WO2014041273A1 - Method for managing the circulation of a coolant - Google Patents

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WO2014041273A1
WO2014041273A1 PCT/FR2013/051952 FR2013051952W WO2014041273A1 WO 2014041273 A1 WO2014041273 A1 WO 2014041273A1 FR 2013051952 W FR2013051952 W FR 2013051952W WO 2014041273 A1 WO2014041273 A1 WO 2014041273A1
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coolant
circulation
temperature
recirculation
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PCT/FR2013/051952
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Amine CHERIF IDRISSI EL GANOUNI
Michel ANGELI
Michael Fernandez
Olivier JEAN BAPTISTE
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Peugeot Citroen Automobiles Sa
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    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/16—Outlet manifold

Definitions

  • the invention relates to the management of the powertrain temperature of a motor vehicle.
  • the engine coolant outlet box includes, for each outlet of the box, a valve whose position is controlled by a control system and is in the closed position during the imposition of the engine coolant. zero flow (the coolant pump is in operation, however, and pressurizes the coolant in the dedicated engine lines).
  • a recirculation valve is disposed downstream of the engine and allows to distribute, depending on the circumstances, the combustion gases to the exhaust and / or to admission through the recirculation circuit.
  • the recirculation circuit comprises a gas cooler and, in parallel with the latter, a bypass line, a cooling valve for distributing the recirculating gases to the gas cooler and / or the bypass line.
  • the assembly formed by the recirculation valve, the gas cooler, the bypass line and the cooling valve forms a recirculation module. In operation, the recirculation module stresses the coolant and may require a minimum coolant flow rate.
  • the present invention thus relates to a method for managing the circulation of a cooling liquid in a branch of a cooling circuit, the branch comprising a cooling device of the combustion engine and a cooling system of the cooling module. recirculation, the configuration of the branch not allowing to impose a lack of coolant flow rate for the engine cooling device and a non-zero flow of coolant for the cooling system of the module.
  • the invention aims to solve one or more of the disadvantages arising from this situation, and in particular ensure the necessary cooling given the life situation of the recirculation module in cases where the life situation of the engine imposes a zero flow coolant.
  • the invention thus relates to a method for managing the circulation of a coolant in a branch of a cooling circuit of a motor vehicle, the branch comprising a cooling device of a combustion engine. and a cooling system of a combustion engine recirculation module of the combustion engine, the method imposing a zero flow of coolant in the branch when operating parameters of the combustion engine meet the first criteria, characterized in it imposes a circulation of coolant in the branch although the operating parameters of the engine meet the first criteria when parameters of the recirculation module of the gas meet at least a second criterion.
  • the invention thus makes it possible to respond to the powertrain temperature management constraints related to the minimization of energy consumption while guaranteeing the cooling efficiency of the cooling module, this efficiency becoming a priority over minimization. of energy consumption.
  • this invention makes it possible to avoid an additional cost compared to other solutions that would consist of having two branches (a first branch comprising the device of engine cooling, a second branch comprising the cooling system of the recirculation module) being separable from each other with additional hoses, and at least one connecting valve of the two branches and / or a pump additional coolant.
  • a second criterion requiring circulation of the cooling liquid in the branch is the circulation of gas recirculation through a gas cooler which is part of the cooling system of the module. recirculation.
  • the coolant is circulated to achieve this cooling.
  • a second criterion requiring circulation of the coolant in the branch is the stopping of the circulation of gas recirculation through the gas cooler for a time less than a first duration of security.
  • a second criterion imposing a circulation of coolant in the branch is the achievement of a maximum critical temperature of coolant which is in a cooling architecture of a recirculation valve which allows the distribution of combustion gases between the exhaust and recirculation, the cooling architecture of the valve forming part of the cooling system of the recirculation module.
  • the coolant is circulated in order to cool the recirculation valve which is naturally heated by the temperature of the recirculating gases therethrough (the recirculation valve comprising, like the combustion engine, a pipe architecture specific to cooling) before the maximum critical temperature is reached (before the boiling of the coolant).
  • a second criterion requiring a circulation of coolant in the branch is stopping the flow of gas in the recirculation module for a time less than a second period of safety.
  • the temperature of the coolant in the cooling architecture of the recirculation valve is equal to the sum of the initial temperature of the coolant measured at the output of the engine and an elevation of the coolant temperature at the valve determined from the flow and temperature of the recirculating gases and the time passed since the recirculation of the gases.
  • the temperature rise of the coolant is equal to a product between the time spent since the circulation of the gas and a time gradient of temperature rise.
  • the time gradient of temperature rise is determined as a function of the flow rate of the recirculating gases and their temperature.
  • the initial temperature of the coolant measured at the output of the engine is the temperature at the moment when the flow and temperature values of the recirculating gases give for the first time a time gradient of elevation. nonzero temperature.
  • the coolant when the coolant is circulated by the realization of one of the second criteria, it circulates, either through a heater or along a bypass line of engine.
  • Figure 1 illustrates a cooling circuit of a motor vehicle, the circuit comprising a branch which comprises a cooling device of a combustion engine and a cooling system of a module for recirculating the combustion gases of the engine, the flow rates of the cooling liquid in the cooling device and in the cooling system being dependent on each other.
  • a motor vehicle to which the present invention applies comprises a combustion engine which is supplied with air by a pipe intake and produces combustion gases that are exhausted to the outside via an exhaust pipe.
  • the combustion engine comprises a cooling device 1 formed by specific cooling lines for the coolant.
  • the vehicle also comprises a flue gas recirculation circuit which allows to introduce into the intake duct flue gas.
  • the motor vehicle comprises a recirculation module.
  • This recirculation module comprises a recirculation valve disposed downstream of the engine and for distributing, depending on the circumstances, the combustion gases to the exhaust and / or to the intake duct via the recirculation circuit.
  • the recirculation valve comprises a pipe-specific cooling architecture in which the coolant can circulate.
  • the recirculation module also comprises a gas cooler which is disposed between the recirculation valve and its junction with the intake pipe.
  • the gas cooler is used to cool the recirculating gases before reintroduction into the engine.
  • the recirculation module finally comprises, on the one hand, a bypass line which is arranged between the recirculation valve and the junction with the inlet pipe, in parallel with the gas cooler, and, on the other hand, a cooling valve which is arranged between the recirculation valve and the gas cooler and which distributes the recirculating gases between the gas cooler and the bypass line.
  • the vehicle also comprises a cooling circuit 2 which allows to cool the combustion engine and the recirculation module.
  • This circuit 2 comprises a branch 3 which comprises the cooling device 1 of the engine and a cooling system 4 of the recirculation module, the cooling system 4 comprising the gas cooler and the cooling architecture of the valve of recirculation.
  • the flow rates of the coolant in the cooling system 4 of the recirculation module and that in the cooling device 1 of the engine are dependent on one another, that is to say that a zero flow of the coolant in one of these two members causes a zero flow in the other organs.
  • the cooling circuit 2 also comprises, in order to allow the cooling of the coolant, a radiator 5 which is usually disposed on the front of the vehicle, a heater 6 which produces a flow of hot air that can be oriented. in the passenger compartment of the vehicle, and a bypass line 7 which bypasses the engine remotely.
  • the cooling circuit 2 also comprises a degassing box 8.
  • the cooling circuit 2 further comprises a coolant pump 9 which is driven by the engine, and a coolant outlet box 10 through which the coolant after passing through the engine and the module cooling, leaves the powertrain to be cooled.
  • the coolant box 10 comprises three outlet ports: a first connected to the radiator 5, a second connected to the heater 6, and a third connected to the bypass duct 7.
  • a valve 1 1, 12, 13 is associated which makes it possible to open or close the corresponding orifice, and thus, when the three orifices are closed, to impose a zero flow rate on the coolant in the branch 3 and therefore in the cooling device 1 of the engine and in the cooling system 4 of the recirculation module.
  • the coolant circulation management method imposes a zero flow of the coolant in the branch 3 when operating parameters of the combustion engine meet the first criteria.
  • a criterion is, for example, the temperature of the lubricating oil lower than a minimum temperature from which the coolant is recirculated (opening of at least one of the valves 1 1, 12, 13 associated with the ports of the coolant outlet box 10).
  • the coolant circulation management method in the branch 3 requires a circulation of this liquid, while the operating parameters of the combustion engine meet the first criteria, when parameters of the gas recirculation module meet at least a second criterion.
  • the circulation of recirculation gas through the gas cooler causes the circulation of the coolant through the same cooler to cool the recirculating gas.
  • the attainment of a maximum critical temperature for the coolant disposed in the cooling architecture of the recirculation valve causes the coolant to circulate in order to prevent the liquid from boiling. cooling and damage to the recirculation valve.
  • the stopping of one or the other of these two situations for a period of less than a safety period causes the maintenance of the circulation of the coolant. to ensure a good cooling of the cooling system of the recirculation module.
  • the temperature of the coolant in the cooling architecture of the recirculation valve is equal to the sum of the initial temperature of the coolant measured at the output of the engine and a rise in temperature of the coolant at valve level determined from the flow rate and temperature of the recirculating gases and the time elapsed since the recirculation of the gases.
  • the temperature rise of the coolant is equal to a product between the time elapsed since the circulation of the gases and a time gradient of temperature rise which, in this case, is determined as a function of the flow rate of the recirculating gas and their temperature (here, by mapping).
  • the initial coolant temperature measured at the engine output is the temperature at which the flow and temperature values of the recirculating gases give for the first time a time lapse of non-zero temperature rise.
  • the outlets of the coolant box 10 which are open are, depending on the cooling required. , the orifice connected to the heater 6 and / or that connected to the bypass line 7. It would also be possible to open the orifice connected to the radiator 5.

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Abstract

The invention relates to a method for managing the circulation of a coolant in a branch (3) of a cooling circuit (2) of a motor vehicle, said branch (3) comprising a device (1) for cooling a combustion engine and a system (4) for cooling a combustion gas recirculation module of the combustion engine. The method imposes a zero flow rate on the coolant in the branch (3) when the operating parameters of the combustion engine meet first criteria. According to the invention, the method forces the circulation of the coolant in the branch (3) when parameters of the gas recirculation module meet at least one second criterion, even if the operating parameters of the engine meet the first criteria.

Description

PROCEDE DE GESTION DE LA CIRCULATION D'UN LIQUIDE DE REFROIDISSEMENT  METHOD FOR CONTROLLING THE CIRCULATION OF A COOLANT
[0001 ] L'invention se rapporte à la gestion de la température du groupe motopropulseur d'un véhicule automobile. The invention relates to the management of the powertrain temperature of a motor vehicle.
[0002] Dans le cadre de l'optimisation de la consommation du groupe motopropulseur, les stratégies de gestion de la température jouent un rôle essentiel. Une stratégie récente de gestion est l'imposition d'une absence de débit de liquide de refroidissement dans le moteur lors de certaines phases de fonctionnement de ce dernier, notamment lors de son démarrage où il est avantageux d'augmenter rapidement la température de l'huile de lubrification jusqu'à une température à partir de laquelle la mise en circulation du liquide de refroidissement est imposée. Pour réaliser cette stratégie, la boîte de sortie de liquide de refroidissement du moteur comprend, pour chaque orifice de sortie de la boîte, une vanne dont la position est commandée par un système de contrôle commande et est en position fermée lors de l'imposition du débit nul (la pompe de liquide de refroidissement est toutefois en fonctionnement et met sous pression le liquide de refroidissement dans les conduites dédiées du moteur).  [0002] In the context of optimizing powertrain consumption, temperature management strategies play an essential role. A recent management strategy is the imposition of a lack of coolant flow in the engine during certain phases of operation of the latter, especially when it starts where it is advantageous to quickly increase the temperature of the engine. lubricating oil to a temperature from which the circulation of the coolant is imposed. To achieve this strategy, the engine coolant outlet box includes, for each outlet of the box, a valve whose position is controlled by a control system and is in the closed position during the imposition of the engine coolant. zero flow (the coolant pump is in operation, however, and pressurizes the coolant in the dedicated engine lines).
[0003] Dans le cas où un circuit de recirculation des gaz de combustion est associé au moteur, une vanne de recirculation est disposée en aval du moteur et permet de répartir, selon les circonstances, les gaz de combustion vers l'échappement et/ou vers l'admission en passant par le circuit de recirculation. Le circuit de recirculation comprend un refroidisseur de gaz et, en parallèle avec ce dernier, une conduite de dérivation, une vanne de refroidissement permettant de répartir les gaz en recirculation vers le refroidisseur de gaz et/ou la conduite de dérivation. L'ensemble formé par la vanne de recirculation, le refroidisseur de gaz, la conduite de dérivation et la vanne de refroidissement forme un module de recirculation. En fonctionnement, le module de recirculation sollicite le liquide de refroidissement et peut nécessiter un débit de liquide de refroidissement minimal. [0004] La présente invention concerne ainsi un procédé de gestion de la circulation d'un liquide de refroidissement dans une branche d'un circuit de refroidissement, la branche comprenant un dispositif de refroidissement du moteur à combustion et un système de refroidissement du module de recirculation, la configuration de la branche ne permettant pas de d'imposer une absence de débit de liquide de refroidissement pour le dispositif de refroidissement du moteur et un débit non nul de liquide de refroidissement pour le système de refroidissement du module. In the case where a recirculation circuit of the combustion gases is associated with the engine, a recirculation valve is disposed downstream of the engine and allows to distribute, depending on the circumstances, the combustion gases to the exhaust and / or to admission through the recirculation circuit. The recirculation circuit comprises a gas cooler and, in parallel with the latter, a bypass line, a cooling valve for distributing the recirculating gases to the gas cooler and / or the bypass line. The assembly formed by the recirculation valve, the gas cooler, the bypass line and the cooling valve forms a recirculation module. In operation, the recirculation module stresses the coolant and may require a minimum coolant flow rate. The present invention thus relates to a method for managing the circulation of a cooling liquid in a branch of a cooling circuit, the branch comprising a cooling device of the combustion engine and a cooling system of the cooling module. recirculation, the configuration of the branch not allowing to impose a lack of coolant flow rate for the engine cooling device and a non-zero flow of coolant for the cooling system of the module.
[0005] L'invention vise à résoudre un ou plusieurs des inconvénients découlant de cette situation, et notamment assurer le refroidissement nécessaire compte tenu de la situation de vie du module de recirculation dans les cas où la situation de vie du moteur impose un débit nul du liquide de refroidissement. The invention aims to solve one or more of the disadvantages arising from this situation, and in particular ensure the necessary cooling given the life situation of the recirculation module in cases where the life situation of the engine imposes a zero flow coolant.
[0006] L'invention porte ainsi sur un procédé de gestion de la circulation d'un liquide de refroidissement dans une branche d'un circuit de refroidissement d'un véhicule automobile, la branche comprenant un dispositif de refroidissement d'un moteur à combustion et un système de refroidissement d'un module de recirculation des gaz de combustion du moteur à combustion, le procédé imposant un débit nul du liquide de refroidissement dans la branche quand des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion répondent à des premiers critères, caractérisé en ce qu'il impose une mise en circulation du liquide de refroidissement dans la branche bien que les paramètres de fonctionnement du moteur répondent aux premiers critères quand des paramètres du module de recirculation des gaz répondent à au moins un second critère. The invention thus relates to a method for managing the circulation of a coolant in a branch of a cooling circuit of a motor vehicle, the branch comprising a cooling device of a combustion engine. and a cooling system of a combustion engine recirculation module of the combustion engine, the method imposing a zero flow of coolant in the branch when operating parameters of the combustion engine meet the first criteria, characterized in it imposes a circulation of coolant in the branch although the operating parameters of the engine meet the first criteria when parameters of the recirculation module of the gas meet at least a second criterion.
[0007] L'invention permet ainsi de répondre aux contraintes de gestion de la température du groupe motopropulseur liées à la minimisation de la consommation d'énergie tout en garantissant l'efficacité du refroidissement du module de refroidissement, cette efficacité devenant prioritaire sur la minimisation de la consommation d'énergie. De plus, cette invention permet d'éviter un surcoût par rapport à d'autres solutions qui consisteraient à avoir deux branches (une première branche comprenant le dispositif de refroidissement du moteur, une deuxième branche comprenant le système de refroidissement du module de recirculation) pouvant être dissociées l'une de l'autre avec des durits supplémentaires, et au moins une vanne de mise en liaison des deux branches et/ou une pompe à liquide de refroidissement supplémentaire. The invention thus makes it possible to respond to the powertrain temperature management constraints related to the minimization of energy consumption while guaranteeing the cooling efficiency of the cooling module, this efficiency becoming a priority over minimization. of energy consumption. In addition, this invention makes it possible to avoid an additional cost compared to other solutions that would consist of having two branches (a first branch comprising the device of engine cooling, a second branch comprising the cooling system of the recirculation module) being separable from each other with additional hoses, and at least one connecting valve of the two branches and / or a pump additional coolant.
[0008] Selon un premier mode de réalisation particulier, un second critère imposant une mise en circulation du liquide de refroidissement dans la branche est la circulation de gaz en recirculation au travers d'un refroidisseur de gaz qui fait partie du système de refroidissement du module de recirculation. According to a first particular embodiment, a second criterion requiring circulation of the cooling liquid in the branch is the circulation of gas recirculation through a gas cooler which is part of the cooling system of the module. recirculation.
[0009] De ce fait, dès qu'il est demandé un refroidissement des gaz en recirculation (c'est-à-dire dès que la vanne de refroidissement est dans une position autorisant le passage de gaz en recirculation dans le refroidisseur de gaz et que la vanne de recirculation est dans une position autorisant la recirculation des gaz), le liquide de refroidissement est mis en circulation afin de réaliser ce refroidissement. Therefore, as soon as it is requested a recirculating gas cooling (that is to say, as soon as the cooling valve is in a position allowing the passage of gas recirculation in the gas cooler and that the recirculation valve is in a position allowing the recirculation of gases), the coolant is circulated to achieve this cooling.
[0010] Selon un second mode de réalisation, un second critère imposant une mise en circulation du liquide de refroidissement dans la branche est l'arrêt de la circulation de gaz en recirculation au travers du refroidisseur de gaz depuis un temps inférieur à une première durée de sécurité. According to a second embodiment, a second criterion requiring circulation of the coolant in the branch is the stopping of the circulation of gas recirculation through the gas cooler for a time less than a first duration of security.
[001 1 ] De ce fait, une fois le refroidissement des gaz en recirculation arrêté, la circulation du liquide de refroidissement est maintenue pendant une durée minimale afin d'assurer un refroidissement suffisant du refroidisseur de gaz. [001 1] As a result, once the cooling of the recirculating gases has been stopped, the circulation of the coolant is maintained for a minimum period of time in order to ensure sufficient cooling of the gas cooler.
[0012] Selon un troisième mode de réalisation, un second critère imposant une mise en circulation du liquide de refroidissement dans la branche est l'atteinte d'une température maximale critique de liquide de refroidissement qui se trouve dans une architecture de refroidissement d'une vanne de recirculation qui permet la distribution des gaz de combustion entre l'échappement et la recirculation, l'architecture de refroidissement de la vanne faisant partie du système de refroidissement du module de recirculation. According to a third embodiment, a second criterion imposing a circulation of coolant in the branch is the achievement of a maximum critical temperature of coolant which is in a cooling architecture of a recirculation valve which allows the distribution of combustion gases between the exhaust and recirculation, the cooling architecture of the valve forming part of the cooling system of the recirculation module.
[0013] Ainsi, même dans le cas où le gaz en recirculation n'est pas refroidi (qu'il n'ait pas encore été refroidi ou que la première durée de sécurité ait été dépassée), le liquide de refroidissement est mis en circulation afin de refroidir la vanne de recirculation qui est naturellement chauffée par la température des gaz en recirculation la traversant (la vanne de recirculation comprenant, comme le moteur à combustion, une architecture à canalisations spécifiques de refroidissement) avant que la température maximale critique soit atteinte (avant l'ébullition du liquide de refroidissement). Thus, even in the case where the recirculating gas is not cooled (it has not been cooled yet or the first period of safety has been exceeded), the coolant is circulated in order to cool the recirculation valve which is naturally heated by the temperature of the recirculating gases therethrough (the recirculation valve comprising, like the combustion engine, a pipe architecture specific to cooling) before the maximum critical temperature is reached (before the boiling of the coolant).
[0014] Selon un quatrième mode de réalisation, un second critère imposant une mise en circulation du liquide de refroidissement dans la branche est l'arrêt de la circulation des gaz dans le module de recirculation depuis un temps inférieur à une seconde durée de sécurité. According to a fourth embodiment, a second criterion requiring a circulation of coolant in the branch is stopping the flow of gas in the recirculation module for a time less than a second period of safety.
[0015] De ce fait, une fois la recirculation des gaz arrêtée, la circulation du liquide de refroidissement est maintenue pendant une durée minimale afin d'assurer un refroidissement suffisant de la vanne de recirculation. Therefore, once the gas recirculation stopped, the circulation of the coolant is maintained for a minimum period to ensure sufficient cooling of the recirculation valve.
[0016] Selon un cinquième mode de réalisation, la température du liquide de refroidissement dans l'architecture de refroidissement de la vanne de recirculation est égale à la somme de la température initiale du liquide de refroidissement mesurée en sortie du moteur et d'une élévation de température du liquide de refroidissement au niveau de la vanne déterminée à partir du débit et de la température des gaz en recirculation et du temps passé depuis la mise en recirculation des gaz. According to a fifth embodiment, the temperature of the coolant in the cooling architecture of the recirculation valve is equal to the sum of the initial temperature of the coolant measured at the output of the engine and an elevation of the coolant temperature at the valve determined from the flow and temperature of the recirculating gases and the time passed since the recirculation of the gases.
[0017] Ainsi, en connaissant la température du liquide de refroidissement immobile en sortie du moteur traditionnellement mesurée par une sonde disposée dans la boîte à liquide de refroidissement, le débit et la température des gaz en recirculation et le temps passé depuis la mise en recirculation, il est possible d'estimer la température du liquide de refroidissement immobile dans l'architecture de la vanne de recirculation. Thus, knowing the temperature of the immobile coolant output of the engine traditionally measured by a probe disposed in the coolant box, the flow and temperature of the recirculating gas and the time spent since the recirculation it is possible to estimate the temperature of the immobile coolant in the architecture of the recirculation valve.
[0018] Selon un sixième mode de réalisation, l'élévation de température du liquide de refroidissement est égale à un produit entre le temps passé depuis la mise en circulation des gaz et un gradient temporel d'élévation de température. [0019] Selon un septième mode de réalisation, le gradient temporel d'élévation de température est déterminé en fonction du débit des gaz en recirculation et de leur température. According to a sixth embodiment, the temperature rise of the coolant is equal to a product between the time spent since the circulation of the gas and a time gradient of temperature rise. According to a seventh embodiment, the time gradient of temperature rise is determined as a function of the flow rate of the recirculating gases and their temperature.
[0020] Selon un huitième mode de réalisation, la température initiale du liquide de refroidissement mesurée en sortie du moteur est la température au moment où les valeurs de débit et de température des gaz en recirculation donnent pour la première fois un gradient temporel d'élévation de température non nul. According to an eighth embodiment, the initial temperature of the coolant measured at the output of the engine is the temperature at the moment when the flow and temperature values of the recirculating gases give for the first time a time gradient of elevation. nonzero temperature.
[0021 ] Ainsi il est possible, pour améliorer la précision de l'estimation de la température du liquide de refroidissement immobile dans l'architecture de la vanne de recirculation, de prendre comme température initiale du liquide de refroidissement mesurée en sortie du moteur non pas la température au moment où la vanne de recirculation passe pour la première fois dans une position autorisant la recirculation des gaz, mais la température au moment où le débit et la température des gaz en recirculation ont un influence sur une augmentation de la température du liquide de refroidissement immobile dans l'architecture de la vanne de recirculation. Thus it is possible, to improve the accuracy of the estimation of the coolant temperature immobile in the architecture of the recirculation valve, to take as the initial temperature of the coolant measured at the output of the engine not the temperature at which the recirculation valve for the first time passes into a position allowing the recirculation of the gases, but the temperature at the moment when the flow rate and the temperature of the recirculating gases have an influence on an increase of the temperature of the liquid of still cooling in the architecture of the recirculation valve.
[0022] Selon un neuvième mode de réalisation, quand le liquide de refroidissement est mis en circulation par la réalisation d'un des seconds critères, il circule, soit au travers d'un aérotherme, soit le long d'une conduite de contournement du moteur. According to a ninth embodiment, when the coolant is circulated by the realization of one of the second criteria, it circulates, either through a heater or along a bypass line of engine.
[0023] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 illustre un circuit de refroidissement d'un véhicule automobile, le circuit comprenant une branche qui comporte un dispositif de refroidissement d'un moteur à combustion et un système de refroidissement d'un module de recirculation des gaz de combustion du moteur, les débits du liquide de refroidissement dans le dispositif de refroidissement et dans le système de refroidissement étant dépendants l'un de l'autre. Other features and advantages of the invention will become apparent from the description which is given below, for information only and in no way limitative, with reference to the accompanying drawing in which Figure 1 illustrates a cooling circuit of a motor vehicle, the circuit comprising a branch which comprises a cooling device of a combustion engine and a cooling system of a module for recirculating the combustion gases of the engine, the flow rates of the cooling liquid in the cooling device and in the cooling system being dependent on each other.
[0024] Un véhicule automobile auquel s'applique la présente invention comprend un moteur à combustion qui est alimenté en air par une conduite d'admission et qui produit des gaz de combustion qui sont évacués vers l'extérieur par une conduite d'échappement. Le moteur à combustion comprend un dispositif de refroidissement 1 formé par des canalisations de refroidissement spécifiques pour le liquide de refroidissement. [0024] A motor vehicle to which the present invention applies comprises a combustion engine which is supplied with air by a pipe intake and produces combustion gases that are exhausted to the outside via an exhaust pipe. The combustion engine comprises a cooling device 1 formed by specific cooling lines for the coolant.
[0025] Le véhicule comprend également un circuit de recirculation des gaz de combustion qui permet d'introduire dans la conduite d'admission des gaz de combustion. A cet effet, le véhicule automobile comprend un module de recirculation. The vehicle also comprises a flue gas recirculation circuit which allows to introduce into the intake duct flue gas. For this purpose, the motor vehicle comprises a recirculation module.
[0026] Ce module de recirculation comprend une vanne de recirculation disposée en aval du moteur et permettant de répartir, selon les circonstances, les gaz de combustion vers l'échappement et/ou vers la conduite d'admission via le circuit de recirculation. Dans le présent mode de réalisation, la vanne de recirculation comprend une architecture de refroidissement à canalisations spécifiques dans lesquelles le liquide de refroidissement peut circuler. This recirculation module comprises a recirculation valve disposed downstream of the engine and for distributing, depending on the circumstances, the combustion gases to the exhaust and / or to the intake duct via the recirculation circuit. In the present embodiment, the recirculation valve comprises a pipe-specific cooling architecture in which the coolant can circulate.
[0027] Le module de recirculation comprend également un refroidisseur de gaz qui est disposé entre la vanne de recirculation et sa jonction avec la conduite d'admission. Le refroidisseur de gaz permet de refroidir les gaz en recirculation avant leur réintroduction dans le moteur. Le module de recirculation comprend enfin, d'une part, une conduite de dérivation qui est disposée entre la vanne de recirculation et la jonction avec la conduite d'admission, en parallèle avec le refroidisseur de gaz, et, d'autre part, une vanne de refroidissement qui est disposée entre la vanne de recirculation et le refroidisseur de gaz et qui permet de répartir les gaz en recirculation entre le refroidisseur de gaz et la conduite de dérivation. The recirculation module also comprises a gas cooler which is disposed between the recirculation valve and its junction with the intake pipe. The gas cooler is used to cool the recirculating gases before reintroduction into the engine. The recirculation module finally comprises, on the one hand, a bypass line which is arranged between the recirculation valve and the junction with the inlet pipe, in parallel with the gas cooler, and, on the other hand, a cooling valve which is arranged between the recirculation valve and the gas cooler and which distributes the recirculating gases between the gas cooler and the bypass line.
[0028] Le véhicule comprend également un circuit de refroidissement 2 qui permet de refroidir le moteur à combustion et le module de recirculation. The vehicle also comprises a cooling circuit 2 which allows to cool the combustion engine and the recirculation module.
[0029] Ce circuit 2 comprend une branche 3 qui comprend le dispositif de refroidissement 1 du moteur et un système de refroidissement 4 du module de recirculation, le système de refroidissement 4 comprenant le refroidisseur de gaz et l'architecture de refroidissement de la vanne de recirculation. Les débits du liquide de refroidissement dans le système de refroidissement 4 du module de recirculation et celui dans le dispositif de refroidissement 1 du moteur sont dépendants l'un de l'autre, c'est-à-dire qu'un débit nul du liquide de refroidissement dans l'un de ces deux organes entraîne un débit nul dans l'autre des organes. This circuit 2 comprises a branch 3 which comprises the cooling device 1 of the engine and a cooling system 4 of the recirculation module, the cooling system 4 comprising the gas cooler and the cooling architecture of the valve of recirculation. The flow rates of the coolant in the cooling system 4 of the recirculation module and that in the cooling device 1 of the engine are dependent on one another, that is to say that a zero flow of the coolant in one of these two members causes a zero flow in the other organs.
[0030] Le circuit de refroidissement 2 comprend également, afin de permettre le refroidissement du liquide de refroidissement, un radiateur 5 qui est usuellement disposé en façade avant du véhicule, un aérotherme 6 qui permet de produire un flux d'air chaud pouvant être orienté dans l'habitacle du véhicule, et une conduite de contournement 7 qui contourne à distance le moteur. Le circuit de refroidissement 2 comprend également une boîte de dégazage 8. The cooling circuit 2 also comprises, in order to allow the cooling of the coolant, a radiator 5 which is usually disposed on the front of the vehicle, a heater 6 which produces a flow of hot air that can be oriented. in the passenger compartment of the vehicle, and a bypass line 7 which bypasses the engine remotely. The cooling circuit 2 also comprises a degassing box 8.
[0031 ] Le circuit de refroidissement 2 comprend en outre une pompe à liquide de refroidissement 9 qui est entraîné par le moteur, et une boîte de sortie de liquide de refroidissement 10 par laquelle le liquide de refroidissement, après avoir traversé le moteur et le module de refroidissement, sort du groupe motopropulseur afin d'être refroidi. En l'occurrence, la boîte de liquide de refroidissement 10 comprend trois orifices de sortie : un premier relié au radiateur 5, un second relié à l'aérotherme 6, et un troisième relié à la conduite de contournement 7. A chacun des trois orifices est associée une vanne 1 1 , 12, 13 qui permet d'ouvrir ou de fermer l'orifice correspondant, et ainsi, quand les trois orifices sont fermés, à imposer un débit nul au liquide de refroidissement dans la branche 3 et donc dans le dispositif de refroidissement 1 du moteur et dans le système de refroidissement 4 du module de recirculation. The cooling circuit 2 further comprises a coolant pump 9 which is driven by the engine, and a coolant outlet box 10 through which the coolant after passing through the engine and the module cooling, leaves the powertrain to be cooled. In this case, the coolant box 10 comprises three outlet ports: a first connected to the radiator 5, a second connected to the heater 6, and a third connected to the bypass duct 7. To each of the three orifices a valve 1 1, 12, 13 is associated which makes it possible to open or close the corresponding orifice, and thus, when the three orifices are closed, to impose a zero flow rate on the coolant in the branch 3 and therefore in the cooling device 1 of the engine and in the cooling system 4 of the recirculation module.
[0032] Le procédé de gestion de la circulation du liquide de refroidissement impose un débit nul du liquide de refroidissement dans la branche 3 quand des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion répondent à des premiers critères. Un tel critère est, par exemple, la température de l'huile de lubrification inférieure à une température minimale à partir de laquelle le liquide de refroidissement est mis en recirculation (ouverture d'au moins l'une des vannes 1 1 , 12, 13 associées aux orifices de la boîte de sortie de liquide de refroidissement 10). [0033] Conformément à la présente invention, le procédé de gestion de la circulation du liquide de refroidissement dans la branche 3 impose une circulation de ce liquide, alors que les paramètres de fonctionnement du moteur à combustion répondent aux premiers critères, quand des paramètres du module de recirculation des gaz répondent à au moins un second critère. The coolant circulation management method imposes a zero flow of the coolant in the branch 3 when operating parameters of the combustion engine meet the first criteria. Such a criterion is, for example, the temperature of the lubricating oil lower than a minimum temperature from which the coolant is recirculated (opening of at least one of the valves 1 1, 12, 13 associated with the ports of the coolant outlet box 10). According to the present invention, the coolant circulation management method in the branch 3 requires a circulation of this liquid, while the operating parameters of the combustion engine meet the first criteria, when parameters of the gas recirculation module meet at least a second criterion.
[0034] Dans le présent mode de réalisation, il y a quatre seconds critères qui imposent une circulation du liquide de refroidissement dans la branche 3 : a) la circulation de gaz en recirculation au travers du refroidisseur de gaz, b) l'arrêt de la circulation de gaz en recirculation au travers du refroidisseur de gaz depuis un temps inférieur à une première durée de sécurité, c) l'atteinte d'une température maximale critique de liquide de refroidissement qui se trouve dans l'architecture de refroidissement de la vanne de recirculation, et d) l'arrêt de la circulation des gaz dans le module de recirculation depuis un temps inférieur à une seconde durée de sécurité. In the present embodiment, there are four second criteria which impose a circulation of coolant in the branch 3: a) the circulation of gas recirculation through the gas cooler, b) the stop of the circulation of gas recirculation through the gas cooler for a time less than a first safety time, c) the achievement of a maximum critical temperature of coolant which is in the cooling architecture of the valve recirculation, and d) stopping the circulation of gases in the recirculation module for a time less than a second period of safety.
[0035] La mise en circulation de gaz de recirculation au travers du refroidisseur de gaz entraîne la mise en circulation du liquide de refroidissement au travers de ce même refroidisseur afin de refroidir les gaz en recirculation. De même, l'atteinte, pour le liquide de refroidissement disposé dans l'architecture de refroidissement de la vanne de recirculation, d'une température maximale critique entraîne la mise en circulation du liquide de refroidissement afin d'éviter l'ébullition du liquide de refroidissement et l'endommagement de la vanne de recirculation. The circulation of recirculation gas through the gas cooler causes the circulation of the coolant through the same cooler to cool the recirculating gas. Likewise, the attainment of a maximum critical temperature for the coolant disposed in the cooling architecture of the recirculation valve causes the coolant to circulate in order to prevent the liquid from boiling. cooling and damage to the recirculation valve.
[0036] Dans le présent mode de réalisation, l'arrêt de l'une ou l'autre de ces deux situations depuis une durée inférieure à une durée de sécurité (par exemple 30 secondes) entraîne le maintien de la circulation du liquide de refroidissement afin d'assurer un bon refroidissement du système de refroidissement du module de recirculation. [0037] La température du liquide de refroidissement dans l'architecture de refroidissement de la vanne de recirculation est égale à la somme de la température initiale du liquide de refroidissement mesurée en sortie du moteur et d'une élévation de température du liquide de refroidissement au niveau de la vanne déterminée à partir du débit et de la température des gaz en recirculation et du temps passé depuis la mise en recirculation des gaz. Ici, l'élévation de température du liquide de refroidissement est égale à un produit entre le temps passé depuis la mise en circulation des gaz et un gradient temporel d'élévation de température qui, en l'occurrence, est déterminé en fonction du débit des gaz en recirculation et de leur température (ici, par cartographie). La température initiale du liquide de refroidissement mesurée en sortie du moteur est la température au moment où les valeurs de débit et de température des gaz en recirculation donnent pour la première fois un gradient temporel d'élévation de température non nul. In the present embodiment, the stopping of one or the other of these two situations for a period of less than a safety period (for example 30 seconds) causes the maintenance of the circulation of the coolant. to ensure a good cooling of the cooling system of the recirculation module. The temperature of the coolant in the cooling architecture of the recirculation valve is equal to the sum of the initial temperature of the coolant measured at the output of the engine and a rise in temperature of the coolant at valve level determined from the flow rate and temperature of the recirculating gases and the time elapsed since the recirculation of the gases. Here, the temperature rise of the coolant is equal to a product between the time elapsed since the circulation of the gases and a time gradient of temperature rise which, in this case, is determined as a function of the flow rate of the recirculating gas and their temperature (here, by mapping). The initial coolant temperature measured at the engine output is the temperature at which the flow and temperature values of the recirculating gases give for the first time a time lapse of non-zero temperature rise.
[0038] Dans le présent mode de réalisation, quand le liquide de refroidissement est mis en circulation par la réalisation d'un des seconds critères, les orifices de sortie de la boîte de liquide de refroidissement 10 qui sont ouverts sont, selon le refroidissement nécessaire, l'orifice relié à l'aérotherme 6 et/ou celui relié à la conduite de contournement 7. Il serait également possible d'ouvrir l'orifice relié au radiateur 5. In the present embodiment, when the coolant is circulated by the realization of one of the second criteria, the outlets of the coolant box 10 which are open are, depending on the cooling required. , the orifice connected to the heater 6 and / or that connected to the bypass line 7. It would also be possible to open the orifice connected to the radiator 5.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de gestion de la circulation d'un liquide de refroidissement dans une branche (3) d'un circuit de refroidissement Method for managing the circulation of a cooling liquid in a branch (3) of a cooling circuit
(2) d'un véhicule automobile, la branche (3) comprenant un dispositif de refroidissement (1 ) d'un moteur à combustion et un système de refroidissement (4) d'un module de recirculation des gaz de combustion du moteur à combustion, le procédé imposant un débit nul du liquide de refroidissement dans la branche (3) quand des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion répondent à des premiers critères, caractérisé en ce qu'il impose une mise en circulation du liquide de refroidissement dans la branche (3) bien que les paramètres de fonctionnement du moteur répondent aux premiers critères quand des paramètres du module de recirculation des gaz répondent à au moins un second critère. (2) of a motor vehicle, the branch (3) comprising a cooling device (1) of a combustion engine and a cooling system (4) of a combustion gas recirculation module of the combustion engine , the method imposing a zero flow of the coolant in the branch (3) when the operating parameters of the combustion engine meet first criteria, characterized in that it imposes circulation of the coolant in the branch (3) although the operating parameters of the engine meet the first criteria when parameters of the gas recirculation module meet at least a second criterion.
Procédé de gestion selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'un second critère imposant une mise en circulation du liquide de refroidissement dans la branche (3) est la circulation de gaz en recirculation au travers d'un refroidisseur de gaz qui fait partie du système de refroidissement (4) du module de recirculation. Management method according to claim 1, characterized in that a second criterion imposing circulation of the cooling liquid in the branch (3) is the circulation of gas in recirculation through a gas cooler which is part of the cooling system (4) of the recirculation module.
Procédé de gestion selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un second critère imposant une mise en circulation du liquide de refroidissement dans la branche Management method according to claim 2, characterized in that a second criterion imposing circulation of the cooling liquid in the branch
(3) est l'arrêt de la circulation de gaz en recirculation au travers du refroidisseur de gaz depuis un temps inférieur à une première durée de sécurité. (3) is the cessation of the circulation of recirculating gas through the gas cooler for a time less than a first safety duration.
4. Procédé de gestion selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un second critère imposant une mise en circulation du liquide de refroidissement dans la branche (3) est l'atteinte d'une température maximale critique de liquide de refroidissement qui se trouve dans une architecture de refroidissement d'une vanne de recirculation qui permet la distribution des gaz de combustion entre l'échappement et la recirculation, l'architecture de refroidissement de la vanne faisant partie du système de refroidissement (4) du module de recirculation. 4. Management method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a second criterion imposing circulation of the cooling liquid in the branch (3) is the achievement of a maximum critical liquid temperature cooling which is located in a cooling architecture of a recirculation valve which allows the distribution of combustion gases between the exhaust and the recirculation, the architecture of cooling of the valve forming part of the cooling system (4) of the recirculation module.
5. Procédé de gestion selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un second critère imposant une mise en circulation du liquide de refroidissement dans la branche (3) est l'arrêt de la circulation des gaz dans le module de recirculation depuis un temps inférieur à une seconde durée de sécurité. 5. Management method according to claim 4, characterized in that a second criterion imposing circulation of the cooling liquid in the branch (3) is the cessation of the circulation of gases in the recirculation module for a period of time less than a second safety duration.
6. Procédé de gestion selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la température du liquide de refroidissement dans l'architecture de refroidissement de la vanne de recirculation est égale à la somme de la température initiale du liquide de refroidissement mesurée en sortie du moteur et d'une élévation de température du liquide de refroidissement au niveau de la vanne déterminée à partir du débit et de la température des gaz en recirculation et du temps passé depuis la mise en recirculation des gaz. 6. Management method according to one of claims 4 and 5, characterized in that the temperature of the coolant in the cooling architecture of the recirculation valve is equal to the sum of the initial temperature of the coolant measured at the engine outlet and a rise in temperature of the coolant at the valve determined from the flow rate and temperature of the recirculating gases and the time elapsed since the gases were recirculated.
7. Procédé de gestion selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élévation de température du liquide de refroidissement est égale à un produit entre le temps passé depuis la mise en circulation des gaz et un gradient temporel d'élévation de température. 7. Management method according to claim 6, characterized in that the temperature rise of the cooling liquid is equal to a product between the time passed since the gases were put into circulation and a temporal gradient of temperature rise.
8. Procédé de gestion selon la revendication 7, caractérisé en ce que le gradient temporel d'élévation de température est déterminé en fonction du débit des gaz en recirculation et de leur température. 8. Management method according to claim 7, characterized in that the temporal temperature rise gradient is determined as a function of the flow rate of the recirculating gases and their temperature.
9. Procédé de gestion selon la revendication 8, caractérisé en ce que la température initiale du liquide de refroidissement mesurée en sortie du moteur est la température au moment où les valeurs de débit et de température des gaz en recirculation donnent pour la première fois un gradient temporel d'élévation de température non nul. 9. Management method according to claim 8, characterized in that the initial temperature of the coolant measured at the engine outlet is the temperature at the moment when the flow rate and temperature values of the recirculating gases give a gradient for the first time non-zero temperature rise time.
10. Procédé de gestion selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, quand le liquide de refroidissement est mis en circulation par la réalisation d'un des seconds critères, il circule, soit au travers d'un aérotherme (6), soit le long d'une conduite de contournement (7) du moteur. 10. Management method according to one of claims 1 to 9, characterized in that, when the cooling liquid is put into circulation by the achievement of one of the second criteria, it circulates, either through a unit heater ( 6), or along a bypass pipe (7) of the engine.
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