FR2855220A1 - I.c. engine management procedure and uses switching system between layered and homogenous injections of fuel and controlled EGR according to power requirements - Google Patents

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Abstract

The procedure, for use on an engine (55) with a management unit (15) controlling direct fuel injection and an exhaust gas recycling (EGR) circuit (5), is designed to switch between layered and homogenous fuel injection and levels of EGR according to the load on the engine and power requirement. The switching system is freed when internal and external values for the proportions of residual gases deviate from pre-set levels, with a power requirement determined, for example, from the position of the accelerator pedal.

Description

Domaine de l'inventionField of the invention

La présente invention concerne un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne, notamment d'un véhicule automobile comportant une conduite de réintroduction des gaz d'échappement, 5 selon lequel on commute entre différents modes de fonctionnement du moteur.  The present invention relates to a method for managing an internal combustion engine, in particular a motor vehicle comprising an exhaust gas reintroduction pipe, according to which one switches between different operating modes of the engine.

L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé.  The invention also relates to a device for implementing such a method.

Etat de la technique Dans les moteurs à combustion interne ou moteurs thermiques de véhicules automobiles équipés d'un système d'injection directe d'essence, on commute de mode de fonctionnement lorsque la demande de couple moteur est élevée. Si le conducteur demande une charge élevée, on accélère tout d'abord jusqu'à la limite du mode de 15 fonctionnement correspondant au mode stratifié. Ensuite on compense entre le mode stratifié et le mode homogène. En compensant les grandeurs suivantes: remplissage en gaz résiduels sur la base de la réintroduction des gaz d'échappement, remplissage (charge), position du volet de mouvement de charge, couple moteur et ventilation du réservoir. 20 Après la compensation on commute vers le mode homogène et le conducteur disposera pleinement du couple moteur demandé. La commutation du mode stratifié au mode homogène et la compensation correspondante engendrent, pendant l'accélération du véhicule, un retard dans la montée du couple moteur à cause de la demande de charge 25 de couple moteur et pendant ce retard le couple ne continuera pas d'augmenter. La cause principale de ce retard dans l'augmentation du couple moteur est la compensation des gaz résiduels. En mode stratifié on règle des taux élevés de réintroduction des gaz d'échappement alors qu'en mode homogène, notamment à charge élevée, le taux de réintro30 duction des gaz d'échappement est faible ou voisin de zéro. Ainsi, au passage du mode stratifié vers le mode homogène il faut tour d'abord fermer la soupape de réintroduction des gaz d'échappement et ensuite évacuer la quantité de gaz d'échappement accumulée dans la conduite d'aspiration du fait de la réintroduction des gaz d'échappement.  STATE OF THE ART In internal combustion engines or heat engines of motor vehicles fitted with a direct petrol injection system, the operating mode is switched when the demand for engine torque is high. If the conductor requests a high load, it is first accelerated to the limit of the operating mode corresponding to the layered mode. Then we compensate between the stratified mode and the homogeneous mode. By compensating for the following quantities: filling with residual gases on the basis of the reintroduction of exhaust gases, filling (load), position of the load movement flap, engine torque and ventilation of the tank. 20 After the compensation, we switch to the homogeneous mode and the driver will fully have the requested engine torque. Switching from stratified to homogeneous mode and the corresponding compensation generate, during the acceleration of the vehicle, a delay in the rise of the engine torque due to the engine torque load demand and during this delay the torque will not continue to d 'increase. The main cause of this delay in increasing the engine torque is the compensation of residual gases. In stratified mode, high re-introduction rates of exhaust gases are set, while in homogeneous mode, in particular at high load, the rate of re-introduction of exhaust gases is low or close to zero. Thus, when passing from the laminated mode to the homogeneous mode, it is first necessary to close the exhaust gas reintroduction valve and then evacuate the quantity of exhaust gas accumulated in the suction pipe due to the reintroduction of the exhaust gas.

Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on libère la commutation entre les différents modes s de fonctionnement si la déviation de la somme du taux interne et du taux externe de gaz résiduels par rapport à une valeur de consigne ou une grandeur qui en dépend, se situe dans une plage prédéfinie.  Description and advantages of the invention The object of the present invention is to remedy these drawbacks and to this end relates to a method of the type defined above, characterized in that the switching between the different operating modes is freed if the deviation of the sum of the internal rate and the external rate of residual gases from a setpoint or a quantity which depends on it, is within a predefined range.

L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, ce dispositif étant caractérisé par une unité de 10 libération qui libère la commutation entre les différents modes de fonctionnement si la déviation de la somme du taux interne et du taux externe de gaz résiduels diffère d'une valeur de consigne ou d'une grandeur qui en dépend dans une plage prédéfinie.  The invention also relates to a device for implementing this method, this device being characterized by a release unit which releases the switching between the different operating modes if the deviation of the sum of the internal rate and the external rate of residual gas differs from a setpoint or a quantity which depends on it within a predefined range.

Le procédé et le dispositif selon l'invention de gestion 15 d'un moteur à combustion interne ont l'avantage vis-à-vis de l'état de la technique de libérer la commutation entre les différents modes de fonctionnement lorsque la déviation de la somme du taux interne et du taux externe de gaz résiduels par rapport à une valeur de consigne ou à une grandeur qui en dépend, se situe dans une plage prédéfinie. Cela per20 met d'exécuter la commutation entre les différents modes de fonctionnement suivant le choix de la plage prédéfinie, indépendamment de la compensation des gaz résiduels. Ce qui accélère la commutation. Le temps de retard pour l'augmentation du couple moteur est réduit au minimum et le conducteur du véhicule équipé d'un tel moteur à com25 bustion interne ne perçoit pas la commutation entre les différents modes de fonctionnement.  The method and the device according to the invention for managing an internal combustion engine have the advantage over the state of the art of releasing the switching between the different operating modes when the deviation of the sum of the internal rate and the external rate of residual gases with respect to a setpoint or a quantity which depends on it, is within a predefined range. This makes it possible to execute the switching between the different operating modes according to the choice of the predefined range, independently of the compensation of the residual gases. This speeds up switching. The delay time for increasing the engine torque is reduced to a minimum and the driver of the vehicle equipped with such an internal combustion engine does not perceive the switching between the different operating modes.

D'une manière particulièrement avantageuse, on sélectionne la plage prédéfinie en fonction de la demande de charge. Cela permet d'accélérer la commutation entre les différents modes de fonc30 tionnement selon la charge demandée.  In a particularly advantageous manner, the predefined range is selected according to the load request. This makes it possible to speed up the switching between the different operating modes according to the load requested.

Il est particulièrement avantageux que la plage prédefinie soit choisie plus grande en fonction de l'augmentation de la demande de charge. Pour des demandes de charge importantes, cela permet de minimiser le temps de retard de l'augmentation du couple moteur. Ainsi, 35 le conducteur du véhicule équipé d'un tel moteur à combustion interne ne perçoit plus la commutation entre les différents modes de fonctionnement. Cela permet une accélération harmonieuse du véhicule avec un confort de conduite important. Dans le cas contraire, pour de faibles demandes de charge, on pourra choisir une plage prédéterminée, plus 5 faible, pour que toutes les compensations requises, en particulier la compensation des gaz résiduels ou de la charge en gaz résiduels puisse se faire. Ainsi, le passage entre les différents modes de fonctionnement sera harmonisé et le conducteur du véhicule percevra moins ou même pas du tout le retard de l'augmentation du couple moteur pour une telle 10 demande de charge faible.  It is particularly advantageous that the predefined range is chosen to be larger as a function of the increase in load demand. For large load demands, this minimizes the delay time of the increase in engine torque. Thus, the driver of the vehicle equipped with such an internal combustion engine no longer perceives the switching between the different operating modes. This allows a harmonious acceleration of the vehicle with significant driving comfort. Otherwise, for low load demands, a predetermined range, which is smaller, can be chosen so that all the required compensations, in particular the compensation of the residual gases or of the load of residual gases can be carried out. Thus, the transition between the different operating modes will be harmonized and the driver of the vehicle will perceive less or even not at all the delay in the increase in engine torque for such a low load request.

Il est également avantageux que la plage prédéfinie soit fixée par un seuil. Cela permet de définir d'une manière particulièrement simple la plage prédéfinie.  It is also advantageous that the predefined range is fixed by a threshold. This makes it possible to define the predefined range in a particularly simple way.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion interne, - la figure 2 est un diagramme fonctionnel pour la description du procédé et du dispositif de l'invention, - la figure 3a est un diagramme du degré d'actionnement de la pédale d'accélérateur en fonction du temps, - la figure 3b est un diagramme du taux de réintroduction des gaz 25 d'échappement en fonction du temps, - la figure 3c est un diagramme du couple moteur en fonction du temps, - la figure 3d est un diagramme du signal de libération en fonction du temps.  Drawings The present invention will be described below in more detail with the aid of an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a schematic view of an internal combustion engine, - Figure 2 is a functional diagram for the description of the process and the device of the invention, - FIG. 3a is a diagram of the degree of actuation of the accelerator pedal as a function of time, - FIG. 3b is a diagram of the rate of re-introduction of the exhaust gases as a function of time, - Figure 3c is a diagram of the engine torque as a function of time, - Figure 3d is a diagram of the release signal as a function of time.

Description de modes de réalisation de l'invention Selon la figure 1, la référence i désigne un moteur à combustion interne par exemple celui d'un véhicule automobile. Ce moteur à combustion interne 1 comprend un moteur thermique 55. Le moteur thermique ou moteur à combustion interne est par exemple un 35 moteur à essence. La chambre de combustion 60 du moteur 55 reçoit de l'air neuf par une alimentation en air neuf 30. La conduite d'alimentation en air ou conduite d'admission d'air 30 est équipée d'un débitmètre massique d'air 35, par exemple d'un débitmètre massique d'air à film chaud. Ce débitmètre mesure le débit massique d'air neuf 5 alimentant le moteur à essence 55 et transmet la valeur de mesure à un dispositif 15. Il s'agit par exemple d'une commande de moteur. La direction de l'écoulement de l'air neuf dans la conduite d'alimentation en air 30 est représentée à la figure 1 par une flèche. En aval du débitmètre massique d'air 35 selon le sens d'écoulement de l'air neuf, la 10 conduite 30 comporte un volet d'étranglement 40. L'importance du débit massique d'air neuf se règle sur une valeur prédéterminée en fonction de la position du volet d'étranglement. Pour cela, la commande de moteur 15 règle la position du volet d'étranglement 40 par un signal de commande approprié. En aval du volet d'étranglement 40, selon le sens de l'écoulement de l'air neuf, débouche une conduite de réintroduction des gaz d'échappement ou un canal de réintroduction des gaz d'échappement 5 dans la conduite d'alimentation en air 30. L'air neuf et les gaz d'échappement réintroduits arrivent dans la chambre de combustion 60 par une soupape d'admission non représentée à la figure 1. 20 Un injecteur 45 injecte directement du carburant dans la chambre de combustion 60. Pour cela, la soupape d'injection ou injecteur 45 est commandé par la commande de moteur 15 pour régler une masse ou dose de carburant prédefinie, à injecter. Cette masse de carburant prédéfinie, résulte du rapport de mélange air/carburant à obtenir dans la 25 chambre de combustion 60. La valeur de mesure de ce rapport de mélange air/carburant peut se déterminer par exemple à l'aide d'une sonde lambda non représentée à la figure 1, installée dans la conduite des gaz d'échappement 70 du moteur à combustion interne 1; à l'aide de ce rapport de mélange on règle la masse de carburant à injecter sur 30 une valeur de consigne à l'aide d'une régulation. Puis le mélange air/carburant formé dans la chambre de combustion 60 est allumé par une bougie d'allumage 50. La commande de moteur 15 peut également régler l'instant d'allumage pour obtenir un couple moteur prédefini à l'aide d'un signal de commande approprié. La combustion du mélange 35 air/carburant entraîne le piston du moteur 55 et ce dernier entraîne le vilebrequin. Le moteur 55 peut comporter un ou plusieurs cylindres.  Description of embodiments of the invention According to FIG. 1, the reference i designates an internal combustion engine, for example that of a motor vehicle. This internal combustion engine 1 comprises a heat engine 55. The heat engine or internal combustion engine is for example a gasoline engine. The combustion chamber 60 of the engine 55 receives fresh air by a supply of fresh air 30. The air supply pipe or air intake pipe 30 is equipped with a mass air flow meter 35, for example of a hot film air mass flow meter. This flow meter measures the mass flow of fresh air 5 supplying the gasoline engine 55 and transmits the measurement value to a device 15. This is for example an engine control. The direction of flow of fresh air in the air supply line 30 is shown in Figure 1 by an arrow. Downstream of the mass air flow meter 35 according to the direction of flow of the fresh air, the pipe 30 comprises a throttle flap 40. The importance of the mass flow of fresh air is adjusted to a predetermined value in depending on the position of the throttle flap. For this, the motor control 15 regulates the position of the throttle flap 40 by an appropriate control signal. Downstream of the throttle flap 40, according to the direction of flow of the fresh air, an exhaust gas reintroduction pipe or an exhaust gas reintroduction channel 5 opens into the supply line. air 30. The fresh air and the reintroduced exhaust gases arrive in the combustion chamber 60 by an intake valve not shown in FIG. 1. An injector 45 injects fuel directly into the combustion chamber 60. For that, the injection valve or injector 45 is controlled by the engine control 15 to regulate a predefined mass or dose of fuel to be injected. This predefined fuel mass results from the air / fuel mixture ratio to be obtained in the combustion chamber 60. The measurement value of this air / fuel mixture ratio can be determined for example using a lambda probe. not shown in Figure 1, installed in the exhaust gas line 70 of the internal combustion engine 1; with the aid of this mixing ratio, the mass of fuel to be injected is adjusted to a set value using regulation. Then the air / fuel mixture formed in the combustion chamber 60 is ignited by a spark plug 50. The engine control 15 can also adjust the ignition time to obtain a predefined engine torque using a appropriate control signal. The combustion of the air / fuel mixture 35 drives the piston of the engine 55 and the latter drives the crankshaft. The engine 55 may include one or more cylinders.

Pour des raisons de simplification, la figure 1 ne montre qu'un cylindre.  For reasons of simplification, Figure 1 shows only one cylinder.

Les gaz d'échappement produits par la combustion du mélange air/carburant dans la chambre de combustion 60 sont expulsés dans la 5 conduite de gaz d'échappement 70 par la soupape d'échappement non représentée à la figure 1. La direction de passage des gaz d'échappement dans la conduite de gaz d'échappement 70 est indiquée également par une flèche à la figure 1. Le canal de réintroduction des gaz d'échappement 5 dérive de la conduite de gaz d'échappement 70. Le 10 canal de réintroduction des gaz d'échappement 5 est équipé d'une soupape de réintroduction des gaz d'échappement 65 dont le degré d'ouverture permet de régler le taux de réintroduction des gaz d'échappement. Pour cela, la commande de moteur 15 règle la soupape de réintroduction des gaz d'échappement 65 ou son degré d'ouverture. 1 5 Inversement, la commande de moteur 15 déduit une valeur réelle du taux de réintroduction des gaz d'échappement à partir du degré d'ouverture effectif fourni, par exemple par un potentiomètre installé au niveau de la soupape de réintroduction des gaz d'échappement 65. De plus, selon la figure 1, il est prévu un élément de commande 10, par 20 exemple une pédale d'accélérateur, dont l'actionnement par le conducteur du véhicule permet de prédéfinir une charge souhaitée pour le moteur ou un couple demandé par le conducteur et que doit fournir le moteur, par l'intermédiaire de la commande de moteur 15.  The exhaust gases produced by the combustion of the air / fuel mixture in the combustion chamber 60 are expelled in the exhaust gas line 70 by the exhaust valve not shown in FIG. 1. The direction of passage of the exhaust gas in the exhaust gas line 70 is also indicated by an arrow in Figure 1. The exhaust gas reintroduction channel 5 is derived from the exhaust gas line 70. The reintroduction channel exhaust gas 5 is equipped with an exhaust gas reintroduction valve 65, the degree of opening of which makes it possible to adjust the rate of reintroduction of the exhaust gases. For this, the engine control 15 regulates the exhaust gas reintroduction valve 65 or its degree of opening. Conversely, the engine control 15 deduces a real value from the rate of reintroduction of exhaust gases from the effective degree of opening provided, for example by a potentiometer installed at the level of the valve for reintroduction of exhaust gases. 65. Furthermore, according to FIG. 1, there is provided a control element 10, for example an accelerator pedal, the actuation of which by the driver of the vehicle makes it possible to predefine a desired load for the engine or a requested torque. by the driver and to be supplied by the engine, via the engine control 15.

Dans le cas du moteur à essence 55 décrit ci-dessus, 25 équipé d'un système d'injection directe d'essence, on prévoit les deux modes de fonctionnement suivants: le mode stratifié, et le mode homogène. En mode stratifié, on règle dans la chambre de combustion 60 un rapport de mélange air/carburant, maigre; selon ce mode de fonctionnement, l'injection ne se fait qu'au niveau de la bougie d'allumage 50 de 30 sorte qu'il n'y a pas de mélange homogène d'air et de carburant dans la chambre de combustion 60. Au contraire, l'air et le carburant sont présents de manière stratifiée dans la chambre de combustion 60. Le mode de fonctionnement homogène règle un rapport stoechiométrique du mélange air/carburant pour lequel on a un mélange homogène entre 35 l'air et le carburant dans toute la chambre de combustion 60. Le mode stratifié s'applique notamment pour les faibles charges ou les faibles demandes de couple du moteur; en revanche, le mode homogène correspond notamment à des charges importantes ou des demandes de couple moteur importantes.  In the case of the gasoline engine 55 described above, equipped with a direct gasoline injection system, the following two operating modes are provided: the layered mode, and the homogeneous mode. In laminate mode, a lean air / fuel mixture ratio is set in the combustion chamber 60; according to this operating mode, the injection takes place only at the level of the spark plug 50 so that there is no homogeneous mixture of air and fuel in the combustion chamber 60. On the contrary, the air and the fuel are present in a stratified manner in the combustion chamber 60. The homogeneous operating mode regulates a stoichiometric ratio of the air / fuel mixture for which there is a homogeneous mixture between the air and the fuel throughout the combustion chamber 60. The laminate mode applies in particular for low loads or low engine torque demands; on the other hand, the homogeneous mode corresponds in particular to high loads or high engine torque requests.

Si le conducteur demande une charge importante ou un couple moteur important par son action sur la pédale d'accélérateur 10, alors partant du mode stratifié, on augmente tout d'abord le couple moteur jusqu'à une limite de mode de fonctionnement, c'est-à-dire que le véhicule est accéléré jusqu'à ce qu'il atteigne la limite du mode de 10 fonctionnement. Cette limite de mode de fonctionnement peut représenter une charge prédéfinie ou un couple moteur prédéfini; lorsqu'on atteint la charge ou le couple moteur prédéterminés, on commute du mode stratifié au mode homogène. Si dans l'exemple décrit la valeur réelle de la charge ou du couple moteur atteint la charge ou le couple 15 moteur prédéfinis en partant du mode stratifié, on atteint la limite de ce mode de fonctionnement et ainsi on commute en mode homogène. La valeur réelle de la charge peut être modélisée par exemple à partir du remplissage du moteur à essence 55; ce remplissage se détermine à son tour à partir de la valeur de mesure du débit massique d'air neuf 20 fournie par le débitmètre massique d'air 35 et de la commande de moteur 15 en fonction du degré d'ouverture de la soupape de réintroduction des gaz d'échappement 65 pour le taux de réintroduction des gaz d'échappement. La valeur réelle du couple moteur peut se déterminer à son tour à partir du champ de caractéristiques en fonction du remplis25 sage et du régime moteur. Le régime moteur (vitesse de rotation du moteur) se détermine à l'aide d'un capteur de vitesse de rotation 90 équipant le moteur 55 de la figure 1 et le signal est transmis à la commande de moteur 15. Le capteur de vitesse de rotation 90 détecte le nombre de tours du vilebrequin du moteur 55. La valeur prédéfinie de 30 la charge ou du couple moteur pour former la limite de fonctionnement peut par exemple s'obtenir suivant le point de fonctionnement du moteur à combustion interne 1, c'est-à-dire en fonction du régime moteur, du remplissage (charge), de la masse de carburant à injecter, de l'instant de l'allumage, de la température de l'huile du moteur et de la 35 pression dans la conduite d'admission entre le volet d'étranglement 40 et la chambre de combustion 60 dans la conduite d'alimentation en air 30 en procédant par une application appropriée pour garantir la conversion de la demande du conducteur à chaque point de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 et d'économiser si possible 5 du carburant. La température de l'huile du moteur et la pression dans la conduite d'admission ou conduite d'aspiration peuvent être mesurées ou être modélisées.  If the driver requests a large load or a large engine torque by his action on the accelerator pedal 10, then starting from the stratified mode, the engine torque is first increased to an operating mode limit, this that is, the vehicle is accelerated until it reaches the operating mode limit. This operating mode limit can represent a predefined load or a predefined engine torque; when the predetermined load or motor torque is reached, it switches from stratified to homogeneous mode. If in the example described the actual value of the load or the motor torque reaches the predefined load or the motor torque starting from the stratified mode, the limit of this operating mode is reached and thus one switches to homogeneous mode. The actual value of the load can be modeled, for example, from filling the petrol engine 55; this filling is determined in turn from the measurement value of the mass flow of fresh air 20 supplied by the mass air flow meter 35 and of the motor control 15 as a function of the degree of opening of the reintroduction valve. exhaust gas 65 for the rate of reintroduction of exhaust gas. The actual value of the engine torque can be determined in turn from the characteristics field as a function of the filling and the engine speed. The engine speed (engine speed) is determined using a speed sensor 90 fitted to the motor 55 of Figure 1 and the signal is transmitted to the engine control 15. The speed sensor rotation 90 detects the number of turns of the engine crankshaft 55. The predefined value of the engine load or torque to form the operating limit can for example be obtained according to the operating point of the internal combustion engine 1, c ' that is to say as a function of the engine speed, of the filling (load), of the mass of fuel to be injected, of the instant of ignition, of the engine oil temperature and of the pressure in the intake pipe between the throttle flap 40 and the combustion chamber 60 in the air supply pipe 30, using an appropriate application to guarantee the conversion of the driver's demand at each operating point of the combustion engine internal 1 e t save fuel if possible. The engine oil temperature and the pressure in the intake or suction line can be measured or modeled.

Lors de la commutation entre le mode stratifié et le mode homogène on équilibre les grandeurs suivantes: le remplissage de gaz 10 résiduels de la chambre de combustion 60 par les gaz d'échappement réintroduits, caractérisé par un taux externe de gaz résiduels, le remplissage de la chambre de combustion 60 par l'air neuf fourni au moteur à combustion interne 60 et les gaz d'échappements réintroduits dans la chambre de combustion 60, la position du volet d'étranglement 15 40 et/ou un volet de déplacement de charge prévu le cas échéant dans une dérivation non représentée à la figure 1, branchée en parallèle sur l'alimentation en air 30, le couple moteur et une ventilation de réservoir éventuelle, non représentée à la figure 1. Après avoir équilibré ces grandeurs et partant du mode stratifié on peut commuter dans le mode ho20 mogène pour fournir le couple moteur total demandé par le conducteur.  When switching between the laminate mode and the homogeneous mode, the following quantities are balanced: the filling of residual gases 10 from the combustion chamber 60 by the reintroduced exhaust gases, characterized by an external rate of residual gases, the filling of the combustion chamber 60 by the fresh air supplied to the internal combustion engine 60 and the exhaust gases reintroduced into the combustion chamber 60, the position of the throttle flap 15 40 and / or a load displacement flap provided where appropriate in a branch not shown in FIG. 1, connected in parallel to the air supply 30, the engine torque and any tank ventilation, not shown in FIG. 1. After having balanced these quantities and starting from the mode laminate you can switch to homogeneous ho20 mode to provide the total engine torque requested by the driver.

En commutant du mode stratifié au mode homogène et en réalisant la compensation correspondante, telle que décrite, on aura pendant l'accélération du véhicule demandée par le conducteur, un retard de l'augmentation du couple moteur pendant lequel il n'y aura pas d'autre 25 augmentation du couple moteur. La cause de ce retard de l'augmentation du couple moteur est la compensation du remplissage en gaz résiduel de la chambre de combustion 60. En mode stratifié on utilise des taux relativement élevés de réintroduction des gaz d'échappement alors que le mode homogène, notamment pour une 30 charge élevée, correspond à un taux faible ou pratiquement nul de réintroduction des gaz d'échappement. La compensation du remplissage en gaz résiduels se fait ainsi en partant du mode stratifié; le passage en mode homogène se fait par la fermeture totale de la soupape de réintroduction des gaz d'échappement 65 et ensuite par l'élimination de la 35 quantité de gaz d'échappement réintroduits, et qui subsiste encore dans la conduite d'aspiration entre le volet d'étranglement 40 et la chambre de combustion 60.  By switching from stratified to homogeneous mode and carrying out the corresponding compensation, as described, there will be, during the acceleration of the vehicle requested by the driver, a delay in the increase in the engine torque during which there will be no d further increase in engine torque. The cause of this delay in the increase in engine torque is the compensation for filling the residual gas with the combustion chamber 60. In stratified mode, relatively high rates of re-introduction of the exhaust gases are used while the homogeneous mode, in particular for a high load, corresponds to a low or practically zero rate of reintroduction of the exhaust gases. The filling of residual gases is thus compensated for starting from the stratified mode; switching to homogeneous mode is achieved by completely closing the exhaust gas reintroduction valve 65 and then by eliminating the quantity of exhaust gas reintroduced, which still remains in the suction line between the throttle flap 40 and the combustion chamber 60.

Ainsi, l'invention prévoit de commuter entre les différents modes de fonctionnement, ici le mode stratifié et le mode homogène, 5 c'est-à-dire de libérer les taux interne et externe de gaz résiduels dès que la déviation A de la somme de ces taux interne et externe de gaz résiduels par rapport à une valeur de consigne se situe dans une plage prédéfinie. Le taux interne de gaz résiduels correspond au retour des gaz d'échappement dans la chambre de combustion 60 à travers la sou10 pape d'échappement non représentée à la figure 1. La valeur de consigne de la somme des taux interne et externe de gaz résiduels est prédéfinie comme grandeur de sortie d'un champ de caractéristiques obtenu par application ou encore d'une caractéristique obtenue par application en fonction du degré d'actionnement de la pédale d'accélérateur 10. La plage prédéfinie peut être choisie en fonction de la demande de charge ou de la demande de couple moteur par le conducteur correspondant au degré d'actionnement de la pédale d'accélérateur 10 à partir de la commande de moteur 15. La plage prédéfinie peut ainsi être augmentée ou choisie plus grande à mesure qu'augmente la de20 mande de charge ou la demande de couple moteur. La plage prédéfinie peut par exemple se fixer à l'aide d'un seuil. Cela permet de libérer la commutation entre le mode stratifié et le mode homogène si la déviation A décrite ci-dessus passe en dessous du seuil; ce seuil est augmenté en fonction de la demande de charge ou de couple moteur. Cela signifie 25 qu'en fonction de l'augmentation de la demande de charge ou de couple moteur, la commutation du mode stratifié vers le mode homogène, visà-vis d'une réintroduction des gaz d'échappement, sera libérée pour permettre des déviations A plus importantes, ce qui diminue ou minimise la durée nécessaire à la commutation. Ainsi, on n'attend pas que 30 la soupape de réintroduction des gaz d'échappement 65 soit fermée ou que la quantité de gaz d'échappement réintroduite et qui subsiste dans la conduite d'admission ait disparu. On minimise ainsi la durée de temporisation pour la commutation du mode stratifié au mode homogène si bien que le conducteur ne percevra pas la commutation ou seulement 35 de manière négligeable. La commutation du mode stratifié vers le mode homogène sera ainsi accélérée de manière significative. On augmente dans ces conditions l'accélération harmonieuse du véhicule et le confort de conduite. La charge (remplissage) et le couple moteur s'établiront ainsi sans retard et plus rapidement. Cela se répercute de manière si5 gnificative sur l'accélération et la vitesse du véhicule. Pour une demande de charge (ou de couple moteur) faible, comme celle qui correspond par exemple à une conduite à vitesse constante ou avec des accélérations non brutales, le seuil sera d'autant plus faible de sorte que la libération de la commutation pour passer du mode stratifié au 10 mode homogène ne se fera que pour une diminution correspondante de la déviation A en dessous du seuil et ainsi pour un taux faible de réintroduction des gaz d'échappement; le temps disponible pour commuter ou pour passer du mode stratifié au mode homogène sera plus grand et il faudra une compensation plus longue pour le remplissage en gaz ré15 siduels. Cela permet d'harmoniser la transition du mode stratifié au mode homogène. Du fait de la plus faible demande de charge ou de couple moteur, le couple moteur augmentera plus lentement et le véhicule sera accéléré moins fortement. C'est pourquoi le conducteur ne percevra pas le retard de la commutation par un allongement de la 20 compensation du remplissage en gaz résiduels ou ne percevra pas cette commutation. Pour de telles faibles demandes de charge ou de couple il faudra également une compensation précise du remplissage en gaz résiduels, du couple moteur et du remplissage (charge).  Thus, the invention provides for switching between the different operating modes, here the stratified mode and the homogeneous mode, that is to say to release the internal and external residual gas rates as soon as the deviation A of the sum of these internal and external residual gas rates with respect to a setpoint is within a predefined range. The internal residual gas rate corresponds to the return of the exhaust gases into the combustion chamber 60 through the exhaust valve not shown in FIG. 1. The set value of the sum of the internal and external residual gas rates is predefined as the output quantity of a field of characteristics obtained by application or of a characteristic obtained by application according to the degree of actuation of the accelerator pedal 10. The predefined range can be chosen according to demand load or engine torque demand by the driver corresponding to the degree of actuation of the accelerator pedal 10 from the engine control 15. The predefined range can thus be increased or chosen greater as it increases the load request or the engine torque request. The predefined range can for example be set using a threshold. This makes it possible to free the switching between the stratified mode and the homogeneous mode if the deviation A described above falls below the threshold; this threshold is increased as a function of the load or engine torque demand. This means that as a function of the increase in the demand for load or engine torque, the switching from the stratified mode to the homogeneous mode, vis-à-vis the reintroduction of the exhaust gases, will be released to allow deviations. A larger ones, which decreases or minimizes the time required for switching. Thus, it is not expected that the exhaust gas re-introduction valve 65 is closed or that the amount of exhaust gas re-introduced and which remains in the intake line has disappeared. This minimizes the delay time for switching from stratified to homogeneous mode so that the driver will not perceive the switching or only negligibly. Switching from laminate to homogeneous mode will be significantly accelerated. In these conditions, the harmonious acceleration of the vehicle and the driving comfort are increased. The load (filling) and the engine torque will thus be established without delay and more quickly. This has a significant effect on the acceleration and speed of the vehicle. For a low load (or engine torque) request, such as that which corresponds for example to driving at constant speed or with non-abrupt acceleration, the threshold will be all the more low so that the release of the switching to pass from the stratified mode to the homogeneous mode will only be done for a corresponding decrease in the deviation A below the threshold and thus for a low rate of reintroduction of the exhaust gases; the time available for switching or switching from laminate to homogeneous mode will be greater and longer compensation will be required for filling with residual gases. This helps harmonize the transition from laminate to homogeneous mode. Due to the lower demand for load or engine torque, the engine torque will increase more slowly and the vehicle will be accelerated less strongly. This is why the driver will not perceive the delay in switching by an extension of the compensation for filling with residual gases or will not perceive this switching. For such low load or torque demands, precise compensation for filling with residual gases, engine torque and filling (load) will also be necessary.

La figure 2 montre un diagramme fonctionnel de la 25 structure du dispositif selon l'invention ou du développement du procédé de l'invention. Ce diagramme fonctionnel peut être implémenté par programme et/ou dans un circuit de la commande de moteur 15. Ainsi, une caractéristique 75 recevra par exemple le degré d'actionnement wped de la pédale d'accélérateur 10. La caractéristique (ou courbe ca30 ractéristique) 75 peut être obtenue par application faite sur un banc d'essai, c'est-à-dire un essai effectué sur un banc d'essais, et elle détermine le seuil S en fonction du degré d'actionnement wped. On augmentera le seuil S en fonction du degré d'actionnement croissant wped, c'est-à-dire en fonction de l'augmentation de la demande de charge ou 35 de couple moteur. Par exemple on peut se limiter à définir deux seuils entre lesquels on commute pour un certain degré d'actionnement prédéfini wpedv. Le seuil S est fourni à une unité de libération 25. L'unité de libération 25 reçoit en outre la valeur réelle agr_réel du taux de réintroduction des gaz d'échappement. L'unité de libération 25 compare 5 l'amplitude de la déviation A par rapport au seuil S. Dès que la déviation A a une amplitude inférieure au seuil S, la sortie de l'unité de libération 25 met à l'état un signal de libération f; ce signal commande une installation de commutation 25 en forme de commutateur pour émettre un signal de commande 85 réglant le mode homogène. La soupape 10 d'injection 45 et/ou le volet d'étranglement 40 seront commandés de manière correspondante par la commande de moteur 15 pour régler un rapport de mélange air/carburant stoechiométrique dans la chambre de combustion 60. Si la déviation A est supérieur au seuil S, le signal de libération f à la sortie de l'unité de libération 25 sera remis à l'état ini15 tial et le commutateur 20 sera commandé pour émettre un signal de commande 80 réglant le mode stratifié. De façon correspondante, la commande de moteur 15 commande l'injecteur 45 et/ou le volet d'étranglement 40 pour régler un rapport de mélange air/carburant, maigre dans la chambre de combustion 60.  FIG. 2 shows a functional diagram of the structure of the device according to the invention or of the development of the method of the invention. This functional diagram can be implemented by program and / or in a circuit of the motor control 15. Thus, a characteristic 75 will receive for example the degree of actuation wped of the accelerator pedal 10. The characteristic (or characteristic curve ca30 ) 75 can be obtained by application made on a test bench, that is to say a test carried out on a test bench, and it determines the threshold S according to the degree of actuation wped. The threshold S will be increased as a function of the increasing degree of actuation wped, that is to say as a function of the increase in the demand for load or motor torque. For example, we can limit ourselves to defining two thresholds between which we switch for a certain predefined actuation wpedv. The threshold S is supplied to a release unit 25. The release unit 25 also receives the actual actual value of the rate of reintroduction of the exhaust gases. The release unit 25 compares the amplitude of the deviation A with respect to the threshold S. As soon as the deviation A has an amplitude less than the threshold S, the output of the release unit 25 sets a signal release f; this signal controls a switching installation 25 in the form of a switch for emitting a control signal 85 regulating the homogeneous mode. The injection valve 45 and / or the throttle flap 40 will be controlled correspondingly by the engine control 15 to adjust a stoichiometric air / fuel mixture ratio in the combustion chamber 60. If the deflection A is greater at threshold S, the release signal f at the output of the release unit 25 will be reset to the initial state and the switch 20 will be controlled to transmit a control signal 80 setting the laminate mode. Correspondingly, the engine control 15 controls the injector 45 and / or the throttle flap 40 to adjust a lean air / fuel mixture ratio in the combustion chamber 60.

Le diagramme fonctionnel selon la figure 2 se réalise simplement et ne représente qu'une mise en oeuvre d'application très réduite tant sur le plan des programmes que celui des circuits. La charge supplémentaire au niveau de la commande de moteur 15 liée à la puissance de calcul supplémentaire, ainsi requise, est minimale.  The functional diagram according to FIG. 2 is carried out simply and only represents a very reduced application implementation both in terms of the programs and that of the circuits. The additional load on the motor control 15 linked to the additional computing power thus required is minimal.

Les figures 3a-3d montrent à titre d'exemple et de manière schématique le passage du mode stratifié au mode homogène en utilisant des diagrammes. La figure 3a montre l'évolution du degré d'actionnement wped de la pédale d'accélérateur 10 en fonction du temps t. A partir d'une valeur de départ relativement faible wpedl, le 30 degré d'actionnement wped augmente du fait de l'actionnement par le conducteur à partir d'un premier instant t l. Pendant l'actionnement de la pédale d'accélérateur 10 à la valeur de départ wpdl, le moteur à combustion interne 1 fonctionne en mode stratifié. Cela signifie selon la figure 3b, qui représente la déviation A en fonction du temps t, que cette 35 déviation A aura une valeur élevée au-dessus du seuil S. A un second Il instant t2 après le premier instant tl, du fait de l'augmentation du degré d'actionnement wped de la pédale d'accélérateur 10 et ainsi de l'augmentation de la demande de charge ou de couple moteur, on réduira la déviation A jusqu'à zéro en utilisant la régulation de réintroduction 5 des gaz d'échappement de la commande de moteur 15. De façon correspondante selon la figure 3c, qui montre le couple moteur M en fonction du temps t, ce couple moteur M augmentera avec l'augmentation du degré d'actionnement wped de la pédale d'accélérateur 10 d'une manière plus forte, sensiblement à partir du second instant t2. A partir du 10 troisième instant t3 après le second instant t2, la déviation A passe en dessous du seuil S. Ainsi, au troisième instant t3, le signal de libération f à la sortie de l'unité de libération 25 selon la figure 3d (celle-ci représente le signal de libération f en fonction du temps t) passera de l'état zéro à l'état un; on libérera ainsi la commutation vers le mode homo15 gène. La durée de la commutation du mode stratifié au mode homogène commence sensiblement à l'instant t2 et se termine à l'instant t3; cette durée correspond par exemple à 80 ms. La compensation du remplissage en gaz résiduels continuer à se faire et la valeur de consigne agrcons et la valeur réelle agrréel du taux de réintroduction des gaz 20 d'échappement seront mises à zéro par la fermeture complète de la soupape de réintroduction des gaz d'échappement 65 à un instant qui suit le troisième instant t3. L'opération de commutation du mode stratifié au mode homogène sera toutefois libérée bien avant la fin de la compensation.  Figures 3a-3d show by way of example and schematically the transition from laminate to homogeneous mode using diagrams. FIG. 3a shows the evolution of the degree of actuation wped of the accelerator pedal 10 as a function of time t. From a relatively low starting value wpedl, the degree of actuation wped increases due to actuation by the driver from a first instant t l. During the actuation of the accelerator pedal 10 at the starting value wpdl, the internal combustion engine 1 operates in stratified mode. This means according to FIG. 3b, which represents the deviation A as a function of time t, that this deviation A will have a high value above the threshold S. At a second Il instant t2 after the first instant tl, due to the increase in the degree of actuation wped of the accelerator pedal 10 and thus of the increase in the load or engine torque demand, the deviation A will be reduced to zero by using the gas reintroduction control 5 exhaust of the engine control 15. Correspondingly according to FIG. 3c, which shows the engine torque M as a function of time t, this engine torque M will increase with the increase in the degree of actuation wped of the accelerator pedal 10 in a stronger manner, substantially from the second instant t2. From the third instant t3 after the second instant t2, the deviation A passes below the threshold S. Thus, at the third instant t3, the release signal f at the output of the release unit 25 according to FIG. 3d ( this represents the release signal f as a function of time t) will go from state zero to state one; this will free the switching to homo15 gene mode. The duration of the switching from the stratified mode to the homogeneous mode begins substantially at time t2 and ends at time t3; this duration corresponds for example to 80 ms. Compensation for the residual gas filling continue to be made and the agrcons set value and the actual actual value of the exhaust gas reintroduction rate will be set to zero by completely closing the exhaust gas reintroduction valve. 65 at an instant following the third instant t3. The operation of switching from the laminated mode to the homogeneous mode will however be released well before the end of the compensation.

Dans l'exemple de réalisation décrit, la compensation du remplissage de la chambre de combustion 60 par l'air neuf alimentant cette chambre 60 et les gaz d'échappement qui lui sont fournis, la position du volet d'étranglement 40 et/ou un volet de déplacement de charge prévu le cas échéant dans une dérivation non représentée à la 30 figure 1 et branchée en parallèle à la conduite d'alimentation en air 30, le couple moteur et la ventilation de réservoir éventuelle mais non représenté à la figure 1, ne seront pas pris en compte dans la commutation entre le mode stratifié et le mode homogène.  In the embodiment described, compensation for the filling of the combustion chamber 60 with the fresh air supplying this chamber 60 and the exhaust gases supplied to it, the position of the throttle flap 40 and / or a load displacement flap provided, where appropriate, in a branch not shown in FIG. 1 and connected in parallel to the air supply line 30, the engine torque and any tank ventilation, but not shown in FIG. 1, will not be taken into account when switching between laminate and homogeneous mode.

Dans l'exemple décrit, le taux de réintroduction des gaz 35 d'échappement a été utilisé comme grandeur pour déterminer la libéra- tion de la commutation entre le mode stratifié et le mode homogène. En variante, on peut également utiliser de manière appropriée une grandeur dépendant du taux de réintroduction des gaz d'échappement, par exemple le remplissage (charge) de la chambre de combustion 60 seu5 lement sur la base des gaz d'échappement réintroduits ou de la position ou du degré d'ouverture de la soupape de réintroduction des gaz d'échappement 65, comme grandeur pour déterminer la libération de la commutation entre le mode stratifié et le mode homogène. Le remplissage de la chambre de combustion 60 seulement avec la réintroduction 10 des gaz d'échappement, c'est-à-dire sans prendre en compte l'air neuf fourni, peut se déterminer par exemple à l'aide d'un débitmètre non représenté à la figure 1, équipant le canal de retour des gaz d'échappement 5 et qui mesure le débit massique des gaz d'échappement. Cela peut également se faire par une modélisation. 15  In the example described, the exhaust gas reintroduction rate was used as a quantity to determine the release of the switching between the laminate mode and the homogeneous mode. As a variant, a quantity depending on the rate of reintroduction of the exhaust gases can also be appropriately used, for example the filling (charge) of the combustion chamber 60 only on the basis of the reintroduced exhaust gases or the position or degree of opening of the exhaust gas reintroduction valve 65, as a quantity for determining the release of the switching between the laminate mode and the homogeneous mode. The filling of the combustion chamber 60 only with the reintroduction of the exhaust gases, that is to say without taking into account the fresh air supplied, can be determined for example using a non-flowmeter. shown in Figure 1, equipping the exhaust gas return channel 5 and which measures the mass flow rate of the exhaust gases. This can also be done by modeling. 15

Claims (4)

REVENDICATIONS 1 ) Procédé de gestion d'un moteur à combustion interne (1), notamment d'un véhicule automobile comportant une conduite de réintroduction des gaz d'échappement (5), selon lequel on commute entre différents modes de fonctionnement du moteur (1), caractérisé en ce qu' on libère la commutation entre les différents modes de fonctionnement si la déviation de la somme du taux interne et du taux externe de gaz résiduels par rapport à une valeur de consigne ou une grandeur qui en 10 dépend, se situe dans une plage prédéfinie.  1) Method for managing an internal combustion engine (1), in particular a motor vehicle comprising an exhaust gas reintroduction pipe (5), according to which one switches between different operating modes of the engine (1) , characterized in that the switching between the different operating modes is freed if the deviation of the sum of the internal rate and the external rate of residual gases from a setpoint or a quantity which depends thereon is within a predefined range. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on sélectionne la plage prédéfinie en fonction de la demande de charge. 15 3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' choisit une plage prédéterminée plus grande en fonction de l'augmentation de la demande de charge. 20 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la demande de charge à partir de la position d'un élément de commande (10) , notamment de la pédale d'accélérateur. 25 5 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on fixe la plage prédéterminée par un seuil.  2) Method according to claim 1, characterized in that the predefined range is selected according to the load request. 3) Method according to claim 2, characterized in that chooses a larger predetermined range depending on the increase in load demand. 4) Method according to claim 1, characterized in that the load request is determined from the position of a control element (10), in particular of the accelerator pedal. 5) Method according to claim 1, characterized in that the predetermined range is fixed by a threshold. 6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on sélectionne comme mode de fonctionnement, un mode stratifié et un mode homogène pour une injection directe de carburant.  6) Method according to claim 1, characterized in that a laminated mode and a homogeneous mode for direct fuel injection are selected as the operating mode. 7 ) Dispositif (15) pour gérer un moteur à combustion interne (1), notamment celui d'un véhicule, comportant une conduite de réintroduction des gaz d'échappement (5) et une installation de commutation (20) qui commute entre différents modes de fonctionnement du moteur à combustion (1), caractérisé par une unité de libération (25) qui libère la commutation entre les différents modes de fonctionnement si la déviation de la somme du taux interne et du taux externe de gaz résiduels diffère d'une valeur de 10 consigne ou d'une grandeur qui en dépend dans une plage prédéfinie.  7) Device (15) for managing an internal combustion engine (1), in particular that of a vehicle, comprising an exhaust gas reintroduction pipe (5) and a switching installation (20) which switches between different modes of the combustion engine (1), characterized by a release unit (25) which releases the switching between the different operating modes if the deviation of the sum of the internal rate and the external rate of residual gases differs by a value of 10 setpoint or of a quantity which depends on it within a predefined range.
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