FR3131943A1

FR3131943A1 - Procédé et système de contrôle du couple délivré lors d’un changement de rapport de vitesses pour véhicule automobile équipé d’au moins un système de recirculation des gaz d’échappement

Info

Publication number: FR3131943A1
Application number: FR2200471A
Authority: FR
Inventors: Romain Guerout; Aurélien NERRIERE; Luc Pereira
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2022-01-20
Filing date: 2022-01-20
Publication date: 2023-07-21
Also published as: WO2023139013A1

Abstract

Ce procédé (40) de contrôle du couple délivré lors d’un changement de rapport de vitesses par un moteur à combustion interne de véhicule automobile équipé d’au moins un système de recirculation partielle des gaz d’échappement à l’admission du moteur, comprend les étapes suivantes : détermination d’une valeur de couple cible (C_cible) nécessaire au changement de rapport de vitesses (étape 41);détermination d’une première valeur de couple que le moteur peut produire, à partir de son point de fonctionnement courant, en procédant à des retraits d’avance à l’allumage (étape 42);détermination d’une deuxième valeur de couple, plus faible que le couple courant du moteur, à partir duquel il est possible de produire la valeur de couple cible (C_cible) en ayant recours uniquement à un retrait d’avance à l’allumage du moteur (étape 45). Figure pour l’abrégé : Figure 5

Description

Procédé et système de contrôle du couple délivré lors d’un changement de rapport de vitesses pour véhicule automobile équipé d’au moins un système de recirculation des gaz d’échappement

La présente invention concerne les moteurs à combustion interne de véhicule automobile, dotés d’au moins un circuit de recirculation partielle des gaz d’échappement à l’admission du moteur.

Elle concerne en particulier, dans une application de l’invention, la gestion du couple fourni par le moteur en cas de changement de rapport de vitesses.

Techniques antérieures

Sur un véhicule automobile équipé d’un moteur à combustion interne, plus particulièrement d’un moteur à allumage commandé, la dépression du collecteur d’admission du moteur, réglée généralement grâce à un boîtier papillon du moteur pour obtenir un certain débit massique d’air permettant la production du couple moteur, provoque des pertes par pompage qui sont induites par l’écart de pression entre le plenum du collecteur d’admission et le collecteur d’échappement du moteur.

La représente le diagramme pression-volume et caractérise le fonctionnement d’un moteur à cycle conventionnel à quatre temps. Les pertes par pompage correspondent à la zone hachurée 2 qui représente le travail consommé par le moteur, à la différence de la zone hachurée 1 qui représente le travail fourni par le moteur. Selon le cycle conventionnel de la représentant les étapes subies par les gaz dans un cylindre du moteur, l’étape d’admission (temps d’admission) correspond au segment AB, la compression au segment BC, la combustion au segment CD, la détente au segment DE et l’échappement au segment EA.

Afin de diminuer les pertes par pompage du moteur, il est avantageux d’augmenter la pression du collecteur d’admission à une valeur aussi proche que possible de la pression du collecteur d’échappement du moteur. Ainsi la pression des gaz lors de l’étape d’admission se rapproche de la pression des gaz en phase d’échappement et la quantité de travail consommé par le moteur diminue.

Classiquement, le conducteur du véhicule détermine, en actionnant la pédale d’accélérateur, une consigne d’accélération du véhicule. A partir de la consigne d’accélération et du régime du moteur, un calculateur définit une consigne de couple du moteur à obtenir pour atteindre cette consigne d’accélération. La consigne de couple est traduite en une consigne de débit massique d’air Qair, en une valeur d’avance à l’allumage optimisant généralement le rendement, et en une consigne de richesse généralement égale à 1, qui correspond au débit du carburant qu’il faut brûler dans les proportions stœchiométriques pour obtenir le couple tout en faisant fonctionner un catalyseur de dépollution du moteur dans sa plage de fonctionnement catalytique dans laquelle il est apte à traiter les hydrocarbures imbrûlés, le monoxyde de carbone et les oxydes d’azote.

Par ailleurs, lorsque le véhicule est doté d’un circuit de recirculation partielle des gaz d’échappement à l’admission du moteur, on définit aussi une consigne de débit massique de gaz recyclés Qegr à l’admission qui correspond au taux de recyclage à appliquer pour respecter la consommation de carburant visée. Ce taux de recyclage des gaz d’échappement ou taux d'EGR (« exhaust gas recirculation » en anglais) est défini comme le rapport entre la masse de gaz d’échappement réinjectés entrant par unité de temps dans le circuit d’admission et la masse totale de gaz entrant par unité de temps dans les chambres de combustion du moteur.

La somme du débit d’air Qair et du débit de gaz d’échappement recyclés Qegr représente le débit massique gazeux total Qmot entrant dans le moteur, qui est généralement réglé en ajustant la position d’un boîtier-papillon dans le circuit d’admission d’air du moteur de manière à obtenir une valeur de pression Pcol dans le collecteur d’admission du moteur correspondant au débit total recherché.

Un calculateur du moteur utilise un modèle de remplissage en air, qui permet de déterminer la valeur de la pression minimale du collecteur d’admission pour répondre à la consigne de couple du moteur.

Ce modèle de remplissage suit l’équation suivante :

(1)

Dans laquelle :

désigne le rendement volumétrique ou « remplissage », adimensionnel ;

Qmot désigne le débit massique total rentrant réellement, en kg/s ;

N désigne le régime, en tours/min ;

Cylindrée désigne la cylindrée du moteur, en m³;

Pcol désigne la pression dans le collecteur d’admission, en Pa ;

Tcol, désigne la température dans le collecteur d’admission, en K ; et

R désigne la constante massique des gaz parfaits pour l’air égale à environ 287,058 .

Le terme « remplissage » est défini comme étant égal au rapport entre la masse d’air aspirée et la masse d’air qui aurait pu rentrer en considérant uniquement le volume total des cylindres.

Dans tous les cas de figure, la valeur du rendement dépend du régime N et de la pression dans le collecteur d’admission Pcol.

A charge partielle, c’est-à-dire lorsque le besoin de débit d’air est faible, la pression dans le collecteur d’admission peut, dans le cas d’un moteur à aspiration naturelle et si seul de l’air est admis dans le moteur, être très inférieure à la pression atmosphérique correspondant à la pleine charge, ce qui se traduit par des pertes par pompage élevées.

Pour diminuer ces pertes par pompage, il faut augmenter la pression dans le collecteur d’admission et l’amener aussi près que possible de la valeur de la pression dans le collecteur d’échappement.

Un moyen pour augmenter la pression dans le collecteur d’admission est d’utiliser la recirculation des gaz d’échappement ou EGR.

Ce procédé EGR consiste à prélever des gaz à l’échappement et à les envoyer à l’admission, par exemple en aval d’une vanne de régulation du débit d’air du moteur. L’apport de gaz d’échappement recyclés à l’admission permet d’augmenter la pression dans le collecteur d’admission du moteur pour une même valeur de débit d’air nécessaire à la production du couple, et permet ainsi de diminuer les pertes par pompage et donc d’améliorer le rendement du moteur et la consommation de carburant.

Classiquement, on règle une valeur d’avance à l’allumage du moteur pour que l’allumage intervienne quelques instants avant le point mort haut (PMH), afin de prendre en compte le délai nécessaire au développement de la combustion.

Ainsi pour produire un couple donné, on règle généralement une valeur d’avance à l’allumage du moteur à une valeur égale à l’avance optimale, ou à défaut à une valeur qui soit le plus proche de l’avance optimale sans créer de cliquetis, de manière à maximiser le rendement de combustion, c’est-à-dire que l’avance choisie est celle qui maximise le couple pour un même débit d’air et de carburant.

Cependant, lors d’un changement de rapport de boîte de vitesses il est nécessaire que le couple moteur soit temporairement amené à un couple très faible, quasiment nul, qui compense uniquement les frottements du moteur. Dans ce cas, on procède à des retraits d’avance de manière à faire baisser très rapidement la valeur du couple sans pour autant modifier la position des actionneurs du circuit d’air comme le boîtier-papillon ou vanne EGR.

En effet, pour faire baisser rapidement le couple, il est plus efficient de modifier l’avance à l’allumage plutôt que la position d’une vanne de commande du débit d’air, car le temps de réponse pour que le couple s’effondre réellement est nettement plus faible lorsque l’on procède à des retraits d’avance.

Néanmoins, en cas de rajout d’EGR dans la chambre de combustion, la combustion devient d’une manière générale plus lente et moins stable qu’en l’absence d’EGR, si bien qu’il est difficile pour effondrer le couple en cas de changement de rapport, de procéder à des retraits d’avance sans faire de raté de combustion, car la combustion risque de devenir tellement lente sous l’effet de telles sous-avances qu’elle en soit totalement arrêtée.

La illustre la durée de combustion en fonction du taux d’EGR présent dans la chambre de combustion. On notera que la durée de combustion augmente d’autant plus que le taux d’EGR est important, avec des instabilités de combustion lorsque le cycle de combustion est terminé avant d’avoir brûlé la totalité du combustible enfermé.

La illustre qualitativement les plages de variation possible de l’avance à l’allumage en fonction des taux d’EGR. Le rendement de combustion correspond au couple moteur qui est obtenu en fonction de l’avance à l’allumage, à débit d’air identique et à richesse 1. Le sommet de chaque courbe correspond au meilleur rendement de combustion et à l’avance optimale pour chaque taux d’EGR. Toutes les courbes sont limitées à leur droite par le phénomène de cliquetis et à leur gauche par l’instabilité de combustion, c’est-à-dire qu’en diminuant ou en augmentant l’avance à l’allumage, on atteint respectivement un seuil bas à partir duquel la combustion devient instable et un seuil haut à partir duquel la combustion devient non-homogène avec une auto-inflammation des gaz non encore brûlés, caractéristique du cliquetis.

Tel qu’illustré par la courbe 3 de la correspondant à une absence d’EGR dans la chambre de combustion, il est possible de réduire la valeur de l’avance à l’allumage pour modifier le rendement de combustion, et en particulier dans le sens de la réduction. Ainsi en cas d’absence d’EGR, le retrait d’avance effectué par rapport à l’avance optimale, permet de réduire quasiment instantanément le couple produit par le moteur.

La problématique est que les plages de valeurs possibles pour l’avance à l’allumage se réduisent à mesure que le taux d’EGR s’accroît. Pour les courbes 3, 4 et 5 de la , correspondant à des taux respectifs d’EGR de 0%, 10% et 20%, la largeur de l’intervalle 3a-3b est plus grande que la largeur de l’intervalle 4a-4b, qui est elle-même plus grande que la largeur de l’intervalle 5a-5b. Ce qui signifie que l’on a moins la possibilité de réduire massivement le couple du moteur par des retraits d’avance, au fur et à mesure que le taux d’EGR augmente. Ainsi, tel qu’illustré par la courbe 5 de la , pour des taux élevés d’EGR, on atteint la limite de stabilité de combustion (5a) bien avant d’avoir réussi à diminuer sensiblement le couple.

Dans les procédés connus de l’état de la technique on ne réduit pas les taux d’EGR, de sorte que les retraits d’avance qui sont pratiqués pour effondrer le couple à une valeur nécessaire aux changements de rapport de vitesse, engendrent un risque d’instabilités de combustion qui peuvent se traduire par des ratés de combustion susceptibles de dégrader le fonctionnement du catalyseur et ainsi d’augmenter l’émission de polluants.

Au vu de ce qui précède, l’invention vise à réduire le risque d’instabilités de combustion lors des retraits d’avance qui sont pratiqués pour effondrer le couple à une valeur nécessaire aux changements de rapport de vitesse, tout en maintenant les taux d’EGR à des valeurs proches d’un réglage optimal de la consommation.

L’invention a pour objet un procédé de contrôle du couple délivré lors d’un changement de rapport de vitesses par un moteur à combustion interne de véhicule automobile équipé d’au moins un système de recirculation partielle des gaz d’échappement à l’admission.

Le procédé comprend les étapes suivantes :

détermination d’une valeur de couple cible nécessaire au changement de rapport de vitesses ;
détermination d’une première valeur de couple que le moteur peut produire, à partir de son point de fonctionnement courant, en procédant à des retraits d’avance à l’allumage ;
détermination d’une deuxième valeur de couple, plus faible que le couple courant du moteur, à partir duquel il est possible de produire la valeur de couple cible en ayant recours uniquement à un retrait d’avance à l’allumage du moteur.

Par exemple, la deuxième valeur de couple est obtenue par diminution du débit massique d’air entrant dans le moteur.

Avantageusement, la diminution du débit massique d’air est limitée à des valeurs prédéterminées permettant le rétablissement du couple dans une durée maximale prédéterminée.

Par exemple, la diminution du débit massique d’air est obtenue en refermant un boîtier-papillon du moteur.

Selon une autre caractéristique, la deuxième valeur de couple est calculée par le calculateur en utilisant un réseau de courbes reliant les valeurs de couple aux taux d’EGR.

Par exemple, la consigne de couple du moteur est égale à la deuxième valeur de couple.

Avantageusement, lorsque le couple courant fourni par le moteur atteint la deuxième valeur de couple, le calculateur effectue un retrait d’avance à l’allumage permettant au moteur de produire le couple cible nécessaire au changement de rapport de vitesses.

Avantageusement, si aucune deuxième valeur de couple n’a été trouvée pour permettre d’atteindre le couple cible par le seul retrait d’avance, le calculateur fixe une consigne d’EGR nulle et commande la baisse du taux d’EGR par la fermeture d’une vanne EGR.

Selon une caractéristique avantageuse, pendant la baisse du taux d’EGR vers la valeur de consigne, le calculateur évalue à haute fréquence le couple minimal réalisable uniquement par retrait d’avance.

Avantageusement, le calculateur procède au retrait d’avance nécessaire pour obtenir le couple cible nécessaire au changement de rapport de vitesses.

L’invention a également pour objet un système de contrôle du couple délivré lors d’un changement de rapport de vitesses par un moteur à combustion interne de véhicule automobile équipé d’au moins un système de recirculation partielle des gaz d’échappement à l’admission.

Le système de contrôle du couple comprend des moyens de détermination d’une valeur de couple cible nécessaire au changement de rapport de vitesses, des moyens de détermination d’une première valeur de couple que le moteur peut produire, à partir de son point de fonctionnement courant, en procédant à des retraits d’avance à l’allumage, et des moyens de détermination d’une deuxième valeur de couple, plus faible que le couple courant du moteur, à partir duquel il est possible de produire la valeur de couple cible en ayant recours uniquement à un retrait d’avance à l’allumage du moteur.

D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :

, et , dont il a déjà été fait mention, illustrent respectivement, le diagramme pression – volume d’un cylindre d’un moteur à combustion interne à quatre temps d’un véhicule automobile selon un cycle conventionnel, la durée de combustion en fonction du taux d’EGR présent dans la chambre de combustion, et les plages de variation possible de l’avance à l’allumage en fonction des taux d’EGR.

illustre, de manière schématique, la structure d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile équipé d’un système de contrôle du couple selon l’invention ; et

illustre un organigramme du procédé de contrôle du couple, mis en œuvre par le système de contrôle, selon un mode de mise en œuvre de l’invention.

Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation

Dans l’exemple illustré dans la , le moteur à combustion interne 6 comprend, de manière non limitative, trois cylindres 7 en ligne, un collecteur d’admission d’air frais 8, un collecteur d’échappement 9 et un système de turbo-compression ou turbocompresseur 10.

Les cylindres 7 sont alimentés en air par l’intermédiaire du collecteur d’admission 8, ou répartiteur d’admission, lui-même alimenté par une conduite 11 pourvue d’un filtre à air 12 et du turbocompresseur 10 du moteur 6.

Le turbocompresseur 10 comporte essentiellement une turbine 10a entraînée par les gaz d’échappement et un compresseur 10b monté sur le même arbre que la turbine 10a et assurant une compression de l’air distribué par le filtre à air 12, dans le but d’augmenter la quantité (débit massique) d’air admise dans les cylindres 7 du moteur 6 pour un débit volumique identique.

La turbine 10a peut être du type « à géométrie variable », c’est-à-dire que la roue de la turbine est équipée d’ailettes à inclinaison variable afin de moduler la quantité d’énergie prélevée sur les gaz d’échappement, et ainsi la pression de suralimentation. En variante, l’invention peut utiliser une turbine 10a à géométrie fixe. Dans le cas de l’utilisation (non représenté) d’une turbine 10a à géométrie fixe, la quantité d’énergie prélevée par la turbine 10a est réglée en ajustant la proportion du débit des gaz d’échappement traversant la turbine, à l’aide d’une vanne de décharge à l’échappement, montée sur un circuit de contournement associé à la turbine 10a.

Le moteur à combustion interne 6 comprend ainsi un circuit d’admission Ca et un circuit d’échappement Ce.

Le circuit d’admission Ca comprend, d’amont en aval dans le sens de circulation de l’air :

- le filtre à air 12 ou boîte à air ;

- un débitmètre 13 disposé dans la conduite d’admission 11 en aval du filtre à air 12 ; le débitmètre 13 étant configuré pour mesurer la valeur réelle du débit d’air entrant dans le moteur 6 ;

- une vanne d’admission d’air 14 ;

- le compresseur 10b du turbocompresseur 10 configuré pour comprimer les gaz frais d’admission et les gaz d’échappement recyclés à basse pression, tel que cela sera décrit ultérieurement ;

- un boîtier papillon 15 ou une vanne d’admission des gaz dans le moteur ;

- un échangeur thermique 16 configuré pour refroidir les gaz d’admission correspondant à un mélange d’air frais et de gaz recirculés après leur compression dans le compresseur 10b ; et

- le collecteur d’admission 8.

Le compresseur est associé à un circuit de contournement équipé d’une vanne de décharge à l’admission 17 qui s’ouvre en cas de fermeture brutale du boîtier papillon 15, pour éviter que l’air comprimé, se trouvant entre le compresseur 10b et le boîtier papillon 15, ne traverse le compresseur 10b et ne le dégrade, lorsque par exemple, le conducteur du véhicule lève brutalement le pied de la pédale d’accélération.

Le circuit d’échappement Ce comprend, d’amont en aval dans le sens de circulation des gaz brûlés :

- le collecteur d’échappement 9 ;

- la turbine 10a du turbocompresseur 10 configurée pour prélever de l’énergie sur les gaz d’échappement qui traversent la turbine, l’énergie de détente étant transmise au compresseur 10b par l’intermédiaire de l’arbre commun, pour la compression des gaz d’admission ; et

- un système 18 de dépollution des gaz de combustion du moteur.

En ce qui concerne le collecteur d’échappement 9, celui-ci récupère les gaz d’échappement issus de la combustion et évacue ces derniers vers l’extérieur, par l’intermédiaire d’un conduit d’échappement des gaz 19 débouchant sur la turbine 10a du turbocompresseur 10 et par une ligne d’échappement 20 montée en aval de la turbine 10a.

Le moteur 6 comprend en outre un circuit de recirculation partielle 21 des gaz d’échappement à l’admission, dit circuit « EGR » (« exhaust gas recirculation » en termes anglo-saxons).

Ce circuit 21 est ici de manière non limitative un circuit de recirculation des gaz d’échappement à basse pression, dit « EGR BP ». Il est raccordé à la ligne d’échappement 20, en aval de ladite turbine 10a, et notamment en aval du système 18 de dépollution des gaz et renvoie les gaz d’échappement vers la conduite 11 d’alimentation en air frais, en amont du compresseur 10b du turbocompresseur 10, notamment en aval du débitmètre 13. Le débitmètre 13 ne mesure que le débit d’air frais seul.

Tel qu’illustré, ce circuit 21 de recirculation comprend, dans le sens de circulation des gaz recyclés, un refroidisseur 21a, un filtre 21b, et une vanne « V EGR BP » 21c configurée pour réguler le débit des gaz d’échappement à basse pression recyclés à l’admission du moteur. La vanne « V EGR BP » 21c est disposée en aval du refroidisseur 21a et du filtre 21b et en amont du compresseur 10b.

On notera que la vanne d’admission d’air 14 peut aussi servir à forcer la circulation d’un débit des gaz d’échappement à basse pression dans le circuit EGR BP dans le cas où la dépression entre le circuit d’échappement et le circuit d’admission serait insuffisante. Dans ce cas, une fermeture de la vanne 14 permettrait de créer une dépression en aval, apte à aspirer des gaz du circuit EGR BP.

Le système 18 de dépollution des gaz de combustion du moteur comprend un premier dispositif de post-traitement 22 comprenant deux catalyseurs 22a, 22b trois voies en série qui peuvent être chauffés électriquement, avec au moins une première sonde à oxygène 23 montée en amont du premier dispositif de post-traitement 22.

La première sonde à oxygène amont 23 sert généralement à réguler en boucle fermée la valeur de la richesse du mélange air-carburant dans le moteur autour d’une valeur de consigne, par exemple la valeur 1 correspondant à un mélange air-carburant dans les proportions stœchiométriques.

En outre, une deuxième sonde à oxygène 24 optionnelle, par exemple de type binaire ou proportionnelle peut être montée en aval du premier dispositif de post-traitement de manière à pouvoir corriger la valeur de consigne de la boucle de régulation de richesse, notamment dans le but d’ajuster la quantité d’oxygène stockée à l’intérieur du premier dispositif de dépollution 22.

Le système 18 de dépollution des gaz comprend en outre un deuxième dispositif de post-traitement 25 qui est ici un filtre à particules fines, et un troisième dispositif 26 de post-traitement, par exemple un catalyseur trois voies. Il peut encore comprendre une troisième sonde à oxygène 27, par exemple de type binaire, montée en aval du deuxième dispositif 25, par exemple à des fins de diagnostic.

Le moteur 6 est associé à un circuit de carburant comprenant, par exemple, des injecteurs de carburant (non référencés) injectant de l’essence directement dans chaque cylindre 7 à partir d’un réservoir à carburant (non représenté).

Par ailleurs, le moteur 6 comprend un calculateur 28 configuré pour commander les différents éléments du moteur à combustion interne à partir de données recueillies par des capteurs à différents endroits du moteur.

Le calculateur 28 comporte un module de calcul 29, un module de mesure 30 et un module de commande 31.

Dans le moteur à allumage commandé, le point de fonctionnement régime-charge du moteur est réglé par le calculateur 28 du moteur en ajustant notamment une quantité d’air, une quantité des gaz d’échappement recyclés à l’admission EGR BP, et une quantité de carburant. Par « quantité », on entend ici un débit massique.

On va maintenant décrire en référence à la un procédé 40 de contrôle de couple fourni par un moteur à combustion interne de cycle conventionnel tel que décrit précédemment. Le procédé 40 permet de contrôler la valeur du couple produit par le moteur, pour atteindre les valeurs nécessaires aux changements de rapports de la boîte de vitesses.

Les changements de rapport de la boîte de vitesses peuvent être initiés par le calculateur 28 ou par le conducteur par exemple par le biais d’une manipulation d’un levier de vitesses.

Par exemple, dans le cas d’une boîte de vitesses automatisée qui prend les décisions de changement de rapport de la boîte indépendamment de la volonté du conducteur, une stratégie mise en œuvre par le calculateur 28 peut constituer à modifier le rapport de la boîte de vitesses sur un point de fonctionnement du moteur ayant un couple différent du couple courant, afin de diminuer la consommation spécifique du moteur à puissance égale.

Dans une première étape 41, le calculateur 28 détecte qu’il va engager un tel changement de rapport et sollicite le système de contrôle de la boîte de vitesses pour obtenir la valeur à ne pas dépasser du couple C_cible, nécessaire à la boîte pendant le changement de rapport de vitesses.

La valeur de C_cible peut être sensiblement nulle si le moteur est seul à produire le couple transmis à l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses. En variante, il peut s’agir d’une valeur un peu plus élevée lorsque le moteur est monté dans un véhicule à motorisation hybride en association avec une machine électrique qui fournit un couple négatif à l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses pour compenser le couple du moteur thermique. Un tel dispositif de motorisation hybride est par exemple divulgué dans la publication FR3022495-A1.

Lors de l’étape 42 suivante, le calculateur 28 détermine la valeur minimale du couple C_retrait que le moteur peut produire en procédant à des retraits d’avance à partir de son point de fonctionnement courant et sans créer d’instabilité de combustion. Un point de fonctionnement du moteur 6 est caractérisé par un couple courant fourni par le moteur en utilisant un certain débit d’air, un certain taux d’EGR et l’avance à l’allumage optimale. Pour un taux d’EGR donné, le couple C_retrait correspond à la limite de stabilité de combustion telle que représentée par le seuil bas de la courbe correspondante de la , dont le sommet correspond au couple courant obtenu avec l’avance à l’allumage optimale.

Lors de l’étape 43 suivante, le calculateur 28 vérifie si la valeur du couple C_cible déterminée à l’étape 41 est inférieure à la valeur du couple C_retrait déterminée à l’étape 42.

Si tel n’est pas le cas, alors il n’est pas nécessaire de diminuer le taux d’EGR, ni de modifier la position du boîtier-papillon et le calculateur 28 procède uniquement au retrait d’avance à l’allumage nécessaire pour obtenir le couple C_cible sans créer d’instabilité de combustion (étape 44).

Si la valeur du couple C_cible déterminée à l’étape 41 est inférieure à la valeur du couple C_retrait déterminée à l’étape 42, le calculateur 28 détermine, lors de l’étape 45 suivante, une valeur de couple C_intermédiaire, plus faible que le couple courant, à obtenir en diminuant la quantité d’air admise (par exemple en refermant le boîtier-papillon) et pour lequel il serait possible d’obtenir le couple C_cible par retrait d’avance uniquement. La quantité d’air est comprise comme un débit massique. Le calculateur 28 limite la baisse du débit massique d’air à des valeurs prédéterminées qui permettent que le rétablissement du couple après le changement de rapport de vitesses se fasse dans une durée maximale prédéterminée. La valeur du couple C_intermédiaire, si elle existe, est déterminée par le calculateur 28 à base d’un réseau de courbes telles que celles de la , pré-programées et contenues dans sa mémoire, reliant les différentes valeurs de couple pour le taux d’EGR constant du couple courant.

Lors de l’étape 46 suivante, le calculateur 28 vérifie si une telle valeur de couple C_intermédiaire a été trouvée à l’étape 45.

Si tel est le cas, lors de l’étape 47 suivante, le calculateur 28 attribue la valeur C_intermédiaire à la consigne de couple et procède à la baisse du débit d’air, notamment en refermant le boîtier-papillon.

Après l’obtention du couple C_intermédiaire à l’étape 47, le calculateur 28 effectue le retrait d’avance à l’allumage qui permet d’obtenir le couple C_cible (étape 48).

Après que le changement de rapport de vitesses a été effectué, le calculateur 28 rétablit le couple à la valeur C_intermédiaire, par le réglage de la valeur de l’avance à l’allumage précédente, puis augmente le débit d’air notamment en rouvrant le boîtier-papillon pour obtenir la valeur du couple d’avant le changement de rapport de vitesses.

Lors de l’étape 49 suivante, si aucune valeur de couple C_intermédiaire n’a été trouvée à l’étape 45, le calculateur 28 fixe une consigne de taux d’EGR nul et commande la fermeture de la vanne EGR 21c (étape 49a). La baisse effective du taux d’EGR vers une valeur nulle dure entre 200ms et 1000ms en fonction du débit du moteur et du volume d’EGR à l’admission. Pour une grande partie, ce temps correspond au temps de préparation de la boîte comprenant par exemple l’engagement du rapport suivant ou le glissement des embrayages. Pendant ce temps de baisse du taux d’EGR, le calculateur 28 réévalue à haute fréquence le couple minimum réalisable par le seul retrait d’avance en fonction du nouveau taux d’EGR (étape 49b).

Par exemple, le calculateur 28 détermine après le début de la fermeture de la vanne EGR, une valeur du taux d’EGR entrant réellement dans les cylindres. La valeur du débit traversant la vanne EGR est calculée à partir d’une équation de Barré de Saint-Venant, d’un temps de retard appliqué pour tenir compte de la distance entre la vanne EGR 21c et les cylindres 7 et d’un modèle de remplissage du moteur à partir de la relation :

(1)