WO2020043375A1 - Device and system for controlling an internal combustion engine with dual intake and sweeping - Google Patents

Device and system for controlling an internal combustion engine with dual intake and sweeping Download PDF

Info

Publication number
WO2020043375A1
WO2020043375A1 PCT/EP2019/068435 EP2019068435W WO2020043375A1 WO 2020043375 A1 WO2020043375 A1 WO 2020043375A1 EP 2019068435 W EP2019068435 W EP 2019068435W WO 2020043375 A1 WO2020043375 A1 WO 2020043375A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
intake
gas inlet
valve
control device
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/068435
Other languages
French (fr)
Inventor
Thierry Colliou
Stéphane Venturi
Bruno Walter
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFP Energies Nouvelles filed Critical IFP Energies Nouvelles
Publication of WO2020043375A1 publication Critical patent/WO2020043375A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/08Modifying distribution valve timing for charging purposes
    • F02B29/086Modifying distribution valve timing for charging purposes the engine having two or more inlet valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/08Modifying distribution valve timing for charging purposes
    • F02B29/083Cyclically operated valves disposed upstream of the cylinder intake valve, controlled by external means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/16Control of the pumps by bypassing charging air
    • F02B37/168Control of the pumps by bypassing charging air into the exhaust conduit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0257Independent control of two or more intake or exhaust valves respectively, i.e. one of two intake valves remains closed or is opened partially while the other is fully opened
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0007Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/1015Air intakes; Induction systems characterised by the engine type
    • F02M35/10157Supercharged engines
    • F02M35/10163Supercharged engines having air intakes specially adapted to selectively deliver naturally aspirated fluid or supercharged fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104Intake manifolds
    • F02M35/108Intake manifolds with primary and secondary intake passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104Intake manifolds
    • F02M35/108Intake manifolds with primary and secondary intake passages
    • F02M35/1085Intake manifolds with primary and secondary intake passages the combustion chamber having multiple intake valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to the field of controlling the gas intake of an internal combustion engine.
  • the power delivered by an internal combustion engine is dependent on the amount of air introduced into the combustion chamber of this engine, the amount of air which is itself proportional to the density of this air.
  • a turbocharger In the case of supercharging by a turbocharger, the latter comprises a rotary turbine, single flow or dual flow, connected by an axis to a rotary compressor.
  • the exhaust gases from the engine pass through the turbine which is then driven in rotation. This rotation is then transmitted to the compressor which, by its rotation, compresses the outside air before it is introduced into the combustion chamber.
  • Patent applications FR 2995354, FR 2995355 and FR 2998924 describe examples of the control method for an internal combustion engine equipped with double supercharging. Although satisfactory, these systems remain expensive, complex and require significant power to compress the gas at the intake.
  • patent application FR3015578 uses a double distributor (intake plenum) and an electric compressor to quickly vary the aerodynamics of the gases.
  • the internal combustion engine can be powered either by a single plenum, or by both simultaneously.
  • the implementation of this technology is based on a valve which is controlled slowly (this valve does not allow opening during the cycle).
  • this technology also requires significant power to compress the gas.
  • Another solution is to control the actuation of the intake valve to increase the kinetics of the gases introduced into the cylinder.
  • Such technology is described in particular in patent application W012085450. This solution can be complex to implement.
  • Patent application WO 94/15080 describes a four-stroke engine, the intake phase of which is carried out in two phases.
  • the volume of pressurized air used during the second phase is pressurized by the two compression cycles of the crankcase of the four-stroke cycle.
  • the present invention relates to a device and a method for controlling the admission of a cylinder of an internal combustion engine.
  • the cylinder is connected to two gas inlets, a first gas inlet at a first pressure, and a second gas inlet at a second pressure greater than the first pressure.
  • the device and method control the admission of gas into the cylinder by first admitting gas from the first gas inlet, then by admitting gas from the second gas inlet.
  • the device and method control the passage of gas from the second gas inlet to the exhaust duct.
  • the combustion engine functions as a supercharged internal combustion engine and thus makes it possible to increase the power delivered by the internal combustion engine compared to an internal combustion engine without supercharging.
  • the combustion engine by requiring a more limited amount of gas at the second press, it is possible to reduce the power required for compression of the gas.
  • the passage of gas from the second gas inlet to the exhaust duct allows, when the engine is equipped with a turbocharger, to increase the speed of rotation of the turbine and consequently that of the compressor, which makes it possible to increase the pressure of the first or of the second gas inlet.
  • the performance of the internal combustion engine is improved.
  • the invention relates to a device for controlling the quantity of gas introduced into the intake of an internal combustion engine, said internal combustion engine comprising at least one cylinder fitted with a piston, at least one pressure valve. admission, of at least one exhaust valve, of a first gas inlet at a first pressure P1, of a second gas inlet at a second pressure P2 strictly greater than said first pressure P1, of a conduit d exhaust, said first and second gas inlets being connected to at least one intake valve, and said exhaust valve being disposed in said exhaust duct.
  • Said control device controls the passage of gas from the second gas inlet to said exhaust duct, and in that said control device controls the admission of gas into said cylinder by admitting gas from said first inlet gas, followed by an intake of gas from said second gas inlet with a predetermined delay during the intake phase.
  • said internal combustion engine comprises a turbocharger, said turbocharger comprising a turbine placed on said exhaust duct.
  • said turbocharger comprises a compressor associated with said second gas inlet.
  • said control device controls the passage of gas from said second gas inlet to said exhaust duct by controlling the opening of said intake and exhaust valves, in particular by controlling the 'simultaneous opening of at least one of said intake and exhaust valves.
  • said control device controls the passage of gas from said second gas inlet to said exhaust duct by a controlled valve placed on an intermediate duct which connects said second gas inlet and said exhaust duct.
  • said device comprises a means for storing gas at said second pressure P2 connected to said second gas inlet.
  • said first pressure P1 corresponds substantially to atmospheric pressure.
  • said control device admits gas from said second gas inlet into said cylinder until the end of the intake phase.
  • said control device delays the admission of gas from said second gas inlet with respect to the admission of gas from said first gas inlet by a time corresponding between 20 and 80% of the duration of the admission phase.
  • said internal combustion engine comprises an intake manifold connected to said first and second gas inlets and distributing the gas in said cylinder by means of said intake valve.
  • said control device comprises a valve disposed on said second gas inlet or a valve disposed on the connection between said first and second gas inlets.
  • said cylinder has two intake valves, each intake valve being connected to one of said first and second gas inlets.
  • said control device controls the admission by opening the intake valve connected to said second gas inlet during the opening of the intake valve connected to said first gas inlet.
  • said control device controls the admission by successive opening of said two intake valves.
  • said first gas inlet comprises a non-return valve.
  • the invention relates to a method for controlling the quantity of air introduced at the intake of an internal combustion engine, said internal combustion engine comprising at least one cylinder fitted with a piston, at least an intake valve, of at least one exhaust valve, of a first gas inlet at a first pressure P1, of a second gas inlet at a second pressure P2 greater than said first pressure P1, an exhaust duct, said first and second gas inlets being connected to at least one intake valve, and said exhaust valve being disposed in said exhaust duct.
  • the admission of gas into said cylinder is controlled by admission of gas from said first gas inlet, followed by admission of gas from said second gas inlet with a predetermined delay during the intake phase, and in this controlling the passage of gas from said second gas inlet to said exhaust duct.
  • said control method implements the control device according to one of the preceding characteristics.
  • Figure 1 illustrates the pressure in a cylinder during admission without supercharging according to the prior art.
  • FIG. 2 illustrates the pressure in a cylinder during an intake with supercharging according to the prior art.
  • FIG. 3 illustrates the pressure in a cylinder during an admission by means of the device or the control method according to the invention.
  • Figures 4a and 4b illustrate two examples of a first embodiment of the invention.
  • Figures 5a and 5b illustrate two examples of a variant of the first embodiment of the invention.
  • Figure 6 illustrates a second embodiment of the invention.
  • FIG. 7 illustrates a third embodiment of the invention.
  • FIG. 8 illustrates a variant of the third embodiment of the invention.
  • FIG. 9 illustrates a first implementation of the opening of the intake valves for the third embodiment of the invention.
  • FIG. 10 illustrates a second implementation of the opening of the intake valves for the third embodiment of the invention.
  • Figure 1 1 illustrates a variant of the third embodiment of the invention, for which the internal combustion engine is equipped with a turbocharger.
  • the present invention relates to a control device and a method for controlling the intake of an internal combustion engine.
  • the control device and method are provided to control the amount of gas introduced to the intake of an internal combustion engine.
  • the internal combustion engines concerned by the present invention can in particular be petrol, diesel, gas, ethanol engines. They can be direct or indirect injection. They can be used for an on-board application (for example automotive, heavy goods vehicles, two-wheelers, aeronautics, etc.) or for a stationary application (for example generator).
  • the internal combustion engine comprises at least one cylinder which delimits a combustion chamber, and which is equipped with:
  • At least one exhaust valve for the exhaust of gases after combustion in the cylinder the exhaust valve being located in the cylinder head of the internal combustion engine
  • the internal combustion engine further comprises:
  • gas inlet a second gas inlet (gas inlet), the gas being at a second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1, at least during the admission of gas from the second gas inlet.
  • Each of the gas inlets is connected to at least one inlet valve.
  • the first and second gas inlets can take the form of a conduit through which gas flows at their respective pressures.
  • the affected gas may include air, a mixture of air and fuel, a mixture of air and burnt gas, or a mixture of air, fuel and burnt gas.
  • the time of the internal combustion engine is called the intake phase. If it is a four-stroke engine, it is the time between exhaust and compression.
  • the intake phase the piston descends from its top dead center to its bottom dead center.
  • the command to pass the gas from the second gas inlet to the exhaust duct allows the injection into the exhaust line, of a gas of higher pressure (generally the average pressure of the second pressure is higher at the average pressure of the exhaust gas pressure).
  • the flow rate in the exhaust line is higher.
  • the passage of gas from the second gas inlet to the exhaust can be provided when it is necessary to increase the flow rate in the compressor to move away from the pumping zone, or for any other reason such as the gain in efficiency of the supercharging loop, the need to dilute the exhaust to cool it, for example, etc.
  • the admission of gas from the second gas inlet makes it possible to fill the cylinder with a gas having a pressure P2 greater than the pressure P1.
  • the quantity of gas (mass of gas) in the cylinder is high, and may correspond to the quantity of air which would be obtained in the case of a supercharged internal combustion engine. This result can be achieved without having to supply a gas inlet at pressure P2 over the entire duration of the intake phase.
  • the power required to obtain this quantity of gas in the cylinder is less than that used for a supercharged internal combustion engine.
  • the performance of the internal combustion engine is improved.
  • the method according to the invention is particularly suitable for low rotational speeds, for which the flows passing through the motor are low, and in particular the flows coming from P2.
  • FIGS 1 to 3 explain the general operation of the invention, and its advantages compared to the prior art. These curves illustrate schematically and in a nonlimiting manner, the pressure P of the gas at the inlet as a function of the time t, during the intake phase (between the top dead center intake PMH, and the bottom dead center intake PMB).
  • Figure 1 corresponds to the pressure curve P of an internal combustion engine without supercharging according to the prior art. In this case, throughout the intake phase, the intake pressure remains at pressure P1. In this case, the power delivered by the internal combustion engine is not optimal.
  • FIG. 2 corresponds to the pressure curve P of an internal combustion engine with supercharging according to the prior art.
  • the intake pressure remains at pressure P2 (higher than pressure P1).
  • the power delivered by the internal combustion engine is greater than the power delivered by the internal combustion engine without supercharging of FIG. 1, because the quantity of gas in the cylinder is greater.
  • FIG. 3 corresponds to the pressure curve P of an internal combustion engine controlled by the control method according to an embodiment of the invention.
  • the first part of the intake between the top TDC intake neutral point and the instant T (corresponding to the time of admission of the gas from the second gas inlet), only the gas from the first gas inlet at pressure P1 is admitted into the cylinder.
  • the gas from the second gas inlet at pressure P2 is admitted into the cylinder.
  • the pressure of the gas at the intake P is close to the pressure P2.
  • the power delivered by the internal combustion engine is identical to the internal combustion power with supercharging of Figure 2.
  • the amount of power required for intake is reduced, thereby increasing the performance of the internal combustion engine.
  • the second pressure P2 of the second gas inlet can be generated by means of a compression system connected to the second gas inlet.
  • the compression system can be a turbocharging device (turbocharger), or a driven compressor, in particular an electric or mechanical compressor. This embodiment allows easy adaptation to a supercharged internal combustion engine.
  • the gas at pressure P2 can be stored in a gas storage means (for example a compressed gas tank), which is connected to the second gas inlet.
  • a gas storage means for example a compressed gas tank
  • the first pressure P1 can correspond substantially to atmospheric pressure. This configuration allows a simplicity of design of the internal combustion engine.
  • the first pressure P1 can be higher than atmospheric pressure.
  • the first pressure P1 can be obtained by a compression system.
  • the second pressure P2 can then be obtained by the second stage of a double compression system. This implementation increases the amount of gas in the cylinder, and therefore the power delivered by the internal combustion engine.
  • the turbine of the turbocharger is placed in the exhaust duct.
  • the turbocharger generates high pressure for one of the gas inlets.
  • the speed of rotation of the turbine and therefore the speed of rotation of the compressor are higher (the compressor and the turbine are mechanically linked within the turbocharger), which allows greater compression.
  • the compressor of the turbocharger can be associated with the second gas inlet.
  • the pressure P2 is increased relative in particular to atmospheric pressure, which allows better use of the compressor. This results in an improvement in the performance of the internal combustion engine.
  • the first pressure P1 is between 0.1 and 0.2 MPa
  • the second pressure P2 is between 0.1 1 and 0.5 MPa.
  • the admission of gas from the second gas inlet can be delayed relative to the admission of gas from the first gas inlet by a corresponding time (predetermined delay) between 20 and 80% of the duration of the admission phase.
  • a corresponding time predetermined delay
  • Such a delay ensures a compromise between the quantity of gas in the cylinder at the end of the intake phase, and the power used for this intake phase.
  • the delay can be predetermined as a function of the operating point of the internal combustion engine and so as to minimize the power necessary for the introduction of the gaseous mixture into the cylinder during the intake phase.
  • the admission of gas from the first gas inlet can start at the start of the intake phase.
  • the gas intake takes place throughout the duration of the intake phase.
  • the admission of gas from the first gas inlet can be terminated at the end of the intake phase, for example simultaneously with the end of the admission of gas from the second inlet of gas.
  • the admission of gas from the first gas inlet can be terminated before or during the start of the admission of gas from the second gas inlet.
  • the gas from the second gas inlet can be prevented from entering the first gas inlet by means of a non-return valve disposed on the first gas inlet.
  • the cylinder may include a single intake valve.
  • the two gas inlets are connected to this inlet valve.
  • the cylinder may include at least two intake valves.
  • the gas from the two gas inlets can be collected in an intake manifold.
  • the intake manifold is disposed between the two gas inlets and the intake valve (s), to distribute the gas from the two gas inlets into the cylinder through the valve (s) of admission.
  • a valve disposed on the second gas inlet it is possible to control a valve disposed on the second gas inlet, to control the admission of gas from the second gas inlet to the cylinder through the intake manifold.
  • It can be an all-or-nothing two-way valve.
  • the valve is opened from the predetermined delay, the inlet valve (s) being open.
  • this valve does not need to be controlled at the scale of the engine cycle because the intake pressure is always higher than the exhaust pressure in the context of the two-phase intake.
  • a valve disposed on the connection between the first and second gas inlets it is possible to control a valve disposed on the connection between the first and second gas inlets, to control the admission of gas from the second gas inlet to the cylinder through the manifold of admission. It can be a two-way valve or a three-way valve.
  • the valve is opened from the predetermined delay, the inlet valve (s) being open.
  • each intake valve can be connected to a single gas inlet.
  • a first valve inlet valve is connected to the first gas inlet and a second inlet valve is connected to the second gas inlet.
  • This embodiment has the advantage of not requiring an additional valve to implement the method according to the invention.
  • a variant of this third embodiment may consist in adding a pipe which connects the first intake valve to the second gas inlet, this pipe being equipped with a controlled valve, so as to admit the gas coming from the second inlet of gas homogeneously in the cylinder.
  • this third embodiment and its variant it is possible to control the admission of gas by successive opening of the two intake valves. In other words, firstly open the first inlet valve connected to the first gas inlet, and once the latter is closed (or almost closed), open the second connected inlet valve at the second gas inlet.
  • This alternative makes it possible to do without a valve box or any controlled closure means.
  • the passage of gas from the second gas inlet to the exhaust duct can be controlled by controlling the opening of the intake and exhaust valves so as to form a gas sweep in the cylinder.
  • This passage of gas from the intake valves to the exhaust valves can be achieved by a superposition of the intake opening and the exhaust, this superposition can be fixed or variable via a phase shift system on the valves. intake or exhaust or both
  • This control simplifies the design of the internal combustion engine (no addition of an additional duct).
  • this control can consist of a simultaneous opening of the intake and exhaust valves, preferably at the end of the exhaust phase.
  • the passage of gas from the second gas inlet to the exhaust duct can be achieved by means of an intermediate duct which connects the second gas inlet and the exhaust duct.
  • a controlled valve can be placed on the intermediate pipe.
  • the controlled valve can be a proportional valve or a valve controlled at the frequency of the internal combustion engine.
  • Such control eliminates the need for a specific command to open the intake and exhaust valves.
  • the main advantage of the realization of this external pipe (as opposed to the control of the valves) is that the point of sampling of the gas coming from the second gas inlet P2 can be located upstream or downstream of a possible compressed air cooling system.
  • Figures 4a and 4b illustrate, schematically and without limitation, a first variant of the first embodiment of the invention.
  • the internal combustion engine is equipped with a cylinder 1.
  • the cylinder 1 has an intake valve 2 and an exhaust valve 3.
  • the internal combustion engine comprises a first gas inlet 4 at the first pressure P1, and a second gas inlet 5 at the second pressure P2, with the second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1.
  • the first pressure P1 can be atmospheric pressure
  • the second pressure P2 can come from a compression system, such as a turbocharger (not shown) or from a compressed gas storage means (not shown ).
  • the first gas inlet 4 and the second gas inlet 5 are connected to an intake manifold 7.
  • the intake manifold 7 collects the intake gas and transfers it to the cylinder 1 through the intake valve 2 .
  • the second gas inlet 5 further comprises a two-way valve 6 controlled to control the admission of gas from the second gas inlet 5 to the cylinder 1.
  • the intake valve 2 is open throughout the duration of the intake phase, and the valve 6 is open from the predetermined delay and until the end of the intake phase, in order to obtain the desired quantity of gas in the cylinder 1.
  • the first gas inlet 4 comprises a non-return valve 8 which prevents the gas at pressure P2 from going to the first gas inlet 4.
  • control device controls the opening of the intake valve 2 and of the exhaust valve 3, as well as the valve 6, so as to that the gas from the second gas inlet 5 passes through the cylinder 1 to the exhaust duct 9 (without undergoing combustion).
  • valve 6 In a first case of application of this embodiment, the valve 6 remaining closed, the advanced opening of the intake valves will produce this sweeping with the volume of gas at pressure P2 trapped in the manifold 7. In a second case of application of this embodiment, an additional opening of the valve 6 is implemented at the end of the exhaust phase and a closing of this valve 6 at the start of the intake phase.
  • an additional opening (in the case where the valve 6 is closed before the end of the exhaust phase) of the valve 6 is implemented more or less early before the start of the intake phase and end at the latest (for maximum efficiency) before the end of the exhaust phase.
  • the internal combustion engine further comprises an intermediate conduit 12 which connects the second gas inlet 5 with the exhaust conduit 9.
  • the intermediate conduit 12 comprises a valve 18 controlled by the control device (or control method) for authorizing the passage of gas from the second gas inlet 5 to the exhaust duct 9.
  • Figures 5a and 5b illustrate, schematically and without limitation, a second variant of the first embodiment of the invention.
  • the internal combustion engine is equipped with a cylinder 1.
  • the cylinder 1 has two intake valves 2 and two exhaust valves 3.
  • the internal combustion engine comprises a first gas inlet 4 at the first pressure P1, and a second gas inlet 5 at the second pressure P2, with the second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1.
  • the first pressure P1 can be atmospheric pressure
  • the second pressure P2 can come from a compression system, such as a turbocharger (not shown) or from a compressed gas storage means (not shown ).
  • the first gas inlet 4 and the second gas inlet 5 are connected to an intake manifold 7.
  • the intake manifold 7 collects the intake gas and transfers it to the cylinder 1 through the two intake valves 2.
  • the second gas inlet 5 further comprises a two-way valve 6 controlled to control the admission of gas from the second gas inlet 5 to the cylinder 1.
  • the intake valves are open for throughout the duration of the intake phase, and the valve 6 is open from the predetermined delay and until the end of the intake phase, in order to obtain the desired quantity of gas in the cylinder 1.
  • the first gas inlet 4 comprises a non-return valve 8 which automatically prevents the gas at pressure P2 from going to the first gas inlet 4.
  • control device controls the opening of the intake valves 2 and of the valves exhaust 3, as well as the valve 6, so that the gas from the second gas inlet 5 passes through the cylinder 1 to the exhaust duct 9 (without undergoing combustion).
  • valve 6 remaining closed, the advanced opening of the intake valves produces this sweeping with the volume of gas at pressure P2 trapped in the manifold 7.
  • an additional opening of the valve 6 is implemented at the end of the exhaust phase and a closing of this valve 6 at the start of the intake phase.
  • an additional opening (in the case where the valve 6 would be closed before the end of the exhaust phase) of the valve 6 is implemented more or less early before the start of the intake phase and end at the latest (for maximum efficiency) before the end of the exhaust phase.
  • the internal combustion engine further comprises an intermediate duct 12 which connects the second gas inlet 5 with the exhaust duct 9.
  • the intermediate duct 12 comprises a valve 18 controlled by the control device (or by the control method) to authorize the passage of gas from the second gas inlet 5 to the exhaust duct 9.
  • the valve 18 can be a proportional valve or a valve controlled at the frequency of the motor to internal combustion. The use of the piloted valve 18 allows an injection of air from the second gas inlet in phase with the engine cycle.
  • FIG. 6 illustrates, schematically and without limitation, a second embodiment of the invention.
  • the internal combustion engine is equipped with a cylinder 1.
  • the cylinder 1 has two intake valves 2 and two exhaust valves 3.
  • the internal combustion engine comprises a first gas inlet 4 at the first pressure P1, and a second gas inlet 5 at the second pressure P2, with the second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1.
  • the first pressure P1 can be atmospheric pressure
  • the second pressure P2 can come from a compression system, such as a turbocharger (not shown) or from a compressed gas storage means (not shown ).
  • the first gas inlet 4 and the second gas inlet 5 are connected to an intake manifold 7.
  • the intake manifold 7 collects the intake gas and transfers it to the cylinder 1 through the intake valve 2 .
  • a three-way valve 10 controlled to control the admission of gas from the second gas inlet 5 to the cylinder 1.
  • the intake valve is open throughout the duration of the intake phase, and the valve 10 allows the passage of gas from the first gas inlet 4 throughout the duration of phase d admission, and allows the passage of gas from the second gas inlet 5 from the predetermined delay and until the end of the intake phase, in order to obtain the desired amount of gas in the cylinder 1.
  • first gas inlet 4 may include a non-return valve (not shown) which prevents the gas at pressure P2 from going to the first gas inlet 4.
  • the internal combustion engine comprises an intermediate conduit 12 which connects the second gas inlet 5 with the exhaust conduit 9.
  • the intermediate conduit 12 comprises a valve 18 controlled by the control device (or by the method to allow gas to pass from the second gas inlet 5 to the exhaust duct 9.
  • the internal combustion engine has no intermediate duct 12 and the control device (or the control method) controls the opening of the intake valves 2 and the exhaust valves 3 , as well as the valve 10, so that the gas from the second gas inlet 5 passes through the cylinder 1 to the exhaust duct 9 (without undergoing combustion).
  • valve 10 remaining closed, the advanced opening of the intake valves produces this sweeping with the volume of gas at pressure P2 trapped in the manifold 7.
  • an additional opening (in the case where the valve 10 would be closed before the end of the exhaust phase) of the valve 10 is implemented more or less early before the start of the intake phase and end at the latest (for maximum efficiency) before the end of the exhaust phase.
  • an additional opening of the valve 10 is implemented at the end of the exhaust phase and a closing of this valve 10 at the start of the intake phase.
  • An alternative embodiment of Figure 6 could consist of a cylinder having a single intake valve.
  • Another alternative embodiment of Figure 6 could consist in replacing the three-way valve 10 by a two-way valve which connects the intake manifold 7 to only one of the gas inlets 4 or 5.
  • FIG. 7 illustrates, schematically and without limitation, a third embodiment of the invention.
  • the internal combustion engine is equipped with a cylinder 1.
  • the cylinder 1 has two intake valves 2 and 2 'and two exhaust valves 3.
  • the internal combustion engine comprises a first gas inlet 4 at the first pressure P1, and a second gas inlet 5 to the second pressure P2, with the second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1.
  • the first pressure P1 can be atmospheric pressure
  • the second pressure P2 can come from a compression system, such as a turbocharger (not shown) or from a compressed gas storage means (not shown ).
  • the first gas inlet 4 is connected to a first inlet valve 2 and the second gas inlet 5 is connected to a second inlet valve 2 ’.
  • the opening of the intake valves 2 and 2 ′ is controlled, the intake valve 2 ′ being open after the intake valve 2 from the predetermined delay and until the end of the admission phase. Examples of checking the opening of the intake valves are illustrated in FIGS. 9 and 10 and will be detailed in the following description.
  • the first gas inlet 4 comprises a non-return valve 8 which prevents the gas at pressure P2 from going to the first gas inlet 4.
  • the internal combustion engine comprises an intermediate conduit 12 which connects the second gas inlet 5 with the exhaust conduit 9.
  • the intermediate conduit 12 comprises a valve 18 controlled by the control device (or the method of control) to authorize the passage of gas from the second gas inlet 5 to the exhaust duct 9.
  • the internal combustion engine has no intermediate conduit 12 and the control device (or the control method) controls a double valve opening.
  • FIG. 8 illustrates, schematically and without limitation, a variant of the third embodiment of the invention.
  • the internal combustion engine is equipped with a cylinder 1.
  • the cylinder 1 has two intake valves 2 and 2 'and two exhaust valves 3.
  • the internal combustion engine comprises a first gas inlet 4 to the first pressure P1, and a second gas inlet 5 at the second pressure P2, with the second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1.
  • the first pressure P1 can be atmospheric pressure
  • the second pressure P2 can come from a compression system, such as a turbocharger (not shown) or from a compressed gas storage means (not shown ).
  • the first gas inlet 4 is connected to a first inlet valve 2 and the second gas inlet is connected to a second inlet valve 2 ’.
  • the second gas inlet 5 is connected to the first gas inlet 4 by means of a pipe comprising a valve 1 1.
  • the opening of the intake valves 2 and 2 ′ is controlled, as well as the opening of the valve 1 1.
  • the intake valve 2 ′ is opened after the intake valve 2 from the predetermined delay until the end of the admission phase.
  • the valve 1 1 is open during the period during which the two inlet valves 2 and 2 ’are open. Examples of checking the opening of the intake valves are illustrated in FIGS. 9 and 10 and will be detailed in the following description.
  • the first gas inlet 4 comprises a non-return valve 8 which prevents the gas at pressure P2 from going to the first gas inlet 4.
  • the internal combustion engine comprises an intermediate conduit 12 which connects the second gas inlet 5 with the exhaust conduit 9.
  • the intermediate conduit 12 comprises a valve 18 controlled by the control device (or the method of control) to authorize the passage of gas from the second gas inlet 5 to the exhaust duct 9.
  • the internal combustion engine has no intermediate duct 12 and the control device (or the control method) controls the opening of the intake valves 2 and 2 ′ and of the valves d 'exhaust 3, as well as the valve 1 1, so that the gas from the second gas inlet 5 passes through the cylinder 1 to the exhaust duct 9 (without undergoing combustion).
  • valve 11 remaining closed, the advanced opening of the intake valves produces this sweeping with the volume of gas at pressure P2 trapped in the manifold 7.
  • an additional opening of the valve 1 1 is implemented at the end of the exhaust phase and a closing of this valve 1 1 at the start of the intake phase.
  • FIGS. 9 illustrates, schematically and in a nonlimiting manner, the openings of the intake valves for the embodiment of FIGS. 7 and 8.
  • the curves of the sections S of the valve opening 2 are shown (curve S2 ) and 2 '(curve S2 ') as a function of time during the intake phase between the TDC intake top dead center and the PMB intake bottom dead center. Note that in these figures, the valves begin to open a little before the indicated time, and close a little after the indicated time. It is a classic concept of a valve lift law, to take into account the mechanical phenomena used.
  • valve 11 allows an opening of the on / off (all or nothing) or proportional type to return to a conventional supercharging mode associated with the valve opening pattern described in FIG. 9.
  • FIG. 10 illustrates, diagrammatically and in a nonlimiting manner, the openings of the intake valves for the embodiment of FIG. 1 1.
  • the curves of the sections S of valve opening 2 are shown (curve S2 ) and 2 '(curve S2') as a function of the time during the intake phase between the TDC intake top dead center and the PMB intake bottom dead center. Note that in these figures, the valves begin to open a little before the indicated time, and close a little after the indicated time. This is a classic concept of a valve lift law, to take into account the mechanical phenomena used.
  • the intake valve 2 connected to the first gas inlet, is open throughout the duration of the intake phase, and the intake valve 2 ', connected to the second gas inlet is open from the predetermined delay T until the end of the intake phase.
  • the predetermined delay T is the intake low dead center PMB, the two intake valves 2 and 2 ’are open.
  • the intake valve 2 connected to the first gas inlet, is open from the top intake TDC neutral point and the delay T, while the intake valve 2 ', connected to the second gas inlet is open from the predetermined delay T until the end of the intake phase. In this case, there is no (or little) overlap of the opening of the intake valves 2 and 2 ’.
  • Figure 1 1 illustrates, schematically and without limitation, a variant of the third embodiment of the invention (Figure 7), for which the internal combustion engine is equipped with a turbocharger 13.
  • the internal combustion engine is equipped with a cylinder 1.
  • the cylinder 1 has two intake valves 2 and 2 'and two exhaust valves 3.
  • the internal combustion engine comprises a first gas inlet 4 to the first pressure P1, and a second gas inlet 5 at the second pressure P2, with the second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1.
  • the first gas inlet 4 is connected to a first inlet valve 2 and the second gas inlet 5 is connected to a second inlet valve 2 '.
  • the opening of the intake valves 2 and 2 ′ is controlled, the intake valve 2 ′ being open after the intake valve 2 from the predetermined delay and until the end of the admission phase. Examples of checking the opening of the intake valves are illustrated in Figures 9 and 10.
  • the internal combustion engine comprises an intermediate conduit 12 which connects the second gas inlet 5 with the exhaust conduit 9.
  • the intermediate conduit 12 comprises a valve 18 controlled by the control device (or the method of control) to authorize the passage of gas from the second gas inlet 5 to the exhaust duct 9.
  • the internal combustion engine is equipped with a turbocharger 13.
  • the turbocharger 13 comprises a turbine 14 placed in the exhaust duct 14.
  • the turbocharger further comprises a compressor 15 designed to generate the pressure P2.
  • the compressor 15 and the turbine 14 are mechanically linked.
  • the outlet of the compressor 15 is connected to the second gas inlet 5 by a pipe 16.
  • the inlet of the compressor 15 is connected to a gas inlet at the pressure PO, for example atmospheric pressure.
  • This gas inlet at pressure PO is connected to the first gas inlet 4 at pressure P1 by a conduit 17.
  • the first pressure P1 is atmospheric pressure
  • the internal combustion engine has no intermediate conduit 12 and the control device (or the control method) controls a double opening of valves.
  • Such a configuration with a turbocharger is not limited to this third embodiment. Indeed, such a configuration with a turbocharger can be adapted to any of the variants of the embodiments described above, in particular for the variants of FIGS. 4a, 4b, 5a, 5b, 6, and 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Abstract

The present invention relates to a device and a method for controlling the intake of an internal combustion engine cylinder (1). The cylinder (1) is connected to two gas inlets, a first gas inlet (4) at a first pressure P1, and a second gas inlet (5) at a second pressure P2 greater than the first pressure P1. The device and method control the intake of gas into the cylinder by admitting first gas from the first gas inlet (4), then by admitting gas from the second gas inlet (5). In addition, the device and the method control the passage of gas from the second gas inlet (5) toward the exhaust duct (9).

Description

DISPOSITIF ET SYSTEME DE CONTROLE D’UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE AVEC DOUBLE ADMISSION ET BALAYAGE  DEVICE AND SYSTEM FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH DUAL INTAKE AND SCANNING
La présente invention concerne le domaine du contrôle de l’admission de gaz d’un moteur à combustion interne. The present invention relates to the field of controlling the gas intake of an internal combustion engine.
Comme cela est largement connu, la puissance délivrée par un moteur à combustion interne est dépendante de la quantité d’air introduite dans la chambre de combustion de ce moteur, quantité d’air qui est elle-même proportionnelle à la densité de cet air. As is widely known, the power delivered by an internal combustion engine is dependent on the amount of air introduced into the combustion chamber of this engine, the amount of air which is itself proportional to the density of this air.
Ainsi, il est habituel d'augmenter cette quantité d'air au moyen d’une compression de l’air extérieur avant qu'il ne soit admis dans cette chambre de combustion. Cette opération, appelée suralimentation, peut être réalisée par tous moyens, tel qu'un turbocompresseur ou un compresseur entraîné, qui peut être centrifuge ou volumétrique. Thus, it is usual to increase this amount of air by compressing the outside air before it is admitted into this combustion chamber. This operation, called supercharging, can be carried out by any means, such as a turbocharger or a driven compressor, which can be centrifugal or volumetric.
Dans le cas d'une suralimentation par un turbocompresseur, ce dernier comprend une turbine rotative, à simple flux ou à double flux, reliée par un axe à un compresseur rotatif. Les gaz d'échappement issus du moteur traversent la turbine qui est alors entraînée en rotation. Cette rotation est ensuite transmise au compresseur qui, de par sa rotation, comprime l'air extérieur avant qu'il ne soit introduit dans la chambre de combustion. In the case of supercharging by a turbocharger, the latter comprises a rotary turbine, single flow or dual flow, connected by an axis to a rotary compressor. The exhaust gases from the engine pass through the turbine which is then driven in rotation. This rotation is then transmitted to the compressor which, by its rotation, compresses the outside air before it is introduced into the combustion chamber.
Toutefois, la suralimentation nécessite une puissance importante sur toute la durée de l’admission pour compresser le gaz à l’admission. However, supercharging requires significant power over the duration of the intake to compress the gas at the intake.
Afin d’améliorer les performances d’un moteur à combustion interne, des systèmes de suralimentation à double étage ont été développés. Les demandes de brevet FR 2995354, FR 2995355 et FR 2998924 décrivent des exemples de procédé de commande d’un moteur à combustion interne équipé d’une double suralimentation. Bien que donnant satisfaction, ces systèmes restent onéreux, complexes et nécessitent une puissance importante pour compresser le gaz à l’admission. In order to improve the performance of an internal combustion engine, two-stage supercharging systems have been developed. Patent applications FR 2995354, FR 2995355 and FR 2998924 describe examples of the control method for an internal combustion engine equipped with double supercharging. Although satisfactory, these systems remain expensive, complex and require significant power to compress the gas at the intake.
D’autres systèmes et procédés de contrôle de l’admission de gaz ont été développés dans le but d’améliorer les performances du moteur à combustion interne. Other gas intake control systems and methods have been developed to improve the performance of the internal combustion engine.
Par exemple, la demande de brevet FR3015578 (US2016348573) utilise un double répartiteur (plénum d’admission) et un compresseur électrique pour faire varier rapidement l’aérodynamique des gaz. En effet, le moteur à combustion interne peut être alimenté soit par un unique plénum, soit par les deux simultanément. La mise en œuvre de cette technologie est basée sur une vanne qui est commandée de manière lente (cette vanne ne permet pas une ouverture en cours de cycle). De plus, cette technologie nécessite également une puissance importante pour compresser le gaz. For example, patent application FR3015578 (US2016348573) uses a double distributor (intake plenum) and an electric compressor to quickly vary the aerodynamics of the gases. Indeed, the internal combustion engine can be powered either by a single plenum, or by both simultaneously. The implementation of this technology is based on a valve which is controlled slowly (this valve does not allow opening during the cycle). In addition, this technology also requires significant power to compress the gas.
Une autre solution repose sur le contrôle de l’actionnement de la soupape d’admission pour augmenter la cinétique des gaz introduits dans le cylindre. Une telle technologie est décrite notamment dans la demande de brevet W012085450. Cette solution peut être complexe à mettre en œuvre.  Another solution is to control the actuation of the intake valve to increase the kinetics of the gases introduced into the cylinder. Such technology is described in particular in patent application W012085450. This solution can be complex to implement.
Le brevet US6776144 décrit quant-à-lui un moteur à cinq temps, avec un temps de recyclage du mélange carburé. Une telle solution est complexe et encombrante.  US Pat. No. 6,776,144 describes a five-stroke engine, with a time for recycling the fuel mixture. Such a solution is complex and bulky.
La demande de brevet WO 94/15080 décrit un moteur quatre temps dont la phase d’admission s’effectue en deux phases. Un première phase d’admission atmosphérique durant laquelle l’air entre par un orifice localisé dans la culasse. Et une seconde phase d’alimentation du cylindre alimenté par une réserve sous pression, au travers d’une lumière (type moteur deux temps) localisée en partie basse du cylindre. Le volume d’air sous pression utilisé durant la seconde phase est mis sous pression par les deux cycles de compression du carter du cycle quatre temps. Une telle solution est complexe et encombrante.  Patent application WO 94/15080 describes a four-stroke engine, the intake phase of which is carried out in two phases. A first phase of atmospheric intake during which air enters through an orifice located in the cylinder head. And a second phase of supplying the cylinder supplied by a pressurized reserve, through a light (two-stroke engine type) located in the lower part of the cylinder. The volume of pressurized air used during the second phase is pressurized by the two compression cycles of the crankcase of the four-stroke cycle. Such a solution is complex and bulky.
Afin de pallier ces inconvénients, la présente invention concerne un dispositif et un procédé de contrôle de l’admission d’un cylindre d’un moteur à combustion interne. Le cylindre est relié à deux entrées de gaz, une première entrée de gaz à une première pression, et une deuxième entrée de gaz à une deuxième pression supérieure à la première pression. Le dispositif et procédé contrôlent l’admission de gaz dans le cylindre par admission d’abord du gaz issu de la première entrée de gaz, puis par admission du gaz issu de la deuxième entrée de gaz. En outre, le dispositif et le procédé contrôlent le passage de gaz issu de la deuxième entrée de gaz vers le conduit d’échappement. Ainsi, il est possible d’obtenir, de manière simple et peu encombrante, une pression dans le cylindre à la fin de la phase d’admission qui est proche de la deuxième pression, sans avoir à réaliser uniquement une admission d’un gaz à cette deuxième pression pendant toute la durée de la phase d’admission. De cette manière, le moteur à combustion fonctionne comme un moteur à combustion interne suralimenté et permet ainsi d’augmenter la puissance délivrée par le moteur à combustion interne par rapport à un moteur à combustion interne sans suralimentation. De plus, en ayant besoin d’une quantité plus limitée de gaz à la deuxième pression, il est possible de réduire la puissance nécessaire pour la compression du gaz. En outre, le passage du gaz issu de la deuxième entrée de gaz vers le conduit d’échappement permet, lorsque le moteur est équipé d’un turbocompresseur, d’augmenter la vitesse de rotation de la turbine et par conséquent celle du compresseur, ce qui permet d’augmenter la pression de la première ou de la deuxième entrée de gaz. Ainsi, grâce aux deux admissions, les performances du moteur à combustion interne sont améliorées. In order to overcome these drawbacks, the present invention relates to a device and a method for controlling the admission of a cylinder of an internal combustion engine. The cylinder is connected to two gas inlets, a first gas inlet at a first pressure, and a second gas inlet at a second pressure greater than the first pressure. The device and method control the admission of gas into the cylinder by first admitting gas from the first gas inlet, then by admitting gas from the second gas inlet. In addition, the device and method control the passage of gas from the second gas inlet to the exhaust duct. Thus, it is possible to obtain, in a simple and space-saving manner, a pressure in the cylinder at the end of the intake phase which is close to the second pressure, without having to carry out only an admission of a gas to this second pressure throughout the duration of the intake phase. In this way, the combustion engine functions as a supercharged internal combustion engine and thus makes it possible to increase the power delivered by the internal combustion engine compared to an internal combustion engine without supercharging. In addition, by requiring a more limited amount of gas at the second press, it is possible to reduce the power required for compression of the gas. In addition, the passage of gas from the second gas inlet to the exhaust duct allows, when the engine is equipped with a turbocharger, to increase the speed of rotation of the turbine and consequently that of the compressor, which makes it possible to increase the pressure of the first or of the second gas inlet. Thus, thanks to the two admissions, the performance of the internal combustion engine is improved.
Le dispositif et le procédé selon l’invention The device and method according to the invention
L’invention concerne un dispositif de contrôle de la quantité de gaz introduit à l’admission d’un moteur à combustion interne, ledit moteur à combustion interne comprenant au moins un cylindre équipé d’un piston, d’au moins une soupape d’admission, d’au moins une soupape d’échappement, d’une première entrée de gaz à une première pression P1 , d’une deuxième entrée de gaz à une deuxième pression P2 strictement supérieure à ladite première pression P1 , d’un conduit d’échappement, lesdites première et deuxième entrées de gaz étant reliées à au moins une soupape d’admission, et ladite soupape d’échappement étant disposée dans ledit conduit d’échappement. Ledit dispositif de contrôle commande le passage du gaz issu de la deuxième entrée de gaz vers ledit conduit d’échappement, et en ce que ledit dispositif de contrôle commande l’admission de gaz au sein dudit cylindre par admission de gaz issu de ladite première entrée de gaz, suivi par une admission de gaz issu de ladite deuxième entrée de gaz avec un retard prédéterminé pendant la phase d’admission.  The invention relates to a device for controlling the quantity of gas introduced into the intake of an internal combustion engine, said internal combustion engine comprising at least one cylinder fitted with a piston, at least one pressure valve. admission, of at least one exhaust valve, of a first gas inlet at a first pressure P1, of a second gas inlet at a second pressure P2 strictly greater than said first pressure P1, of a conduit d exhaust, said first and second gas inlets being connected to at least one intake valve, and said exhaust valve being disposed in said exhaust duct. Said control device controls the passage of gas from the second gas inlet to said exhaust duct, and in that said control device controls the admission of gas into said cylinder by admitting gas from said first inlet gas, followed by an intake of gas from said second gas inlet with a predetermined delay during the intake phase.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ledit moteur à combustion interne comporte un turbocompresseur, ledit turbocompresseur comprenant une turbine placée sur ledit conduit d’échappement. According to one embodiment of the invention, said internal combustion engine comprises a turbocharger, said turbocharger comprising a turbine placed on said exhaust duct.
Avantageusement, ledit turbocompresseur comprend un compresseur associé à ladite deuxième entrée de gaz.  Advantageously, said turbocharger comprises a compressor associated with said second gas inlet.
Conformément à une mise en oeuvre, ledit dispositif de contrôle commande le passage du gaz de ladite deuxième entrée de gaz vers ledit conduit d’échappement par un contrôle de l’ouverture desdites soupapes d’admission et d’échappement, notamment par le contrôle d’une ouverture simultanée d’au moins une desdites soupapes d’admission et d’échappement.  In accordance with one implementation, said control device controls the passage of gas from said second gas inlet to said exhaust duct by controlling the opening of said intake and exhaust valves, in particular by controlling the 'simultaneous opening of at least one of said intake and exhaust valves.
Selon un aspect, ledit dispositif de contrôle commande le passage du gaz de ladite deuxième entrée de gaz vers ledit conduit d’échappement par une vanne commandée placée sur un conduit intermédiaire qui relie ladite deuxième entrée de gaz et ledit conduit d’échappement.  According to one aspect, said control device controls the passage of gas from said second gas inlet to said exhaust duct by a controlled valve placed on an intermediate duct which connects said second gas inlet and said exhaust duct.
Selon une caractéristique, ledit dispositif comporte un moyen de stockage de gaz à ladite deuxième pression P2 relié à ladite deuxième entée de gaz. De manière avantageuse, ladite première pression P1 correspond sensiblement à la pression atmosphérique. According to one characteristic, said device comprises a means for storing gas at said second pressure P2 connected to said second gas inlet. Advantageously, said first pressure P1 corresponds substantially to atmospheric pressure.
Conformément à un mode de réalisation, ledit dispositif de contrôle admet dans ledit cylindre le gaz issu de ladite deuxième entrée de gaz jusqu’à la fin de la phase d’admission.  According to one embodiment, said control device admits gas from said second gas inlet into said cylinder until the end of the intake phase.
Selon une mise en oeuvre, ledit dispositif de contrôle retarde l’admission de gaz issu de ladite deuxième entrée de gaz par rapport à l’admission de gaz issu de ladite première entrée de gaz d’un temps correspondant entre 20 et 80% de la durée de la phase d’admission.  According to one implementation, said control device delays the admission of gas from said second gas inlet with respect to the admission of gas from said first gas inlet by a time corresponding between 20 and 80% of the duration of the admission phase.
Conformément à un aspect, ledit moteur à combustion interne comprend un collecteur d’admission relié auxdites première et deuxième entrées de gaz et distribuant le gaz dans ledit cylindre au moyen de ladite soupape d’admission.  According to one aspect, said internal combustion engine comprises an intake manifold connected to said first and second gas inlets and distributing the gas in said cylinder by means of said intake valve.
De préférence, ledit dispositif de contrôle comporte une vanne disposée sur ladite deuxième entrée de gaz ou une vanne disposée sur la connexion entre lesdites première et deuxième entrées de gaz.  Preferably, said control device comprises a valve disposed on said second gas inlet or a valve disposed on the connection between said first and second gas inlets.
Alternativement, ledit cylindre comporte deux soupapes d’admission, chaque soupape d’admission étant reliée à l’une desdites première et deuxième entrées de gaz.  Alternatively, said cylinder has two intake valves, each intake valve being connected to one of said first and second gas inlets.
Avantageusement, ledit dispositif de contrôle commande l’admission par ouverture de la soupape d’admission reliée à ladite deuxième entrée de gaz pendant l’ouverture de la soupape d’admission reliée à ladite première entrée de gaz.  Advantageously, said control device controls the admission by opening the intake valve connected to said second gas inlet during the opening of the intake valve connected to said first gas inlet.
En variante, ledit dispositif de contrôle commande l’admission par ouverture successive desdites deux soupapes d’admission.  As a variant, said control device controls the admission by successive opening of said two intake valves.
Selon un mode de réalisation, ladite première entrée de gaz comporte un clapet anti retour.  According to one embodiment, said first gas inlet comprises a non-return valve.
En outre, l’invention concerne un procédé de contrôle de la quantité d’air introduit à l’admission d’un moteur à combustion interne, ledit moteur à combustion interne comprenant au moins un cylindre équipé d’un piston, d’au moins une soupape d’admission, d’au moins une soupape d’échappement, d’une première entrée de gaz à une première pression P1 , d’une deuxième entrée de gaz à une deuxième pression P2 supérieure à ladite première pression P1 , d’un conduit d’échappement, lesdites première et deuxième entrées de gaz étant reliées à au moins une soupape d’admission, et ladite soupape d’échappement étant disposée dans ledit conduit d’échappement. On contrôle l’admission de gaz au sein dudit cylindre par admission de gaz issu de ladite première entrée de gaz, suivi par une admission de gaz issu de ladite deuxième entrée de gaz avec un retard prédéterminé pendant la phase d’admission, et en ce que l’on contrôle le passage de gaz de ladite deuxième entrée de gaz vers ledit conduit d’échappement. Conformément à une mise en oeuvre, ledit procédé de contrôle met en oeuvre le dispositif de contrôle selon l’une des caractéristiques précédentes. In addition, the invention relates to a method for controlling the quantity of air introduced at the intake of an internal combustion engine, said internal combustion engine comprising at least one cylinder fitted with a piston, at least an intake valve, of at least one exhaust valve, of a first gas inlet at a first pressure P1, of a second gas inlet at a second pressure P2 greater than said first pressure P1, an exhaust duct, said first and second gas inlets being connected to at least one intake valve, and said exhaust valve being disposed in said exhaust duct. The admission of gas into said cylinder is controlled by admission of gas from said first gas inlet, followed by admission of gas from said second gas inlet with a predetermined delay during the intake phase, and in this controlling the passage of gas from said second gas inlet to said exhaust duct. In accordance with an implementation, said control method implements the control device according to one of the preceding characteristics.
Présentation succincte des figures  Brief presentation of the figures
D'autres caractéristiques et avantages du procédé selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après.  Other characteristics and advantages of the method according to the invention will appear on reading the description below of nonlimiting examples of embodiments, with reference to the appended figures and described below.
La figure 1 illustre la pression dans un cylindre lors d’une admission sans suralimentation selon l’art antérieur.  Figure 1 illustrates the pressure in a cylinder during admission without supercharging according to the prior art.
La figure 2 illustre la pression dans un cylindre lors d’une admission avec suralimentation selon l’art antérieur.  FIG. 2 illustrates the pressure in a cylinder during an intake with supercharging according to the prior art.
La figure 3 illustre la pression dans un cylindre lors d’une admission au moyen du dispositif ou du procédé de contrôle selon l’invention.  FIG. 3 illustrates the pressure in a cylinder during an admission by means of the device or the control method according to the invention.
Les figures 4a et 4b illustrent deux exemples d’un premier mode de réalisation de l’invention.  Figures 4a and 4b illustrate two examples of a first embodiment of the invention.
Les figures 5a et 5b illustrent deux d’exemples d’une variante du premier mode de réalisation de l’invention.  Figures 5a and 5b illustrate two examples of a variant of the first embodiment of the invention.
La figure 6 illustre un deuxième mode de réalisation de l’invention.  Figure 6 illustrates a second embodiment of the invention.
La figure 7 illustre un troisième mode de réalisation de l’invention.  FIG. 7 illustrates a third embodiment of the invention.
La figure 8 illustre une variante du troisième mode de réalisation de l’invention.  FIG. 8 illustrates a variant of the third embodiment of the invention.
La figure 9 illustre une première mise en oeuvre de l’ouverture des soupapes d’admission pour le troisième mode de réalisation de l’invention.  FIG. 9 illustrates a first implementation of the opening of the intake valves for the third embodiment of the invention.
La figure 10 illustre une deuxième mise en oeuvre de l’ouverture des soupapes d’admission pour le troisième mode de réalisation de l’invention.  FIG. 10 illustrates a second implementation of the opening of the intake valves for the third embodiment of the invention.
La figure 1 1 illustre une variante du troisième mode de réalisation de l’invention, pour lequel le moteur à combustion interne est équipé d’un turbocompresseur.  Figure 1 1 illustrates a variant of the third embodiment of the invention, for which the internal combustion engine is equipped with a turbocharger.
Description détaillée de l'invention Detailed description of the invention
La présente invention concerne un dispositif de contrôle et un procédé de contrôle de l’admission d’un moteur à combustion interne. Le dispositif et le procédé de contrôle sont prévus pour contrôler la quantité de gaz introduit à l’admission d’un moteur à combustion interne.  The present invention relates to a control device and a method for controlling the intake of an internal combustion engine. The control device and method are provided to control the amount of gas introduced to the intake of an internal combustion engine.
Les moteurs à combustion interne concernés par la présente invention peuvent être notamment les moteurs essence, Diesel, gaz, éthanol. Ils peuvent être à injection directe ou indirecte. Ils peuvent être employés pour une application embarquée (par exemple domaine automobile, poids lourds, deux-roues, aéronautique, etc.) ou pour une application stationnaire (par exemple groupe électrogène). De manière classique, le moteur à combustion interne comporte au moins un cylindre qui délimite une chambre de combustion, et qui est équipé d’ : The internal combustion engines concerned by the present invention can in particular be petrol, diesel, gas, ethanol engines. They can be direct or indirect injection. They can be used for an on-board application (for example automotive, heavy goods vehicles, two-wheelers, aeronautics, etc.) or for a stationary application (for example generator). Conventionally, the internal combustion engine comprises at least one cylinder which delimits a combustion chamber, and which is equipped with:
- un piston, qui a un mouvement de translation rectiligne, et qui génère une rotation d’un vilebrequin,  - a piston, which has a rectilinear translational movement, and which generates a rotation of a crankshaft,
- au moins une soupape d’admission pour l’admission d’un gaz dans le cylindre, la soupape d’admission étant située dans la culasse du moteur à combustion interne,  - at least one intake valve for admitting gas into the cylinder, the intake valve being located in the cylinder head of the internal combustion engine,
- au moins une soupape d’échappement pour l’échappement des gaz après la combustion dans le cylindre, la soupape d’échappement étant située dans la culasse du moteur à combustion interne,  - at least one exhaust valve for the exhaust of gases after combustion in the cylinder, the exhaust valve being located in the cylinder head of the internal combustion engine,
- un conduit d’échappement, dans lequel est disposée la soupape d’échappement.  - an exhaust pipe, in which is located the exhaust valve.
Selon l’invention, le moteur à combustion interne comporte en outre : According to the invention, the internal combustion engine further comprises:
- une première entrée de gaz (arrivée de gaz), le gaz étant à une première pression P1 ,  - a first gas inlet (gas inlet), the gas being at a first pressure P1,
- une deuxième entrée de gaz (arrivée de gaz), le gaz étant à une deuxième pression P2 strictement supérieure à la première pression P1 , au moins pendant l’admission du gaz issu de la deuxième entrée de gaz.  - a second gas inlet (gas inlet), the gas being at a second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1, at least during the admission of gas from the second gas inlet.
Chacune des entrées de gaz est reliée à au moins une soupape d’admission.  Each of the gas inlets is connected to at least one inlet valve.
Les première et deuxième entrées de gaz peuvent prendre la forme d’un conduit dans lequel circule le gaz à leurs pressions respectives.  The first and second gas inlets can take the form of a conduit through which gas flows at their respective pressures.
Le gaz concerné peut comprendre de l’air, un mélange d’air et de carburant, un mélange d’air et de gaz brûlés, ou un mélange d’air, de carburant et de gaz brûlés. The affected gas may include air, a mixture of air and fuel, a mixture of air and burnt gas, or a mixture of air, fuel and burnt gas.
Pour ce moteur à combustion interne, le dispositif et le procédé de contrôle, selon l’invention, commandent : For this internal combustion engine, the device and the control method according to the invention control:
- le passage du gaz issu de la deuxième entrée de gaz vers l’échappement, et - the passage of gas from the second gas inlet to the exhaust, and
- la phase d’admission par deux étapes d’admission : on débute par l’admission du gaz issu de la première entrée de gaz, puis on poursuit par l’admission du gaz issu de la deuxième entrée de gaz plus tardivement, avec un retard prédéterminé, durant la phase d’admission. - the admission phase with two admission stages: we start with the admission of gas from the first gas inlet, then we continue with the admission of gas from the second gas inlet later, with a predetermined delay, during the admission phase.
On appelle phase d’admission, un temps du moteur à combustion interne. S’il s’agit d’un moteur quatre temps, il s’agit du temps entre l’échappement et la compression. Pendant la phase d’admission, le piston descend de son point mort haut à son point mort bas. La commande de passage du gaz issu de la deuxième entrée de gaz vers le conduit d’échappement, permet l’injection dans la ligne d’échappement, d’un gaz de pression plus élevée (généralement la pression moyenne de la deuxième pression est supérieure à la pression moyenne de la pression des gaz d’échappement). Ainsi, le débit dans la ligne d’échappement est plus élevée. Le passage du gaz issu de la deuxième entrée de gaz vers l’échappement peut être prévu lorsqu’il est nécessaire d’augmenter le débit dans le compresseur pour s’écarter de la zone de pompage, ou pour toute autre raison comme le gain en rendement de la boucle de suralimentation, la nécessité de diluer l’échappement pour par exemple le refroidir, etc. The time of the internal combustion engine is called the intake phase. If it is a four-stroke engine, it is the time between exhaust and compression. During the intake phase, the piston descends from its top dead center to its bottom dead center. The command to pass the gas from the second gas inlet to the exhaust duct, allows the injection into the exhaust line, of a gas of higher pressure (generally the average pressure of the second pressure is higher at the average pressure of the exhaust gas pressure). Thus, the flow rate in the exhaust line is higher. The passage of gas from the second gas inlet to the exhaust can be provided when it is necessary to increase the flow rate in the compressor to move away from the pumping zone, or for any other reason such as the gain in efficiency of the supercharging loop, the need to dilute the exhaust to cool it, for example, etc.
L’admission du gaz issu de la deuxième entrée de gaz, permet de remplir le cylindre avec un gaz ayant une pression P2 supérieure à la pression P1 . Ainsi la quantité de gaz (masse de gaz) dans le cylindre est élevée, et peut correspondre à la quantité d’air qui serait obtenue dans le cas d’un moteur à combustion interne suralimenté. Ce résultat peut être atteint sans avoir à fournir une admission d’un gaz à la pression P2 sur toute la durée de la phase d’admission. Ainsi, la puissance nécessaire pour obtenir cette quantité de gaz dans le cylindre est inférieure à celle utilisée pour un moteur à combustion interne suralimenté. Les performances du moteur à combustion interne s’en retrouvent améliorées.  The admission of gas from the second gas inlet makes it possible to fill the cylinder with a gas having a pressure P2 greater than the pressure P1. Thus the quantity of gas (mass of gas) in the cylinder is high, and may correspond to the quantity of air which would be obtained in the case of a supercharged internal combustion engine. This result can be achieved without having to supply a gas inlet at pressure P2 over the entire duration of the intake phase. Thus, the power required to obtain this quantity of gas in the cylinder is less than that used for a supercharged internal combustion engine. The performance of the internal combustion engine is improved.
Le procédé selon l’invention est particulièrement adapté pour les faibles vitesses de rotation, pour lesquels les débits traversant le moteur sont faibles, et notamment les débits provenant de P2.  The method according to the invention is particularly suitable for low rotational speeds, for which the flows passing through the motor are low, and in particular the flows coming from P2.
Les figures 1 à 3 permettent d’expliquer le fonctionnement général de l’invention, et ses avantages par rapport à l’art antérieur. Ces courbes illustrent schématiquement et de manière non limitative, la pression P du gaz à l’admission en fonction du temps t, durant la phase d’admission (entre le point mort haut admission PMH, et le point mort bas admission PMB). Figures 1 to 3 explain the general operation of the invention, and its advantages compared to the prior art. These curves illustrate schematically and in a nonlimiting manner, the pressure P of the gas at the inlet as a function of the time t, during the intake phase (between the top dead center intake PMH, and the bottom dead center intake PMB).
La figure 1 correspond à la courbe de pression P d’un moteur à combustion interne sans suralimentation selon l’art antérieur. Dans ce cas, durant toute la phase d’admission, la pression d’admission reste à la pression P1 . Dans ce cas, la puissance délivrée par le moteur à combustion interne n’est pas optimale.  Figure 1 corresponds to the pressure curve P of an internal combustion engine without supercharging according to the prior art. In this case, throughout the intake phase, the intake pressure remains at pressure P1. In this case, the power delivered by the internal combustion engine is not optimal.
La figure 2 correspond à la courbe de pression P d’un moteur à combustion interne avec suralimentation selon l’art antérieur. Dans ce cas, durant toute la phase d’admission, la pression d’admission reste à la pression P2 (supérieure à la pression P1 ). Dans ce cas, la puissance délivrée par le moteur à combustion interne est supérieure à la puissance délivrée par le moteur à combustion interne sans suralimentation de la figure 1 , car la quantité de gaz dans le cylindre est plus importante. La figure 3 correspond à la courbe de pression P d’un moteur à combustion interne contrôlé par le procédé de contrôle selon un mode de réalisation de l’invention. Durant la première partie de l’admission, entre le point mort haut admission PMH et l’instant T (correspondant au moment de l’admission du gaz issu de la deuxième entré de gaz), seul le gaz issu de la première entrée de gaz à la pression P1 est admis dans le cylindre. Durant la deuxième partie de l’admission, entre l’instant T et le point mort bas admission PMB, le gaz issu de la deuxième entrée de gaz à la pression P2 est admis dans le cylindre. Ainsi, à la fin de la phase d’admission, la pression du gaz à l’admission P est proche de la pression P2. Ainsi, la puissance délivrée par le moteur à combustion interne est identique à la puissance à combustion interne avec suralimentation de la figure 2. De plus, étant donné qu’il n’est pas nécessaire de fournir une quantité de gaz à la pression P2 pendant toute la durée de la phase d’admission, la quantité de puissance nécessaire pour l’admission est réduite, augmentant ainsi les performances du moteur à combustion interne. FIG. 2 corresponds to the pressure curve P of an internal combustion engine with supercharging according to the prior art. In this case, throughout the intake phase, the intake pressure remains at pressure P2 (higher than pressure P1). In this case, the power delivered by the internal combustion engine is greater than the power delivered by the internal combustion engine without supercharging of FIG. 1, because the quantity of gas in the cylinder is greater. FIG. 3 corresponds to the pressure curve P of an internal combustion engine controlled by the control method according to an embodiment of the invention. During the first part of the intake, between the top TDC intake neutral point and the instant T (corresponding to the time of admission of the gas from the second gas inlet), only the gas from the first gas inlet at pressure P1 is admitted into the cylinder. During the second part of the intake, between instant T and the intake low dead center PMB, the gas from the second gas inlet at pressure P2 is admitted into the cylinder. Thus, at the end of the intake phase, the pressure of the gas at the intake P is close to the pressure P2. Thus, the power delivered by the internal combustion engine is identical to the internal combustion power with supercharging of Figure 2. In addition, since it is not necessary to supply an amount of gas at the pressure P2 during throughout the intake phase, the amount of power required for intake is reduced, thereby increasing the performance of the internal combustion engine.
Selon un aspect de l’invention, on peut générer la deuxième pression P2 de la deuxième entrée de gaz au moyen d’un système de compression relié à la deuxième entrée de gaz. Par exemple, le système de compression peut être un dispositif de turbocompression (turbocompresseur), ou un compresseur entraîné, notamment un compresseur électrique ou mécanique. Ce mode de réalisation permet une adaptation aisée à un moteur à combustion interne suralimenté. According to one aspect of the invention, the second pressure P2 of the second gas inlet can be generated by means of a compression system connected to the second gas inlet. For example, the compression system can be a turbocharging device (turbocharger), or a driven compressor, in particular an electric or mechanical compressor. This embodiment allows easy adaptation to a supercharged internal combustion engine.
Alternativement, le gaz à la pression P2 peut être stocké dans un moyen de stockage de gaz (par exemple un réservoir de gaz comprimé), qui est relié à la deuxième entrée de gaz. Cette configuration permet de se passer d’un système de compression.  Alternatively, the gas at pressure P2 can be stored in a gas storage means (for example a compressed gas tank), which is connected to the second gas inlet. This configuration eliminates the need for a compression system.
Avantageusement, la première pression P1 peut correspondre sensiblement à la pression atmosphérique. Cette configuration permet une simplicité de conception du moteur à combustion interne. Advantageously, the first pressure P1 can correspond substantially to atmospheric pressure. This configuration allows a simplicity of design of the internal combustion engine.
En variante, la première pression P1 peut être supérieure à la pression atmosphérique. Par exemple, la première pression P1 peut être obtenue par un système de compression. Dans ce cas, la deuxième pression P2 peut alors être obtenue par le deuxième étage d’un double système de compression. Cette mise en œuvre, permet d’augmenter la quantité de gaz dans le cylindre, et par conséquent la puissance délivrée par le moteur à combustion interne.  As a variant, the first pressure P1 can be higher than atmospheric pressure. For example, the first pressure P1 can be obtained by a compression system. In this case, the second pressure P2 can then be obtained by the second stage of a double compression system. This implementation increases the amount of gas in the cylinder, and therefore the power delivered by the internal combustion engine.
Pour le mode de réalisation pour lequel le moteur à combustion interne est équipé d’un dispositif de turbocompression, la turbine du turbocompresseur est placée dans le conduit d’échappement. Ainsi, le turbocompresseur permet de générer une pression élevée pour l’une des entrées de gaz. De plus, grâce au passage du gaz issu de la deuxième entrée de gaz vers le conduit d’échappement, la vitesse de rotation de la turbine et par conséquent la vitesse de rotation du compresseur sont plus élevées (le compresseur et la turbine sont mécaniquement liés au sein du turbocompresseur), ce qui permet une compression plus importante. For the embodiment for which the internal combustion engine is equipped with a turbocharging device, the turbine of the turbocharger is placed in the exhaust duct. Thus, the turbocharger generates high pressure for one of the gas inlets. In addition, thanks to the passage of gas from the second gas inlet to the exhaust duct, the speed of rotation of the turbine and therefore the speed of rotation of the compressor are higher (the compressor and the turbine are mechanically linked within the turbocharger), which allows greater compression.
Selon un premier exemple de réalisation de cette mise en œuvre de l’invention, le compresseur du turbocompresseur peut être associé avec la deuxième entrée de gaz. Ainsi, grâce à l’augmentation du débit (due au passage du gaz issu de la deuxième entrée de gaz dans le conduit d’échappement), la pression P2 est augmentée par rapport notamment à la pression atmosphérique, ce qui permet une meilleure utilisation du compresseur. Il en résulte une amélioration des performances du moteur à combustion interne.  According to a first exemplary embodiment of this implementation of the invention, the compressor of the turbocharger can be associated with the second gas inlet. Thus, thanks to the increase in the flow rate (due to the passage of gas from the second gas inlet in the exhaust duct), the pressure P2 is increased relative in particular to atmospheric pressure, which allows better use of the compressor. This results in an improvement in the performance of the internal combustion engine.
Selon un exemple de réalisation, la première pression P1 est comprise entre 0.1 et 0.2 MPa, et la deuxième pression P2 est comprise entre 0.1 1 et 0.5 MPa. According to an exemplary embodiment, the first pressure P1 is between 0.1 and 0.2 MPa, and the second pressure P2 is between 0.1 1 and 0.5 MPa.
Selon un mode de réalisation de l’invention, on peut admettre dans le cylindre le gaz issu de la deuxième entrée de gaz jusqu’à la fin de la phase d’admission (jusqu’au point mort bas admission). Ce mode de réalisation permet de garantir la quantité d’air présente dans le cylindre à la fin de la phase d’admission. According to one embodiment of the invention, it is possible to admit into the cylinder the gas coming from the second gas inlet until the end of the intake phase (up to the intake low dead center). This embodiment guarantees the amount of air present in the cylinder at the end of the intake phase.
Conformément à une mise en œuvre de l’invention, on peut retarder l’admission du gaz issu de la deuxième entrée de gaz par rapport à l’admission du gaz issu de la première entrée de gaz d’un temps (retard prédéterminé) correspondant entre 20 et 80 % de la durée de la phase d’admission. Un tel retard assure un compromis entre la quantité de gaz dans le cylindre à la fin de la phase d’admission, et la puissance utilisée pour cette phase d’admission. In accordance with an implementation of the invention, the admission of gas from the second gas inlet can be delayed relative to the admission of gas from the first gas inlet by a corresponding time (predetermined delay) between 20 and 80% of the duration of the admission phase. Such a delay ensures a compromise between the quantity of gas in the cylinder at the end of the intake phase, and the power used for this intake phase.
De préférence, le retard peut être prédéterminé en fonction du point de fonctionnement du moteur à combustion interne et de manière à minimiser la puissance nécessaire pour l’introduction du mélange gazeux dans le cylindre durant la phase d’admission.  Preferably, the delay can be predetermined as a function of the operating point of the internal combustion engine and so as to minimize the power necessary for the introduction of the gaseous mixture into the cylinder during the intake phase.
De manière avantageuse, on peut débuter l’admission du gaz issu de la première entrée de gaz au début de la phase d’admission. Ainsi, l’admission de gaz se déroule pendant toute la durée de la phase d’admission. Advantageously, the admission of gas from the first gas inlet can start at the start of the intake phase. Thus, the gas intake takes place throughout the duration of the intake phase.
Selon une première variante de réalisation, on peut terminer l’admission du gaz issu de la première entrée de gaz à la fin de la phase d’admission, par exemple simultanément à la fin de l’admission du gaz issu de la deuxième entrée de gaz. Selon une deuxième variante de réalisation, on peut terminer l’admission du gaz issu de la première entrée de gaz avant ou pendant le début de l’admission du gaz issu de la deuxième entrée de gaz. According to a first alternative embodiment, the admission of gas from the first gas inlet can be terminated at the end of the intake phase, for example simultaneously with the end of the admission of gas from the second inlet of gas. According to a second alternative embodiment, the admission of gas from the first gas inlet can be terminated before or during the start of the admission of gas from the second gas inlet.
Conformément à une mise en oeuvre de l’invention, on peut empêcher le gaz issu de la deuxième entrée de gaz de pénétrer dans la première entrée de gaz au moyen d’un clapet anti retour disposé sur la première entrée de gaz. In accordance with an implementation of the invention, the gas from the second gas inlet can be prevented from entering the first gas inlet by means of a non-return valve disposed on the first gas inlet.
En outre, le cylindre peut comprendre une seule soupape d’admission. Dans ce cas, les deux entrées de gaz sont reliées à cette soupape d’admission. In addition, the cylinder may include a single intake valve. In this case, the two gas inlets are connected to this inlet valve.
Alternativement, le cylindre peut comprendre au moins deux soupapes d’admission.  Alternatively, the cylinder may include at least two intake valves.
Selon un aspect de l’invention, on peut collecter le gaz issu des deux entrées de gaz dans un collecteur d’admission. Le collecteur d’admission est disposé entre les deux entrées de gaz et la ou les soupape(s) d’admission, pour distribuer le gaz provenant des deux entrées de gaz dans le cylindre au travers de la (ou des) soupape(s) d’admission. According to one aspect of the invention, the gas from the two gas inlets can be collected in an intake manifold. The intake manifold is disposed between the two gas inlets and the intake valve (s), to distribute the gas from the two gas inlets into the cylinder through the valve (s) of admission.
Selon un premier mode de réalisation de l’invention, on peut contrôler une vanne disposée sur la deuxième entrée de gaz, pour contrôler l’admission du gaz issu de la deuxième entrée de gaz vers le cylindre au travers du collecteur d’admission. Il peut s’agir d’une vanne deux voies du type tout ou rien. Pour ce mode de réalisation, on ouvre la vanne à partir du retard prédéterminé, la ou les soupape(s) d’admission étant ouverte(s). De préférence, cette vanne n’a pas besoin d’être commandée à l’échelle du cycle du moteur car la pression admission est toujours supérieure à la pression d’échappement dans le cadre de l’admission en deux phases.  According to a first embodiment of the invention, it is possible to control a valve disposed on the second gas inlet, to control the admission of gas from the second gas inlet to the cylinder through the intake manifold. It can be an all-or-nothing two-way valve. For this embodiment, the valve is opened from the predetermined delay, the inlet valve (s) being open. Preferably, this valve does not need to be controlled at the scale of the engine cycle because the intake pressure is always higher than the exhaust pressure in the context of the two-phase intake.
Selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, on peut contrôler une vanne disposée sur la connexion entre les première et deuxième entrées de gaz, pour contrôler l’admission du gaz issu de la deuxième entrée de gaz vers le cylindre au travers du collecteur d’admission. Il peut s’agir d’une vanne deux voies ou d’une vanne trois voies. Pour ce mode de réalisation, on ouvre la vanne à partir du retard prédéterminé, la ou les soupape(s) d’admission étant ouverte(s).  According to a second embodiment of the invention, it is possible to control a valve disposed on the connection between the first and second gas inlets, to control the admission of gas from the second gas inlet to the cylinder through the manifold of admission. It can be a two-way valve or a three-way valve. For this embodiment, the valve is opened from the predetermined delay, the inlet valve (s) being open.
Ces deux modes de réalisation présentent l’avantage de nécessiter la commande d’une seule vanne pour mettre en oeuvre le procédé selon l’invention (sans ouvertures dissociées de soupapes d’admission).  These two embodiments have the advantage of requiring the control of a single valve to implement the method according to the invention (without separate openings of intake valves).
Selon un troisième mode de réalisation de l’invention, dans le cas où le cylindre comporte au moins deux soupapes d’admission, chaque soupape d’admission peut être reliée à une unique entrée de gaz. Selon un exemple de réalisation, une première soupape d’admission est reliée à la première entrée de gaz et une deuxième soupape d’admission est reliée à la deuxième entrée de gaz. According to a third embodiment of the invention, in the case where the cylinder has at least two intake valves, each intake valve can be connected to a single gas inlet. According to an exemplary embodiment, a first valve inlet valve is connected to the first gas inlet and a second inlet valve is connected to the second gas inlet.
Ce mode de réalisation présente l’avantage de ne pas nécessiter de vanne supplémentaire pour mettre en oeuvre le procédé selon l’invention.  This embodiment has the advantage of not requiring an additional valve to implement the method according to the invention.
Une variante de ce troisième mode de réalisation peut consister à ajouter une conduite qui relie la première soupape d’admission à la deuxième entrée de gaz, cette conduite étant équipée d’une vanne commandée, de manière à admettre le gaz issu de la deuxième entrée de gaz de manière homogène dans le cylindre.  A variant of this third embodiment may consist in adding a pipe which connects the first intake valve to the second gas inlet, this pipe being equipped with a controlled valve, so as to admit the gas coming from the second inlet of gas homogeneously in the cylinder.
Pour ce troisième mode de réalisation et sa variante, on peut contrôler l’admission de gaz par ouverture de la deuxième soupape d’admission reliée à la deuxième entrée de gaz pendant l’ouverture de la première soupape d’admission reliée à la première entrée de gaz. Ainsi, pendant une partie de la phase d’admission, les deux soupapes sont ouvertes simultanément. Pour ce mode de réalisation, une boîte à clapets est utilisée ou tout autre moyen d’obturation contrôlé.  For this third embodiment and its variant, it is possible to control the admission of gas by opening the second intake valve connected to the second gas inlet during the opening of the first intake valve connected to the first inlet gas. Thus, during part of the intake phase, the two valves are opened simultaneously. For this embodiment, a valve box is used or any other controlled closure means.
Alternativement, pour ce troisième mode de réalisation et sa variante, on peut contrôler l’admission de gaz par une ouverture successive des deux soupapes d’admission. En d’autres termes, dans un premier temps on ouvre la première soupape d’admission reliée à la première entrée de gaz, et une fois que celle-ci est fermée (ou quasiment fermée), on ouvre la deuxième soupape d’admission reliée à la deuxième entrée de gaz. Cette alternative permet de se passer d’une boîte à clapets ou de tout moyen d’obturation contrôlé.  Alternatively, for this third embodiment and its variant, it is possible to control the admission of gas by successive opening of the two intake valves. In other words, firstly open the first inlet valve connected to the first gas inlet, and once the latter is closed (or almost closed), open the second connected inlet valve at the second gas inlet. This alternative makes it possible to do without a valve box or any controlled closure means.
Conformément à une mise en oeuvre de l’invention, le passage du gaz depuis la deuxième entrée de gaz vers le conduit d’échappement peut être contrôlé par un contrôle de l’ouverture des soupapes d’admission et d’échappement de manière à former un balayage des gaz dans le cylindre. Ce passage de gaz des soupapes d’admission vers les soupapes d’échappement peut être réalisé par une superposition de l’ouverture de l’admission et de l’échappement, cette superposition peut être fixe ou variable via un système de déphasage sur les soupapes d’admission ou d’échappement ou les deux Un tel contrôle permet de simplifier la conception du moteur à combustion interne (pas d’ajout d’un conduit supplémentaire). Par exemple, ce contrôle peut consister en une ouverture simultanée des soupapes d’admission et d’échappement, de préférence à la fin de la phase d’échappement. According to an implementation of the invention, the passage of gas from the second gas inlet to the exhaust duct can be controlled by controlling the opening of the intake and exhaust valves so as to form a gas sweep in the cylinder. This passage of gas from the intake valves to the exhaust valves can be achieved by a superposition of the intake opening and the exhaust, this superposition can be fixed or variable via a phase shift system on the valves. intake or exhaust or both Such control simplifies the design of the internal combustion engine (no addition of an additional duct). For example, this control can consist of a simultaneous opening of the intake and exhaust valves, preferably at the end of the exhaust phase.
Alternativement, le passage du gaz depuis la deuxième entrée de gaz vers le conduit d’échappement peut être réalisé au moyen d’un conduit intermédiaire qui relie la deuxième entrée de gaz et le conduit d’échappement. De préférence, une vanne commandée peut être placée sur le conduit intermédiaire. De manière avantageuse, la vanne commandée peut être une vanne proportionnelle ou une vanne pilotée à la fréquence du moteur à combustion interne. Un tel contrôle permet de se passer d’une commande spécifique de l’ouverture des soupapes d’admission et d’échappement. En outre, le principal avantage de la réalisation de cette conduite externe (par opposition à la commande des soupapes) est que le point de prélèvement du gaz issu de la deuxième entrée de gaz P2 peut être situé en amont ou en aval d’un éventuel système de refroidissement de l’air comprimé. Alternatively, the passage of gas from the second gas inlet to the exhaust duct can be achieved by means of an intermediate duct which connects the second gas inlet and the exhaust duct. Preferably, a controlled valve can be placed on the intermediate pipe. Advantageously, the controlled valve can be a proportional valve or a valve controlled at the frequency of the internal combustion engine. Such control eliminates the need for a specific command to open the intake and exhaust valves. In addition, the main advantage of the realization of this external pipe (as opposed to the control of the valves) is that the point of sampling of the gas coming from the second gas inlet P2 can be located upstream or downstream of a possible compressed air cooling system.
Les figures 4a et 4b illustrent, schématiquement et de manière non limitative, une première variante du premier mode de réalisation de l’invention. Le moteur à combustion interne est équipé d’un cylindre 1 . Le cylindre 1 comporte une soupape d’admission 2 et une soupape d’échappement 3. En outre, le moteur à combustion interne comprend une première entrée de gaz 4 à la première pression P1 , et une deuxième entrée de gaz 5 à la deuxième pression P2, avec la deuxième pression P2 strictement supérieure à la première pression P1 . Selon un exemple, la première pression P1 peut être la pression atmosphérique, et la deuxième pression P2 peut provenir d’un système de compression, tel qu’un turbocompresseur (non représenté) ou d’un moyen de stockage de gaz comprimé (non représenté). Figures 4a and 4b illustrate, schematically and without limitation, a first variant of the first embodiment of the invention. The internal combustion engine is equipped with a cylinder 1. The cylinder 1 has an intake valve 2 and an exhaust valve 3. In addition, the internal combustion engine comprises a first gas inlet 4 at the first pressure P1, and a second gas inlet 5 at the second pressure P2, with the second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1. According to an example, the first pressure P1 can be atmospheric pressure, and the second pressure P2 can come from a compression system, such as a turbocharger (not shown) or from a compressed gas storage means (not shown ).
La première entrée de gaz 4 et la deuxième entrée de gaz 5 sont reliées à un collecteur d’admission 7. Le collecteur d’admission 7 collecte le gaz d’admission et le transfère vers le cylindre 1 au travers la soupape d’admission 2.  The first gas inlet 4 and the second gas inlet 5 are connected to an intake manifold 7. The intake manifold 7 collects the intake gas and transfers it to the cylinder 1 through the intake valve 2 .
La deuxième entrée de gaz 5 comporte en outre une vanne deux voies 6 commandée pour contrôler l’admission du gaz issu de la deuxième entrée de gaz 5 vers le cylindre 1. Pour cette première variante de réalisation, la soupape d’admission 2 est ouverte pendant toute la durée de la phase d’admission, et la vanne 6 est ouverte à partir du retard prédéterminé et jusqu’à la fin de la phase d’admission, afin d’obtenir la quantité de gaz désirée dans le cylindre 1.  The second gas inlet 5 further comprises a two-way valve 6 controlled to control the admission of gas from the second gas inlet 5 to the cylinder 1. For this first embodiment, the intake valve 2 is open throughout the duration of the intake phase, and the valve 6 is open from the predetermined delay and until the end of the intake phase, in order to obtain the desired quantity of gas in the cylinder 1.
De plus, la première entrée de gaz 4 comprend un clapet anti-retour 8 qui empêche le gaz à la pression P2 de se diriger vers la première entrée de gaz 4.  In addition, the first gas inlet 4 comprises a non-return valve 8 which prevents the gas at pressure P2 from going to the first gas inlet 4.
Pour le mode de réalisation de la figure 4a, le dispositif de contrôle (ou le procédé de contrôle) commande l’ouverture de la soupape d’admission 2 et de la soupape d’échappement 3, ainsi que la vanne 6, de manière à ce que le gaz issu de la deuxième entrée de gaz 5 passe au travers du cylindre 1 vers le conduit d’échappement 9 (sans subir de combustion).  For the embodiment of FIG. 4a, the control device (or the control method) controls the opening of the intake valve 2 and of the exhaust valve 3, as well as the valve 6, so as to that the gas from the second gas inlet 5 passes through the cylinder 1 to the exhaust duct 9 (without undergoing combustion).
Dans un premier cas d’application de ce mode de réalisation, la vanne 6 restant fermée, l’ouverture avancée des soupapes d’admission va produire ce balayage avec le volume de gaz à la pression P2 emprisonné dans le collecteur 7. Dans un deuxième cas d’application de ce mode de réalisation, une ouverture supplémentaire de la vanne 6 est mise en œuvre en fin de phase d’échappement et une fermeture de cette vanne 6 au début de la phase d’admission. In a first case of application of this embodiment, the valve 6 remaining closed, the advanced opening of the intake valves will produce this sweeping with the volume of gas at pressure P2 trapped in the manifold 7. In a second case of application of this embodiment, an additional opening of the valve 6 is implemented at the end of the exhaust phase and a closing of this valve 6 at the start of the intake phase.
Dans un troisième cas d’application de ce mode de réalisation, une ouverture supplémentaire (dans le cas où la vanne 6 serait fermée avant la fin de la phase d’échappement) de la vanne 6 est mise en œuvre plus ou moins tôt avant le début de la phase d’admission et se termine au plus tard (pour une efficacité maximale) avant la fin de phase d’échappement.  In a third case of application of this embodiment, an additional opening (in the case where the valve 6 is closed before the end of the exhaust phase) of the valve 6 is implemented more or less early before the start of the intake phase and end at the latest (for maximum efficiency) before the end of the exhaust phase.
Pour l’alternative de la figure 4b, le moteur à combustion interne comporte en outre un conduit intermédiaire 12 qui relie la deuxième entrée de gaz 5 avec le conduit d’échappement 9. Avantageusement, le conduit intermédiaire 12 comporte une vanne 18 commandée par le dispositif de contrôle (ou le procédé de contrôle) pour autoriser le passage du gaz de la deuxième entrée de gaz 5 vers le conduit d’échappement 9.  For the alternative of FIG. 4b, the internal combustion engine further comprises an intermediate conduit 12 which connects the second gas inlet 5 with the exhaust conduit 9. Advantageously, the intermediate conduit 12 comprises a valve 18 controlled by the control device (or control method) for authorizing the passage of gas from the second gas inlet 5 to the exhaust duct 9.
Les figures 5a et 5b illustrent, schématiquement et de manière non limitative, une deuxième variante du premier mode de réalisation de l’invention. Le moteur à combustion interne est équipé d’un cylindre 1. Le cylindre 1 comporte deux soupapes d’admission 2 et deux soupapes d’échappement 3. En outre, le moteur à combustion interne comprend une première entrée de gaz 4 à la première pression P1 , et une deuxième entrée de gaz 5 à la deuxième pression P2, avec la deuxième pression P2 strictement supérieure à la première pression P1 . Selon un exemple, la première pression P1 peut être la pression atmosphérique, et la deuxième pression P2 peut provenir d’un système de compression, tel qu’un turbocompresseur (non représenté) ou d’un moyen de stockage de gaz comprimé (non représenté). Figures 5a and 5b illustrate, schematically and without limitation, a second variant of the first embodiment of the invention. The internal combustion engine is equipped with a cylinder 1. The cylinder 1 has two intake valves 2 and two exhaust valves 3. In addition, the internal combustion engine comprises a first gas inlet 4 at the first pressure P1, and a second gas inlet 5 at the second pressure P2, with the second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1. According to an example, the first pressure P1 can be atmospheric pressure, and the second pressure P2 can come from a compression system, such as a turbocharger (not shown) or from a compressed gas storage means (not shown ).
La première entrée de gaz 4 et la deuxième entrée de gaz 5 sont reliées à un collecteur d’admission 7. Le collecteur d’admission 7 collecte le gaz d’admission et le transfère vers le cylindre 1 au travers des deux soupapes d’admission 2.  The first gas inlet 4 and the second gas inlet 5 are connected to an intake manifold 7. The intake manifold 7 collects the intake gas and transfers it to the cylinder 1 through the two intake valves 2.
La deuxième entrée de gaz 5 comporte en outre une vanne deux voies 6 commandée pour contrôler l’admission du gaz issu de la deuxième entrée de gaz 5 vers le cylindre 1. Pour cette deuxième variante de réalisation, les soupapes d’admission sont ouvertes pendant toute la durée de la phase d’admission, et la vanne 6 est ouverte à partir du retard prédéterminé et jusqu’à la fin de la phase d’admission, afin d’obtenir la quantité de gaz désirée dans le cylindre 1.  The second gas inlet 5 further comprises a two-way valve 6 controlled to control the admission of gas from the second gas inlet 5 to the cylinder 1. For this second variant embodiment, the intake valves are open for throughout the duration of the intake phase, and the valve 6 is open from the predetermined delay and until the end of the intake phase, in order to obtain the desired quantity of gas in the cylinder 1.
De plus, la première entrée de gaz 4 comprend un clapet anti-retour 8 qui empêche automatiquement le gaz à la pression P2 de se diriger vers la première entrée de gaz 4.  In addition, the first gas inlet 4 comprises a non-return valve 8 which automatically prevents the gas at pressure P2 from going to the first gas inlet 4.
Pour le mode de réalisation de la figure 5a, le dispositif de contrôle (ou le procédé de contrôle) commande l’ouverture des soupapes d’admission 2 et des soupapes d’échappement 3, ainsi que la vanne 6, de manière à ce que le gaz issu de la deuxième entrée de gaz 5 passe au travers du cylindre 1 vers le conduit d’échappement 9 (sans subir de combustion). For the embodiment of FIG. 5a, the control device (or the control method) controls the opening of the intake valves 2 and of the valves exhaust 3, as well as the valve 6, so that the gas from the second gas inlet 5 passes through the cylinder 1 to the exhaust duct 9 (without undergoing combustion).
Dans un premier cas d’application de ce mode de réalisation, la vanne 6 restant fermée, l’ouverture avancée des soupapes d’admission produit ce balayage avec le volume de gaz à la pression P2 emprisonné dans le collecteur 7.  In a first application of this embodiment, the valve 6 remaining closed, the advanced opening of the intake valves produces this sweeping with the volume of gas at pressure P2 trapped in the manifold 7.
Dans un deuxième cas d’application de ce mode de réalisation, une ouverture supplémentaire de la vanne 6 est mise en oeuvre en fin de phase d’échappement et une fermeture de cette vanne 6 au début de la phase d’admission.  In a second application case of this embodiment, an additional opening of the valve 6 is implemented at the end of the exhaust phase and a closing of this valve 6 at the start of the intake phase.
Dans un troisième cas d’application de ce mode de réalisation, une ouverture supplémentaire (dans le cas où la vanne 6 serait fermée avant la fin de la phase d’échappement) de la vanne 6 est mise en oeuvre plus ou moins tôt avant le début de la phase d’admission et se termine au plus tard (pour une efficacité maximale) avant la fin de phase d’échappement.  In a third case of application of this embodiment, an additional opening (in the case where the valve 6 would be closed before the end of the exhaust phase) of the valve 6 is implemented more or less early before the start of the intake phase and end at the latest (for maximum efficiency) before the end of the exhaust phase.
Pour l’alternative de la figure 5b, le moteur à combustion interne comporte en outre un conduit intermédiaire 12 qui relie la deuxième entrée de gaz 5 avec le conduit d’échappement 9. Avantageusement, le conduit intermédiaire 12 comporte une vanne 18 commandée par le dispositif de contrôle (ou par le procédé de contrôle) pour autoriser le passage du gaz de la deuxième entrée de gaz 5 vers le conduit d’échappement 9. La vanne 18 peut être une vanne proportionnelle ou une vanne pilotée à la fréquence du moteur à combustion interne. L’utilisation de la vanne pilotée 18 permet une injection d’air issu de la deuxième entrée de gaz en phase avec le cycle du moteur. For the alternative of FIG. 5b, the internal combustion engine further comprises an intermediate duct 12 which connects the second gas inlet 5 with the exhaust duct 9. Advantageously, the intermediate duct 12 comprises a valve 18 controlled by the control device (or by the control method) to authorize the passage of gas from the second gas inlet 5 to the exhaust duct 9. The valve 18 can be a proportional valve or a valve controlled at the frequency of the motor to internal combustion. The use of the piloted valve 18 allows an injection of air from the second gas inlet in phase with the engine cycle.
La figure 6 illustre, schématiquement et de manière non limitative, un deuxième mode de réalisation de l’invention. Le moteur à combustion interne est équipé d’un cylindre 1 . Le cylindre 1 comporte deux soupapes d’admission 2 et deux soupapes d’échappement 3. En outre, le moteur à combustion interne comprend une première entrée de gaz 4 à la première pression P1 , et une deuxième entrée de gaz 5 à la deuxième pression P2, avec la deuxième pression P2 strictement supérieure à la première pression P1. Selon un exemple, la première pression P1 peut être la pression atmosphérique, et la deuxième pression P2 peut provenir d’un système de compression, tel qu’un turbocompresseur (non représenté) ou d’un moyen de stockage de gaz comprimé (non représenté). FIG. 6 illustrates, schematically and without limitation, a second embodiment of the invention. The internal combustion engine is equipped with a cylinder 1. The cylinder 1 has two intake valves 2 and two exhaust valves 3. In addition, the internal combustion engine comprises a first gas inlet 4 at the first pressure P1, and a second gas inlet 5 at the second pressure P2, with the second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1. According to an example, the first pressure P1 can be atmospheric pressure, and the second pressure P2 can come from a compression system, such as a turbocharger (not shown) or from a compressed gas storage means (not shown ).
La première entrée de gaz 4 et la deuxième entrée de gaz 5 sont reliées à un collecteur d’admission 7. Le collecteur d’admission 7 collecte le gaz d’admission et le transfère vers le cylindre 1 au travers la soupape d’admission 2. Au niveau de la connexion entre la première entrée de gaz 4 et la deuxième entrée de gaz 5 est disposée une vanne trois voies 10 commandée pour contrôler l’admission du gaz issu de la deuxième entrée de gaz 5 vers le cylindre 1 . Pour ce deuxième mode de réalisation, la soupape d’admission est ouverte pendant toute la durée de la phase d’admission, et la vanne 10 permet le passage du gaz issu de la première entrée de gaz 4 pendant toute la durée de la phase d’admission, et permet le passage du gaz issu de la deuxième entrée de gaz 5 à partir du retard prédéterminé et jusqu’à la fin de la phase d’admission, afin d’obtenir la quantité de gaz désirée dans le cylindre 1 . The first gas inlet 4 and the second gas inlet 5 are connected to an intake manifold 7. The intake manifold 7 collects the intake gas and transfers it to the cylinder 1 through the intake valve 2 . At the connection between the first gas inlet 4 and the second gas inlet 5 is arranged a three-way valve 10 controlled to control the admission of gas from the second gas inlet 5 to the cylinder 1. For this second embodiment, the intake valve is open throughout the duration of the intake phase, and the valve 10 allows the passage of gas from the first gas inlet 4 throughout the duration of phase d admission, and allows the passage of gas from the second gas inlet 5 from the predetermined delay and until the end of the intake phase, in order to obtain the desired amount of gas in the cylinder 1.
De plus, la première entrée de gaz 4 peut comprendre un clapet anti-retour (non représenté) qui empêche le gaz à la pression P2 de se diriger vers la première entrée de gaz 4.  In addition, the first gas inlet 4 may include a non-return valve (not shown) which prevents the gas at pressure P2 from going to the first gas inlet 4.
En outre, le moteur à combustion interne comporte un conduit intermédiaire 12 qui relie la deuxième entrée de gaz 5 avec le conduit d’échappement 9. Avantageusement, le conduit intermédiaire 12 comporte une vanne 18 commandée par le dispositif de contrôle (ou par le procédé de contrôle) pour autoriser le passage du gaz de la deuxième entrée de gaz 5 vers le conduit d’échappement 9.  In addition, the internal combustion engine comprises an intermediate conduit 12 which connects the second gas inlet 5 with the exhaust conduit 9. Advantageously, the intermediate conduit 12 comprises a valve 18 controlled by the control device (or by the method to allow gas to pass from the second gas inlet 5 to the exhaust duct 9.
Selon une alternative de la figure 6 non représentée, le moteur à combustion interne ne comporte aucun conduit intermédiaire 12 et le dispositif de contrôle (ou le procédé de contrôle) commande l’ouverture des soupapes d’admission 2 et des soupapes d’échappement 3, ainsi que la vanne 10, de manière à ce que le gaz issu de la deuxième entrée de gaz 5 passe au travers du cylindre 1 vers le conduit d’échappement 9 (sans subir de combustion).  According to an alternative of Figure 6 not shown, the internal combustion engine has no intermediate duct 12 and the control device (or the control method) controls the opening of the intake valves 2 and the exhaust valves 3 , as well as the valve 10, so that the gas from the second gas inlet 5 passes through the cylinder 1 to the exhaust duct 9 (without undergoing combustion).
Dans un premier cas d’application de ce mode de réalisation, la vanne 10 restant fermée, l’ouverture avancée des soupapes d’admission produit ce balayage avec le volume de gaz à la pression P2 emprisonné dans le collecteur 7.  In a first application of this embodiment, the valve 10 remaining closed, the advanced opening of the intake valves produces this sweeping with the volume of gas at pressure P2 trapped in the manifold 7.
Dans un troisième cas d’application de ce mode de réalisation, une ouverture supplémentaire (dans le cas où la vanne 10 serait fermée avant la fin de la phase d’échappement) de la vanne 10 est mise en œuvre plus ou moins tôt avant le début de la phase d’admission et se termine au plus tard (pour une efficacité maximale) avant la fin de phase d’échappement.  In a third case of application of this embodiment, an additional opening (in the case where the valve 10 would be closed before the end of the exhaust phase) of the valve 10 is implemented more or less early before the start of the intake phase and end at the latest (for maximum efficiency) before the end of the exhaust phase.
Dans un deuxième cas d’application de ce mode de réalisation, une ouverture supplémentaire de la vanne 10 est mise en œuvre en fin de phase d’échappement et une fermeture de cette vanne 10 au début de la phase d’admission. In a second application of this embodiment, an additional opening of the valve 10 is implemented at the end of the exhaust phase and a closing of this valve 10 at the start of the intake phase.
Une variante de réalisation de la figure 6 pourrait consister en un cylindre comportant une seule soupape d’admission. Une autre variante de réalisation de la figure 6 pourrait consister par le remplacement de la vanne trois voies 10 par une vanne deux voies qui relie le collecteur d’admission 7 à une seule des entrées de gaz 4 ou 5. An alternative embodiment of Figure 6 could consist of a cylinder having a single intake valve. Another alternative embodiment of Figure 6 could consist in replacing the three-way valve 10 by a two-way valve which connects the intake manifold 7 to only one of the gas inlets 4 or 5.
La figure 7 illustre, schématiquement et de manière non limitative, un troisième mode de réalisation de l’invention. Le moteur à combustion interne est équipé d’un cylindre 1 . Le cylindre 1 comporte deux soupapes d’admission 2 et 2’ et deux soupapes d’échappement 3. En outre, le moteur à combustion interne comprend une première entrée de gaz 4 à la première pression P1 , et une deuxième entrée de gaz 5 à la deuxième pression P2, avec la deuxième pression P2 strictement supérieure à la première pression P1 . Selon un exemple, la première pression P1 peut être la pression atmosphérique, et la deuxième pression P2 peut provenir d’un système de compression, tel qu’un turbocompresseur (non représenté) ou d’un moyen de stockage de gaz comprimé (non représenté). FIG. 7 illustrates, schematically and without limitation, a third embodiment of the invention. The internal combustion engine is equipped with a cylinder 1. The cylinder 1 has two intake valves 2 and 2 'and two exhaust valves 3. In addition, the internal combustion engine comprises a first gas inlet 4 at the first pressure P1, and a second gas inlet 5 to the second pressure P2, with the second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1. According to an example, the first pressure P1 can be atmospheric pressure, and the second pressure P2 can come from a compression system, such as a turbocharger (not shown) or from a compressed gas storage means (not shown ).
La première entrée de gaz 4 est reliée à une première soupape d’admission 2 et la deuxième entrée de gaz 5 est reliée à une deuxième soupape d’admission 2’.  The first gas inlet 4 is connected to a first inlet valve 2 and the second gas inlet 5 is connected to a second inlet valve 2 ’.
Pour ce troisième mode de réalisation, on contrôle l’ouverture des soupapes d’admission 2 et 2’, la soupape d’admission 2’ étant ouverte après la soupape d’admission 2 à partir du retard prédéterminé et jusqu’à la fin de la phase d’admission. Des exemples de contrôle de l’ouverture des soupapes d’admission sont illustrés en figures 9 et 10 et seront détaillés dans la suite de la description.  For this third embodiment, the opening of the intake valves 2 and 2 ′ is controlled, the intake valve 2 ′ being open after the intake valve 2 from the predetermined delay and until the end of the admission phase. Examples of checking the opening of the intake valves are illustrated in FIGS. 9 and 10 and will be detailed in the following description.
De plus, la première entrée de gaz 4 comprend un clapet anti-retour 8 qui empêche le gaz à la pression P2 de se diriger vers la première entrée de gaz 4.  In addition, the first gas inlet 4 comprises a non-return valve 8 which prevents the gas at pressure P2 from going to the first gas inlet 4.
En outre, le moteur à combustion interne comporte un conduit intermédiaire 12 qui relie la deuxième entrée de gaz 5 avec le conduit d’échappement 9. Avantageusement, le conduit intermédiaire 12 comporte une vanne 18 commandée par le dispositif de contrôle (ou le procédé de contrôle) pour autoriser le passage du gaz de la deuxième entrée de gaz 5 vers le conduit d’échappement 9.  In addition, the internal combustion engine comprises an intermediate conduit 12 which connects the second gas inlet 5 with the exhaust conduit 9. Advantageously, the intermediate conduit 12 comprises a valve 18 controlled by the control device (or the method of control) to authorize the passage of gas from the second gas inlet 5 to the exhaust duct 9.
Selon une alternative de la figure 7 non représentée, le moteur à combustion interne ne comporte aucun conduit intermédiaire 12 et le dispositif de contrôle (ou le procédé de contrôle) commande une double ouverture de soupape.  According to an alternative of Figure 7 not shown, the internal combustion engine has no intermediate conduit 12 and the control device (or the control method) controls a double valve opening.
La figure 8 illustre, schématiquement et de manière non limitative, une variante du troisième mode de réalisation de l’invention. Le moteur à combustion interne est équipé d’un cylindre 1. Le cylindre 1 comporte deux soupapes d’admission 2 et 2’ et deux soupapes d’échappement 3. En outre, le moteur à combustion interne comprend une première entrée de gaz 4 à la première pression P1 , et une deuxième entrée de gaz 5 à la deuxième pression P2, avec la deuxième pression P2 strictement supérieure à la première pression P1. Selon un exemple, la première pression P1 peut être la pression atmosphérique, et la deuxième pression P2 peut provenir d’un système de compression, tel qu’un turbocompresseur (non représenté) ou d’un moyen de stockage de gaz comprimé (non représenté). FIG. 8 illustrates, schematically and without limitation, a variant of the third embodiment of the invention. The internal combustion engine is equipped with a cylinder 1. The cylinder 1 has two intake valves 2 and 2 'and two exhaust valves 3. In addition, the internal combustion engine comprises a first gas inlet 4 to the first pressure P1, and a second gas inlet 5 at the second pressure P2, with the second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1. According to an example, the first pressure P1 can be atmospheric pressure, and the second pressure P2 can come from a compression system, such as a turbocharger (not shown) or from a compressed gas storage means (not shown ).
La première entrée de gaz 4 est reliée à une première soupape d’admission 2 et la deuxième entrée de gaz est reliée à une deuxième soupape d’admission 2’.  The first gas inlet 4 is connected to a first inlet valve 2 and the second gas inlet is connected to a second inlet valve 2 ’.
En outre, la deuxième entrée de gaz 5 est reliée à la première entrée de gaz 4 au moyen d’une conduite comprenant une vanne 1 1.  In addition, the second gas inlet 5 is connected to the first gas inlet 4 by means of a pipe comprising a valve 1 1.
Pour cette variante du troisième mode de réalisation, on contrôle l’ouverture des soupapes d’admission 2 et 2’, ainsi que l’ouverture de la vanne 1 1. La soupape d’admission 2’ est ouverte après la soupape d’admission 2 à partir du retard prédéterminé et jusqu’à la fin de la phase d’admission. De plus, la vanne 1 1 est ouverte pendant la période pendant laquelle les deux soupapes d’admission 2 et 2’ sont ouvertes. Des exemples de contrôle de l’ouverture des soupapes d’admission sont illustrés en figures 9 et 10 et seront détaillés dans la suite de la description.  For this variant of the third embodiment, the opening of the intake valves 2 and 2 ′ is controlled, as well as the opening of the valve 1 1. The intake valve 2 ′ is opened after the intake valve 2 from the predetermined delay until the end of the admission phase. In addition, the valve 1 1 is open during the period during which the two inlet valves 2 and 2 ’are open. Examples of checking the opening of the intake valves are illustrated in FIGS. 9 and 10 and will be detailed in the following description.
De plus, la première entrée de gaz 4 comprend un clapet anti-retour 8 qui empêche le gaz à la pression P2 de se diriger vers la première entrée de gaz 4.  In addition, the first gas inlet 4 comprises a non-return valve 8 which prevents the gas at pressure P2 from going to the first gas inlet 4.
En outre, le moteur à combustion interne comporte un conduit intermédiaire 12 qui relie la deuxième entrée de gaz 5 avec le conduit d’échappement 9. Avantageusement, le conduit intermédiaire 12 comporte une vanne 18 commandée par le dispositif de contrôle (ou le procédé de contrôle) pour autoriser le passage du gaz de la deuxième entrée de gaz 5 vers le conduit d’échappement 9.  In addition, the internal combustion engine comprises an intermediate conduit 12 which connects the second gas inlet 5 with the exhaust conduit 9. Advantageously, the intermediate conduit 12 comprises a valve 18 controlled by the control device (or the method of control) to authorize the passage of gas from the second gas inlet 5 to the exhaust duct 9.
Selon une alternative de la figure 8 non représentée, le moteur à combustion interne ne comporte aucun conduit intermédiaire 12 et le dispositif de contrôle (ou le procédé de contrôle) commande l’ouverture des soupapes d’admission 2 et 2’ et des soupapes d’échappement 3, ainsi que la vanne 1 1 , de manière à ce que le gaz issu de la deuxième entrée de gaz 5 passe au travers du cylindre 1 vers le conduit d’échappement 9 (sans subir de combustion).  According to an alternative of FIG. 8 not shown, the internal combustion engine has no intermediate duct 12 and the control device (or the control method) controls the opening of the intake valves 2 and 2 ′ and of the valves d 'exhaust 3, as well as the valve 1 1, so that the gas from the second gas inlet 5 passes through the cylinder 1 to the exhaust duct 9 (without undergoing combustion).
Dans un premier cas d’application de ce mode de réalisation, la vanne 1 1 restant fermée, l’ouverture avancée des soupapes d’admission produit ce balayage avec le volume de gaz à la pression P2 emprisonné dans le collecteur 7.  In a first case of application of this embodiment, the valve 11 remaining closed, the advanced opening of the intake valves produces this sweeping with the volume of gas at pressure P2 trapped in the manifold 7.
Dans un deuxième cas d’application de ce mode de réalisation, une ouverture supplémentaire de la vanne 1 1 est mise en oeuvre en fin de phase d’échappement et une fermeture de cette vanne 1 1 au début de la phase d’admission.  In a second case of application of this embodiment, an additional opening of the valve 1 1 is implemented at the end of the exhaust phase and a closing of this valve 1 1 at the start of the intake phase.
La figures 9 illustre, schématiquement et de manière non limitative, les ouvertures des soupapes d’admission pour le mode de réalisation des figures 7 et 8. Sur cette figure, on représente les courbes des sections S d’ouverture des soupapes 2 (courbe S2) et 2’ (courbe S2’) en fonction du temps pendant la phase d’admission entre le point mort haut admission PMH et le point mort bas admission PMB. A noter que sur ces figures, les soupapes commencent à s’ouvrir un peu avant le moment indiqué, et se ferment un peu après le moment indiqué. Il s’agit d’une conception classique d’une loi de levée de soupape, pour prendre en compte les phénomènes mécaniques mis en oeuvre. FIGS. 9 illustrates, schematically and in a nonlimiting manner, the openings of the intake valves for the embodiment of FIGS. 7 and 8. In this figure, the curves of the sections S of the valve opening 2 are shown (curve S2 ) and 2 '(curve S2 ') as a function of time during the intake phase between the TDC intake top dead center and the PMB intake bottom dead center. Note that in these figures, the valves begin to open a little before the indicated time, and close a little after the indicated time. It is a classic concept of a valve lift law, to take into account the mechanical phenomena used.
En outre, la vanne 1 1 permet par une ouverture du type on/off (tout ou rien) ou proportionnelle de revenir à un mode de suralimentions classique associé au motif d’ouverture des soupapes décrite en figure 9.  In addition, the valve 11 allows an opening of the on / off (all or nothing) or proportional type to return to a conventional supercharging mode associated with the valve opening pattern described in FIG. 9.
La figure 10 illustre, schématiquement et de manière non limitative, les ouvertures des soupapes d’admission pour le mode de réalisation de la figure 1 1. Sur cette figure, on représente les courbes des sections S d’ouverture des soupapes 2 (courbe S2) et 2’ (courbe S2’) en fonction du temps pendant la phase d’admission entre le point mort haut admission PMH et le point mort bas admission PMB. A noter que sur ces figures, les soupapes commencent à s’ouvrir un peu avant le moment indiqué, et se ferment un peu après le moment indiqué. Il s’agit d’une conception classique d’une loi de levée de soupape, pour prendre en compte les phénomènes mécaniques mis en oeuvre.  FIG. 10 illustrates, diagrammatically and in a nonlimiting manner, the openings of the intake valves for the embodiment of FIG. 1 1. In this figure, the curves of the sections S of valve opening 2 are shown (curve S2 ) and 2 '(curve S2') as a function of the time during the intake phase between the TDC intake top dead center and the PMB intake bottom dead center. Note that in these figures, the valves begin to open a little before the indicated time, and close a little after the indicated time. This is a classic concept of a valve lift law, to take into account the mechanical phenomena used.
Pour l’exemple de la figure 9, la soupape d’admission 2, reliée à la première entrée de gaz, est ouverte pendant toute la durée de la phase d’admission, et la soupape d’admission 2’, reliée à la deuxième entrée de gaz est ouverte depuis le retard prédéterminé T jusqu’à la fin de la phase d’admission. Dans ce cas, entre le retard prédéterminé T est le point mort bas admission PMB les deux soupapes d’admission 2 et 2’ sont ouvertes. For the example of FIG. 9, the intake valve 2, connected to the first gas inlet, is open throughout the duration of the intake phase, and the intake valve 2 ', connected to the second gas inlet is open from the predetermined delay T until the end of the intake phase. In this case, between the predetermined delay T is the intake low dead center PMB, the two intake valves 2 and 2 ’are open.
Pour l’exemple de la figure 10, la soupape d’admission 2, reliée à la première entrée de gaz, est ouverte depuis le point mort haut admission PMH et le retard T, alors que la soupape d’admission 2’, reliée à la deuxième entrée de gaz, est ouverte depuis le retard prédéterminé T jusqu’à la fin de la phase d’admission. Dans ce cas, il n’y aucun (ou peu) chevauchement de l’ouverture des soupapes d’admission 2 et 2’.  For the example of FIG. 10, the intake valve 2, connected to the first gas inlet, is open from the top intake TDC neutral point and the delay T, while the intake valve 2 ', connected to the second gas inlet is open from the predetermined delay T until the end of the intake phase. In this case, there is no (or little) overlap of the opening of the intake valves 2 and 2 ’.
La figure 1 1 illustre, schématiquement et de manière non limitative, une variante du troisième mode de réalisation de l’invention (figure 7), pour lequel le moteur à combustion interne est équipé d’un turbocompresseur 13. Figure 1 1 illustrates, schematically and without limitation, a variant of the third embodiment of the invention (Figure 7), for which the internal combustion engine is equipped with a turbocharger 13.
Le moteur à combustion interne est équipé d’un cylindre 1. Le cylindre 1 comporte deux soupapes d’admission 2 et 2’ et deux soupapes d’échappement 3. En outre, le moteur à combustion interne comprend une première entrée de gaz 4 à la première pression P1 , et une deuxième entrée de gaz 5 à la deuxième pression P2, avec la deuxième pression P2 strictement supérieure à la première pression P1. La première entrée de gaz 4 est reliée à une première soupape d’admission 2 et la deuxième entrée de gaz 5 est reliée à une deuxième soupape d’admission 2’. The internal combustion engine is equipped with a cylinder 1. The cylinder 1 has two intake valves 2 and 2 'and two exhaust valves 3. In addition, the internal combustion engine comprises a first gas inlet 4 to the first pressure P1, and a second gas inlet 5 at the second pressure P2, with the second pressure P2 strictly greater than the first pressure P1. The first gas inlet 4 is connected to a first inlet valve 2 and the second gas inlet 5 is connected to a second inlet valve 2 '.
Pour ce troisième mode de réalisation, on contrôle l’ouverture des soupapes d’admission 2 et 2’, la soupape d’admission 2’ étant ouverte après la soupape d’admission 2 à partir du retard prédéterminé et jusqu’à la fin de la phase d’admission. Des exemples de contrôle de l’ouverture des soupapes d’admission sont illustrés en figures 9 et 10.  For this third embodiment, the opening of the intake valves 2 and 2 ′ is controlled, the intake valve 2 ′ being open after the intake valve 2 from the predetermined delay and until the end of the admission phase. Examples of checking the opening of the intake valves are illustrated in Figures 9 and 10.
De plus, le moteur à combustion interne comporte un conduit intermédiaire 12 qui relie la deuxième entrée de gaz 5 avec le conduit d’échappement 9. Avantageusement, le conduit intermédiaire 12 comporte une vanne 18 commandée par le dispositif de contrôle (ou le procédé de contrôle) pour autoriser le passage du gaz de la deuxième entrée de gaz 5 vers le conduit d’échappement 9.  In addition, the internal combustion engine comprises an intermediate conduit 12 which connects the second gas inlet 5 with the exhaust conduit 9. Advantageously, the intermediate conduit 12 comprises a valve 18 controlled by the control device (or the method of control) to authorize the passage of gas from the second gas inlet 5 to the exhaust duct 9.
En outre, le moteur à combustion interne est équipé d’un turbocompresseur 13. Le turbocompresseur 13 comprend une turbine 14 placée dans le conduit d’échappement 14. Le turbocompresseur comprend en outre un compresseur 15 prévu pour générer la pression P2. Le compresseur 15 et la turbine 14 sont mécaniquement liés. Pour cela, la sortie du compresseur 15 est reliée à la deuxième entrée de gaz 5 par une conduite 16. L’entrée du compresseur 15 est reliée à une entrée de gaz à la pression PO, par exemple la pression atmosphérique. Cette entrée de gaz à la pression PO est reliée à la première entrée de gaz 4 à la pression P1 par un conduit 17.  In addition, the internal combustion engine is equipped with a turbocharger 13. The turbocharger 13 comprises a turbine 14 placed in the exhaust duct 14. The turbocharger further comprises a compressor 15 designed to generate the pressure P2. The compressor 15 and the turbine 14 are mechanically linked. For this, the outlet of the compressor 15 is connected to the second gas inlet 5 by a pipe 16. The inlet of the compressor 15 is connected to a gas inlet at the pressure PO, for example atmospheric pressure. This gas inlet at pressure PO is connected to the first gas inlet 4 at pressure P1 by a conduit 17.
Ainsi, pour cet exemple, la première pression P1 est la pression atmosphérique, et la deuxième pression P2 provenir d’un système de compression, tel qu’un turbocompresseur. Grâce au turbocompresseur 13, on a alors : PO = P1 , et P2>P0.  Thus, for this example, the first pressure P1 is atmospheric pressure, and the second pressure P2 comes from a compression system, such as a turbocharger. Thanks to the turbocharger 13, we then have: PO = P1, and P2> P0.
Selon une alternative de la figure 1 1 non représentée, le moteur à combustion interne ne comporte aucun conduit intermédiaire 12 et le dispositif de contrôle (ou le procédé de contrôle) commande une double ouverture de soupapes.  According to an alternative of Figure 1 1 not shown, the internal combustion engine has no intermediate conduit 12 and the control device (or the control method) controls a double opening of valves.
Une telle configuration avec un turbocompresseur (avec ou sans conduit intermédiaire 12) n’est pas limitée à ce troisième mode de réalisation. En effet, une telle configuration avec un turbocompresseur peut être adaptée à l’une quelconque des variantes des modes de réalisation décrites ci-dessus, en particulier pour les variantes des figures 4a, 4b, 5a, 5b, 6, et 8. Such a configuration with a turbocharger (with or without an intermediate duct 12) is not limited to this third embodiment. Indeed, such a configuration with a turbocharger can be adapted to any of the variants of the embodiments described above, in particular for the variants of FIGS. 4a, 4b, 5a, 5b, 6, and 8.

Claims

Revendications  Claims
1 ) Dispositif de contrôle de la quantité de gaz introduit à l’admission d’un moteur à combustion interne, ledit moteur à combustion interne comprenant au moins un cylindre (1 ) équipé d’un piston, d’au moins une soupape d’admission (2, 2’), d’au moins une soupape d’échappement (3), d’une première entrée de gaz (4) à une première pression P1 , d’une deuxième entrée de gaz (5) à une deuxième pression P2 strictement supérieure à ladite première pression P1 , d’un conduit d’échappement (9), lesdites première (4) et deuxième (5) entrées de gaz étant reliées à au moins une soupape d’admission (2, 2’), et ladite soupape d’échappement (3) étant disposée dans ledit conduit d’échappement (9), caractérisé en ce que ledit dispositif de contrôle commande le passage du gaz issu de la deuxième entrée de gaz (5) vers ledit conduit d’échappement (9), et en ce que ledit dispositif de contrôle commande l’admission de gaz au sein dudit cylindre (1 ) par admission de gaz issu de ladite première entrée de gaz (4), suivi par une admission de gaz issu de ladite deuxième entrée de gaz (5) avec un retard prédéterminé pendant la phase d’admission.  1) Device for controlling the quantity of gas introduced into the intake of an internal combustion engine, said internal combustion engine comprising at least one cylinder (1) fitted with a piston, at least one pressure valve intake (2, 2 '), of at least one exhaust valve (3), from a first gas inlet (4) at a first pressure P1, from a second gas inlet (5) to a second pressure P2 strictly greater than said first pressure P1, of an exhaust pipe (9), said first (4) and second (5) gas inlets being connected to at least one inlet valve (2, 2 ') , and said exhaust valve (3) being disposed in said exhaust duct (9), characterized in that said control device controls the passage of gas from the second gas inlet (5) towards said duct exhaust (9), and in that said control device controls the admission of gas into the said cylinder (1) by admitting gas from said first gas inlet (4), followed by admitting gas from said second gas inlet (5) with a predetermined delay during the intake phase.
2) Dispositif de contrôle selon la revendication 1 , dans lequel ledit moteur à combustion interne comporte un turbocompresseur (13), ledit turbocompresseur (13) comprenant une turbine (14) placée sur ledit conduit d’échappement (9). 2) Control device according to claim 1, wherein said internal combustion engine comprises a turbocharger (13), said turbocharger (13) comprising a turbine (14) placed on said exhaust duct (9).
3) Dispositif de contrôle selon la revendication 2, dans lequel ledit turbocompresseur (13) comprend un compresseur (14) associé à ladite deuxième entrée de gaz (5). 3) Control device according to claim 2, wherein said turbocharger (13) comprises a compressor (14) associated with said second gas inlet (5).
4) Dispositif de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif de contrôle commande le passage du gaz de ladite deuxième entrée de gaz (5) vers ledit conduit d’échappement (9) par un contrôle de l’ouverture desdites soupapes d’admission (2, 2’) et d’échappement (3), notamment par le contrôle d’une ouverture simultanée d’au moins une desdites soupapes d’admission (2, 2’) et d’échappement (3). 4) Control device according to one of the preceding claims, wherein said control device controls the passage of gas from said second gas inlet (5) to said exhaust duct (9) by controlling the opening of said intake (2, 2 ') and exhaust (3) valves, in particular by controlling the simultaneous opening of at least one of said intake (2, 2') and exhaust (3) valves .
5) Dispositif de contrôle selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel ledit dispositif de contrôle commande le passage du gaz de ladite deuxième entrée de gaz (5) vers ledit conduit d’échappement (9) par une vanne commandée (18) placée sur un conduit intermédiaire (12) qui relie ladite deuxième entrée de gaz (5) et ledit conduit d’échappement (9). 6) Dispositif de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif comporte un moyen de stockage de gaz à ladite deuxième pression P2 relié à ladite deuxième entée de gaz (5). 5) Control device according to one of claims 1 to 3, wherein said control device controls the passage of gas from said second gas inlet (5) to said exhaust duct (9) by a controlled valve (18 ) placed on an intermediate duct (12) which connects said second gas inlet (5) and said exhaust duct (9). 6) Control device according to one of the preceding claims, wherein said device comprises a gas storage means at said second pressure P2 connected to said second gas inlet (5).
7) Dispositif de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite première pression P1 correspond sensiblement à la pression atmosphérique. 7) Control device according to one of the preceding claims, wherein said first pressure P1 corresponds substantially to atmospheric pressure.
8) Dispositif de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif de contrôle admet dans ledit cylindre (1 ) le gaz issu de ladite deuxième entrée de gaz (5) jusqu’à la fin de la phase d’admission. 8) Control device according to one of the preceding claims, wherein said control device admits into said cylinder (1) the gas from said second gas inlet (5) until the end of the intake phase.
9) Dispositif de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif de contrôle retarde l’admission de gaz issu de ladite deuxième entrée de gaz (5) par rapport à l’admission de gaz issu de ladite première entrée de gaz (4) d’un temps (T) correspondant entre 20 et 80% de la durée de la phase d’admission. 9) Control device according to one of the preceding claims, wherein said control device delays the admission of gas from said second gas inlet (5) relative to the admission of gas from said first gas inlet (4) a time (T) corresponding between 20 and 80% of the duration of the admission phase.
10) Dispositif de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit moteur à combustion interne comprend un collecteur d’admission (7) relié auxdites première (4) et deuxième (5) entrées de gaz et distribuant le gaz dans ledit cylindre (1 ) au moyen de ladite soupape d’admission (2, 2’). 10) Control device according to one of the preceding claims, wherein said internal combustion engine comprises an intake manifold (7) connected to said first (4) and second (5) gas inlets and distributing the gas in said cylinder (1) by means of said intake valve (2, 2 ').
1 1 ) Dispositif de contrôle selon la revendication 10, dans lequel ledit dispositif de contrôle comporte une vanne (6) disposée sur ladite deuxième entrée de gaz ou une vanne disposée (10) sur la connexion entre lesdites première (4) et deuxième (5) entrées de gaz. 1 1) Control device according to claim 10, wherein said control device comprises a valve (6) disposed on said second gas inlet or a valve disposed (10) on the connection between said first (4) and second (5 ) gas inlets.
12) Dispositif de contrôle selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel ledit cylindre (1 ) comporte deux soupapes d’admission (2, 2’), chaque soupape d’admission (2, 2’) étant reliée à l’une desdites première (4) et deuxième (5) entrées de gaz. 12) Control device according to one of claims 1 to 9, wherein said cylinder (1) comprises two intake valves (2, 2 '), each intake valve (2, 2') being connected to the 'one of said first (4) and second (5) gas inlets.
13) Dispositif de contrôle selon la revendication 12, dans lequel ledit dispositif de contrôle commande l’admission par ouverture de la soupape d’admission (2’) reliée à ladite deuxième entrée de gaz (5) pendant l’ouverture de la soupape d’admission (2) reliée à ladite première entrée de gaz (4). 14) Dispositif de contrôle selon la revendication 12, dans lequel ledit dispositif de contrôle commande l’admission par ouverture successive desdites deux soupapes d’admission (2, 2’). 13) Control device according to claim 12, wherein said control device controls the admission by opening the intake valve (2 ') connected to said second gas inlet (5) during the opening of the valve d intake (2) connected to said first gas inlet (4). 14) Control device according to claim 12, wherein said control device controls the admission by successive opening of said two intake valves (2, 2 ').
15) Dispositif de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite première entrée de gaz (4) comporte un clapet anti-retour (8). 15) Control device according to one of the preceding claims, wherein said first gas inlet (4) comprises a non-return valve (8).
16) Procédé de contrôle de la quantité d’air introduit à l’admission d’un moteur à combustion interne, ledit moteur à combustion interne comprenant au moins un cylindre (1 ) équipé d’un piston, d’au moins une soupape d’admission (2, 2’), d’au moins une soupape d’échappement (3), d’une première entrée de gaz (4) à une première pression P1 , d’une deuxième entrée de gaz (5) à une deuxième pression P2 supérieure à ladite première pression P1 , d’un conduit d’échappement (9), lesdites première et deuxième entrées de gaz étant reliées à au moins une soupape d’admission (2, 2’), et ladite soupape d’échappement (3) étant disposée dans ledit conduit d’échappement (9), caractérisé en ce que l’on contrôle l’admission de gaz au sein dudit cylindre (1 ) par admission de gaz issu de ladite première entrée de gaz (4), suivi par une admission de gaz issu de ladite deuxième entrée de gaz (5) avec un retard prédéterminé pendant la phase d’admission, et en ce que l’on contrôle le passage de gaz de ladite deuxième entrée de gaz (5) vers ledit conduit d’échappement (9). 16) Method for controlling the quantity of air introduced at the intake of an internal combustion engine, said internal combustion engine comprising at least one cylinder (1) fitted with a piston, at least one valve d 'intake (2, 2'), of at least one exhaust valve (3), of a first gas inlet (4) at a first pressure P1, of a second gas inlet (5) at a second pressure P2 higher than said first pressure P1, of an exhaust pipe (9), said first and second gas inlets being connected to at least one inlet valve (2, 2 '), and said pressure valve exhaust (3) being disposed in said exhaust duct (9), characterized in that one controls the admission of gas into said cylinder (1) by admission of gas from said first gas inlet (4) , followed by an admission of gas from said second gas inlet (5) with a predetermined delay pen during the intake phase, and in that one controls the passage of gas from said second gas inlet (5) to said exhaust duct (9).
17) Procédé de contrôle selon la revendication 16, ledit procédé de contrôle met en oeuvre le dispositif de contrôle selon l’une des revendications 2 à 15. 17) Control method according to claim 16, said control method implements the control device according to one of claims 2 to 15.
PCT/EP2019/068435 2018-08-30 2019-07-09 Device and system for controlling an internal combustion engine with dual intake and sweeping WO2020043375A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1857782 2018-08-30
FR1857782A FR3085439B1 (en) 2018-08-30 2018-08-30 DEVICE AND CONTROL SYSTEM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH DOUBLE INTAKE AND SCAN

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020043375A1 true WO2020043375A1 (en) 2020-03-05

Family

ID=65201207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/068435 WO2020043375A1 (en) 2018-08-30 2019-07-09 Device and system for controlling an internal combustion engine with dual intake and sweeping

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3085439B1 (en)
WO (1) WO2020043375A1 (en)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6119929A (en) * 1984-07-06 1986-01-28 Mazda Motor Corp Intake-air device in engine provided wth supercharger
JPS648317A (en) * 1987-06-27 1989-01-12 Fuji Heavy Ind Ltd Intake mechanism of engine equipped with supercharger
US4928648A (en) * 1987-11-06 1990-05-29 Oskar Schatz Method of operating an IC engine and an IC engine for performing the method
WO1994015080A1 (en) 1992-12-22 1994-07-07 Antonio Bernardini An alternative engine with internal combustion, and with rotating distribution and/or exploitation of the air reserve in the carter
US6470681B1 (en) * 2002-01-03 2002-10-29 Kevin Orton Supercharged or turbocharged engine having ambient air intake port and charged air intake port
US6776144B1 (en) 2003-05-28 2004-08-17 Lennox G. Newman Five stroke internal combustion engine
EP1489283A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-22 Institut Francais Du Petrole Supercharged engine with indirect injection , EGR and process for supercharged air admission
WO2012085450A1 (en) 2010-12-22 2012-06-28 Valeo Systemes De Controle Moteur Method for controlling at least one inlet valve of a combustion engine operating on a four-stroke cycle
FR2995354A1 (en) 2012-09-11 2014-03-14 IFP Energies Nouvelles METHOD FOR DETERMINING A PRESSURE UPSTREAM OF A COMPRESSOR FOR A MOTOR EQUIPPED WITH A DOUBLE SUPER-POWER
FR2995355A1 (en) 2012-09-11 2014-03-14 IFP Energies Nouvelles METHOD FOR CONTROLLING A THERMAL MOTOR EQUIPPED WITH A DOUBLE SUPER-POWER
FR2998924A1 (en) 2012-11-30 2014-06-06 IFP Energies Nouvelles METHOD FOR CONTROLLING A THERMAL MOTOR EQUIPPED WITH A DOUBLE SUPER-POWER
FR3015578A1 (en) 2013-12-19 2015-06-26 Valeo Sys Controle Moteur Sas AIR INTAKE SYSTEM FOR THERMAL ENGINE
WO2018002037A1 (en) * 2016-06-30 2018-01-04 IFP Energies Nouvelles Device and method for controlling the injection of air and exhaust gas at the intake of a supercharged internal combustion engine

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6119929A (en) * 1984-07-06 1986-01-28 Mazda Motor Corp Intake-air device in engine provided wth supercharger
JPS648317A (en) * 1987-06-27 1989-01-12 Fuji Heavy Ind Ltd Intake mechanism of engine equipped with supercharger
US4928648A (en) * 1987-11-06 1990-05-29 Oskar Schatz Method of operating an IC engine and an IC engine for performing the method
WO1994015080A1 (en) 1992-12-22 1994-07-07 Antonio Bernardini An alternative engine with internal combustion, and with rotating distribution and/or exploitation of the air reserve in the carter
US6470681B1 (en) * 2002-01-03 2002-10-29 Kevin Orton Supercharged or turbocharged engine having ambient air intake port and charged air intake port
US6776144B1 (en) 2003-05-28 2004-08-17 Lennox G. Newman Five stroke internal combustion engine
EP1489283A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-22 Institut Francais Du Petrole Supercharged engine with indirect injection , EGR and process for supercharged air admission
WO2012085450A1 (en) 2010-12-22 2012-06-28 Valeo Systemes De Controle Moteur Method for controlling at least one inlet valve of a combustion engine operating on a four-stroke cycle
FR2995354A1 (en) 2012-09-11 2014-03-14 IFP Energies Nouvelles METHOD FOR DETERMINING A PRESSURE UPSTREAM OF A COMPRESSOR FOR A MOTOR EQUIPPED WITH A DOUBLE SUPER-POWER
FR2995355A1 (en) 2012-09-11 2014-03-14 IFP Energies Nouvelles METHOD FOR CONTROLLING A THERMAL MOTOR EQUIPPED WITH A DOUBLE SUPER-POWER
FR2998924A1 (en) 2012-11-30 2014-06-06 IFP Energies Nouvelles METHOD FOR CONTROLLING A THERMAL MOTOR EQUIPPED WITH A DOUBLE SUPER-POWER
FR3015578A1 (en) 2013-12-19 2015-06-26 Valeo Sys Controle Moteur Sas AIR INTAKE SYSTEM FOR THERMAL ENGINE
US20160348573A1 (en) 2013-12-19 2016-12-01 Valeo Systemes De Controle Moteur Combustion engine air intake system
WO2018002037A1 (en) * 2016-06-30 2018-01-04 IFP Energies Nouvelles Device and method for controlling the injection of air and exhaust gas at the intake of a supercharged internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
FR3085439B1 (en) 2021-07-16
FR3085439A1 (en) 2020-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0730706B1 (en) Method for improving the operation of an air-scavenged supercharged heat engine, and heat engine therefor
EP2129891B1 (en) Supercharged internal combustion engine
CH622062A5 (en)
FR2883601A1 (en) DEVICE FOR ACCELERATING A TURBOCOMPRESSION GROUP AT LOW REGIMES OF AN ALTERNATIVE MOTOR AND ALTERNATIVE MOTOR COMPRISING SUCH A DEVICE
EP2354499A1 (en) Method for scavenging residual burnt gas in a supercharged direct-injection internal combustion engine operating at partial loads.
FR2865769A1 (en) Four-stroke internal combustion engine e.g. thermal pneumatic hybrid engine, operating process for motor vehicle, involves injecting additional air quantity during compression phase to obtain desired engine torque instantaneously
WO2007058524A1 (en) Internal combustion engine, vehicle and a method of operating them
FR2934638A1 (en) METHOD FOR REDUCING POLLUTANT EMISSIONS OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND CORRESPONDING DEVICE
FR2884866A1 (en) Diesel type internal combustion engine`s supercharging device, has gas distribution system that varies based on engine speed to control one set of inlet and exhaust valves in dissociated manner of actuation of another set of valves
FR2922162A1 (en) Thermal-pneumatic hybrid motorization system for passenger car, has three-way switching valve connecting supply/discharge pipe, chamber and reservoir, with respect to one another to ensure communication between pipe, chamber and reservoir
WO2020043375A1 (en) Device and system for controlling an internal combustion engine with dual intake and sweeping
EP0458670B1 (en) Method of pneumatic fuel injection in a two-stroke engine and such a two-stroke engine
FR2580334A1 (en) FUEL SUPPLY SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH TURBOCHARGER
FR2868481A1 (en) METHOD FOR CONTROLLING THE RECIRCULATION OF EXHAUST GASES OF AN INTERNAL COMBUSTION-BASED SUPERVISOR ENGINE AND ENGINE USING SUCH A METHOD
WO2020043445A1 (en) Method for controlling a dual-intake internal combustion engine
BE1018159A5 (en) SUPERCHARGED INTERNAL COMBUSTION ENGINE BY COMPRESSOR TURBO.
EP1489280B1 (en) Engine and operating method for a supercharged four stroke engine
FR2973447A1 (en) Method for starting four-stroke heat engine of hybrid vehicle, involves injecting compressed air into combustion chamber when piston is in transition phase from top dead point toward bottom dead point during driving phase
FR2548269A1 (en) DIESEL TYPE INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH EXHAUST GAS SUPPLY
FR2972219A1 (en) METHOD FOR CONTROLLING AT LEAST ONE INTAKE VALVE OF A THERMAL MOTOR OPERATING ACCORDING TO A FOUR-STROKE CYCLE.
FR2980523A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR SUPPLYING AIR FROM A PNEUMATIC-THERMAL HYBRID ENGINE
FR2914366A1 (en) Internal combustion engine i.e. controlled ignition gasoline internal combustion engine, function controlling method for vehicle, involves varying exhaust back pressure for allowing pressure to oppose to gas pressure to control gas quantity
FR2891310A3 (en) Engine for vehicle, has turbine and compressor arranged with pressure wave supercharger such that gas entering turbine has pressure greater than that of gas entering compressor, where turbine and compressor are arranged in respective loops
EP1398482A1 (en) Supercharged engine having optimised torque at low engine speed
FR2859759A1 (en) Supercharged internal combustion engine feeding method for use in motor vehicle, involves feeding exhaust pipe with fuel such that fuel combustion in pipe provides additional energy to turbine driving compressor supercharging engine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19735605

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19735605

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1