WO2019243675A1 - Procede de determination d'une consigne de puissance d'un compresseur de moteur a combustion interne - Google Patents

Procede de determination d'une consigne de puissance d'un compresseur de moteur a combustion interne Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to the field of internal combustion engines.
  • the invention relates more particularly to a method for determining a power setpoint of an internal combustion engine compressor.
  • the power required for the compressor can be determined from the current air flow, however this implies
  • the compressor power should be of a niche type, that it goes directly to the value that we see when we are on a stabilized point.
  • An object of the present invention is to propose a method which makes it possible to improve the precision of estimation of the power required from the compressor of such a turbocharger.
  • a method for determining a power setpoint of a compressor equipping an intake line connected to an internal combustion engine at an air distributor, the engine comprising an exhaust gas recirculation line, the intake line comprising, downstream of the compressor, an air metering valve for controlling the flow of air admitted into the engine, in which the compressor power setpoint is determined from an air flow,
  • this air flow is an air flow instruction, this air flow instruction being obtained from the relation:
  • -Tp and Pp respectively the temperature and the pressure in the inlet distributor (9), -Psural_cons and Psural_cour respectively the boost pressure setpoint and the current boost pressure,
  • the technical effect is to create a set air flow which is consistent with the set pressure of the boost pressure, which avoids the risk of divergence in air flow and boost pressure.
  • Various additional characteristics can be provided, alone or in combination:
  • the current volumetric efficiency filtered by a low-pass filter is determined from the current volumetric efficiency.
  • the low-pass filter takes into account a filtering coefficient which depends on the difference between the filtered and unfiltered value of the current volumetric efficiency.
  • the filtering coefficient is obtained by means of a map which establishes this filtering coefficient as a function of the difference between the filtered and unfiltered value of the current volumetric efficiency.
  • the method is activated when the current rate of recirculating exhaust gas is less than or equal to 5%.
  • the invention also relates to an engine assembly comprising:
  • an air intake line equipped with a compressor and connected to the internal combustion engine at an air distributor, the intake line comprising downstream of the compressor an air metering valve for the control of the air flow admitted into the engine,
  • the invention also relates to a vehicle comprising such an engine assembly for its movement.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a heat engine according to the invention.
  • FIG. 2 is a schematic representation of the process of the invention.
  • FIG. 1 shows a heat engine 1, for example an internal combustion engine with compression ignition, comprising an engine block with at least one cylinder 2, for example here four cylinders, for combustion.
  • a heat engine can equip a vehicle, for example a vehicle to allow movement thereof.
  • the heat engine 1 further comprises a computer, not shown, comprising the means of acquisition, of processing by software instructions stored in a memory as well as the control means required for implementing the method detailed below.
  • the heat engine 1 is connected to an air intake line 3 and to a burnt gas exhaust line 4.
  • the heat engine 1 also comprises a turbocharger 5, with its compressor 6 arranged in the intake line and its turbine 7 disposed in the exhaust line 4.
  • the intake line 3 also comprises an air metering valve 8 for controlling the flow of air admitted into the engine 1, which can for example be conventionally a throttle body, and a distributor 9 of air to the cylinders 2 of the engine.
  • the intake line 3 may also include an air filter 10 placed upstream of the compressor 6 and a charge air cooler 11 placed downstream of the compressor 6.
  • the heat engine 1 also includes an exhaust gas recirculation line 12 connecting the exhaust line 4 to the intake line 3.
  • the exhaust gas recirculation line 12 is connected at one of its ends to the exhaust line 4 by a nozzle located upstream of the turbine 7, relative to the direction of flow of the exhaust gases.
  • the exhaust gas recirculation line 12 is connected at the other of its ends to the intake line 3 by a connection located downstream of the compressor 6, relative to the direction of circulation of the intake air.
  • the exhaust gas recirculation line 12 conventionally comprises a valve 13 for metering the quantity of exhaust gas to be recirculated.
  • volumetric efficiency h no ⁇ current is calculated.
  • the volumetric efficiency corresponds to the ratio between the gas flow actually admitted into the engine, Qtotadmis, and the theoretical flow that can be admitted into the engine:
  • this current rate of recirculating exhaust gas is estimated as a function of the current air flow rate, Qair, and of the engine operating point.
  • N the engine speed, which can be obtained by measurement using a speed sensor, No. Cyiwear , the number of engine cylinders,
  • Pp the pressure in the plenum, in other words in the intake manifold 9, which can be measured by means of a pressure sensor, Tp, the temperature in the plenum, which can be measured by a sensor or estimated by calculation,
  • vol is then filtered via a low-pass filter (block 23), the filtering value of which depends on the difference between the value of the volumetric efficiency h no1 , and the value of the volumetric efficiency h ' no i filtered.
  • This difference between the unfiltered value and the filtered value of the volumetric efficiency is shown in FIG. 2 in block 21.
  • a filter coefficient is determined in block 22, which can be determined from a map which establishes the filter coefficient as a function of the difference between the unfiltered value and the filtered value of the yield. volumetric.
  • This filter makes it possible to attenuate the oscillations of the volumetric efficiency due to the various calculations.
  • This current boost pressure P on ai_coun can be estimated via Qair, the air flow current in line 3 of intake, current plenum pressure, Pp, and the position of the butterfly valve 8.
  • the target air flow rate is directly linked to the target boost pressure, the risk of divergence is eliminated because we no longer depend on the boost pressure achieved in calculating the power requested from the compressor.
  • the method is used when there is exhaust gas recirculation for a range of exhaust gas rate in low recirculation, that is to say in a range less than or equal to 5%.
  • a range of exhaust gas rate in low recirculation that is to say in a range less than or equal to 5%.
  • the power setpoint of the compressor 6 is determined, P ⁇ mp ⁇ ns. This power setpoint is obtained from the air flow setpoint, Q a ir_cons > the upstream and downstream pressure setpoints of the compressor, P a m_com P _cons and P av_comp_cons 3 as well as from Tam_comp 3 the air temperature setpoint upstream of compressor 6:
  • the upper pressure value of the compressor, P am _com _cons P is determined at block 25 from the air flow setpoint Q air _cons> and taking into account the load loss induced by the air filter 10 .
  • the downstream pressure value of the compressor, P av-COMP-cons is determined from the air flow setpoint Q air con s> taking into account the load loss induced by the charge air cooler 1 1 (block 26) and P SU rai_cons J a boost pressure setpoint (block 27).
  • the invention makes it possible to create a set air flow which is consistent with the set plenum pressure.
  • the invention has the advantage of eliminating the risk of divergence in air flow and boost pressure which means that when the boost pressure increases then the air flow increases which tends to cause the control law to diverge because the power demand at compressor level increases.
  • it makes it possible to have a power demanded from the compressor which is of the "slot" type when a torque slot is imposed on the engine, which makes it possible to improve the dynamics of the boost pressure.
  • This invention improves the quality of boost pressure and recirculating exhaust gas flow regulations, reducing the risk of oscillation and the response time of the boost pressure.
  • This invention does not entail any additional material cost because it is a simple control command to set up.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de détermination d'une consigne de puissance (Pcomp cons) d'un compresseur équipant une ligne d'admission reliée à un moteur à combustion interne au niveau d'un répartiteur d'air, le moteur comprenant une ligne de recirculation des gaz d'échappement, la ligne d'admission comprenant en aval du compresseur une vanne de dosage d'air, la consigne de puissance (Pcomp cons) du compresseur étant déterminée à partir d'un débit d'air, ce débit d'air étant une consigne de débit d'air (Qair cons) obtenue à partir du régime du moteur (N), du nombre de cylindre du moteur, de la cylindrée d'un seul cylindre du moteur, de la température (Tp) et la pression (Pp) dans le répartiteur d'admission, de la consigne de pression de suralimentation (Psural cons), de la pression de suralimentation courante (Psural), du taux courant de gaz d'échappement en recirculation (Tegr), de la constante spécifique des gaz dans le répartiteur d'admission (rpi enum ), du rendement volumétrique courant filtré (11 'vol)·

Description

PROCEDE DE DETERMINATION D’UNE CONSIGNE DE PUISSANCE D’UN COMPRESSEUR DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
La présente invention se rapporte au domaine des moteurs à combustion interne. L’invention concerne plus particulièrement un procédé de détermination d’une consigne de puissance d’un compresseur de moteur à combustion interne.
Les contraintes dues aux normes, par exemple les normes européennes dites Euro VI, relatives aux niveaux d’émissions polluantes générées par le fonctionnement des moteurs à combustion interne, deviennent de plus en plus en plus sévères.
Les niveaux de performance requis pour les fonctions de contrôle moteur étant par conséquent de plus en plus exigeant, il est intéressant de bien connaître l’état du système à contrôler en stabilisé et en transitoire. Cette connaissance passe actuellement par l’implantation de capteur complétée par une modélisation des phénomènes physiques présents. Une grandeur spécifique du système peut alors être estimée via la mesure du capteur et par le résultat de la modélisation.
En particulier dans le cas d’un moteur à combustion interne à allumage par compression équipé d’un système de suralimentation tel qu’un turbocompresseur, l’estimation du débit d’air qui va traverser le compresseur du turbocompresseur est nécessaire pour contrôler correctement par exemple, la vanne de décharge, encore désignée communément « waste gâte » en anglais. Cette estimation demande de calculer la puissance que la turbine devra fournir au compresseur.
La détermination de la puissance nécessaire au compresseur peut être réalisée à partir du débit d’air courant, cependant cela implique
-une possible divergence car lorsque la pression de suralimentation va être plus élevée que la consigne, alors le débit d’air réalisé sera plus élevé que prévu. Or, si le débit d’air est plus élevé que prévu alors les pertes de charges du filtre à air et du refroidisseur d’air de suralimentation vont augmenter. La puissance nécessaire au compresseur va alors augmenter, ce qui va avoir pour conséquence d’augmenter la pression de suralimentation et donc d’amplifier le phénomène.
-Une réponse peu dynamique de la suralimentation. En effet en se basant sur le débit d’air courant, qui est dépendant de la pression de suralimentation réalisée, le calcul de la puissance compresseur va augmenter lorsque la pression de suralimentation va augmenter. Pour être plus dynamique il faudrait que la puissance compresseur soit d’une forme de type créneau, qu’elle passe directement à la valeur qu’on voit lorsque l’on est sur un point stabilisé.
Il existe donc un besoin pour estimer avec précision la puissance demandée au compresseur,
Un but de la présente invention est de proposer un procédé qui permet d’améliorer la précision d’estimation de la puissance demandée au compresseur d’un tel turbocompresseur.
Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé de détermination d’une consigne de puissance d’un compresseur équipant une ligne d’admission reliée à un moteur à combustion interne au niveau d’un répartiteur d’air, le moteur comprenant une ligne de recirculation des gaz d’échappement, la ligne d’admission comprenant en aval du compresseur une vanne de dosage d’air pour le contrôle du débit d’air admis dans le moteur, dans lequel la consigne de puissance du compresseur est déterminée à partir d’un débit d’air,
caractérisé en ce que ce débit d’air est une consigne de débit d’air, cette consigne de débit d’air étant obtenue à partir de la relation :
su
Figure imgf000004_0001
plénum
Figure imgf000004_0002
ylunitaire b^cylindre N
Avec :
-N, le régime du moteur,
NbreCyiindre, le nombre de cylindre du moteur,
Cylunitaire, la cylindrée d’un seul cylindre du moteur,
-Tp et Pp respectivement la température et la pression dans le répartiteur d’admission (9), -Psural_cons et Psural_cour respectivement la consigne de pression de suralimentation et la pression de suralimentation courante,
-Tegr , le taux courant de gaz d’échappement en recirculation,
-rPienum, la constante spécifique des gaz dans le répartiteur d’admission,
- h'noΐ le rendement volumétrique courant filtré.
L’effet technique est de créer un débit d’air de consigne qui est cohérent avec la pression consigne de pression de suralimentation, ce qui évite le risque de divergence en débit d’air et pression de suralimentation. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaisons :
Selon une réalisation, on détermine le rendement volumétrique courant filtré par un filtre passe-bas à partir du rendement volumétrique courant.
Selon une réalisation, le filtre passe-bas prend en compte un coefficient de filtrage qui dépend de l’écart entre la valeur filtrée et non filtrée du rendement volumétrique courant.
Selon une réalisation, le coefficient de filtrage est obtenu au moyen d’une cartographie qui établit ce coefficient de filtrage en fonction de l’écart entre la valeur filtrée et non filtrée du rendement volumétrique courant.
Selon une réalisation, le procédé est activé lorsque le taux courant de gaz d’échappement en recirculation est inférieur ou égal à 5%.
L’invention a aussi pour objet un ensemble moteur comprenant :
-un moteur à combustion interne
-une ligne d’admission d’air équipée d’un compresseur et reliée au moteur à combustion interne au niveau d’un répartiteur d’air, la ligne d’admission comprenant en aval du compresseur une vanne de dosage d’air pour le contrôle du débit d’air admis dans le moteur,
- une ligne de recirculation des gaz d’échappement,
caractérisé en ce qu’il comprend un calculateur électronique comprenant les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis à mise en œuvre d’un procédé selon l’une des variantes précédemment décrites.
L’invention a aussi pour objet un véhicule comprenant un tel ensemble moteur pour son déplacement.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 est une représentation schématique d’un moteur thermique conforme à l’invention.
- La figure 2 est une représentation schématique du procédé de l’invention.
La figure 1 présente un moteur thermique 1 , par exemple un moteur à combustion interne à allumage par compression, comprenant un bloc-moteur avec au moins un cylindre 2, par exemple ici quatre cylindres, pour la combustion. Un tel moteur thermique peut équiper un véhicule, par exemple un véhicule pour permettre un déplacement de celui-ci.
Le moteur thermique 1 comporte en outre un calculateur, non représenté, comprenant les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis à mise en oeuvre du procédé détaillé après.
Le moteur thermique 1 est relié à une ligne 3 d’admission d’air et à une ligne 4 d’échappement des gaz brûlés. Le moteur thermique 1 comprend encore un turbocompresseur 5, avec son compresseur 6 disposé dans la ligne d’admission et sa turbine 7 disposée dans la ligne 4 d’échappement. La ligne 3 d’admission comprend encore une vanne 8 de dosage d’air pour le contrôle du débit d’air admis dans le moteur 1 , pouvant être par exemple classiquement un boîtier papillon, et un répartiteur 9 d’air vers les cylindres 2 du moteur thermique. La ligne 3 d’admission peut comprendre encore un filtre à air 10 placé en amont du compresseur 6 et un refroidisseur d’air de suralimentation 1 1 placé en aval du compresseur 6.
Le moteur thermique 1 comprend encore une ligne 12 de recirculation des gaz d’échappement reliant la ligne 4 d’échappement à la ligne 3 d’admission. La ligne 12 de recirculation des gaz d’échappement est reliée à une de ses extrémités à la ligne 4 d’échappement par un piquage situé en amont de la turbine 7, relativement au sens d’écoulement des gaz d’échappement. La ligne 12 de recirculation des gaz d’échappement est reliée à l’autre de ses extrémités à la ligne 3 d’admission par un piquage situé en aval du compresseur 6, relativement au sens de circulation de l’air d’admission. La ligne 12 de recirculation des gaz d’échappement comprend classiquement une vanne 13 de dosage de la quantité de gaz d’échappement à faire recirculer.
La figure 2 détaille les étapes du procédé de l’invention. Au bloc 20 est calculé le rendement volumétrique hnoί courant. Le rendement volumétrique correspond au ratio entre le débit de gaz réellement admis dans le moteur, Qtotadmis, et le débit théorique pouvant être admis dans le moteur :
Qtotadmis
^lvol
Qtotadmjs théorique
Avec d’une part :
Qtotadmis Qair + Qegr
Et,
Qair, le débit d’air courant dans la ligne 3 d’admission. Ce débit d’air courant est par exemple mesuré par un débitmètre,
Qegr, le débit de gaz d’échappement en recirculation.
Le taux courant de gaz d’échappement en recirculation, Tegr , est donné par la relation :
Qegr
xegr = 100 X
Qtotadmis
En pratique, ce taux courant de gaz d’échappement en recirculation est estimé en fonction du débit d’air courant, Qair, et du point de fonctionnement moteur.
Le débit de gaz réellement admis dans le moteur, Qtotadmis, s’écrit alors :
100
Qtotadmis X Qa
100 - xegr air
Le débit total théorique au moteur, Qtotadmis théorique’ corresPond à :
Figure imgf000007_0001
Avec :
N, le régime du moteur, qui peut être obtenu par mesure à l’aide d’un capteur de régime, NbreCyiindre, le nombre de cylindre du moteur,
Cylunitaire, la cylindrée d’un seul cylindre du moteur,
Pp, la pression dans le plénum, autrement dit dans le répartiteur d’admission 9, qui peut être mesurée au moyen d’un capteur de pression, Tp, la température dans le plénum, qui peut être mesurée par un capteur ou estimée par calcul,
ï"plenum 3 la constante spécifique des gaz dans le plénum,
Le rendement volumétrique s’écrit alors de la manière suivante :
100
Figure imgf000008_0001
On fait ici comme hypothèse que la constante spécifique des gaz dans le plénum est égale à celle de l’air :
^plénum rajr—287 J/kg/K
Ce rendement volumétrique r|volest ensuite filtré via un filtre passe-bas (bloc 23), dont la valeur du filtrage dépend de l’écart entre la valeur du rendement volumétrique hno1, et la valeur de rendement volumétrique h'noi filtrée. Cet écart entre la valeur non filtrée et la valeur filtrée du rendement volumétrique est réalisé sur le figure 2 au bloc 21 . A partir de cet écart, il est déterminé au bloc 22 un coefficient de filtrage, qui peut être déterminé à partir d’une cartographie qui établit le coefficient de filtrage en fonction de l’écart entre la valeur non filtrée et la valeur filtrée du rendement volumétrique.
Ce filtre permet d’atténuer les oscillations du rendement volumétrique dues aux différents calculs.
Sur la figure 2, le débit d’air de consigne est ensuite calculé au bloc 24, de la manière suivante : consigne consigne
Qtotadmis ^ V°1 Qtotadmis théorique
Avec le rendement volumétrique h'noi filtré, et
Qtot admis consigne , la consigne de débit total de gaz à admettre dans le moteur,
Qtotadmis théorique C°nSlgne’ la eohd'9hq de débit total de 9az pouvant être admis dans le moteur, En utilisant la pression plénum de consigne, PpienumCOnSlgne . °n Peut calculer le débit total, Qtotadmis the0riqueCOnSigne correspondant à cette pression :
Figure imgf000009_0001
Pour calculer la pression plénum de consigne : p consigne _ p _ A D consigne
^plénum — sural_cons ^“doseur
Avec
Figure imgf000009_0002
_ consigne de pression de suralimentation, et, APdoseur consigne , la consigne d’écart de pression au niveau du doseur d’air 8. Cette consigne, APd0seurC0nsi3ne , d’écart de pression au niveau du doseur d’air 8 étant impossible à prédire, nous faisons l’hypothèse que la valeur courante correspond à la valeur de consigne :
« p consigne _ > p courant _ p _ p
^cdoseur — ^ï doseur — rSural_cour * p
Avec Pp la pression plénum courante, et PSUrai_coun 'a pression courante de suralimentation , en aval du compresseur 6 et en amont du doseur 8. Cette pression courante de suralimentation Psurai_coun peut être estimée via Qair, le débit d’air courant dans la ligne 3 d’admission, la pression plénum courante, Pp, et la position du papillon du doseur 8.
La pression plénum de consigne, PpienumC°nSlgne > s’écrit alors : p consigne _ p _ p _ p
rplenum rsural_cons vrsural_cour rp J
Soit pour le débit total : r> consigne
^totadmis r_cons
Figure imgf000009_0003
Avec Tegr consigne, la consigne de taux de gaz d’échappement en recirculation. Cette consigne de taux de gaz d’échappement en recirculation étant impossible à prédire, nous faisons également l’hypothèse que la valeur courante correspond à la valeur de consigne :
_ consigne _
Legr Legr
On obtient alors pour le débit d’air de consigne, Q air_cons
100 - t, egr consigne
lair cons 100 Qt°tadmis
Soit en définitive :
Figure imgf000010_0001
X Oylunitaire * Nbrecylindre * N
Le débit d’air de consigne étant directement liée à la pression de suralimentation de consigne, le risque de divergence est supprimé car on ne dépend plus de la pression de suralimentation réalisée dans le calcul de la puissance demandée au compresseur.
Avantageusement, le procédé est utilisé lorsqu’il y a recirculation de gaz d’échappement pour une plage de taux de gaz d’échappement en recirculation faible, c’est-à-dire dans une plage inférieure à ou égale à 5%. En effet si l’estimation de taux de gaz d’échappement en recirculation est entachée d’erreur, cela permet de limiter cette erreur et donc en définitive celle de la consigne de puissance du compresseur 6.
Au bloc 28 on détermine, P¥mp ¥ns, la consigne de puissance du compresseur 6. Cette consigne de puissance est obtenue à partir la consigne de débit d’air, Q air_cons > des consignes de pression amont et aval du compresseur, Pam_comP_cons et P av_comp_cons3 ainsi que de Tam_comp3 la consigne de température d’air en amont du compresseur 6 :
Figure imgf000010_0002
Avec, ricomp e rendement compresseur,
cPajr, la capacité calorifique de l’air,
yair, coefficient adiabatique de l’air
La consigne de pression en amont du compresseur, Pam_comP_cons est déterminée au bloc 25 à partir de la consigne de débit d’air, Qair_cons > et en prenant en compte les pertes de charge induites par le filtre à air 10.
La consigne de pression en aval du compresseur, Pav-comP-cons est déterminée à partir de la consigne de débit d’air, Qair cons > en prenant en compte les pertes de charge induites par le refroidisseur d’air de suralimentation 1 1 (bloc 26) et PSUrai_cons Ja consigne de pression de suralimentation (bloc 27).
L’invention permet de créer un débit d’air de consigne qui est cohérent avec la pression plénum de consigne.
L’invention a pour avantage de supprimer le risque de divergence en débit d’air et pression de suralimentation qui font que lorsque la pression de suralimentation augmente alors le débit d’air augmente ce qui a tendance à faire diverger la loi de commande car la puissance demandée au niveau du compresseur augmente. De plus, elle permet d’avoir une puissance demandée au compresseur qui est de type « créneau » lorsque l’on impose un créneau de couple au moteur, ce qui permet d’améliorer la dynamique de la pression de suralimentation.
Cette invention permet d’améliorer la qualité des régulations de pression de suralimentation et de débit de gaz d’échappement en recirculation, en réduisant le risque d’oscillation ainsi que le temps de réponse de la pression de suralimentation. Cette invention n’induit pas de coût matériel supplémentaire car il s’agit d’un contrôle commande simple à mettre en place.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de détermination d’une consigne de puissance (Pcomp cons) d’un compresseur (6) équipant une ligne d’admission (3) reliée à un moteur (1 ) à combustion interne au niveau d’un répartiteur d’air (9), le moteur (1 ) comprenant une ligne (12) de recirculation des gaz d’échappement, la ligne d’admission comprenant en aval du compresseur (6) une vanne (8) de dosage d’air pour le contrôle du débit d’air admis dans le moteur (1 ), dans lequel la consigne de puissance (Pcomp cons) du compresseur est déterminée à partir d’un débit d’air,
caractérisé en ce que ce débit d’air est une consigne de débit d’air (Qair cons), cette consigne de débit d’air (Qair cons) étant obtenue à partir de la relation :
Figure imgf000012_0001
ylunitaire X NbreCyjjncjre X N
Avec :
-N, le régime du moteur,
NbreCyiindre, le nombre de cylindre du moteur,
Cylunitaire, la cylindrée d’un seul cylindre du moteur,
-Tp et Pp respectivement la température et la pression dans le répartiteur d’admission
(9),
-Psural_cons et Psural_cour respectivement la consigne de pression de suralimentation et la pression de suralimentation courante,
-Xegr , le taux courant de gaz d’échappement en recirculation,
-rPienum , la constante spécifique des gaz dans le répartiteur d’admission,
- TJ’voi le rendement volumétrique courant filtré.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l’on détermine le rendement volumétrique courant filtré (T|’voi) par un filtre passe-bas (23) à partir du rendement volumétrique courant (T|Voi) .
3. Procédé selon revendication 2, caractérisé en ce que le filtre passe-bas (23) prend en compte un coefficient de filtrage (22) qui dépend de l’écart (21 ) entre la valeur filtrée et non filtrée du rendement volumétrique courant.
4. Procédé selon revendication 3, caractérisé en ce que le coefficient de filtrage est obtenu au moyen d’une cartographie qui établit ce coefficient de filtrage en fonction de l’écart (21 ) entre la valeur filtrée et non filtrée du rendement volumétrique courant.
5. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est activé lorsque le taux courant de gaz d’échappement en recirculation (Tegr) est inférieur ou égal à 5%.
6. Ensemble moteur comprenant
-un moteur (1 ) à combustion interne,
-une ligne d’admission d’air (3) équipée d’un compresseur (6) et reliée au moteur (1 ) à combustion interne au niveau d’un répartiteur d’air (9), la ligne d’admission comprenant en aval du compresseur (6) une vanne (8) de dosage d’air pour le contrôle du débit d’air admis dans le moteur (1 ),
-une ligne (12) de recirculation des gaz d’échappement,
caractérisé en ce qu’il comprend un calculateur électronique comprenant les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis à mise en oeuvre d’un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes.
7. Véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend un ensemble moteur selon la revendication précédente pour son déplacement.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3106372A1 (fr) * 2020-01-21 2021-07-23 Renault S.A.S Dispositif et procédé de régulation d'une température aval d'un flux de fluide traversant un compresseur

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009138658A1 (fr) * 2008-04-29 2009-11-19 Renault S.A.S Procede de commande d'un moteur
FR2995356A1 (fr) * 2012-09-11 2014-03-14 Renault Sa Procede de regulation d'une suralimentation par turbocompresseur couple a une machine electrique et avec une vanne de derivation, et dispositif de suralimentation correspondant
US20150308332A1 (en) * 2014-04-29 2015-10-29 Doosan Infracore Co., Ltd. Apparatus and method of controlling engine system
US9938912B2 (en) * 2015-02-03 2018-04-10 Mitsubishi Electric Corporation Control device for internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009138658A1 (fr) * 2008-04-29 2009-11-19 Renault S.A.S Procede de commande d'un moteur
FR2995356A1 (fr) * 2012-09-11 2014-03-14 Renault Sa Procede de regulation d'une suralimentation par turbocompresseur couple a une machine electrique et avec une vanne de derivation, et dispositif de suralimentation correspondant
US20150308332A1 (en) * 2014-04-29 2015-10-29 Doosan Infracore Co., Ltd. Apparatus and method of controlling engine system
US9938912B2 (en) * 2015-02-03 2018-04-10 Mitsubishi Electric Corporation Control device for internal combustion engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KARNIK A Y ET AL: "Electronic throttle andwastegate control for turbocharged gasoline engines", AMERICAN CONTROL CONFERENCE, 2005. PROCEEDINGS OF THE 2005 PORTLAND, OR, USA JUNE 8-10, 2005, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 8 June 2005 (2005-06-08), pages 4434 - 4439, XP010820500, ISBN: 978-0-7803-9098-0, DOI: 10.1109/ACC.2005.1470694 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3106372A1 (fr) * 2020-01-21 2021-07-23 Renault S.A.S Dispositif et procédé de régulation d'une température aval d'un flux de fluide traversant un compresseur
EP3855009A1 (fr) * 2020-01-21 2021-07-28 RENAULT s.a.s. Dispositif et procédé de régulation d'une température aval d'un flux de fluide traversant un compresseur d'un moteur à combustion interne

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