WO2012045947A1 - Procede de determination d'un taux de gaz d'echappement recircules a l'entree d'un cylindre d'un moteur a combustion interne et moteur mettant en œuvre un tel procede - Google Patents

Procede de determination d'un taux de gaz d'echappement recircules a l'entree d'un cylindre d'un moteur a combustion interne et moteur mettant en œuvre un tel procede Download PDF

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Bruno Serra
Sylvain Hourlier
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Renault S.A.S.
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Definitions

  • the present invention generally relates to a method for determining a recirculated exhaust gas rate, called EGR rate, at the inlet of a cylinder of a combustion engine. internal at a time t.
  • Some internal combustion engines include a recirculation pipe, which takes a portion of the exhaust gas flowing in an engine exhaust line and reinjects it into an intake line of the engine.
  • the exhaust gas thus recirculated is called EGR gas.
  • the rate of EGR gas, called EGR rate, present in the gas mixture introduced at a time t into the engine cylinders is a parameter used by an electronic engine control unit to regulate the operation thereof.
  • EGR rate at the inlet of the cylinders plays an important role in the quality of the combustion of the gases in the cylinders, the fuel consumption by the engine, the limitation of the polluting emissions resulting from the combustion of the gases and for engine settings in general.
  • the value of the EGR rate used by the electronic control unit is a value determined at time t at the outlet of the recirculation duct in the intake duct, and not at the inlet of the cylinders themselves. .
  • the subject of the invention is a method making it possible to precisely determine the rate of EGR at the inlet of the engine cylinders at a time t.
  • the rate of EGR at the outlet of the recirculation duct may have changed between the instant t_int.ro and the instant t: the rate of EGR at the outlet of the recirculation duct at t is therefore a priori different from the rate of EGR at the inlet of the cylinders at the same instant t.
  • the difference between the instants t_intro and t is even greater than the length of the intake line is large.
  • the method according to the invention takes this difference into account and eliminates the error which is due to it in the estimation of the EGR rate at the inlet of the rolls.
  • step c) the rate of EGR at the inlet of the cylinder at the desired time t is identified at the rate of EGR at the outlet of the recirculation duct at the instant t_intro determined in step b) ;
  • step a the following steps are carried out:
  • the total mass of gas introduced into the intake line at the outlet of the recirculation duct is determined from each instant tj preceding the instant t until time t,
  • this total mass of gas contained in the admission line at time t is compared with the total mass of gas introduced into the inlet line at the outlet of the recirculation duct from each instant tj to the instant t and the instant t_int.ro is determined according to this comparison;
  • the instant t_intro is determined as the instant t_i for which the total mass of gas contained in the intake line at the instant t determined in step a1) and the total mass of gases introduced into the inlet line at the outlet of the recirculation duct from each moment tj to the instant t determined in step a2) are the closest;
  • step a4) the instant t_intro is determined as the instant t_i for which the total mass of gas contained in the intake line at the instant t determined in step a1) becomes greater than the mass total gas introduced into the inlet line to the outlet of the recirculation duct from each moment tj to time t, determined in step a2); in step b), the following steps are carried out:
  • step b1) the flow rate of recirculated exhaust gas introduced into the intake line at each instant tj is measured using a flowmeter
  • step b1) the flow rate of recirculated exhaust gas introduced into the intake line at time t_i is determined by a calculation taking consider the temperature and the pressure of the exhaust gases in the recirculation duct;
  • an exhaust gas flow control valve being arranged in the recirculation duct, in step b1), the recirculated exhaust gas flow rate introduced into the intake line at time t_i is calculated in function of the pressure of the gases flowing on either side of this valve;
  • step b1) the flow rate of fresh air introduced into the intake line upstream of the outlet of the recirculation duct is measured using a flow meter;
  • step b1) the total flow rate of gas pumped by a compressor placed on the inlet line downstream of the outlet of the duct is measured. recirculation;
  • step a1) the elementary mass of gas introduced into the inlet line at the outlet of the recirculation duct at each instant t_i is determined as a function of a total flow rate of gas pumped by a compressor arranged on the line intake duct downstream of the outlet of the recirculation duct;
  • step a3) the mass of gas contained in the intake line at time t is determined as a function of a volume of the intake line between the outlet of the recirculation duct and the inlet of the cylinders, a temperature and a pressure of the gases flowing in the intake line at this instant t; said temperature of the gases flowing in the intake line at time t is estimated as a function of the operating conditions of the engine at this instant t;
  • said temperature of the gases flowing in the inlet line is determined as a function of a temperature value measured at time t by a sensor of temperature arranged upstream of the cooling device and / or as a function of a temperature value measured at time t by a temperature sensor disposed downstream of the cooling device;
  • an intake flap being disposed on the inlet line downstream of a compressor, said pressure of the gases flowing in the intake line is determined as a function of the pressure measured at time t by a pressure sensor disposed upstream of said intake flap and / or as a function of the pressure measured at time t by a pressure sensor disposed downstream of said intake flap.
  • the invention also relates to an internal combustion engine of a motor vehicle having an admission lnignant adm ing intake gas at least one engine cylinder and an exhaust line conveying the exhaust gas after combustion in said cylinder, a portion of said exhaust gas being recirculated in a recirculation duct connecting the exhaust line of the engine to said intake line, further comprising an electronic control unit programmed to determine a rate of exhaust gas recirculated, called EGR rate, at the inlet of the cylinder at a time t, according to the method as described above.
  • EGR rate a rate of exhaust gas recirculated
  • FIG. 1 schematically represents an engine of a motor vehicle in which the method according to the invention can be implemented
  • FIG. 2 shows schematically the steps of the method according to the invention.
  • upstream and downstream will be used in the direction of gas flow from the point of collection of fresh air into the atmosphere to the exit of the exhaust gases. exhaust in the atmosphere.
  • the internal combustion engine 1 has an intake line 100 which draws fresh air into the atmosphere.
  • This intake line 100 comprises an intake duct 2 on the path of which is disposed an air filter 1 which filters the fresh air taken from the atmosphere, a flow meter 3 which measures the flow of fresh air introduced into the air.
  • intake duct 2 a compressor 4 which compresses the fresh air filtered by the air filter 1 and a primary air cooler 7 which cools this compressed fresh air.
  • the intake line 100 also comprises an air distributor 9 into which the intake duct 2 opens and which is arranged to distribute the gas flowing in the intake duct 2 to each of the four cylinders 10 of a block. 10A motor.
  • An intake flap 8 disposed in the path of the intake duct upstream of said distributor 9 makes it possible to regulate the flow of gas opening into this air distributor 9.
  • the engine 1 carries an exhaust port 200 which extends from an exhaust manifold 11 into which the exhaust gases which have been previously burned in the cylinders 10.
  • the exhaust lug 200 further includes, in the flow direction of the exhaust gas, a turbine 5 which is rotated by the flow of exhaust gas exiting the exhaust manifold 12, and a catalytic converter 13 for treating the exhaust gases.
  • the turbine 5 is coupled to the compressor 4 by mechanical coupling means such as a transmission shaft, so that the compressor 4 and the turbine 5 together form a turbocharger 6.
  • branch pipes 17, 1 8 are stitched on either side of the compressor 4 and the turbine 5. allow the gases flowing respectively in the intake line 100 and in the exhaust line 200 to bypass the compressor 4 and the turbine 5 in certain operating ranges of the engine.
  • the engine 1 further comprises a recirculation line 300 of the exhaust gas comprising a recirculation duct 14 of the low-pressure exhaust gas piqued at the inlet to the exhaust duct 12, downstream of the turbine 5 and at the outlet on the intake duct 2, upstream of the compressor 4.
  • the recirculation pipe 1 4 takes part of the exhaust gases circulating in the exhaust line 200 to reinject them into the intake pipe 2. They are then mixed with the fresh air introduced into the exhaust pipe.
  • the cylinders 10 in order to reduce the polluting emissions of the engine, in particular the emissions of nitrogen oxides in the case of diesel engines and in order to reduce the fuel consumption, in particular in the case of gasoline engines.
  • the recirculated exhaust gas in the recirculation line 300 is hereinafter referred to as "EGR gas”.
  • This recirculation line 300 also comprises a secondary air cooler 15 disposed in the path of this recirculation duct 14 for cooling the EGR gas, followed by a valve, called the EGR valve 16 to regulate the flow of EGR gas opening into the chamber. air distributor.
  • the internal combustion engine 1 also comprises a fuel injection line (not shown) in the cylinders 10.
  • an electronic control unit 30 is provided which is adapted to receive the information from different sensors of the engine, in particular information indicating the temperature, the pressure and the flow rate of the gases in different engine locations.
  • the electronic control unit 30 controls in particular the opening of the intake flap 8 and the EGR valve 16.
  • the electronic control unit of the vehicle according to the invention is programmed to determine an EGR rate at the inlet of the engine cylinders at time t according to the method described below.
  • EGR rate refers to the ratio between the flow of EGR gas and the total flow of gas in the intake line, at a given point in the intake line, and given moment.
  • the electronic control unit 30 determines at which instant tjntro preceding the instant t, the gases arriving at the inlet of the cylinders 10 at the instant t have been introduced into the admission line 100 and then
  • the electronic control unit 30 determines the rate of EGR txegr_adm (t_intro) at the outlet of the recirculation duct 14 in the admission line 100 at the moment tjntro, and
  • the electronic control unit 30 determines the rate of EGR txegr_cyl (t) at the inlet of the rolls 10 at time t as a function of the EGR rate txegr ad m (tjntro) at outlet of the recirculation duct in the intake line at the instant tjntro determined in step b).
  • step a the electronic control unit 30 performs the substeps described below.
  • step a1) of step a the electronic control unit 30 determines and stores an elementary mass m (tj ' ) of gas introduced into the inlet line 100 at the outlet of the recirculation duct 14 to different successive instants tj preceding the instant t.
  • the electronic control unit 30 operates for example in time steps: the instants tj are then separated by regular time intervals Dt.
  • the elementary masses of gas associated with each instant tj are stored in a first table T1, shown in FIG.
  • the choice of the time interval Dt separating the instants tj thus depends on the maximum size that this table can have according to the computing capacities of the electronic control unit 30.
  • Each time tj is thus equal to t - i .Dt, with the index i lying between 1 and u n integer number N corresponding to the number of values of the elementary mass that can be stored in said table T1.
  • the control unit can store, for example, 50 elementary mass values m (t_i) corresponding to instants t_i separated by an interval Dt equal to 100 milliseconds or 100 elementary mass values m (t_i) corresponding to instants tj separated by an interval of time Dt equal to 50 milliseconds.
  • the electronic control unit 30 determines, for example, the elementary mass m (t_i) of gas introduced into the inlet line at the outlet of the recirculation duct 14 as a function of a total flow rate Qcomp (t_i) of gas pumped by the compressor 4.
  • this elementary mass m (t_i) corresponds to the mass of gas introduced into the intake line for a duration Dt when the gas flow rate is equal to the total flow rate Qpomp (t_i) of gas pumped by the compressor 4 at the moment tj.
  • This total flow rate Qcomp of gas pumped by the compressor 4 is for example measured by a flowmeter disposed in the path of the intake duct 2, between the outlet of the recirculation duct 14 in the intake line 100 and the compressor 4.
  • the elementary mass m (t_i) of the desired gas associated with the instant t_i will be equal to this total mass flow rate Qcomp that multiplies the time interval Dt between two instants tj.
  • the elementary mass m (t_i) of the desired gas associated with the instant t_i will be equal to that total volume flow rate multiplied by the time interval Dt between two instants t_i and the density of the gas.
  • step a2) the electronic control unit
  • This total mass of introduced gas M l (ti) corresponds to the sum of the elementary masses m (t_i) introduced at each instant between the instant t_i and the instant t.
  • step a3) of step a the electronic control unit 30 determines the mass of gas contained MC (t) in the intake line 100 between the outlet of the recirculation duct 14 and the inlet cylinders 10 at time t.
  • This mass of gas contained MC (t) in the inlet line 1 00 corresponds to the sum of the elementary mass m (t_i) of gas introduced into the intake line between the instant t_int.ro and the instant t that is to say, the total mass of gas introduced Ml (t intro) in the inlet line 100 at the outlet of the recirculation duct 14 from said instant t_int.ro until time t.
  • the mass of gas contained MC (t) in the intake line at time t is determined for example by a calculation as a function of a volume V of the intake line 100 between the outlet of the recirculation duct 14 and the inlet of the cylinders 10, a temperature Temp (t) and a pressure P (t) of the gases flowing in the intake line 100 at this instant t, thanks to the formula:
  • MC (t) (P (t) .V) / (r.Temp (t)), where r is the universal constant of perfect gases divided by the molar mass of the gas.
  • the temperature Temp (t) of the gases flowing in the intake line at time t is a temperature averaged over the entire intake line 100.
  • the temperature of the gases Temp (t) circulating in the intake line 100 varies indeed between their introduction and their arrival in the cylinders: they are alternately heated in the compressor 4 and cooled in the primary air cooler 7.
  • This average temperature Temp (t) can be estimated according to the operating conditions of the engine at this instant t. It is then derived from a time averaging procedure based on the operating conditions of the engine stored in the electronic control unit 30. This average temperature Temp (t) can also be estimated by means of time values measured by two temperature sensors arranged in the intake duct 2, close to the primary air cooler 7. upstream and downstream of it.
  • this temperature Temp (t) is estimated by the average between a value measured by one of the two sensors arranged near the primary air cooler 7, upstream or downstream thereof, and an estimated value of the temperature at the other sensor.
  • the pressure P (t) of the gases flowing in the intake line 100 at time t is determined as a function of the pressure measured at time t by a pressure sensor 20 arranged upstream of the supply valve 8.
  • the pressure P (t) is equal to the so-called pressure "Supercharging" measured by this pressure sensor 20.
  • the pressure P (t) of the gases flowing in the intake line at time t is determined as a function of the measured pressure. at time t by a pressure sensor disposed downstream of said supply flap, in the manifold 9.
  • the pressure P (t) is equal to the so-called "collector" pressure measured by this sensor.
  • the pressure P (t) is equal to the pressure measured by a sensor disposed in the manifold 9.
  • step a4) the electronic control unit
  • the electronic control unit 30 identifies the instant t_intro at time t_i for which the difference between the gas mass contained MC (t) in the admission line 100 at time t and the total mass of introduced gas M l (ti) in the intake line 100 since time t_i is the lowest.
  • the electronic control unit 30 identifies the instant t_int.ro at time t_i for which the mass of gas contained MC (t) in the admission line 100 at time t becomes greater to the total mass of introduced gas M l (ti) in the intake line 100 since time tj.
  • the electronic control unit 30 looks for the index i for which the comparison of the gas mass contained MC (t) in the intake line and the total mass of gas introduced.
  • M l (ti) in the admission line from time t_i verifies a predefined condition.
  • the electronic control unit 30 interpolates the total gas mass values introduced M 1 (t 1) into the inlet line 100 and deduces from it the precise instant t_intro for which one of the total gas mass values introduced into the inlet line 100 is equal to the mass of gas contained MC (t) in the intake line 100 at time t.
  • the time t_int.ro can also be determined for example as the weighted average of the two values tj the frame.
  • step b) the electronic control unit 30 performs a sub-step b1) of determining and storing the EGR rate txegr_adm (t_i) at the outlet of the recirculation duct 14 at each of the instants tj.
  • this sub-step b1) is performed simultaneously with the substep a1).
  • This rate of EGR txegr_adm (t_i) is equal to the flow Qegr (t_i) of EGR gas introduced into the inlet line 100 at the outlet of the recirculation duct 14 at time t_i, divided by the total flow Qcomp (ti) of gas pumped into the intake line 100 by the compressor 4 at this instant tj.
  • the flow Qegr (t_i) of EGR gas introduced into the intake line at each instant t_i is either measured by a flowmeter (not shown) disposed in the path of the recirculation duct 14, or estimated by a calculation taking into account the temperature and the pressure of the EGR gas in the recirculation duct 14.
  • step b1) the electronic control unit 30 calculates the flow Qegr (t_i) of EGR gas introduced into the admission line at the instant t_i depending on the pressure of the gases flowing on either side of the EGR valve 16.
  • the pressure of the EGR gases flowing on either side of this EGR valve 16 is for example measured by two pressure sensors arranged in the recirculation duct 16, on either side of this EGR valve 16.
  • the total flow Qcomp (t_i) pumped by the compressor 4 can either be measured by a flowmeter disposed on the inlet line 100, downstream of the outlet of the recirculation duct 14, or be calculated as the sum the fresh air flow at the inlet of the inlet line 100 measured by the flow meter 2 and the flow Qegr (t_i) EGR gas introduced into the inlet line 100.
  • step b2) the electronic control unit 30 determines the rate of EGR txeg r_adm (t_intro) at the outlet of the recirculation pipe at time t_int.ro as a function of the EGR rate.
  • txegr_adm (t_i) at the outlet of the recirculation conduit for the moment t_i closest to the instant t_intro.
  • the instant t_int.ro is equal to the instant t_i for which the difference between the mass of gas contained MC (t) in the admission line 100 at time t and the total mass of gas introduced M l (ti) in the adm ission ion 00 since time t_i is the lowest.
  • the desired txegr_adm (t_intro) EGR rate is therefore equal to the txegr_adm (t_i) EGR rate stored at this instant t_i.
  • the instant t is equal to the instant t_i for which the mass of gas contained MC (t) in the admission line
  • the electronic control unit 30 identifies the rate of EGR txegr_adm (t_intro) at the outlet of the recirculation duct 14 at the instant t intro at the rate of EGR stored in the table. T4 at the corresponding index i determined in step a4).
  • the electronic control unit 30 interpolates the EGR rate values txegr_adm (t_i) and the desired EGR rate is then equal to the level of EGR. EGR determined by this interpolation at the precise instant t_intro determined previously.
  • the rate of EGR txegr_adm (t_intro) can also be determined for example as the weighted average of the two EGR rate values corresponding to the times surrounding the time t_intro.
  • step c) the rate of EGR txegr_cyl (t) is identified at the inlet of the cylinder at the desired time t at the EGR rate txegr_adm (t_intro) at the outlet of the recirculation duct at the inlet. instant t_int.ro determined in step b).

Abstract

L'invention concerne un tel procédé de détermination d'un taux de gaz d'échappement recirculés, appelé taux d'EGR, à l'entrée d'un cylindre (10) d'un moteur à combustion interne à un instant t, lesdits gaz d'échappement étant acheminés dans un conduit de recirculation (14) reliant une ligne d'échappement (200) du moteur à une ligne d'admission (100) et ledit taux d'EGR étant égal au rapport entre le débit de gaz d'échappement recirculés et le débit total de gaz dans la ligne d'admission, à l'endroit considéré de la ligne d'admission et à l'instant considéré, selon lequel a) on détermine à quel instant t_intro précédant l'instant t, le gaz qui arrive à l'entrée du cylindre à l'instant t a été introduit dans la ligne d'admission; b) on détermine le taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation dans la ligne d'admission (100) à l'instant t_intro; c) on détermine le taux d'EGR à l'entrée du cylindre à l'instant t en fonction du taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation dans la ligne d'admission à l'instant t_intro déterminé à l'étape b). Elle concerne également un moteur comportant une unité de commande électronique (30) programmée pour déterminer un taux de gaz d'échappement recirculés à l'entrée du cylindre à un instant t, conformément à ce procédé.

Description

« Procédé de détermination d'un taux de gaz d'échappement recirculés à l'entrée d'un cylindre d'un moteur à combustion interne et moteur mettant en œuvre un tel procédé »
DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale un procédé de détermination d'un taux de gaz d'échappement recirculés, appelé taux d'EGR, à l'entrée d'un cylindre d'un moteur à combustion interne à un instant t.
Elle concerne également un moteur à combustion interne mettant en oeuvre un tel procédé.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Certains moteurs à combustion interne comportent un condu it de recirculation, qui prélève une partie des gaz d'échappement circulant dans une ligne d'échappement du moteur et les réinjecte dans une ligne d'admission de ce moteur. Les gaz d'échappement ainsi recirculés sont appelés gaz EGR.
Le taux de gaz EGR, appelé taux d'EGR, présent dans le mélange de gaz introduit à un instant t dans les cylindres du moteur est un paramètre utilisé par une unité de commande électronique du moteur pour réguler le fonctionnement de celui-ci. Le taux d'EGR à l'entrée des cylindres joue en effet un rôle important dans la qualité de la combustion des gaz dans les cylindres, la consommation de carburant par le moteur, la limitation des émissions polluantes résultant de la combustion des gaz et pour les réglages du moteur en général.
Actuellement, la valeur du taux d'EGR utilisé par l'unité de commande électronique est une valeur déterminée à l'instant t au débouché du conduit de recirculation dans le conduit d'admission, et non à l'entrée des cylindres eux- mêmes.
On connaît en effet différentes méthodes pour déterminer ce taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation dans le conduit d'admission, par exemple par la mesure du débit de gaz EGR et du débit d'air frais mélangé à cet endroit dans la ligne d'admission ou par un calcul à partir des valeurs mesurées de la pression et de la température de part et d'autre d'une vanne de recirculation disposée sur le trajet de ce conduit de recirculation, grâce à la formule de Barré Saint Venant. Cependant, la valeur du taux d'EGR à l'entrée des cylindres à l'instant t peut être d ifférente de la valeur du taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation à l'instant t : la valeur du taux d'EGR pris en compte par l'unité de commande électronique est donc peu précise.
OBJET DE L'INVENTION
Afin de remédier aux inconvénients de l'état de la technique précité, l'invention a pour objet un procédé permettant de déterminer précisément le taux d'EGR à l'entrée des cylindres du moteur à un instant t.
A cet effet, on propose selon l'invention un procédé de détermination d'un taux de gaz d'échappement recirculés, appelé taux d'EGR, à l'entrée d'un cylindre d'un moteur à combustion interne à un instant t, lesdits gaz d'échappement recirculés étant acheminés dans un conduit de recirculation reliant une ligne d'échappement du moteur à une ligne d'admission de celui-ci et ledit taux d'EGR étant égal au rapport entre le débit de gaz d'échappement recirculés et le débit total de gaz dans la ligne d'admission, à l'endroit considéré de la ligne d'admission et à l'instant considéré, selon lequel :
a) on détermine à quel instant t_int.ro précédant l'instant t, le gaz qui arrive à l'entrée du cylindre à l'instant t a été introduit dans la ligne d'admission, b) on détermine le taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation dans la ligne d'admission à l'instant t_int.ro,
c) on détermine le taux d'EGR à l'entrée du cylindre à l'instant t en fonction du taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation dans la ligne d'admission à l'instant t_int.ro déterminé à l'étape b).
Les gaz d'échappement introduits dans la ligne d'admission à un instant donné sont acheminés pendant un certain temps dans cette ligne d'admission avant d'atteindre l'entrée des cylindres. Ainsi, il existe un décalage entre la valeur du taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation à l'instant t et la valeur du taux d'EGR à l'instant t à l'entrée des cylindres : les gaz arrivant à l'instant t à l'entrée des cylindres ont été introduit dans la ligne d'admission, au débouché du conduit de recirculation à un instant t_int.ro précédant l'instant t.
Or le taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation a pu évoluer entre l'instant t_int.ro et l'instant t : le taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation à t est donc a priori différent du taux d'EGR en entrée des cylindres au même instant t. L'écart entre les instants t_intro et t est d'autant plus grand que la longueur de la ligne d'admission est grande.
Le procédé selon l'invention tient compte de cet écart et élimine l'erreur qui lui est du dans l'estimation du taux d'EGR en entrée des cylindres.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non l im itative du procédé selon l'invention :
- à l'étape c), on identifie le taux d'EGR à l'entrée du cylindre à l'instant t recherché au taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation à l'instant t_intro déterminé à l'étape b) ;
- à l'étape a), on réalise les étapes suivantes :
a1 ) on détermine et on mémorise une masse élémentaire de gaz introduite dans la ligne d'admission au débouché du conduit de recirculation à différents instants successifs tj précédant l'instant t,
a2) à l'instant t, on détermine la masse totale de gaz introduite dans la ligne d'admission au débouché du conduit de recirculation depuis chaque instant tj précédant l'instant t jusqu'à l'instant t,
a3) à cet instant t, on détermine la masse de gaz totale contenue dans la ligne d'admission entre le débouché du conduit de recirculation et l'entrée du cylindre,
a4) on compare cette masse totale de gaz contenue dans la ligne d'adm ission à l'instant t et la masse totale de gaz introdu its dans la l igne d'admission au débouché du conduit de recirculation depuis chaque instant tj jusqu'à l'instant t et on détermine l'instant t_int.ro en fonction de cette comparaison ;
- à l'étape a4), on détermine l'instant t_intro comme l'instant t_i pour lequel la masse totale de gaz contenue dans la ligne d'admission à l'instant t déterminée à l'étape a1 ) et la masse totale de gaz introduits dans la ligne d'admission au débouché du conduit de recirculation depuis chaque instant tj jusqu'à l'instant t déterminée à l'étape a2) sont les plus proches ;
- à l'étape a4), on détermine l'instant t_intro comme l'instant t_i pour lequel la masse totale de gaz contenue dans la ligne d'admission à l'instant t déterminée à l'étape a1 ) devient supérieure à la masse totale de gaz introduits dans la ligne d'admission au débouché du conduit de recirculation depuis chaque instant tj jusqu'à l'instant t, déterminée à l'étape a2) ; - à l'étape b), on réalise les étapes suivantes :
b1 ) on détermine et on mémorise un taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation à chacun des instants t_i,
b2) on déterm ine le taux d' EG R au débouché du conduit de recirculation à l'instant t_intro en fonction du taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation déterminé à l'étape b1 ) pour l'instant tj le plus proche de l'instant t_intro ;
- à l'étape b1 ), on mesure le débit de gaz d'échappement recirculés introduit dans la ligne d'admission à chaque instant tj à l'aide d'un débitmètre ;
- ou, alternativement, selon une méthode de mesure différente pour la même grandeur physique, à l'étape b1 ), on détermine le débit de gaz d'échappement recirculés introduit dans la ligne d'admission à l'instant t_i par un calcul prenant en compte la température et la pression des gaz d'échappement dans le conduit de recirculation ;
- une vanne de régulation du débit des gaz d'échappement étant disposée dans le conduit de recirculation, à l'étape b1 ), on calcule le débit de gaz d'échappement recirculés introduit dans la ligne d'admission à l'instant t_i en fonction de la pression des gaz circulant de part et d'autre de cette vanne ;
- à l'étape b1 ), on mesure le débit d'air frais introduit dans la ligne d'admission en amont du débouché du conduit de recirculation à l'aide d'un débitmètre ;
- ou, alternativement, selon une méthode de mesure différente permettant d'obtenir le même résultat, à l'étape b1 ), on mesure le débit total de gaz pompé par un compresseur disposé sur la ligne d'admission en aval du débouché du conduit de recirculation ;
- à l'étape a1 ), on détermine la masse élémentaire de gaz introduite dans la ligne d'admission au débouché du conduit de recirculation à chaque instant t_i, en fonction d'un débit total de gaz pompé par un compresseur disposé sur la ligne d'admission en aval du débouché du conduit de recirculation ;
- à l'étape a3), on détermine la masse de gaz contenue dans la ligne d'admission à l'instant t en fonction d'un volume de la ligne d'admission entre le débouché du conduit de recirculation et l'entrée des cylindres, d'une température et d'une pression des gaz circulant dans la ligne d'admission à cet instant t ; - ladite température des gaz circulant dans la ligne d'admission à l'instant t est estimée en fonction des conditions de fonctionnement du moteur à cet instant t ;
- les gaz circulant dans la ligne d'admission traversant un dispositif de refroidissement des gaz, ladite température des gaz circulant dans la l igne d'admission est déterminée en fonction d'une valeur de température mesurée à l'instant t par un capteur de température disposé en amont du dispositif de refroidissement et/ou en fonction d'une valeur de température mesurée à l'instant t par un capteur de température disposé en aval du dispositif de refroidissement ;
- un volet d'admission étant disposé sur la ligne d'admission en aval d'un compresseur, ladite pression des gaz circulant dans la ligne d'admission est déterminée en fonction de la pression mesurée à l'instant t par un capteur de pression disposé en amont dudit volet d'admission et/ou en fonction de la pression mesurée à l'instant t par un capteur de pression disposé en aval dud it volet d'admission.
L'invention concerne également un moteur à combustion interne de véhicule automobile comportant une l igne d'adm ission al imentant en gaz d'admission au moins un cylindre du moteur et une ligne d'échappement acheminant les gaz d'échappement après leur combustion dans ledit cylindre, une partie desdits gaz d'échappement étant recirculés dans un conduit de recirculation reliant la ligne d'échappement du moteur à ladite ligne d'admission, comportant en outre une unité de commande électronique programmée pour déterminer un taux de gaz d'échappement recirculés, appelé taux d'EGR, à l'entrée du cylindre à un instant t, conformément au procédé tel que décrit précédemment.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
Sur les dessins annexés,
- la figure 1 représente schématiquement un moteur d'un véhicule automobile dans lequel le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre, et
- la figure 2 représente schématiquement les étapes du procédé selon l'invention. Dans la description, les termes « amont » et « aval » seront utilisés suivant le sens de l'écoulement des gaz, depuis le point de prélèvement de l'air fra is dans l 'atmosphère j usq u 'à la sortie des gaz d'échappement dans l'atmosphère.
Dispositif
Le moteur 1 à combustion interne comporte une ligne d'admission 100 qui prélève de l'air frais dans l'atmosphère. Cette ligne d'admission 100 comporte un conduit d'admission 2 sur le trajet duquel est disposé un filtre à air 1 qui filtre l'air frais prélevé dans l'atmosphère, un débitmètre 3 qui mesure le débit d'air frais introduit dans le conduit d'admission 2, un compresseur 4 qui comprime l'air frais filtré par le filtre à air 1 et un refroidisseur d'air primaire 7 qui refroidit cet air frais comprimé.
La ligne d'admission 100 comporte également un répartiteur d'air 9 dans lequel débouche le conduit d'admission 2 et qui est agencé pour répartir le gaz circulant dans le conduit d'admission 2 vers chacun des quatre cylindres 10 d'un bloc-moteur 10A.
Un volet d'admission 8 disposée sur le trajet du conduit d'admission en amont dudit répartiteur 9 permet de réguler le débit de gaz débouchant dans ce répartiteur d'air 9.
E n so rt i e d es cyl i nd res 1 0 , l e mote u r 1 co m porte u n e l ig n e d'échappement 200 qui s'étend depuis un collecteur d'échappement 1 1 dans lequel débouchent les gaz d'échappement qui ont été préalablement brûlés dans les cylindres 10.
Ces gaz d'échappement sont ensuite acheminés vers l'extérieur du moteur par un conduit d'échappement 12 de cette ligne d'échappement 200.
La l ig ne d'échappement 200 comporte par ailleurs, dans le sens d'écoulement des gaz d'échappement, une turbine 5 qui est entraînée en rotation par le flux de gaz d'échappement sortant du collecteur d'échappement 12, et un pot catalytique 13 de traitement des gaz d'échappement.
La turbine 5 est couplée au compresseur 4 par des moyens de couplage mécanique tels qu'un arbre de transmission, si bien que le compresseur 4 et la turbine 5 forment ensemble un turbocompresseur 6.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1 , des conduits de dérivation 17, 1 8 sont piqués de part et d'autre du compresseur 4 et de la turbine 5. Ils permettent aux gaz circulant respectivement dans la ligne d'admission 100 et dans la ligne d'échappement 200 de contourner le compresseur 4 et la turbine 5 dans certaines plages de fonctionnement du moteur.
Le moteur 1 comporte en outre une ligne de recirculation 300 des gaz d'échappement comportant un conduit de recirculation 14 des gaz d'échappement à basse pression piqué en entrée sur le conduit d'échappement 12, en aval de la turbine 5 et en sortie sur le conduit d'admission 2, en amont du compresseur 4.
Le cond u it de recircu lation 1 4 prélève a insi u ne partie des gaz d'échappement circulant dans la ligne d'échappement 200 pour les réinjecter dans le conduit d'admission 2. Ils sont alors mélangés à l'air frais introduit dans les cylindres 10 afin de réduire les émissions polluantes du moteur, en particulier les émissions d'oxydes d'azote dans le cas des moteurs diesel et afin de réduire la consommation de carburant, notamment dans le cas des moteurs à essence.
Les gaz d'échappement recirculés dans la ligne de recirculation 300 sont appelés dans la suite « gaz EGR ».
Cette ligne de recirculation 300 comporte également un refroidisseur d'air secondaire 15 disposé sur le trajet de ce conduit de recirculation 14 pour refroidir les gaz EGR, suivi d'une vanne, appelée vanne EGR 16 pour réguler le débit de gaz EGR débouchant dans le répartiteur d'air.
Le moteur à combustion interne 1 comporte par ailleurs une l igne d'injection de carburant (non représentée) dans les cylindres 10.
Pour piloter les différents organes du moteur à combustion interne 1 , il est prévu une un ité de commande électron ique 30 adaptée à recevoir les informations de différents capteurs du moteur, notamment des informations indiquant la température, la pression et le débit des gaz en différents endroits du moteur. L'unité de commande électronique 30 pilote notamment l'ouverture du volet d'admission 8 et de la vanne EGR 16.
Selon l'invention, l'unité de commande électronique du véhicule selon l'invention est programmée pour déterminer un taux EGR à l'entrée des cylindres du moteur à l'instant t selon le procédé décrit ci-après.
Procédé
Dans la suite, on désigne par l'expression « taux d'EGR » le rapport entre le débit de gaz EGR et le débit total de gaz dans la ligne d'admission, à un endroit donné de la ligne d'admission et à un instant donné. Ainsi, le taux d'EGR en entrée des cyl indres à l'instant t sera noté txegr_cyl(t) et le taux d'EGR à l'instant t au débouché du conduit de recirculation 1 4, c'est-à-dire immédiatement après l'endroit où débouche ce conduit de recirculation 14 dans la ligne d'admission 100, sera noté txegr_adm(t).
Selon le procédé conforme à l'invention,
- dans une étape a), l'unité de commande électronique 30 détermine à quel instant tjntro précédant l'instant t, les gaz qui arrivent à l'entrée des cylindres 10 à l'instant t ont été introduits dans la ligne d'admission 100, puis
- dans une étape b), l'unité de commande électronique 30 détermine le taux d'EGR txegr_adm(t_intro) au débouché du conduit de recirculation 14 dans la ligne d'admission 100 à l'instant tjntro, et
- dans une étape c), l'unité de commande électronique 30 détermine le taux d'EGR txegr_cyl(t) à l'entrée des cylindres 10 à l'instant t en fonction du taux d'EGR txegr ad m (tjntro) au débouché du conduit de recirculation dans la ligne d'admission à l'instant tjntro déterminé à l'étape b).
Plus précisément, à l'étape a), l'unité de commande électronique 30 réalise les sous-étapes décrites ci-après.
Dans une sous-étape a1 ) de l'étape a), l'unité de commande électronique 30 détermine et mémorise une masse élémentaire m(tj') de gaz introduite dans la ligne d'admission 100 au débouché du conduit de recirculation 14 à différents instants successifs tj précédant l'instant t.
L'unité de commande électronique 30 fonctionne par exemple par pas de temps : les instants tj sont alors séparés par des intervalles de temps Dt réguliers. Les masses élémentaires de gaz associées à chaque instant tj sont mémorisées dans une première table T1 , représentée sur la figure 2.
Le choix de l'intervalle de temps Dt séparant les instants tj dépend ainsi de la taille maximale que pourra avoir cette table en fonction des capacités de calcul de l'unité de commande électronique 30.
Chaque instant tj est ainsi égal à t - i .Dt, avec l'indice i compris entre 1 et u n nom bre entier N correspondant au nombre de valeur de la masse élémentaire pouvant être mémorisé dans ladite table T1 .
Par exemple, pour réaliser un échantillonnage des masses élémentaires m(tj') sur une période de 5 secondes avant le temps t, l'unité de commande électronique peut mémoriser par exemple 50 valeurs de masses élémentaires m(t_i) correspondant à des instants t_i séparés d'un intervalle Dt égale à 100 millisecondes ou 100 valeurs de masses élémentaires m(t_i) correspondant à des instants tj séparés d'un intervalle de temps Dt égale à 50 millisecondes.
Dans le cas de la table comportant 100 valeurs, la taille de cette table étant plus grande, à intervalles de temps constant les temps de calculs seront allongés, passant par exemple de 5 à 1 0 secondes, ou bien les intervalles de temps Dt seront réduits, passant par exemple ici de 100 à 50 millisecondes, ce qui permet de conserver un temps de calcul constant.
A chaque instant t_i, l'unité de commande électronique 30 détermine par exemple la masse élémentaire m(t_i) de gaz introduite dans la ligne d'admission au débouché du conduit de recirculation 14 en fonction d'un débit total Qcomp(t_i) de gaz pompé par le compresseur 4. En pratique, cette masse élémentaire m(t_i) correspond à la masse de gaz introduite dans la ligne d'admission pendant une durée Dt lorsque le débit de gaz est égale au débit total Qpomp(t_i) de gaz pompé par le compresseur 4 à l'instant tj.
Ce débit total Qcomp de gaz pompé par le compresseur 4 est par exemple mesuré par un débitmètre disposé sur le trajet du conduit d'admission 2, entre le débouché du conduit de recirculation 14 dans la ligne d'admission 100 et le compresseur 4.
Si le débit total Qcomp de gaz pompé par le compresseur 4 est exprimé sous la forme d'un débit massique de gaz, la massé élémentaire m(t_i) de gaz recherchée associée à l'instant t_i sera égale à ce débit total massique Qcomp que multiplie l'intervalle de temps Dt entre deux instants tj.
Si le débit total Qcomp de gaz pompé par le compresseur 4 est exprimé sous la forme d'un débit volumique de gaz, la massé élémentaire m(t_i) de gaz recherchée associée à l'instant t_i sera égale à ce débit total volumique que multiplie l'intervalle de temps Dt entre deux instants t_i et la masse volumique du gaz.
Dans une sous-étape a2) de l'étape a), l'unité de commande électronique
30 détermine une masse totale de gaz introduite M l(t i) dans la ligne d'admission
1 00 au débouché du condu it de recirculation 1 4 depu is chaque instant t_i précédant l'instant t jusqu'à l'instant t. Cette masse totale de gaz introduite M l(t i) correspond à la somme des masses élémentaires m(t_i) introduite à chaque instant compris entre l'instant t_i et l'instant t.
Les valeurs de ces masses totales de gaz introduite M I (t i) dans la ligne d'admission sont mémorisées dans une deuxième table T2 (voir figure 2).
Dans une sous-étape a3) de l'étape a), l'unité de commande électronique 30 détermine la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission 100 entre le débouché du conduit de recirculation 14 et l'entrée des cylindres 10 à l'instant t.
Cette masse de gaz contenue MC(t) dans la l igne d'admission 1 00 correspond à la somme des masse élémentaires m(t_i) de gaz introduites dans la ligne d'admission entre l'instant t_int.ro et l'instant t, c'est-à-dire à la masse totale de gaz introduite Ml(t intro) dans la ligne d'admission 100 au débouché du conduit de recirculation 14 depuis ledit instant t_int.ro jusqu'à l'instant t. Cette masse MC(t) = MI(t_intro) de gaz contenue dans la ligne d'admission 100 est mémorisée dans une table T4 de la mémoire de l'unité de commande électronique 30.
La masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission à l'instant t est déterminée par exemple par un calcul en fonction d'un volume V de la ligne d'admission 100 entre le débouché du conduit de recirculation 14 et l'entrée des cylindres 10, d'une température Temp(t) et d'une pression P(t) des gaz circulant dans la ligne d'admission 100 à cet instant t, grâce à la formule :
MC(t) = (P(t).V) / (r.Temp(t)), où r est la constante universelle des gaz parfaits divisée par la masse molaire du gaz.
La température Temp(t) des gaz circulant dans la ligne d'admission à l'instant t est une température moyennée sur l'ensemble de la ligne d'admission 100.
La température des gaz Temp(t) circulant dans la ligne d'admission 100 varie en effet entre leur introduction et leur arrivée dans les cylindres : ils sont tour à tour réchauffés dans le compresseur 4 et refroidis dans le refroidisseur d'air primaire 7.
Cette température Temp(t) moyenne peut être estimée en fonction des conditions de fonctionnement du moteur à cet instant t. Elle est alors issue d'une ca rtog ra ph ie de tem pératu re moyen ne en fon ction d es cond itions d e fonctionnement du moteur mis en mémoire dans l'unité de commande électronique 30. Cette température Temp(t) moyenne peut également être estimée par la moyen ne des val eu rs de tem pératu res mesu rées par deux capteu rs de température disposés dans le conduit d'admission 2, à proximité du refroidisseur d'air primaire 7, en amont et en aval de celui-ci.
Enfin, on peut envisager que cette température Temp(t) soit estimée par la moyenne entre une valeur mesurée par l'un des deux capteurs disposés à proximité du refroidisseur d'air primaire 7, en amont ou en aval de celui-ci, et une valeur estimée de la température au niveau de l'autre capteur.
Dans un moteur où le volet d'adm ission 8 est d isposé en aval du refroidisseur d'air primaire 7, comme dans l'exemple représenté sur la figure 1 , la pression P(t) des gaz circulant dans la ligne d'admission 100 à l'instant t est déterminée en fonction de la pression mesurée à l'instant t par un capteur de pression 20 disposé en amont du volet d'alimentation 8. De préférence, la pression P(t) est égale à la pression dite « de suralimentation » mesurée par ce capteur de pression 20.
Dans un moteur où le volet d'adm ission est d isposé en amont du refroidisseur d'air primaire, la pression P(t) des gaz circulant dans la ligne d'admission à l'instant t est déterminée en fonction de la pression mesurée à l'instant t par un capteur de pression disposé en aval dudit volet d'alimentation, dans le collecteur 9. De préférence, la pression P(t) est égale à la pression dite « de collecteur » mesurée par ce capteur.
Si la ligne d'admission du moteur ne comporte pas de volet d'admission, la pression P(t) est égale à la pression mesurée par un capteur disposé dans le collecteur 9.
Dans une sous-étape a4) de l'étape a), l'unité de commande électronique
30 compare la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission 1 00 à l'instant t et la masse totale de gaz introduite M l(t i) dans la ligne d'admission 100 au débouché du conduit de recirculation 14 associée à chaque instant tj.
L'un ité de commande électron ique 30 déterm ine à partir de cette comparaison l'instant t_int.ro, puisque MC(t) = MI(t_intro).
On peut envisager différente manière de déterminer cet instant t_int.ro.
Dans une première variante, l'un ité de commande électronique 30 identifie l'instant t_intro à l'instant t_i pour lequel l'écart entre la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission 100 à l'instant t et la masse totale de gaz introduite M l(t i) dans la ligne d'admission 100 depuis l'instant t_i est le plus faible.
Dans une deuxième variante, l'un ité de commande électronique 30 identifie l'instant t_int.ro à l'instant t_i pour lequel la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission 100 à l'instant t devient supérieur à la masse totale de gaz introduite M l(t i) dans la ligne d'admission 100 depuis l'instant tj.
En d'autres termes, selon ces deux variantes, l'unité de commande électronique 30 recherche l'indice i pour lequel la comparaison de la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission et la masse totale de gaz introduite M l(t i) dans la ligne d'admission depuis l'instant t_i vérifie une condition prédéfinie.
Dans une troisième variante, l'un ité de commande électronique 30 réalise une interpolation des valeurs de masse totales de gaz introduite M l(t i) dans la ligne d'admission 100 et en déduisent l'instant précis t_intro pour lequel l'une des valeurs de masses totales de gaz introduites dans la ligne d'admission 100 est égale à la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission 100 à l'instant t.
On peut également envisager toute méthode de calcul connue de l'homme du métier. L'instant t_int.ro peut également être déterminé par exemple comme la moyenne pondérée des deux valeurs tj l'encadrant.
A l'étape b), l'unité de commande électronique 30 réalise une sous-étape b1 ) de déterm ination et de mémorisation du taux d'EGR txegr_adm(t_i) au débouché du conduit de recirculation 14 à chacun des instants tj.
En pratique, cette sous-étape b1 ) est réalisée simultanément avec la sous-étape a1 ).
Ce taux d'EGR txegr_adm(t_i) est égale au débit Qegr(t_i) de gaz EGR introduits dans la ligne d'admission 100 au débouché du conduit de recirculation 14 à l'instant t_i, divisé par le débit total Qcomp(t-i) de gaz pompé dans la ligne d'admission 100 par le compresseur 4 à cet instant tj.
Le débit Qegr(t_i) de gaz EGR introduit dans la ligne d'admission à chaque instant t_i est soit mesuré par un débitmètre (non représenté) disposé sur le trajet du conduit de recirculation 14, soit estimé par un calcul prenant en compte la température et la pression des gaz EGR dans le conduit de recirculation 14.
Plus précisément, à l'étape b1 ), l'unité de commande électronique 30 calcule le débit Qegr(t_i) de gaz EGR introduit dans la ligne d'admission à l'instant t_i en fonction de la pression des gaz circulant de part et d'autre de la vanne EGR 16.
La pression des gaz EGR circulant de part et d'autre de cette vanne EGR 16 est par exemple mesurée par deux capteurs de pression disposés dans le conduit de recirculation 16, de part et d'autre de cette vanne EGR 16.
En ce qui concerne le débit total Qcomp(t_i) pompé par le compresseur 4, il peut soit être mesuré par un débitmètre disposé sur la ligne d'admission 100, en aval du débouché du conduit de recirculation 14, soit être calculé comme la somme du débit d'air frais à l'entrée de la ligne d'admission 100 mesuré par le débitmètre 2 et du débit Qegr(t_i) des gaz EGR introduit dans la ligne d'admission 100.
Les taux d'EGR txegr_adm(t_i) déterminés à chaque instant t_i sont mis en mémoire dans une table T3 de l'unité de commande électronique 30 (figure 2).
Dan s u ne sou s-étape b2), l'unité de commande électronique 30 déterm ine le taux d' EGR txeg r_adm (t_intro) au débouché du condu it de recirculation à l'instant t_int.ro en fonction du taux d'EGR txegr_adm(t_i) au débouché du conduit de recirculation pour l'instant t_i le plus proche de l'instant t_intro.
Selon la première variante du procédé, l'instant t_int.ro est égal à l'instant t_i pour lequel l'écart entre la masse de gaz contenue MC(t) dans la l igne d'admission 100 à l'instant t et la masse totale de gaz introduite M l(t i) dans la l igne d'adm ission 1 00 depu is l'instant t_i est le plus faible. Le taux d'EGR txegr_adm(t_intro) recherché est donc égal au taux d'EGR txegr_adm(t_i) mis en mémoire à cet instant t_i.
Selon la deuxième variante du procédé, l'instant t intro est égale à l'instant t_i pour lequel la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission
100 à l'instant t devient supérieur à la masse totale de gaz introduite M l(t i) dans la ligne d'admission 100 depuis l'instant t_i. Le taux d'EGR txegr_adm(t_intro) recherché est donc égal au taux d'EGR txegr_adm(t_i) mis en mémoire à cet instant t_i.
En d'autres termes, selon ces deux variantes, l'unité de commande électronique 30 identifie le taux d'EGR txegr_adm(t_intro) au débouché du conduit de recirculation 14 à l'instant t intro au taux d'EGR mémorisé dans la table T4 à l'indice i correspondant déterminé à l'étape a4). Selon l a trois ième va ria nte d u procéd é, l' u n ité de com ma nd e électronique 30 réalise une interpolation des valeurs de taux d'EGR txegr_adm(t_i) et le taux d'EGR recherché est alors égale au taux d'EGR déterminé par cette interpolation à l'instant t_intro précis déterminé précédemment.
On peut également envisager toute méthode de calcul connue de l'homme du métier. Le taux d'EGR txegr_adm(t_intro) peut également être déterminé par exemple comme la moyenne pondérée des deux valeurs de taux d'EGR correspondant aux instants encadrant l'instant t_intro.
Enfin, à l'étape c), on identifie le taux d'EGR txegr_cyl(t) à l'entrée du cylindre à l'instant t recherché au taux d'EGR txegr_adm(t_intro) au débouché du conduit de recirculation à l'instant t_int.ro déterminé à l'étape b).
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de détermination d'un taux de gaz d'échappement recirculés, appelé taux d'EGR (txegr_cyl(t)), à l'entrée d'un cylindre (10) d'un moteur à combustion interne à un instant t, lesdits gaz d'échappement étant acheminés dans un conduit de recirculation (14) reliant une ligne d'échappement (200) du moteur à une ligne d'admission (100) et ledit taux d'EGR étant égal au rapport entre le débit de gaz d'échappement recirculés et le débit total de gaz dans la ligne d'admission (100), à l'endroit considéré de la ligne d'admission (100) et à l'instant considéré, selon lequel
a) on détermine à quel instant t_int.ro précédant l'instant t, le gaz qui arrive à l'entrée du cylindre (10) à l'instant t a été introduit dans la ligne d'admission (100),
b) on détermine le taux d'EGR (txegr_adm(t_intro)) au débouché du conduit de recirculation (14) dans la ligne d'admission (100) à l'instant t_int.ro,
c) on détermine le taux d'EGR (txegr_cyl(t)) à l'entrée du cylindre (10) à l'instant t en fonction du taux d'EGR (txegr_adm(t_intro)) au débouché du conduit de recirculation (14) dans la ligne d'admission (100) à l'instant t_int.ro déterminé à l'étape b).
2. Procédé selon la revendication 1 , selon lequel, à l'étape c), on identifie le taux d'EGR (txegr_cyl(t)) à l'entrée du cylindre (10) à l'instant t recherché au taux d'EGR (txegr_adm(t_intro)) au débouché du conduit de recirculation (14) à l'instant t_int.ro déterminé à l'étape b).
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, selon lequel, à l'étape a), on réalise les étapes suivantes :
a1 ) on détermine et on mémorise une masse élémentaire (m(t_i)) de gaz introduite dans la ligne d'admission (100) au débouché du conduit de recirculation (14) à différents instants successifs tj précédant l'instant t,
a2) à l'instant t, on détermine la masse totale de gaz introduite (M l(t i)) dans la ligne d'admission (1 00) au débouché du conduit de recirculation (14) depuis chaque instant tj précédant l'instant t jusqu'à l'instant t,
a3) à cet instant t, on détermine la masse de gaz totale contenue (MC(t)) dans la ligne d'admission (100) entre le débouché du conduit de recirculation (14) et l'entrée du cylindre (10), a4) on compare cette masse totale de gaz contenue (MC(t)) dans la ligne d'admission (100) à l'instant t et la masse totale de gaz introduite (M l(t i)) dans la ligne d'admission (1 00) au débouché du conduit de recirculation (14) depuis chaque instant t_i jusqu'à l'instant t et on détermine l'instant tjntro en fonction de cette comparaison.
4. Procédé selon la revendication 3, selon lequel , à l'étape a4), on détermine l'instant tjntro comme l'instant tj pour lequel la masse totale de gaz contenue (MC(t)) dans la ligne d'admission (100) à l'instant t déterminée à l'étape a1 ) et la masse totale de gaz introduite (Ml(tj')) dans la ligne d'admission (100) au débouché du conduit de recirculation (14) depuis chaque instant tj jusqu'à l'instant t déterminée à l'étape a2) sont les plus proches.
5. Procédé selon la revendication 3, selon lequel, à l'étape a4), on détermine l'instant tjntro comme l'instant tj pour lequel la masse totale de gaz contenue (MC(t)) dans la ligne d'admission (100) à l'instant t déterminée à l'étape a1 ) devient supérieure à la masse totale de gaz introduite (Ml(tj')) dans la ligne d'admission (100) au débouché du conduit de recirculation (14) depuis chaque instant tj jusqu'à l'instant t, déterminée à l'étape a2).
6. Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, selon lequel à l'étape b), on réalise les étapes suivantes :
b1 ) on détermine et on mémorise un taux d'EGR (txegr adm(tj')) au débouché du conduit de recirculation (14) à chacun des instants tj,
b2) on détermine le taux d'EGR (txegrjad m (tjntro)) au débouché du condu it de recircu lation (1 4) à l'instant tjntro en fonction du taux d'EGR (txegrjadm(tj')) au débouché du conduit de recirculation (14) déterminé à l'étape b1 ) pour l'instant tj le plus proche de l'instant tjntro.
7. Procédé selon la revendication 6, selon lequel, à l'étape b1 ), on mesure le débit de gaz d'échappement recirculés (Qegr) introduit dans la ligne d'admission (100) à chaque instant tj à l'aide d'un débitmètre.
8. Procédé selon les revendications 6 et 7, selon lequel à l'étape b1 ), on détermine le débit de gaz d'échappement recirculés (Qegr) introduit dans la ligne d'admission (100) à l'instant tj par un calcul prenant en compte la température et la pression des gaz d'échappement dans le conduit de recirculation (14).
9. Procédé selon la revendication 8, selon lequel une vanne de régulation (16) du débit des gaz d'échappement étant disposée dans le conduit de recirculation (1 4), à l'étape b1 ), on calcule le débit de gaz d'échappement recirculés introduit dans la ligne d'admission (100) à l'instant t_i en fonction de la pression des gaz circulant de part et d'autre de cette vanne de régulation (16).
10. Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, selon lequel, à l'étape b1 ), on mesure le débit d'air frais introduit dans la ligne d'admission (1 00) en amont du débouché du conduit de recirculation (14) à l'aide d'un débitmètre (3).
1 1 . Procédé selon l'une des revendications 6 à 10, selon lequel, à l'étape b1 ), on mesure le débit total (Qcomp) de gaz pompé par un compresseur (4) disposé sur la l igne d'admission (1 00) en aval du débouché du condu it de recirculation (14).
12. Procédé selon l'une des revendications 3 à 1 1 , selon lequel, à l'étape a1 ), on détermine la masse élémentaire (m(t_i)) de gaz introduite dans la ligne d'admission (100) au débouché du conduit de recirculation (14) à chaque instant t_i, en fonction d'un débit total (Qcomp) de gaz pompé par un compresseur (4) d isposé sur la l igne d'adm ission (1 00) en aval du débouché du condu it de recirculation (14).
13. Procédé selon l'une des revendications 3 à 12, selon lequel, à l'étape a3), on détermine la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission (100) à l'instant t en fonction d'un vol ume de la l igne d'adm ission (1 00) entre le débouché du conduit de recirculation (1 4) et l'entrée du cylindre (10), d'une température et d'une pression des gaz circulant dans la ligne d'admission (100) à cet instant t.
14. Procédé selon la revendication 13, selon lequel ladite température des gaz circulant dans la ligne d'admission (100) à l'instant t est estimée en fonction des conditions de fonctionnement du moteur à cet instant t.
15. Procédé selon l'une des revendications 13 et 14, selon lequel les gaz circulant dans la ligne d'admission (100) traversant un dispositif de refroidissement (7) des gaz, ladite température des gaz circulant dans la ligne d'admission (100) est déterminée en fonction d'une valeur de température mesurée à l'instant t par un capteur de température disposé en amont du dispositif de refroidissement (7) et/ou en fonction d'une valeur de température mesurée à l'instant t par un capteur de température disposé en aval du dispositif de refroidissement (7).
16. Procédé selon l'une des revendications 1 3 à 15, selon lequel, un volet d'admission (8) étant disposé sur la ligne d'admission (100) en aval d'un compresseur (4), ladite pression des gaz circulant dans la ligne d'admission (100) est déterminée en fonction de la pression mesurée à l'instant t par un capteur de pression (20) disposé en amont dudit volet d'admission (8) et/ou en fonction de la pression mesurée à l'instant t par un capteur de pression disposé en aval dudit volet d'admission (8).
17. Moteur à combustion interne de véhicule automobile comportant une ligne d'admission (100) alimentant en gaz d'admission au moins un cylindre (10) du moteur et une ligne d'échappement (200) acheminant les gaz d'échappement après l eu r com bustion dans led it cyl i nd re ( 1 0), u ne partie desd its gaz d'échappement étant recirculés dans un conduit de recirculation (14) reliant la ligne d'échappement (200) du moteur à ladite ligne d'admission (100), comportant en outre une unité de commande électronique (30) programmée pour déterminer un taux de gaz d'échappement recirculés, appelé taux d'EGR (txegr_cyl(t)), à l'entrée du cylindre (10) à un instant t, conformément au procédé selon l'une des revendications précédentes.
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