FR2917126A1 - Exhaust gas recirculation system diagnosing and controlling system for e.g. diesel engine, has regulation block regulating temperature of recycled gas via non linear action on bypass valve based on set point temperature of exhaust gas - Google Patents

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Abstract

The system has an exhaust gas recirculation (EGR) pipe (8) for partially recirculation exhaust gas. A bypass pipe (9) of an EGR exchanger (82) is connected on a pipe (8) in upstream of a valve (81), and to the pipe (8) in downstream of the exchanger and in upstream of an EGR valve (83). A temperature sensor (101) measures temperature of recycled gas before admitting mixture with air into an engine. A regulation block (103) regulates the temperature of the recycled gas via a non linear action on a bypass valve (91) of the pipe (9) based on set point temperature of the gas. An independent claim is also included for a method for controlling an internal combustion engine.

Description

i SYSTEME ET PROCEDE DE CONTROLE ET DE DIAGNOSTIC D'UN SYSTEME DESYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING AND DIAGNOSING A SYSTEM OF

RECIRCULATION DE GAZ D'ÉCHAPPEMENTRECIRCULATION OF EXHAUST GAS

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un groupe motopropulseur, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un moteur à combustion interne, suralimenté au moyen d'un compresseur, en particulier d'un turbocompresseur. Le domaine technique auquel se rapporte l'invention est le contrôle du moteur à combustion interne, et sa gestion au moyen de l'ensemble de ses capteurs et actionneurs. L'ensemble des lois de contrôle de la commande (stratégies logicielles) et des paramètres de caractérisation (calibrations) du moteur est contenu dans un calculateur également appelé UCE (unité de contrôle électronique). L'invention a plus précisément pour objet un système et un procédé de contrôle et de diagnostic d'un système EGR pour un moteur diesel suralimenté par 15 turbocompresseur.  FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a powertrain, in particular for a motor vehicle, comprising an internal combustion engine, supercharged by means of a compressor, in particular a turbocharger. The technical field to which the invention relates is the control of the internal combustion engine, and its management by means of all of its sensors and actuators. The set of control laws of control (software strategies) and characterization parameters (calibrations) of the engine is contained in a computer also called ECU (electronic control unit). The invention more specifically relates to a system and a method for controlling and diagnosing an EGR system for a turbocharged supercharged diesel engine.

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION La suralimentation d'un moteur à combustion interne, notamment un moteur Diesel, consiste à l'alimenter au moyen d'un turbocompresseur avec de l'air qui est 20 comprimé à une pression supérieure à la pression atmosphérique, de manière à augmenter la puissance du moteur. Au fil des années, les normes limitant la quantité de polluants produits à l'échappement d'un véhicule sont devenues de plus en plus sévères. Parmi ces polluants, on trouve les oxydes d'azote (NOx) et les particules de suies. 25 Pour répondre à ces normes, les moteurs ont intégré un circuit reliant le collecteur d'échappement au plenum du collecteur d'admission. En général, le circuit comprend une vanne, dite vanne EGR, qui permet de réguler la quantité de gaz d'échappement allant à l'admission. Par l'intermédiaire de ce circuit, des gaz d'échappement ou EGR (acronyme du terme anglo-saxon Exhaust Gaz 30 Recirculation) sont réintroduits à l'admission. Le mélange admis dans le moteur est donc un mélange d'air frais issu du compresseur et de gaz EGR issus du collecteur d'échappement. Inertes vis-à-vis de la combustion, les gaz EGR réintroduits ont pour effet de diminuer la température maximale de combustion et de diminuer l'excès d'oxygène en comparaison avec un moteur diesel similaire dépourvu d'un circuit d'EGR.  BACKGROUND OF THE INVENTION The supercharging of an internal combustion engine, in particular a diesel engine, consists of feeding it by means of a turbocharger with air which is compressed at a pressure greater than atmospheric pressure. in order to increase the power of the engine. Over the years, standards limiting the amount of pollutants produced in the exhaust of a vehicle have become increasingly severe. These pollutants include nitrogen oxides (NOx) and soot particles. To meet these standards, the motors have integrated a circuit connecting the exhaust manifold to the plenum of the intake manifold. In general, the circuit comprises a valve, called EGR valve, which regulates the amount of exhaust gas going to the intake. Via this circuit, exhaust gases or EGR (acronym for the Exhaust Gas 30 Recirculation) are reintroduced on admission. The mixture admitted into the engine is a mixture of fresh air from the compressor and EGR gas from the exhaust manifold. Inert with respect to combustion, the reintroduced EGR gases have the effect of reducing the maximum combustion temperature and decreasing the excess oxygen compared with a similar diesel engine without an EGR circuit.

La formation des NOx se trouve en effet favorisée dans une combustion dont la température et le taux d'oxygène sont élevés, tandis que la formation des particules de suie est favorisée par un taux d'oxygène faible. La réintroduction des gaz EGR a donc comme conséquence directe la diminution de la quantité de Nox et l'augmentation du nombre de particules de suie à l'issue de la combustion. On parle alors de compromis NOx / particules à gérer par la quantité de gaz EGR réintroduits. Pour réduire les émissions de particules, on installe entre la turbine et le silencieux un filtre à particules (FAP) composé d'un ensemble de micro-canaux dans lesquels une grande partie des particules se trouvent piégées. Une fois le filtre saturé en particules, il faut le vider en brûlant les particules, cette phase étant appelée régénération . La régénération peut être obtenue soit par un dispositif de chauffe, soit par des réglages du moteur spécifiques. Afin de passer les futures normes, il est nécessaire d'augmenter les débits de gaz d'échappement recirculés. A cet effet, un refroidisseur air/eau a été placé dans le circuit d'EGR, afin de refroidir le mélange d'admission et par conséquent d'augmenter le remplissage du moteur et la quantité de gaz EGR entrant dans le moteur. Toutefois, le fonctionnement à des températures d'air trop basses à l'entrée du moteur augmente la production des HC (hydrocarbures) / CO (monoxyde de carbone) à l'échappement et retarde l'amorçage du catalyseur d'oxydation lors des démarrages à froid. Les niveaux d'émissions HC / CO deviennent donc problématiques pour le respect des futures normes. On parle donc désormais de compromis NOx / particules / HC / CO . Une solution très répandue pour ne pas refroidir les gaz EGR au début du cycle NMVEG consiste à former un bypass ON / OFF du refroidisseur EGR (le cycle NMVEG est un cycle de roulage normalisé pour l'homologation de la dépollution du véhicule).  The formation of NOx is indeed favored in a combustion whose temperature and oxygen level are high, while the formation of soot particles is favored by a low oxygen level. The reintroduction of EGR gases therefore has the direct consequence of reducing the amount of NOx and increasing the number of soot particles at the end of combustion. This is called NOx / particle compromise to be managed by the amount of EGR gas reintroduced. To reduce particulate emissions, a particulate filter (DPF) consisting of a set of micro-channels in which a large portion of the particles are trapped is installed between the turbine and the silencer. Once the filter is saturated with particles, it must be emptied by burning the particles, this phase being called regeneration. The regeneration can be obtained either by a heating device or by specific engine settings. In order to pass the future standards, it is necessary to increase the flows of recirculated exhaust gas. For this purpose, an air / water cooler has been placed in the EGR circuit, in order to cool the intake mixture and consequently to increase the engine filling and the amount of EGR gas entering the engine. However, operation at too low air temperatures at the engine inlet increases the production of HC (hydrocarbons) / CO (carbon monoxide) at the exhaust and delays the initiation of the oxidation catalyst during start-up. Cold. HC / CO emission levels are therefore becoming problematic for compliance with future standards. We are now talking about NOx / particle / HC / CO compromises. A common solution for not cooling the EGR gases at the beginning of the NMVEG cycle is to form an EGR cooler on / off bypass (the NMVEG cycle is a normalized taxi cycle for vehicle clearance certification).

Cette solution a été améliorée par la Demanderesse dans sa demande de brevet FR 0655432, qui a remplacé le bypass ON / OFF par un bypass proportionnel. Toutefois, ce système, bien qu'il introduise un degré de de liberté supplémentaire dans la gestion du compromis NOx / particules / HC / CO, présente deux principaux inconvénients. Le premier est le fait que l'utilisation d'un système linéaire pour contrôler un système nonlinéaire en complexifie la mise au point. En effet, il est nécessaire de faire varier les gains du régulateur selon le point de fonctionnement, ce qui occasionne des risques d'instabilité. Un deuxième inconvénient est l'absence de prépositionnement en boucle ouverte, c'est-à-dire que le régulateur n'anticipe pas les variations du système mais réagit seulement en fonction de l'erreur, ce qui induit nécessairement un retard dans les performances de régulation. Par ailleurs, les documents US 7,017,561 et US 2005/229,908 décrivent des procédés de contrôle de la température des gaz d'admission pour un moteur diesel ayant une combustion homogène (HCCI). Toutefois, le bouclage se fait sur la combustion et non sur une mesure directe de la température des gaz EGR. Ces procédés ne permettent pas non plus d'effectuer un diagnostic du système EGR.  This solution has been improved by the Applicant in his patent application FR 0655432, which replaced the bypass ON / OFF by a proportional bypass. However, this system, although introducing an additional degree of freedom in the management of the NOx / particle / HC / CO compromise, has two main disadvantages. The first is the fact that the use of a linear system to control a nonlinear system makes it more complex to focus. Indeed, it is necessary to vary the gains of the regulator according to the point of operation, which causes risks of instability. A second disadvantage is the absence of open-loop prepositioning, ie the controller does not anticipate the variations of the system but reacts only according to the error, which necessarily induces a delay in the performances. regulation. Furthermore, documents US 7,017,561 and US 2005 / 229,908 describe methods for controlling the temperature of the intake gases for a diesel engine having a homogeneous combustion (HCCI). However, the loopback is done on combustion and not on a direct measurement of the temperature of the EGR gas. These methods also do not allow a diagnosis of the EGR system.

BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION L'invention a pour objectif d'apporter une solution à ces problèmes en proposant un procédé de contrôle utilisant une modélisation physique du système non linéaire. Conformément à l'invention, il est proposé un système de contrôle d'un moteur à combustion interne, comprenant : - un conduit de recirculation partielle des gaz d'échappement, ce conduit étant équipé d'une vanne, d'un refroidisseur et d'une vanne de contrôle du taux de gaz d'échappement recyclés, - un conduit de dérivation du refroidisseur, piqué sur le conduit précédent en amont de la vanne et venant se raccorder à ce conduit en aval du refroidisseur et en amont de la vanne, ce conduit de dérivation étant muni d'une vanne de bypass. Le système est caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de température disposé de manière à mesurer la température des gaz recyclés avant leur mélange avec l'air admis dans le moteur et un moyen de régulation de la température des gaz d'échappement recyclés par une action non linéaire sur la vanne de bypass en fonction d'une température de consigne des gaz d'échappement recyclés. De manière particulièrement avantageuse, le système comprend un moyen d'élaboration de la température de consigne des gaz d'échappement recyclés à partir d'une cartographie de valeurs de consigne en fonction du régime du moteur et du débit de carburant. Le moyen d'élaboration de la température de consigne des gaz d'échappement recyclés comprend préférentiellement une cartographie de valeurs de correction de la température de consigne des gaz d'échappement recyclés en fonction du débit d'air admis dans le moteur. Selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non limitatives de l'invention : - le moyen d'élaboration de la température de consigne des gaz d'échappement recyclés comprend une cartographie de valeurs de correction de la température de consigne des gaz d'échappement recyclés en fonction de la température d'un dispositif de traitement catalytique des gaz d'échappement, - le moyen de régulation reçoit en entrée la température du collecteur d'échappement et la température du liquide de refroidissement du refroidisseur et 20 émet en sortie un signal de commande de la vanne de bypass, - le système comprend un moyen de diagnostic de l'encrassement du refroidisseur, recevant en entrée la différence entre l'efficacité du refroidisseur et l'efficacité donnée par une cartographie statique, capable de détecter une défaillance si ladite différence reste supérieure à un seuil déterminé au-delà d'une durée 25 déterminée. Un autre objet de l'invention concerne un procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne comprenant : - un conduit de recirculation partielle des gaz d'échappement, ce conduit étant équipé d'une vanne, d'un refroidisseur et d'une vanne de contrôle du taux de gaz 30 d'échappement recyclés, - un conduit de dérivation du refroidisseur, piqué sur le conduit précédent en amont de la vanne et venant se raccorder à ce conduit en aval du refroidisseur et en amont de la vanne, ce conduit de dérivation étant muni d'une vanne de bypass. Le procédé est caractérisé en ce que l'on régule la température des gaz d'échappement recyclés, mesurée avant leur mélange avec l'air admis dans le moteur, en agissant de façon non linéaire sur la vanne de bypass en fonction d'une température de consigne des gaz d'échappement recyclés. De manière avantageuse, la température de consigne des gaz d'échappement recyclés est déterminée à partir d'une cartographie de température des gaz d'échappement recyclés en fonction du régime du moteur et du débit de carburant injecté dans le moteur. La température de consigne des gaz d'échappement recyclés est préférentiellement corrigée en fonction du débit d'air admis dans le moteur et de la température d'un dispositif de traitement catalytique des gaz d'échappement.  BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a solution to these problems by proposing a control method using a physical model of the nonlinear system. According to the invention, there is provided a control system of an internal combustion engine, comprising: a partial exhaust gas recirculation duct, this duct being equipped with a valve, a cooler and a a control valve for the recycled exhaust gas rate, a bypass duct of the cooler, stitched on the preceding duct upstream of the valve and coming to be connected to this duct downstream of the cooler and upstream of the valve, this bypass duct being provided with a bypass valve. The system is characterized in that it comprises a temperature sensor arranged to measure the temperature of the recycled gases before they are mixed with the air admitted into the engine and a means for regulating the temperature of the exhaust gases recycled by the engine. a non-linear action on the bypass valve as a function of a set temperature of the recycled exhaust gases. In a particularly advantageous manner, the system comprises means for generating the target temperature of the recycled exhaust gases from a mapping of set values as a function of the engine speed and the fuel flow rate. The means for generating the desired temperature of the recycled exhaust gas preferably comprises a mapping of values for correcting the set temperature of the recycled exhaust gas as a function of the air flow admitted into the engine. According to other advantageous but non-limiting characteristics of the invention: the means for generating the desired temperature of the recycled exhaust gases comprises a mapping of values for correcting the target temperature of the exhaust gases recycled to as a function of the temperature of a catalytic exhaust gas treatment device, - the regulating means receives as input the temperature of the exhaust manifold and the temperature of the cooling liquid of the cooler and outputs a control signal of the bypass valve, the system comprises means for diagnosing fouling of the cooler, receiving as input the difference between the efficiency of the cooler and the efficiency given by a static map, capable of detecting a failure if said difference remains above a determined threshold beyond a determined duration. Another subject of the invention concerns a method of controlling an internal combustion engine comprising: a partial exhaust gas recirculation duct, this duct being equipped with a valve, a cooler and a recycled exhaust gas rate control valve, - a bypass duct of the cooler, stitched on the preceding duct upstream of the valve and coming to be connected to this duct downstream of the cooler and upstream of the valve, this bypass duct being provided with a bypass valve. The method is characterized in that the temperature of the recycled exhaust gas, measured before mixing with the air admitted into the engine, is regulated by acting in a non-linear manner on the bypass valve as a function of a temperature. setpoint of recycled exhaust gas. Advantageously, the target temperature of the recycled exhaust gas is determined from a map of the temperature of the recycled exhaust gas as a function of the engine speed and the fuel flow injected into the engine. The target temperature of the recycled exhaust gas is preferably corrected according to the intake air flow rate in the engine and the temperature of a catalytic exhaust gas treatment device.

Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse du procédé selon l'invention, on détecte une défaillance du refroidisseur si la différence entre l'efficacité du refroidisseur et l'efficacité donnée par une cartographie statique reste supérieure à un seuil déterminé au-delà d'une durée déterminée.  According to another particularly advantageous characteristic of the method according to the invention, a failure of the cooler is detected if the difference between the efficiency of the cooler and the efficiency given by a static map remains greater than a determined threshold beyond a duration. determined.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est un schéma de principe d'un circuit EGR conforme à l'invention ; - la figure 2 représente de manière schématique l'élaboration de la consigne de température des gaz EGR ; - la figure 3 représente de manière schématique l'élaboration du signal de commande du bypass de l'échangeur, - la figure 4 représente de manière schématique la mise en oeuvre de la régulation de la température des gaz EGR, - la figure 5 est un graphe présentant des résultats de régulation obtenus en simulation, - la figure 6 représente de manière schématique la mise en oeuvre du diagnostic de l'encrassement de l'échangeur EGR.  BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features, objects and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows, with reference to the appended drawings, given by way of non-limiting examples and in which: FIG. 1 is a block diagram of an EGR circuit according to the invention; FIG. 2 schematically represents the development of the temperature reference of the EGR gases; FIG. 3 schematically represents the development of the control signal of the bypass of the exchanger; FIG. 4 schematically represents the implementation of the regulation of the temperature of the EGR gas; FIG. graph showing control results obtained in simulation, - Figure 6 schematically shows the implementation of the diagnosis of the fouling of the EGR exchanger.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure 1, le moteur 1 comprend un collecteur d'admission 5 et un collecteur d'échappement 6. Le moteur est alimenté en air frais par l'intermédiaire d'un filtre à air 30, à la sortie duquel se trouve un débitmètre 31. De manière préférée, l'air est ensuite dirigé par un conduit 3 vers un compresseur 21 d'un turbocompresseur 2. Le compresseur 21 est sur le même axe qu'une turbine 20. L'air ainsi comprimé est dirigé par un conduit 4 vers le collecteur d'admission 5, en passant, de manière optionnelle, par un échangeur 40 qui a pour fonction de diminuer sa température. En sortie du moteur, les gaz d'échappement passent successivement par le collecteur d'échappement 6, un conduit 7 d'échappement, la turbine 20, et un dispositif 71 de traitement catalytique des gaz d'échappement avant leur évacuation dans l'atmosphère. A la sortie du collecteur d'échappement 6, un conduit 8 de recirculation partielle des gaz d'échappement permet de prélever une partie des gaz d'échappement du conduit 7 pour les mélanger avec l'air frais admis au moyen du conduit 4 pour en modifier la température et la composition.  DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION With reference to FIG. 1, the engine 1 comprises an intake manifold 5 and an exhaust manifold 6. The engine is supplied with fresh air via an air filter 30. at the output of which is a flow meter 31. Preferably, the air is then directed by a conduit 3 to a compressor 21 of a turbocharger 2. The compressor 21 is on the same axis as a turbine 20. The compressed air is directed by a conduit 4 to the intake manifold 5, passing, optionally, by an exchanger 40 whose function is to reduce its temperature. At the outlet of the engine, the exhaust gases successively pass through the exhaust manifold 6, an exhaust duct 7, the turbine 20, and a device 71 for catalytic treatment of the exhaust gases before they are discharged into the atmosphere . At the outlet of the exhaust manifold 6, a partial exhaust gas recirculation duct 8 makes it possible to take off a portion of the exhaust gas from the duct 7 in order to mix them with the fresh air admitted by means of the duct 4 in order to change the temperature and composition.

Le conduit 8 est muni d'une vanne 81, d'un refroidisseur 82 (également appelé échangeur EGR) et d'une vanne 83 de contrôle du taux de gaz recyclés, dite vanne EGR. Un conduit 9 de dérivation ou bypass du refroidisseur 82 est raccordé au conduit 8 en amont de la vanne 81. Le conduit 9 de bypass est équipé d'une vanne de bypass 91 et vient se raccorder au conduit 8 en aval du refroidisseur 82 et en amont de la vanne EGR 83.  The conduit 8 is provided with a valve 81, a cooler 82 (also called EGR exchanger) and a valve 83 for controlling the recycled gas rate, called the EGR valve. A duct 9 bypass or bypass of the cooler 82 is connected to the duct 8 upstream of the valve 81. The bypass duct 9 is equipped with a bypass valve 91 and is connected to the duct 8 downstream of the cooler 82 and upstream of the EGR valve 83.

Le principe général de l'invention est de réguler la température des gaz EGR par l'intermédiaire de la commande du bypass de l'échangeur EGR 82. Le dispositif 100 permettant la mise en oeuvre de l'invention comprend : -une consigne de température des gaz EGR : TEGR, cons (voir bloc 102) - une mesure de température des gaz EGR : TEGR, mes - un bloc de régulation 103 minimisant en permanence l'écart entre la consigne et la mesure de la température des gaz EGR en modulant la commande du bypass 91 de l'échangeur EGR 82.  The general principle of the invention is to regulate the temperature of the EGR gas via the bypass control of the EGR exchanger 82. The device 100 for implementing the invention comprises: a temperature setpoint EGR gas: TEGR, cons (see block 102) - an EGR gas temperature measurement: TEGR, mes - a regulation block 103 permanently minimizing the difference between the set point and the measurement of the EGR gas temperature by modulating the control of the bypass 91 of the EGR exchanger 82.

La régulation est basée sur une stratégie du type proportionnel intégral mais prend en compte les non-linéarités du système.  The regulation is based on a proportional integral type strategy but takes into account the non-linearities of the system.

Elaboration de la consigne de température d'EGR : En référence à la figure 2, une température de consigne de base des gaz EGR est extraite d'une cartographie 1020 de température de la recirculation partielle des gaz d'échappement recyclés en fonction du régime moteur Nmot et du débit de carburant Qcarb. Une première correction (notée Corr(Qatr)) est extraite d'une cartographie 1021 de correction en fonction du débit d'air Qatr admis dans le moteur, du régime moteur Nmot et du débit de carburant Qcarb. Une deuxième correction (notée Corr(Tcata)) est déterminée de manière similaire à partir d'une cartographie 1022 de correction en fonction de la température Tcata du dispositif de traitement catalytique 71, du régime moteur Nmot et du débit de carburant Qcarb• La température de consigne TEGR,coäs issue du moyen 102 est donc la 25 température issue des deux corrections précédentes.  Elaboration of the EGR temperature setpoint: With reference to FIG. 2, a basic reference temperature of the EGR gases is extracted from a temperature map 1020 of the recirculation of the recycled exhaust gases as a function of the engine speed. Nmot and Qcarb fuel flow. A first correction (denoted Corr (Qatr)) is extracted from a mapping 1021 of correction as a function of the air flow Qatr admitted into the engine, the engine speed Nmot and the fuel flow Qcarb. A second correction (denoted Corr (Tcata)) is determined in a similar manner from a mapping 1022 of correction as a function of the temperature Tcata of the catalytic treatment device 71, the engine speed Nmot and the fuel flow rate Qcarb. TEGR setpoint, as a result of the means 102 is the temperature from the two previous corrections.

Mesure de la température des gaz EGR : La température Tcot écb de l'air dans le collecteur d'échappement peut être mesurée par un capteur 104 de température résistif de type CTN (coefficient de 30 température négatif). La variation de température est traduite par une tension mesurable par le calculateur d'injection. Une fois la tension aux bornes du capteur numérisée, elle est traduite en degrés Celsius ou Kelvin via une table de correspondance. La température TEGR des gaz d'échappement avant leur mélange avec l'air 5 d'admission est mesurée avec un capteur 101 similaire au capteur 104 et situé juste en amont de la vanne EGR 83.  Measurement of the EGR gas temperature: The temperature Tcot of the air in the exhaust manifold can be measured by a resistive temperature sensor 104 of the CTN type (negative temperature coefficient). The temperature variation is translated by a voltage measurable by the injection computer. Once the voltage at the terminals of the digitized sensor, it is translated in degrees Celsius or Kelvin via a table of correspondence. The TEGR temperature of the exhaust gases before mixing with the intake air is measured with a sensor 101 similar to the sensor 104 and situated just upstream of the EGR valve 83.

La température TEGR des gaz EGR traversant la vanne EGR 83 et entrant dans le collecteur d'admission 5 peut être exprimée par la relation suivante : T TEGR Qéch + T be Qbyp `Géch + ~byp 10 ou : Téch est la température des gaz EGR issus de l'échangeur 82 Qéch est le débit des gaz EGR issus de l'échangeur 82 Tbyp est la température des gaz EGR issus du circuit de bypass 9 15 Qbyp est le débit des gaz EGR dans le circuit de bypass 9.  The TEGR temperature of the EGR gas passing through the EGR valve 83 and entering the intake manifold 5 can be expressed by the following relation: T TEGR Qech + T be Qbyp `Gech + ~ byp 10 or: Tch is the temperature of the EGR gases from the exchanger 82 Qch is the flow of the EGR gas from the exchanger 82 Tbyp is the temperature of the EGR gas from the bypass circuit 9 Qbyp is the flow of the EGR gas in the bypass circuit 9.

Or, le débit d'EGR QEGR est égal à la somme des débits qui traversent l'échangeur EGR 82 et le bypass 9 de l'échangeur EGR 82 : QEGR = Qéch + Qbyp 20 Par ailleurs, les gaz traversant l'échangeur EGR sont refroidis par de l'eau qui circule à un débit constant. On mesure la température Tcoo, de l'eau. L'échangeur EGR 82 peut donc être modélisé, pour une différence de température de référence entre les deux fluides (To), par une cartographie de puissance échangée en 25 fonction des débits des fluides. Péch 0 (Qéch ) ou : Péch est la puissance thermique échangée Tcol éch ù Tcool To Péch o est la puissance thermique de référence échangée. On en déduit successivement : _ T P (/~ Tcol éch ù 'cool éch col _ éch ùéch _ 0 A~Géch ) TO Q éch  However, the flow of EGR QEGR is equal to the sum of the flows that pass through the EGR exchanger 82 and the bypass 9 of the EGR exchanger 82: QEGR = Qech + Qbyp 20 Moreover, the gases passing through the EGR exchanger are cooled by water flowing at a constant rate. The Tcoo temperature is measured, water. The EGR exchanger 82 can therefore be modeled, for a reference temperature difference between the two fluids (To), by a power map exchanged as a function of the flow rates of the fluids. Pech 0 (Qech) or: Pech is the thermal power exchanged Tcol ec Tcool To Péch o is the reference thermal power exchanged. We deduce successively: _ T P (/ ~ Tcol ech ù 'cool ech ec ec ec ech ~ 0 A ~ Gech) TO Q ec

Puis, si l'on néglige les pertes entre la température mesurée à l'échappement  Then, if we neglect the losses between the temperature measured at the exhaust

par un capteur de température 104 et celle en entrée de l'échangeur EGR, on considère que la température dans le conduit d'échappement 7 est égale à la température des gaz dans le collecteur d'échappement 6 : TEGR Tcol éch ù Péch 0 (Qéch Tcol éch 'Cool TO • QEGR Régulation de la température des qaz EGR : On va maintenant exposer la stratégie de contrôle proposée. On suppose que la puissance échangée est linéaire en fonction du débit qui traverse l'échangeur 82, ce qui se traduit par la formule : Péch 0 (Qéch) = aéch . Qéch + béch où aéch et béch sont des coefficients constants. La commande de la vanne de bypass 91 peut alors être calculée en fonction du rapport des débits des gaz traversant l'échangeur et des gaz EGR, en utilisant la caractéristique statique f de la vanne 91 : Qéch = f (RCOI,, ) QEGR où RCObyp est le signal de commande du bypass (RCO étant l'acronyme de rapport cyclique d'ouverture ). On peut alors calculer le prépositionnement de la commande en deux étapes : TEGR Tcol éch ù (aéch `Géch Tcol échù Tcool T0 Q EGR RCOy = f TO Tcol _ éch ù TEGR _ cons _ béc//h~~ aéch (Tcol éch ùT cool ) aéch ~GEGR et Pour commander ce système, on propose donc la stratégie suivante, basée sur une structure du type proportionnel intégral , mais avec une prise en compte des non-linéarités du système : RCO 1 T0 (Tcol éch ù ET GR cons (KE eTEGR + KI f eTEGR . ut)) f béch La figure 5 montre des résultats de régulation obtenus en simulation. 10 La courbe Cl (EGR_temp_spl) en forme de créneau correspond à la température EGR de consigne (TEGR cons). La courbe C2 (EGR_temp_1), qui suit la courbe Cl, correspond à la mesure de la température EGR (TEGR mes). La courbe C3 (Température_ échappement_ 1) correspond à la mesure de la 15 température dans le collecteur d'échappement (Tcol éch). Diagnostic de l'échangeur EGR : Une autre caractéristique de l'invention est de permettre un diagnostic de l'échangeur EGR 82 lorsque la vanne de bypass 91 est complètement fermée, c'est-20 à-dire lorsque l'échangeur EGR 82 n'est pas bypassé. La figure 6 représente de manière schématique la mise en oeuvre du diagnostic de l'encrassement de l'échangeur EGR. On calcule la différence entre l'efficacité de l'échangeur estimée et celle (néch_o) donnée par une cartographie statique : Tcol éch ù TEGR éch ù ' 1 éch _ 0 (Qexh )_ T col éch ù Tcool La différence enéch entre ces deux valeurs est représentative de l'encrassement de l'échangeur EGR 82. Elle permet donc de détecter cette défaillance D. En effet, aéch (Tcol éch ù cool oU : eTEGR = TEGR cons ù TEGR est l'erreur sur la température. Les figures 3 et 4 illustrent de manière schématique l'élaboration du signal de commande du régulateur. aéch . QEGR 25 2917126 Il lorsque enéch est au-dessus d'un seuil calibré emin pendant un temps déterminé T, on considère que l'échangeur EGR est encrassé.  by a temperature sensor 104 and that at the inlet of the EGR exchanger, it is considered that the temperature in the exhaust duct 7 is equal to the temperature of the gases in the exhaust manifold 6: Qch Tcol echo Cool TO • QEGR Temperature regulation of EGR qaz: The proposed control strategy will now be explained, assuming that the power exchanged is linear as a function of the flow through the exchanger 82, which results in the formula: Pech 0 (Qech) = aech Qech + bech where aech and bech are constant coefficients The control of the bypass valve 91 can then be calculated as a function of the ratio of the flow rates of the gases passing through the exchanger and the gases EGR, using the static characteristic f of valve 91: Qech = f (RCOI ,,) QEGR where RCObyp is the bypass control signal (RCO being the acronym for opening duty cycle). prépositionn Two-step command: TEGR Tch ech ù (dsg echo Tcol echo Tcool T0 Q EGR RCOy = f TO Tcc _ ech û TEGR _ cons _ béc // h ~~ aech (Tcol ech cool) aéch ~ GEGR In order to control this system, we propose the following strategy, based on a structure of the integral proportional type, but taking into account the nonlinearities of the system: RCO 1 T0 (Tcol ech ù AND GR cons (KE eTEGR + KI f eTEGR. Fig. 5 shows control results obtained in simulation. The slot-shaped curve C1 (EGR_temp_spl) corresponds to the setpoint EGR temperature (TEG cons). Curve C2 (EGR_temp_1), which follows the curve C1, corresponds to the measurement of the EGR temperature (TEGR mes). Curve C3 (Exhaust temperature_ 1) corresponds to the temperature measurement in the exhaust manifold (Tcol ech). Diagnosis of the EGR exchanger: Another characteristic of the invention is to enable a diagnosis of the EGR exchanger 82 when the bypass valve 91 is completely closed, that is to say when the EGR exchanger 82 n is not bypassed. Figure 6 schematically shows the implementation of the diagnosis of the fouling of the EGR exchanger. The difference between the efficiency of the estimated heat exchanger and that (nech_o) given by a static cartography is calculated: Tcol ec TEGR ech ù 1 ech 0 (Qexh) _ T col ec û Tcool The difference between these two values is representative of the fouling of the EGR exchanger 82. It thus makes it possible to detect this failure D. Indeed, ae (Tcol ech cool oU: eTEGR = TEGR cons ù TEGR is the error on the temperature. 3 and 4 schematically illustrate the development of the control signal of the regulator Ae EQGR 2917126 II when enech is above a calibrated threshold emin for a determined time T, it is considered that the EGR exchanger is fouled .

L'invention telle que présentée s'applique préférentiellement à un moteur de 5 type diesel. Il peut toutefois être envisagé de l'appliquer à un moteur à essence. Les polluants majeurs en présence seraient alors les oxydes d'azote, les hydrocarbures et le monoxyde d'azote. De même, l'invention pourrait être appliquée à la gestion d'autres polluants non mentionnés ici et dont la formation serait favorisée ou défavorisée par les mêmes Io paramètres ou d'autres paramètres que ceux présentés ici.  The invention as presented applies preferentially to a diesel type engine. However, it can be considered to apply to a gasoline engine. The major pollutants present would then be nitrogen oxides, hydrocarbons and nitric oxide. Similarly, the invention could be applied to the management of other pollutants not mentioned here and whose formation would be favored or disadvantaged by the same parameters or other parameters as those presented here.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1 - Système de contrôle d'un moteur à combustion interne, comprenant : -un conduit (8) de recirculation partielle des gaz d'échappement, le conduit (8) étant équipé d'une vanne (81), d'un refroidisseur (82) et d'une vanne (83) de contrôle du taux de gaz d'échappement recyclés, - un conduit (9) de dérivation du refroidisseur (82) piqué sur le conduit (8) en amont de la vanne (81) et venant se raccorder au conduit (8) en aval du refroidisseur (82) et en amont de la vanne (83), le conduit (9) étant muni d'une vanne de bypass (91), caractérisé en ce qu'il comprend un capteur (101) de température disposé de manière à mesurer la température des gaz recyclés avant leur mélange avec l'air admis dans le moteur et un moyen (103) de régulation de la température des gaz d'échappement recyclés par une action non linéaire sur la vanne de bypass (91) en fonction d'une température de consigne des gaz d'échappement recyclés.  1 - Control system of an internal combustion engine, comprising: a duct (8) for partial recirculation of the exhaust gas, the duct (8) being equipped with a valve (81), a cooler ( 82) and a recycled exhaust gas flow control valve (83), - a cooler bypass pipe (9) (82) stitched on the pipe (8) upstream of the valve (81) and connected to the duct (8) downstream of the cooler (82) and upstream of the valve (83), the duct (9) being provided with a bypass valve (91), characterized in that it comprises a temperature sensor (101) arranged to measure the temperature of the recycled gases before mixing with the air admitted to the engine and means (103) for regulating the temperature of the exhaust gas recycled by a non-linear action on the bypass valve (91) according to a set temperature of the recycled exhaust gas. 2 û Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (102) d'élaboration de la température de consigne des gaz d'échappement recyclés à partir d'une cartographie (1020) de valeurs de consigne en fonction du régime du moteur et du débit de carburant.2 - System according to claim 1, characterized in that it comprises means (102) for developing the target temperature of the recycled exhaust gases from a mapping (1020) of set values as a function of the engine speed and fuel flow. 3 - Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen (102) d'élaboration de la température de consigne des gaz d'échappement recyclés comprend une cartographie (1021) de valeurs de correction de la température de consigne des gaz d'échappement recyclés en fonction du débit d'air admis dans le moteur.3 - System according to claim 2, characterized in that the means (102) for developing the target temperature of the recycled exhaust gas comprises a mapping (1021) of correction values of the set temperature of the gases of exhaust recycled according to the air flow admitted into the engine. 4 û Système selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen (102) d'élaboration de la température de consigne des gaz d'échappement recyclés comprend une cartographie (1022) de valeurs de correction de la température de 12consigne des gaz d'échappement recyclés en fonction de la température d'un dispositif (71) de traitement catalytique des gaz d'échappement. û Système selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le moyen de 5 régulation (103) reçoit en entrée la température du collecteur d'échappement et la température du liquide de refroidissement du refroidisseur (82) et émet en sortie un signal de commande de la vanne de bypass (91). 6 û Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de diagnostic de l'encrassement du refroidisseur (82), recevant en entrée la différence entre l'efficacité du refroidisseur et l'efficacité donnée par une cartographie statique, capable de détecter une défaillance si ladite différence reste supérieure à un seuil déterminé au-delà d'une durée déterminée. 7 - Procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne comprenant : - un conduit (8) de recirculation partielle des gaz d'échappement, le conduit (8) étant équipé d'une vanne (81), d'un refroidisseur (82) et d'une vanne (83) de contrôle du taux de gaz d'échappement recyclés, - un conduit (9) de dérivation du refroidisseur (82) piqué sur le conduit (8) en amont de la vanne (81) et venant se raccorder au conduit (8) en aval du refroidisseur (82) et en amont de la vanne (83), le conduit (9) étant muni d'une vanne de bypass (91), caractérisé en ce que l'on régule la température des gaz d'échappement recyclés, mesurée avant leur mélange avec l'air admis dans le moteur, en agissant de façon non linéaire sur la vanne de bypass (91) en fonction d'une température de consigne des gaz d'échappement recyclés. 8 û Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la température de consigne des gaz d'échappement recyclés est déterminée à partir d'une cartographie (1020) de température des gaz d'échappement recyclés en fonction du régime du moteur et du débit de carburant injecté dans le moteur.9 û Procédé selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce la température de consigne des gaz d'échappement recyclés est corrigée en fonction du débit d'air admis dans le moteur et de la température d'un dispositif (71) de traitement catalytique des gaz d'échappement. û Procédé selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'on détecte une défaillance du refroidisseur (82) si la différence entre l'efficacité du refroidisseur et l'efficacité donnée par une cartographie statique reste supérieure à un 10 seuil déterminé au-delà d'une durée déterminée.4 - System according to one of claims 2 or 3, characterized in that the means (102) for developing the desired temperature of the recycled exhaust gas comprises a mapping (1022) of correction values of the temperature of 12controls exhaust gases recycled as a function of the temperature of a device (71) for the catalytic treatment of the exhaust gases. System according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the regulating means (103) receives as input the temperature of the exhaust manifold and the temperature of the cooling liquid of the cooler (82) and outputs a control signal of the bypass valve (91). 6. System according to one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises means for diagnosing the fouling of the cooler (82), receiving as input the difference between the efficiency of the cooler and the given efficiency. by a static map, capable of detecting a failure if said difference remains greater than a determined threshold beyond a determined duration. 7 - Control method of an internal combustion engine comprising: - a duct (8) for partial recirculation of the exhaust gas, the duct (8) being equipped with a valve (81), a cooler (82) ) and a valve (83) for monitoring the recycled exhaust gas content, - a duct (9) for bypassing the cooler (82) stitched on the duct (8) upstream of the valve (81) and connect to the duct (8) downstream of the cooler (82) and upstream of the valve (83), the duct (9) being provided with a bypass valve (91), characterized in that the the temperature of the recycled exhaust gas, measured before mixing with the intake air in the engine, by acting non-linearly on the bypass valve (91) as a function of a target temperature of the recycled exhaust gas. Process according to Claim 7, characterized in that the target temperature of the recycled exhaust gas is determined from a map (1020) of the temperature of the recycled exhaust gas as a function of the engine speed and the flow rate. fuel injected into the engine.9 - Process according to one of claims 7 or 8, characterized in that the target temperature of the recycled exhaust gas is corrected as a function of the intake air flow rate in the engine and the temperature a device (71) for catalytic treatment of the exhaust gases. Process according to one of Claims 7 to 9, characterized in that a failure of the cooler (82) is detected if the difference between the efficiency of the cooler and the efficiency given by a static map remains greater than one. threshold determined beyond a specified period.
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