WO2012127133A1 - Procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne suralimenté à allumage commandé pour véhicule automobile - Google Patents

Procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne suralimenté à allumage commandé pour véhicule automobile Download PDF

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WO2012127133A1
WO2012127133A1 PCT/FR2012/000098 FR2012000098W WO2012127133A1 WO 2012127133 A1 WO2012127133 A1 WO 2012127133A1 FR 2012000098 W FR2012000098 W FR 2012000098W WO 2012127133 A1 WO2012127133 A1 WO 2012127133A1
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WO
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intake line
engine
combustion
air
combustion engine
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Application number
PCT/FR2012/000098
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Inventor
Jean Marc ZACCARDI
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IFP Energies Nouvelles
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/027—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using knock sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
    • F02D41/3029—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • a method of controlling a supercharged internal combustion engine with spark ignition for a motor vehicle is provided.
  • the present invention relates to a method for controlling the combustion of a fuel mixture of a supercharged spark ignition internal combustion engine, in particular of the gasoline type.
  • This type of engine comprises at least one cylinder with a combustion chamber containing a fuel mixture which undergoes a compression step and a combustion step under the effect of a controlled ignition, usually a spark plug.
  • This fuel mixture can undergo different types of combustion which are the source of different levels of pressure inside the combustion chamber as well as mechanical and / or thermal stresses some of which may damage the engine.
  • Conventional combustion is the result of the propagation of combustion of the fuel mixture along a flame front from the spark generated at the spark plug.
  • the other type of combustion is the knocking combustion that results from undesirable local self-ignition in the combustion chamber after ignition of the fuel mixture.
  • the spark plug is actuated to allow ignition of this fuel mixture.
  • the spark plug is actuated to allow ignition of this fuel mixture.
  • the pressure generated by the piston and the heat released by the start of combustion of the fuel mixture there is a sudden and localized auto-ignition of a portion of the compressed fuel mixture before the flame front from ignition of the fuel mixture by the candle. This is better known as rattling and leads to a local increase in pressure.
  • combustion with pre-ignition is an abnormal combustion due to a pre-ignition of the fuel mixture before the spark ignites ignition of the fuel mixture present in the combustion chamber.
  • This abnormal combustion mainly affects the engines that are the result of a "miniaturization” operation, better known as “downsizing”. This operation aims to reduce the size and / or the engine displacement while maintaining the same power and / or the same torque as conventional engines.
  • this type of engine is mainly gasoline type and is highly supercharged.
  • This abnormal combustion is generally carried out at high loads and at low operating speeds of the engine, when the timing of the combustion of the fuel mixture can not be optimum because of the knocking.
  • a sporadic or continuous start of the combustion of the fuel mixture can occur, for example from a hot spot in the combustion chamber. cylinder wall, and this well before the moment when the fuel mixture is ignited by the candle.
  • this pre-ignition occurs violently, randomly and sporadically, it is referred to as “snapping” (better known as “rumble”).
  • This combustion with pre-ignition can lead to very high pressure levels (of the order of 120 to 250 bar) as well as an increase thermal transfers that can cause a partial or total destruction of the mobile engine, such as the piston or the connecting rod.
  • this pre-ignition can have multiple origins and fouling of the intake line and / or the combustion chamber is one of the potential sources of this pre-ignition.
  • This intake line generally comprises a supercharged fresh air circulation line terminating in an intake distributor.
  • Inlet manifolds leave this distributor to open into the combustion chamber.
  • the outlet of these tubings is controlled by any known sealing means, such as a valve.
  • oil can be introduced into the intake line, or during the rise of the crankcase gases (known as "blow-by” gas) which are produced by leaks of exhaust gas at the segmentation of the piston, either by oil leaks at the bearing of the turbocharger.
  • the fouling of the intake ducts of the cylinder head and sometimes even of the distributor may be the consequence of poor preparation of the fuel mixture or a poor match between the injectors used, the fuel and the shape of the pipes.
  • These impurities are then introduced into the combustion chamber from which they are the undesired source of combustion.
  • This estimate of the level of fouling thus makes it possible to estimate the sensitivity of the engine to pre-ignition. Depending on this, it is possible to act accordingly, either by limiting the load gradient of the engine, or by limiting the air filling of the combustion chamber of the engine.
  • This method proposes to rotate the crankshaft of the engine, when it is normally at a standstill, via the electric motor.
  • the air introduced therein allows the deposits present in this chamber to be dried off from the walls.
  • This method although satisfactory, has nonetheless significant disadvantages.
  • this method does not clean the intake line but only the combustion chamber.
  • the present invention therefore proposes to remedy the drawbacks mentioned above by engaging actions to prevent fouling which are intended to limit the likelihood of occurrence of preignition.
  • the invention relates to a method for controlling a supercharged spark ignition internal combustion engine for driving a motor vehicle and comprising an intake line for at least one cylinder, characterized in that it consists :
  • the method may consist in producing in the combustion engine combustion with a sub-setting to increase the energy of the exhaust gas to the turbine so as to increase the air flow flowing in the intake line.
  • the method may include operating the engine with a lean, homogeneous fuel mixture to increase the air flow in the intake line.
  • the method may consist, during the driving phase of the vehicle solely by the other energy source, in actuating the internal combustion engine and in controlling its operation by the other source of motive power so as to increase the flow of air flowing in the intake line.
  • the method may include controlling the rotational speed of the internal combustion engine by the other source of motive power.
  • the method may include using an electric machine as another source of motive power.
  • the method as will be explained below aims to prevent the pre-ignition encountered at low speed and high loads on internal combustion engines spark ignition, mainly of the gasoline type, and this following the fouling of the intake line.
  • the method essentially consists in using the potential of a hybrid architecture of a motor vehicle to significantly increase the air flow at the intake of the internal combustion engine and thus ensure a sweep of impurities (particles , oils, hydrocarbons) which are deposited or formed on the inner walls of the elements of the intake line. These impurities are then introduced into the combustion chamber of the engine for burning but under operating conditions remote from those where the pre-ignition may occur.
  • a hybrid type vehicle comprises a spark ignition internal combustion engine (or heat engine) with at least one cylinder 12 and with a drive shaft 14 (or crankshaft), another source of motive power 16, here an electric machine 16 with a rotor 18 powered by batteries (not shown), a transmission 20 with a speed variation device 22, such as a gearbox or a train epicyclic, as well as a multiplicity of controlled-control couplings 24, and a driving axle 26 carrying the drive wheels 28 of the vehicle.
  • a spark ignition internal combustion engine or heat engine
  • another source of motive power here an electric machine 16 with a rotor 18 powered by batteries (not shown)
  • the heat engine comprises an air intake line 30 comprising an air intake duct 32 connected to an intake manifold 34, at least one intake manifold 36 issuing from this distributor and opening into the combustion chamber. combustion 38 of the cylinder 12 of the engine, the outlet of this tubing being controlled by an intake valve (not shown).
  • the intake line is supplied with air by a supercharging device 40, here a turbocharger.
  • This turbocharger comprises a turbine 42 swept by the exhaust gases from the heat engine (arrows G) and a compressor 44 linked in rotation with the turbine so as to allow the compression of the outside air (Arrow E) and to admit this intake air under pressure (or supercharged air) in the air line (Arrow E * ).
  • the engine finally comprises a computing and control unit 46, called a computer, which makes it possible to control and control, by bidirectional conductive lines 48, the operation of the heat engine, the electric machine and the speed transmission, particularly at the level of the control of the couplings of this transmission.
  • This calculator makes it possible to control the operation of the vehicle in such a way that the driving axle 26 receives a motive power directly from the engine or the electric machine, which is used as an electric drive motor while being powered by batteries, or both at the same time.
  • this calculator makes it possible for the energy coming from the driving axle, in particular during the decelerations of the vehicle, to be used as the engine brake for the heat engine and / or for recharging the batteries through the electric machine which will be used as an electric generator.
  • the estimation of the level of fouling of the inlet line 30 can be carried out by any known method and more particularly by that described in European Patent Application No. 2 161 435 mentioned above.
  • This step occurs during operating phases during which the heat engine is not required to activate the vehicle.
  • the heat engine is activated and the electric motor 16 is used to control the heat engine, particularly for regulate its considered speed at the speed of rotation of the crankshaft and advantageously by increasing this regime.
  • the electric motor must be able to provide torque to the wheels to ensure the advancement of the vehicle but also to provide a torque to the engine to brake and regulate its rotational speed, as will be better explained in the following description;
  • the computer controls the electric motor to drive the engine at a medium to high rotation speed while the latter operates with a low load. Under the effect of the movement of the air flowing in the intake line 30, the impurities are detached from the walls and are then driven into the combustion chamber 38 to be burned.
  • the actuation of the heat engine makes it possible to limit heat losses, since the maintenance of a combustion during the theoretical stopping phases of the heat engine makes it possible to act on the thermal regulation of the engine since it is known that the phases of shutdowns and restarts are potentially penalizing in terms of global thermal (heat losses).
  • the method consists in determining the level of fouling of the intake line and in case of exceeding the threshold value of this rate, to be achieved in the combustion chambers 38 of the engine combustion with a sub-setting and advantageously when the engine does not operate at full loads.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne suralimenté (10) à allumage commandé pour l'entraînement d'un véhicule automobile et comprenant une ligne d'admission (30) pour au moins un cylindre (12). Selon l'invention, le procédé consiste : - à déterminer le taux d'encrassement de la ligne d'admission, - en cas de dépassement de la valeur seuil de ce taux, à augmenter le débit d'air circulant dans la ligne d'admission d'air pour la nettoyer.

Description

Procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne suralimenté à allumage commandé pour véhicule automobile.
La présente invention se rapporte à un procédé de contrôle de la combustion d'un mélange carburé d'un moteur à combustion interne suralimenté à allumage commandé, notamment de type Essence.
Ce type de moteur comprend au moins un cylindre avec une chambre de combustion renfermant un mélange carburé qui subit une étape de compression puis une étape de combustion sous l'effet d'un allumage commandé, généralement une bougie d'allumage.
Ce mélange carburé peut subir différents types de combustion qui sont la source de différents niveaux de pression à l'intérieur de la chambre de combustion ainsi que de contraintes mécaniques et/ou thermiques dont certains peuvent endommager le moteur.
Ces différents types de combustion concernent la combustion conventionnelle (ou combustion normale), la combustion avec cliquetis et la combustion avec pré-allumage.
La combustion conventionnelle est le résultat de la propagation de la combustion du mélange carburé selon un front de flamme à partir de l'étincelle générée à la bougie.
Ce type de combustion n'est pas générateur de risques de détérioration de moteur.
L'autre type de combustion est la combustion avec cliquetis qui résulte d'une auto-inflammation indésirable locale dans la chambre de combustion après l'allumage du mélange carburé.
Plus précisément, aux environs de la fin de l'étape de compression du mélange carburé par le piston, la bougie est actionnée pour permettre l'allumage de ce mélange carburé. Sous l'effet de la pression générée par le piston et de la chaleur dégagée par le début de la combustion du mélange carburé, il se produit une auto-inflammation brutale et localisée d'une partie du mélange carburé comprimé avant que n'arrive le front de flamme issu de l'allumage du mélange carburé par la bougie. Ceci est plus connu sous le terme de cliquetis et conduit à une augmentation locale de la pression.
Ce cliquetis peut engendrer, en cas de répétitions, des effets destructifs sur le moteur et principalement au niveau du piston. Enfin, la combustion avec pré-allumage est une combustion anormale due à un pré-allumage du mélange carburé avant que la bougie n'initie l'allumage du mélange carburé présent dans la chambre de combustion.
Cette combustion anormale affecte principalement les moteurs qui sont le résultat d'une opération de "miniaturisation", plus connu sous le terme anglais de "downsizing". Cette opération vise à diminuer la taille et/ou la cylindrée du moteur tout en conservant la même puissance et/ou le même couple que des moteurs conventionnels. Généralement, ce type de moteurs est principalement de type essence et est fortement suralimenté.
Cette combustion anormale se réalise généralement à fortes charges et à bas régimes de fonctionnement du moteur, lorsque le calage de la combustion du mélange carburé ne peut pas être l'optimum à cause du cliquetis. Compte tenu des fortes pressions et des températures élevées atteintes dans la chambre de combustion par la suralimentation et la compression, un démarrage sporadique ou de façon continue de la combustion du mélange carburé peut se produire, par exemple à partir d'un point chaud de la paroi du cylindre, et cela bien avant le moment où se réalise l'allumage du mélange carburé par la bougie.
Dans le cas où ce pré-allumage se produit de manière violente, aléatoire et sporadique, il est dénommé "claquement" (plus connu sous le terme de "rumble"). Cette combustion avec pré-allumage peut entraîner des niveaux de pressions très élevés (de l'ordre de 120 à 250 bars) ainsi qu'une augmentation des transferts thermiques qui peuvent entraîner une destruction partielle ou totale de l'équipage mobile du moteur, comme le piston ou la bielle.
Ce type de pré-allumage constitue donc actuellement une véritable limite au "downsizing" des moteurs à allumage commandé.
Le demandeur a pu constater que ce pré-allumage peut avoir de multiples origines et que l'encrassement de la ligne d'admission et/ou de la chambre de combustion est une des sources potentielles de ce pré-allumage.
Cette ligne d'admission comporte généralement une canalisation de circulation d'air frais suralimenté aboutissant à un répartiteur d'admission. Des tubulures d'admission partent de ce répartiteur pour déboucher dans la chambre de combustion. Le débouché de ces tubulures est contrôlé par tous moyens d'obturation connus, comme une soupape.
Plusieurs mécanismes peuvent conduire à l'encrassement de tout ou partie des parois des éléments constitutifs de cette ligne d'admission. Par encrassement, il est entendu le dépôt sur ces parois d'impuretés comme des particules, généralement carbonées, de l'huile, des hydrocarbures, ... .
En effet, il est possible que l'huile puisse être introduite dans la ligne d'admission, soit lors de la remontée des gaz de carter (connu sous le vocable de gaz de "blow-by") qui sont produits par des fuites de gaz d'échappement au niveau de la segmentation du piston, soit par des fuites d'huile au niveau du palier du turbocompresseur.
Il est également possible que le répartiteur d'admission et/ou les tubulures d'admission soient encrassés par des gaz brûlés provenant de la chambre de combustion, notamment si le véhicule fonctionne pendant un temps important à charge partielle.
En outre, dans le cas des moteurs à injection indirecte, l'encrassement des conduits d'admission de la culasse et parfois même du répartiteur peut être la conséquence d'une mauvaise préparation du mélange carburé ou d'une mauvaise adéquation entre les injecteurs utilisés, le carburant et la forme des conduits. Ces impuretés sont ensuite introduites dans la chambre de combustion d'où elles sont la source de combustion non souhaitées.
En ce qui concerne l'encrassement de la ligne d'admission, un procédé d'estimation de l'encrassement du répartiteur admission et des tubulures d'admission est déjà connu par la demande de brevet européen N° 2 161 435.
Cette estimation du niveau d'encrassement permet ainsi d'estimer la sensibilité du moteur au pré-allumage. En fonction de cela, il est possible d'agir en conséquence, soit en limitant le gradient de charge du moteur, soit en limitant le remplissage en air de la chambre de combustion du moteur.
Cependant, ce brevet ne fait mention d'aucun procédé spécifique pour décrasser la ligne d'admission et cela de manière préventive.
Pour la chambre de combustion, ils existent déjà plusieurs procédés pour estimer son niveau d'encrassement, tel que celui décrit dans la demande de brevet japonais N°2007-224862. Dés que le niveau d'encrassement atteint une valeur seuil, cette chambre de combustion est nettoyée par l'injection d'un liquide, comme du carburant.
Il est également connu par le document US 2006/0266323 d'utiliser la synergie entre le moteur électrique et le moteur thermique lorsque le véhicule est de type hybride.
Ce procédé propose de mettre en rotation le vilebrequin du moteur thermique, lorsque celui-ci est normalement à l'arrêt, par l'intermédiaire du moteur électrique. Dans cette configuration, comme aucune combustion ne se produit à l'intérieur de la chambre de combustion, l'air qui y est introduit permet d'assécher les dépôts présents dans cette chambre pour les décoller des parois. Cette méthode, bien que donnant satisfaction, a cependant des inconvénients non négligeables.
En effet, cette méthode ne permet pas de décrasser la ligne d'admission mais uniquement la chambre de combustion.
De plus, étant donné que la rotation du vilebrequin du moteur thermique se réalise sans combustion, il n'est pas possible de brûler non seulement les dépôts d'impuretés qui sont présents dans la chambre de combustion mais aussi ceux qui proviennent de la ligne d'admission.
En outre, il y a un risque que les dépôts d'impuretés présents dans la ligne d'admission se retrouvent transportés dans la chambre de combustion et puissent favoriser l'apparition du pré-allumage dans des conditions particulières de fonctionnement de ce moteur.
La présente invention se propose donc de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus en engageant des actions de prévention de l'encrassement qui ont pour but de limiter les probabilités d'apparition de préallumage.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne suralimenté à allumage commandé pour l'entraînement d'un véhicule automobile et comprenant une ligne d'admission pour au moins un cylindre, caractérisé en ce qu'il consiste :
- à déterminer le taux d'encrassement de la ligne d'admission,
- en cas de dépassement de la valeur seuil de ce taux, à augmenter le débit d'air circulant dans la ligne d'admission d'air pour la nettoyer.
Dans le cas où la suralimentation de l'air est réalisée par un turbocompresseur, le procédé peut consister à réaliser dans le moteur thermique une combustion avec un sous-calage pour augmenter l'énergie des gaz d'échappement à la turbine de manière à accroître le débit d'air circulant dans la ligne d'admission. Le procédé peut consister à faire fonctionner le moteur avec un mélange carburé homogène pauvre pour augmenter le débit d'air dans la ligne d'admission.
Lorsque le véhicule comprend une autre source d'énergie motrice, le procédé peut consister, pendant la phase d'entraînement du véhicule uniquement par l'autre source d'énergie, à mettre en action le moteur à combustion interne et à contrôler son fonctionnement par l'autre source d'énergie motrice de manière à augmenter le débit d'air circulant dans la ligne d'admission.
Le procédé peut consister à contrôler la vitesse de rotation du moteur à combustion interne par l'autre source d'énergie motrice.
Le procédé peut consister à utiliser une machine électrique en tant qu'autre source d'énergie motrice.
Les autres caractéristiques et avantages de l'invention vont apparaître à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre uniquement illustratif et non limitatif en se rapportant à la figure unique qui illustre un exemple de réalisation auquel peut s'appliquer le procédé selon l'invention.
Le procédé tel qu'il va être exposé ci-après a pour objectif de prévenir le pré-allumage rencontré à bas régime et à fortes charges sur les moteurs à combustion interne à allumage commandé, principalement de type Essence, et cela suite à l'encrassement de la ligne d'admission.
Le procédé consiste pour l'essentiel à utiliser le potentiel d'une architecture hybride d'un véhicule automobile pour faire augmenter de manière importante le débit d'air à l'admission du moteur à combustion interne et ainsi assurer un balayage des impuretés (particules, huiles, hydrocarbures) qui se sont déposées ou formées sur les parois internes des éléments de la ligne d'admission. Ces impuretés sont ensuite introduites dans la chambre de combustion du moteur pour les faire brûler mais dans des conditions de fonctionnement éloignées de celles où le pré-allumage peut apparaître.
Comme cela est largement connu et en se référant à la figure unique, un véhicule de type hybride comprend un moteur à combustion interne 10 à allumage commandé (ou moteur thermique) avec au moins un cylindre 12 et avec un arbre d'entraînement 14 (ou vilebrequin), une autre source d'énergie motrice 16, ici une machine électrique 16 avec un rotor 18 alimentée par des batteries (non représentées), une transmission 20 avec un dispositif de variation de vitesse 22, comme une boîte de vitesse ou un train épicycloïdal, ainsi qu'une multiplicité d'accouplements à commande contrôlée 24, et un essieu-moteur 26 portant les roues motrices 28 du véhicule.
Le moteur thermique comprend une ligne d'admission d'air 30 comprenant une conduite d'admission d'air 32 raccordée à un répartiteur d'admission 34, au moins une tubulure d'admission 36 issue de ce répartiteur et débouchant dans la chambre de combustion 38 du cylindre 12 du moteur, le débouché de cette tubulure étant contrôlé par un soupape d'admission (non représentée).
La ligne d'admission est alimentée en air par un dispositif de suralimentation 40, ici un turbocompresseur. Ce turbocompresseur comprend une turbine 42 balayée par les gaz d'échappement provenant du moteur thermique (Flèches G) et un compresseur 44 lié en rotation avec la turbine de façon à permettre la compression de l'air extérieur (Flèche E) et de faire admettre cet air d'admission sous pression (ou air suralimenté) dans la conduite d'air (Flèche E*).
Le moteur comprend enfin une unité de calcul et de commande 46, dénommée calculateur, qui permet de contrôler et de commander, par des lignes conductrices bidirectionnelles 48, le fonctionnement du moteur thermique, de la machine électrique et de la transmission de vitesse, notamment au niveau de la commande des accouplements de cette transmission. Ce calculateur permet de régir le fonctionnement du véhicule d'une manière telle que l'essieu-moteur 26 reçoit une énergie motrice directement du moteur thermique ou de la machine électrique, qui est utilisée en tant que moteur électrique d'entraînement en étant alimenté par les batteries, ou des deux à la fois.
De même, ce calculateur permet que l'énergie provenant de l'essieu- moteur, notamment lors des décélérations du véhicule, soit utilisée en tant que frein moteur pour le moteur thermique et/ou pour recharger les batteries au travers de la machine électrique qui sera utilisée en tant que génératrice électrique.
Pour prévenir l'encrassement de la ligne d'admission et l'apparition de combustion avec pré-allumage lors du fonctionnement du moteur thermique à fortes charges et à bas régimes, une étape de décrassage de cette ligne est réalisée.
L'estimation du taux d'encrassement de la ligne d'admission 30 peut être réalisée par toute méthode connue et plus particulièrement par celle décrite dans la demande de brevet européen N° 2 161 435 mentionnée plus haut.
Dés que ce taux atteint une valeur qui est susceptible d'entraîner une combustion avec pré-allumage, l'étape de décrassage est lancée.
Cette étape se produit pendant des phases de fonctionnement pendant lesquelles le moteur thermique n'est pas sollicité pour mettre en action le véhicule.
En effet, comme mentionné ci-dessus, il existe des phases de fonctionnement du véhicule où l'essieu moteur reçoit une énergie motrice uniquement de la machine électrique 16 agissant en tant que moteur électrique alors que le moteur thermique 10 est arrêté.
Pour réaliser ce décrassage, le moteur thermique est activé et on utilise le moteur électrique 16 pour contrôler le moteur thermique, notamment pour réguler son régime considéré au niveau de la vitesse de rotation du vilebrequin et avantageusement en augmentant ce régime.
Ceci se réalise indépendamment de la vitesse du véhicule au travers de la transmission 20 et en actionnant, par l'intermédiaire du calculateur 56, les accouplements à commande contrôlé 24 nécessaires, d'une part, pour établir la liaison en rotation entre le rotor 18 de la machine électrique et le vilebrequin 14 du moteur thermique et, d'autre part, pour transmettre l'énergie motrice de la machine électrique à l'essieu-moteur.
Par cela, on peut obtenir un point de fonctionnement du moteur thermique qui génère un débit d'air élevé dans la ligne d'admission pour assurer ainsi son décrassage.
De plus, la mise en action du moteur thermique est alors décorrélée du fonctionnement véhicule.
Bien entendu, l'homme du métier déterminera le point de fonctionnement optimum du moteur thermique pour obtenir le meilleur compromis entre notamment :
- l'avancement du véhicule : le moteur électrique doit être capable de fournir du couple aux roues pour garantir l'avancement du véhicule mais également de fournir un couple au moteur thermique pour le freiner et réguler sa vitesse de rotation, comme cela sera mieux explicité dans la suite de la description ;
- le niveau d'encrassement estimé préalablement : si ce niveau est faible l'opération de décrassage ne sera pas forcément lancée de la même manière que si l'encrassement est fort ;
- la maximisation du débit d'air balayant la ligne d'admission et la maximisation de la stabilité de la combustion permettant de brûler les impuretés ;
- la minimisation des pertes énergétiques, il n'est pas nécessaire de brûler les impuretés avec de très fortes charges qui demandent une consommation élevée de carburant. A titre d'exemple, le calculateur commande le moteur électrique pour qu'il entraine le moteur thermique à un régime de rotation moyennement élevé à élevé alors que ce dernier fonctionne avec une faible charge. Sous l'effet du mouvement de l'air qui circule dans la ligne d'admission 30, les impuretés sont détachées des parois puis sont entraînées dans la chambre de combustion 38 pour y être brûlées.
Dés que cette étape de nettoyage est terminée après une période de quelques secondes à quelques minutes, le fonctionnement du moteur thermique est arrêté et le moteur électrique est uniquement utilisé pour entraîner l'essieu moteur.
Avantageusement, la mise en action du moteur thermique permet de limiter les pertes thermiques, car le maintien d'une combustion pendant les phases d'arrêt théorique du moteur thermique permet d'agir sur la régulation thermique du moteur puisqu'il est connu que les phases d'arrêts et de redémarrages sont potentiellement pénalisantes en termes de thermique globale (pertes thermiques).
Elle permet également de maintenir en température les gaz d'échappement pour la mise en action du système de post-traitement de ces gaz puisque le maintien de la combustion permet de garder une température adéquate.
Bien entendu, la description qui précède peut s'appliquer à tous systèmes qui comportent toute autre source d'énergie capable de mettre en mouvement le véhicule (comme une machine motrice basée sur un système hydraulique, pneumatique, mécanique, ... ) et de contrôler le moteur thermique.
Dans le cas de véhicule conventionnel qui ne comprend que le seul moteur thermique, il est également possible d'augmenter le débit d'air dans la ligne d'admission pour assurer son nettoyage.
Ainsi, pour un moteur à combustion interne pour lequel la suralimentation de l'air est réalisée par un turbocompresseur, le procédé consiste à déterminer le taux d'encrassement de la ligne d'admission et en cas de dépassement de la valeur seuil de ce taux, à réaliser dans les chambres de combustion 38 du moteur une combustion avec un sous calage et avantageusement lorsque le moteur ne fonctionne pas à pleines charges.
Ceci a pour effet d'augmenter l'énergie des gaz d'échappement à la turbine et conséquemment d'augmenter le débit d'air comprimé à la sortie du compresseur. Cette augmentation de débit permet ainsi de décrasser la ligne d'admission.
Pour augmenter le débit d'air, il est aussi possible de faire fonctionner le moteur en mélange pauvre (richesse inférieure à 1 ) avec un mélange carburé homogène pendant le fonctionnement classique du moteur mais, de manière préférentielle, lorsque le moteur est sollicité dans une plage de fonctionnement où les instabilités de combustion sont limitées.
En effet, lorsque le moteur fonctionne avec un mélange pauvre, la stabilité de combustion est détériorée. Ceci a pour effet de demander l'admission d'une quantité plus importante d'air dans la ligne d'admission que pour le fonctionnement équivalent (avec le même couple) en mode classique homogène stœchiomét que (richesse égale à 1 ).
A titre d'exemple, le fait d'abaisser la richesse de fonctionnement à 0.7 (tout en restant à iso couple fourni par le moteur) permet d'augmenter le débit d'air de 30 % dans la ligne d'admission par rapport au fonctionnement homogène stcechiométrique.

Claims

REVENDICATIONS
1 ) Procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne suralimenté (10) à allumage commandé pour l'entraînement d'un véhicule automobile et comprenant une ligne d'admission (30) pour au moins un cylindre (12), caractérisé en ce qu'il consiste :
- à déterminer le taux d'encrassement de la ligne d'admission,
- en cas de dépassement de la valeur seuil de ce taux, à augmenter le débit d'air circulant dans la ligne d'admission d'air pour la nettoyer.
2) Procédé de contrôle selon la revendication 1 selon lequel la suralimentation de l'air est réalisée par un turbocompresseur (44), caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser dans le moteur thermique une combustion avec un sous-calage pour augmenter l'énergie des gaz d'échappement à la turbine (42) de manière à accroître le débit d'air circulant dans la ligne d'admission.
3) Procédé de contrôle selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il consiste à faire fonctionner le moteur avec un mélange carburé homogène pauvre pour augmenter le débit d'air dans la ligne d'admission.
4) Procédé de contrôle selon la revendication 1 selon lequel le véhicule comprenant une autre source d'énergie motrice (16), caractérisé en ce qu'il consiste, pendant la phase d'entraînement du véhicule uniquement par l'autre source d'énergie (16), à mettre en action le moteur à combustion interne et à contrôler son fonctionnement par l'autre source d'énergie motrice de manière à augmenter le débit d'air circulant dans la ligne d'admission.
5) Procédé de contrôle selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste à contrôler la vitesse de rotation du moteur à combustion interne par l'autre source d'énergie motrice. 6) Procédé de contrôle selon la revendication 4 ou 5, caractérisé qu'il consiste à utiliser une machine électrique (16) en tant qu'autre d'énergie motrice.
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