FR2965584A1 - Procede de determination d'un taux de gaz d'echappement recircules a l'entree d'un cylindre d'un moteur a combustion interne et moteur mettant en oeuvre un tel procede - Google Patents

Procede de determination d'un taux de gaz d'echappement recircules a l'entree d'un cylindre d'un moteur a combustion interne et moteur mettant en oeuvre un tel procede Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un tel procédé de détermination d'un taux de gaz d'échappement recirculés, appelé taux d'EGR, à l'entrée d'un cylindre (10) d'un moteur à combustion interne à un instant t, lesdits gaz d'échappement étant acheminés dans un conduit de recirculation (14) reliant une ligne d'échappement (200) du moteur à une ligne d'admission (100) et ledit taux d'EGR étant égal au rapport entre le débit de gaz d'échappement recirculés et le débit total de gaz dans la ligne d'admission, à l'endroit considéré de la ligne d'admission et à l'instant considéré, selon lequel a) on détermine à quel instant t_intro précédant l'instant t, le gaz qui arrive à l'entrée du cylindre à l'instant t a été introduit dans la ligne d'admission, b) on détermine le taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation dans la ligne d'admission (100) à l'instant t_intro, c) on détermine le taux d'EGR à l'entrée du cylindre à l'instant t en fonction du taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation dans la ligne d'admission à l'instant t_intro déterminé à l'étape b). Elle concerne également un moteur comportant une unité de commande électronique (30) programmée pour déterminer un taux de gaz d'échappement recirculés à l'entrée du cylindre à un instant t, conformément à ce procédé.

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne de manière générale un procédé de détermination d'un taux de gaz d'échappement recirculés, appelé taux d'EGR, à l'entrée d'un cylindre d'un moteur à combustion interne à un instant t. Elle concerne également un moteur à combustion interne mettant en oeuvre un tel procédé.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Certains moteurs à combustion interne comportent un conduit de recirculation, qui prélève une partie des gaz d'échappement circulant dans une ligne d'échappement du moteur et les réinjecte dans une ligne d'admission de ce moteur. Les gaz d'échappement ainsi recirculés sont appelés gaz EGR.
Le taux de gaz EGR, appelé taux d'EGR, présent dans le mélange de gaz introduit à un instant t dans les cylindres du moteur est un paramètre utilisé par une unité de commande électronique du moteur pour réguler le fonctionnement de celui-ci. Le taux d'EGR à l'entrée des cylindres joue en effet un rôle important dans la qualité de la combustion des gaz dans les cylindres, la consommation de carburant par le moteur, la limitation des émissions polluantes résultant de la combustion des gaz et pour les réglages du moteur en général. Actuellement, la valeur du taux d'EGR utilisé par l'unité de commande électronique est une valeur déterminée à l'instant t au débouché du conduit de recirculation dans le conduit d'admission, et non à l'entrée des cylindres eux- mêmes. On connait en effet différentes méthodes pour déterminer ce taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation dans le conduit d'admission, par exemple par la mesure du débit de gaz EGR et du débit d'air frais mélangé à cet endroit dans la ligne d'admission ou par un calcul à partir des valeurs mesurées de la pression et de la température de part et d'autre d'une vanne de recirculation disposée sur le trajet de ce conduit de recirculation, grâce à la formule de Barré Saint Venant. Cependant, la valeur du taux d'EGR à l'entrée des cylindres à l'instant t peut être différente de la valeur du taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation à l'instant t : la valeur du taux d'EGR pris en compte par l'unité de commande électronique est donc peu précise. OBJET DE L'INVENTION Afin de remédier aux inconvénients de l'état de la technique précité, l'invention a pour objet un procédé permettant de déterminer précisément le taux d'EGR à l'entrée des cylindres du moteur à un instant t.
A cet effet, on propose selon l'invention un procédé de détermination d'un taux de gaz d'échappement recirculés, appelé taux d'EGR, à l'entrée d'un cylindre d'un moteur à combustion interne à un instant t, lesdits gaz d'échappement recirculés étant acheminés dans un conduit de recirculation reliant une ligne d'échappement du moteur à une ligne d'admission de celui-ci et ledit taux d'EGR étant égal au rapport entre le débit de gaz d'échappement recirculés et le débit total de gaz dans la ligne d'admission, à l'endroit considéré de la ligne d'admission et à l'instant considéré, selon lequel : a) on détermine à quel instant t intro précédant l'instant t, le gaz qui arrive à l'entrée du cylindre à l'instant t a été introduit dans la ligne d'admission, b) on détermine le taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation dans la ligne d'admission à l'instant t_intro, c) on détermine le taux d'EGR à l'entrée du cylindre à l'instant t en fonction du taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation dans la ligne d'admission à l'instant t intro déterminé à l'étape b). Les gaz d'échappement introduits dans la ligne d'admission à un instant donné sont acheminés pendant un certain temps dans cette ligne d'admission avant d'atteindre l'entrée des cylindres. Ainsi, il existe un décalage entre la valeur du taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation à l'instant t et la valeur du taux d'EGR à l'instant t à l'entrée des cylindres : les gaz arrivant à l'instant t à l'entrée des cylindres ont été introduit dans la ligne d'admission, au débouché du conduit de recirculation à un instant t intro précédant l'instant t. Or le taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation a pu évoluer entre l'instant t intro et l'instant t : le taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation à t est donc a priori différent du taux d'EGR en entrée des cylindres au même instant t. L'écart entre les instants t_intro et t est d'autant plus grand que la longueur de la ligne d'admission est grande. Le procédé selon l'invention tient compte de cet écart et élimine l'erreur qui lui est du dans l'estimation du taux d'EGR en entrée des cylindres. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitative du procédé selon l'invention : - à l'étape c), on identifie le taux d'EGR à l'entrée du cylindre à l'instant t recherché au taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation à l'instant t_intro déterminé à l'étape b) ; - à l'étape a), on réalise les étapes suivantes : a1) on détermine et on mémorise une masse élémentaire de gaz introduite dans la ligne d'admission au débouché du conduit de recirculation à différents instants successifs Li précédant l'instant t, a2) à l'instant t, on détermine la masse totale de gaz introduite dans la ligne d'admission au débouché du conduit de recirculation depuis chaque instant Li précédant l'instant t jusqu'à l'instant t, a3) à cet instant t, on détermine la masse de gaz totale contenue dans la ligne d'admission entre le débouché du conduit de recirculation et l'entrée du cylindre, a4) on compare cette masse totale de gaz contenue dans la ligne d'admission à l'instant t et la masse totale de gaz introduits dans la ligne d'admission au débouché du conduit de recirculation depuis chaque instant Li jusqu'à l'instant t et on détermine l'instant t_intro en fonction de cette comparaison ; - à l'étape a4), on détermine l'instant t intro comme l'instant Li pour lequel la masse totale de gaz contenue dans la ligne d'admission à l'instant t déterminée à l'étape a1) et la masse totale de gaz introduits dans la ligne d'admission au débouché du conduit de recirculation depuis chaque instant Li jusqu'à l'instant t déterminée à l'étape a2) sont les plus proches ; - à l'étape a4), on détermine l'instant t_intro comme l'instant Li pour lequel la masse totale de gaz contenue dans la ligne d'admission à l'instant t déterminée à l'étape a1) devient supérieure à la masse totale de gaz introduits dans la ligne d'admission au débouché du conduit de recirculation depuis chaque instant Li jusqu'à l'instant t, déterminée à l'étape a2) ; - à l'étape b), on réalise les étapes suivantes : b1) on détermine et on mémorise un taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation à chacun des instants Li, b2) on détermine le taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation à l'instant t intro en fonction du taux d'EGR au débouché du conduit de recirculation déterminé à l'étape b1) pour l'instant Li le plus proche de l'instant t intro ; - à l'étape b1), on mesure le débit de gaz d'échappement recirculés introduit dans la ligne d'admission à chaque instant Li à l'aide d'un débitmètre ; - ou, alternativement, selon une méthode de mesure différente pour la même grandeur physique, à l'étape b1), on détermine le débit de gaz d'échappement recirculés introduit dans la ligne d'admission à l'instant Li par un calcul prenant en compte la température et la pression des gaz d'échappement dans le conduit de recirculation ; - une vanne de régulation du débit des gaz d'échappement étant disposée dans le conduit de recirculation, à l'étape b1), on calcule le débit de gaz d'échappement recirculés introduit dans la ligne d'admission à l'instant en fonction de la pression des gaz circulant de part et d'autre de cette vanne ; - à l'étape 1)1), on mesure le débit d'air frais introduit dans la ligne d'admission en amont du débouché du conduit de recirculation à l'aide d'un débitmètre ; - ou, alternativement, selon une méthode de mesure différente permettant d'obtenir le même résultat, à l'étape b1), on mesure le débit total de gaz pompé par un compresseur disposé sur la ligne d'admission en aval du débouché du conduit de recirculation ; - à l'étape a1), on détermine la masse élémentaire de gaz introduite dans la ligne d'admission au débouché du conduit de recirculation à chaque instant Li, en fonction d'un débit total de gaz pompé par un compresseur disposé sur la ligne d'admission en aval du débouché du conduit de recirculation ; - à l'étape a3), on détermine la masse de gaz contenue dans la ligne d'admission à l'instant t en fonction d'un volume de la ligne d'admission entre le débouché du conduit de recirculation et l'entrée des cylindres, d'une température et d'une pression des gaz circulant dans la ligne d'admission à cet instant t ; - ladite température des gaz circulant dans la ligne d'admission à l'instant t est estimée en fonction des conditions de fonctionnement du moteur à cet instant t; - les gaz circulant dans la ligne d'admission traversant un dispositif de refroidissement des gaz, ladite température des gaz circulant dans la ligne d'admission est déterminée en fonction d'une valeur de température mesurée à l'instant t par un capteur de température disposé en amont du dispositif de refroidissement et/ou en fonction d'une valeur de température mesurée à l'instant t par un capteur de température disposé en aval du dispositif de refroidissement ; - un volet d'admission étant disposé sur la ligne d'admission en aval d'un compresseur, ladite pression des gaz circulant dans la ligne d'admission est déterminée en fonction de la pression mesurée à l'instant t par un capteur de pression disposé en amont dudit volet d'admission et/ou en fonction de la pression mesurée à l'instant t par un capteur de pression disposé en aval dudit volet d'admission.
L'invention concerne également un moteur à combustion interne de véhicule automobile comportant une ligne d'admission alimentant en gaz d'admission au moins un cylindre du moteur et une ligne d'échappement acheminant les gaz d'échappement après leur combustion dans ledit cylindre, une partie desdits gaz d'échappement étant recirculés dans un conduit de recirculation reliant la ligne d'échappement du moteur à ladite ligne d'admission, comportant en outre une unité de commande électronique programmée pour déterminer un taux de gaz d'échappement recirculés, appelé taux d'EGR, à l'entrée du cylindre à un instant t, conformément au procédé tel que décrit précédemment. DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés, - la figure 1 représente schématiquement un moteur d'un véhicule automobile dans lequel le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre, et - la figure 2 représente schématiquement les étapes du procédé selon l'invention. Dans la description, les termes « amont » et « aval » seront utilisés suivant le sens de l'écoulement des gaz, depuis le point de prélèvement de l'air frais dans l'atmosphère jusqu'à la sortie des gaz d'échappement dans l'atmosphère.
Dispositif Le moteur 1 à combustion interne comporte une ligne d'admission 100 qui prélève de l'air frais dans l'atmosphère. Cette ligne d'admission 100 comporte un conduit d'admission 2 sur le trajet duquel est disposé un filtre à air 1 qui filtre l'air frais prélevé dans l'atmosphère, un débitmètre 3 qui mesure le débit d'air frais introduit dans le conduit d'admission 2, un compresseur 4 qui comprime l'air frais filtré par le filtre à air 1 et un refroidisseur d'air primaire 7 qui refroidit cet air frais comprimé. La ligne d'admission 100 comporte également un répartiteur d'air 9 dans lequel débouche le conduit d'admission 2 et qui est agencé pour répartir le gaz circulant dans le conduit d'admission 2 vers chacun des quatre cylindres 10 d'un bloc-moteur 10A. Un volet d'admission 8 disposée sur le trajet du conduit d'admission en amont dudit répartiteur 9 permet de réguler le débit de gaz débouchant dans ce répartiteur d'air 9.
En sortie des cylindres 10, le moteur 1 comporte une ligne d'échappement 200 qui s'étend depuis un collecteur d'échappement 11 dans lequel débouchent les gaz d'échappement qui ont été préalablement brûlés dans les cylindres 10. Ces gaz d'échappement sont ensuite acheminés vers l'extérieur du moteur par un conduit d'échappement 12 de cette ligne d'échappement 200. La ligne d'échappement 200 comporte par ailleurs, dans le sens d'écoulement des gaz d'échappement, une turbine 5 qui est entraînée en rotation par le flux de gaz d'échappement sortant du collecteur d'échappement 12, et un pot catalytique 13 de traitement des gaz d'échappement. La turbine 5 est couplée au compresseur 4 par des moyens de couplage mécanique tels qu'un arbre de transmission, si bien que le compresseur 4 et la turbine 5 forment ensemble un turbocompresseur 6. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, des conduits de dérivation 17, 18 sont piqués de part et d'autre du compresseur 4 et de la turbine 5. Ils permettent aux gaz circulant respectivement dans la ligne d'admission 100 et dans la ligne d'échappement 200 de contourner le compresseur 4 et la turbine 5 dans certaines plages de fonctionnement du moteur. Le moteur 1 comporte en outre une ligne de recirculation 300 des gaz d'échappement comportant un conduit de recirculation 14 des gaz d'échappement à basse pression piqué en entrée sur le conduit d'échappement 12, en aval de la turbine 5 et en sortie sur le conduit d'admission 2, en amont du compresseur 4.
Le conduit de recirculation 14 prélève ainsi une partie des gaz d'échappement circulant dans la ligne d'échappement 200 pour les réinjecter dans le conduit d'admission 2. Ils sont alors mélangés à l'air frais introduit dans les cylindres 10 afin de réduire les émissions polluantes du moteur, en particulier les émissions d'oxydes d'azote dans le cas des moteurs diesel et afin de réduire la consommation de carburant, notamment dans le cas des moteurs à essence. Les gaz d'échappement recirculés dans la ligne de recirculation 300 sont appelés dans la suite « gaz EGR ». Cette ligne de recirculation 300 comporte également un refroidisseur d'air secondaire 15 disposé sur le trajet de ce conduit de recirculation 14 pour refroidir les gaz EGR, suivi d'une vanne, appelée vanne EGR 16 pour réguler le débit de gaz EGR débouchant dans le répartiteur d'air. Le moteur à combustion interne 1 comporte par ailleurs une ligne d'injection de carburant (non représentée) dans les cylindres 10. Pour piloter les différents organes du moteur à combustion interne 1, il est prévu une unité de commande électronique 30 adaptée à recevoir les informations de différents capteurs du moteur, notamment des informations indiquant la température, la pression et le débit des gaz en différents endroits du moteur. L'unité de commande électronique 30 pilote notamment l'ouverture du volet d'admission 8 et de la vanne EGR 16. Selon l'invention, l'unité de commande électronique du véhicule selon l'invention est programmée pour déterminer un taux EGR à l'entrée des cylindres du moteur à l'instant t selon le procédé décrit ci-après. Procédé Dans la suite, on désigne par l'expression « taux d'EGR » le rapport entre le débit de gaz EGR et le débit total de gaz dans la ligne d'admission, à un endroit donné de la ligne d'admission et à un instant donné.
Ainsi, le taux d'EGR en entrée des cylindres à l'instant t sera noté txegr_cyl(t) et le taux d'EGR à l'instant t au débouché du conduit de recirculation 14, c'est-à-dire immédiatement après l'endroit où débouche ce conduit de recirculation 14 dans la ligne d'admission 100, sera noté txegr_adm(t). Selon le procédé conforme à l'invention, - dans une étape a), l'unité de commande électronique 30 détermine à quel instant t_intro précédant l'instant t, les gaz qui arrivent à l'entrée des cylindres 10 à l'instant t ont été introduits dans la ligne d'admission 100, puis - dans une étape b), l'unité de commande électronique 30 détermine le taux d'EGR txegr_adm(t_intro) au débouché du conduit de recirculation 14 dans la ligne d'admission 100 à l'instant t intro, et - dans une étape c), l'unité de commande électronique 30 détermine le taux d'EGR txegr_cyl(t) à l'entrée des cylindres 10 à l'instant t en fonction du taux d'EGR txegr_adm(t_intro) au débouché du conduit de recirculation dans la ligne d'admission à l'instant t intro déterminé à l'étape b).
Plus précisément, à l'étape a), l'unité de commande électronique 30 réalise les sous-étapes décrites ci-après. Dans une sous-étape a1) de l'étape a), l'unité de commande électronique 30 détermine et mémorise une masse élémentaire m(t i) de gaz introduite dans la ligne d'admission 100 au débouché du conduit de recirculation 14 à différents instants successifs Li précédant l'instant t. L'unité de commande électronique 30 fonctionne par exemple par pas de temps : les instants Li sont alors séparés par des intervalles de temps Dt réguliers. Les masses élémentaires de gaz associées à chaque instant Li sont mémorisées dans une première table T1, représentée sur la figure 2.
Le choix de l'intervalle de temps Dt séparant les instants Li dépend ainsi de la taille maximale que pourra avoir cette table en fonction des capacités de calcul de l'unité de commande électronique 30.
Chaque instant Li est ainsi égal à t - i.Dt, avec l'indice i compris entre 1 et un nombre entier N correspondant au nombre de valeur de la masse élémentaire pouvant être mémorisé dans ladite table T1. Par exemple, pour réaliser un échantillonnage des masses élémentaires m(Li) sur une période de 5 secondes avant le temps t, l'unité de commande électronique peut mémoriser par exemple 50 valeurs de masses élémentaires m(Li) correspondant à des instants Li séparés d'un intervalle Dt égale à 100 millisecondes ou 100 valeurs de masses élémentaires m(Li) correspondant à des instants Li séparés d'un intervalle de temps Dt égale à 50 millisecondes.
Dans le cas de la table comportant 100 valeurs, la taille de cette table étant plus grande, à intervalles de temps constant les temps de calculs seront allongés, passant par exemple de 5 à 10 secondes, ou bien les intervalles de temps Dt seront réduits, passant par exemple ici de 100 à 50 millisecondes, ce qui permet de conserver un temps de calcul constant.
A chaque instant Li, l'unité de commande électronique 30 détermine par exemple la masse élémentaire m(Li) de gaz introduite dans la ligne d'admission au débouché du conduit de recirculation 14 en fonction d'un débit total Qcomp(Li) de gaz pompé par le compresseur 4. En pratique, cette masse élémentaire m(Li) correspond à la masse de gaz introduite dans la ligne d'admission pendant une durée Dt lorsque le débit de gaz est égale au débit total Qpomp(t-i) de gaz pompé par le compresseur 4 à l'instant Li. Ce débit total Qcomp de gaz pompé par le compresseur 4 est par exemple mesuré par un débitmètre disposé sur le trajet du conduit d'admission 2, entre le débouché du conduit de recirculation 14 dans la ligne d'admission 100 et le compresseur 4. Si le débit total Qcomp de gaz pompé par le compresseur 4 est exprimé sous la forme d'un débit massique de gaz, la massé élémentaire m(Li) de gaz recherchée associée à l'instant Li sera égale à ce débit total massique Qcomp que multiplie l'intervalle de temps Dt entre deux instants Li.
Si le débit total Qcomp de gaz pompé par le compresseur 4 est exprimé sous la forme d'un débit volumique de gaz, la massé élémentaire m(Li) de gaz recherchée associée à l'instant Li sera égale à ce débit total volumique que multiplie l'intervalle de temps Dt entre deux instants Li et la masse volumique du gaz.
Dans une sous-étape a2) de l'étape a), l'unité de commande électronique 30 détermine une masse totale de gaz introduite MI(Li) dans la ligne d'admission 100 au débouché du conduit de recirculation 14 depuis chaque instant Li précédant l'instant t jusqu'à l'instant t. Cette masse totale de gaz introduite MI(t_i) correspond à la somme des masses élémentaires m(t_i) introduite à chaque instant compris entre l'instant et l'instant t.
Les valeurs de ces masses totales de gaz introduite MI(Li) dans la ligne d'admission sont mémorisées dans une deuxième table T2 (voir figure 2). Dans une sous-étape a3) de l'étape a), l'unité de commande électronique 30 détermine la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission 100 entre le débouché du conduit de recirculation 14 et l'entrée des cylindres 10 à l'instant t.
Cette masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission 100 correspond à la somme des masse élémentaires m(Li) de gaz introduites dans la ligne d'admission entre l'instant t intro et l'instant t, c'est-à-dire à la masse totale de gaz introduite MI(t_intro) dans la ligne d'admission 100 au débouché du conduit de recirculation 14 depuis ledit instant t intro jusqu'à l'instant t. Cette masse MC(t) = MI(t_intro) de gaz contenue dans la ligne d'admission 100 est mémorisée dans une table T4 de la mémoire de l'unité de commande électronique 30. La masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission à l'instant t est déterminée par exemple par un calcul en fonction d'un volume V de la ligne d'admission 100 entre le débouché du conduit de recirculation 14 et l'entrée des cylindres 10, d'une température Temp(t) et d'une pression P(t) des gaz circulant dans la ligne d'admission 100 à cet instant t, grâce à la formule : MC«) = (P(t).V) / (r.Temp(t)), où r est la constante universelle des gaz parfaits divisée par la masse molaire du gaz. La température Temp(t) des gaz circulant dans la ligne d'admission à l'instant t est une température moyennée sur l'ensemble de la ligne d'admission 100. La température des gaz Temp(t) circulant dans la ligne d'admission 100 varie en effet entre leur introduction et leur arrivée dans les cylindres : ils sont tour à tour réchauffés dans le compresseur 4 et refroidis dans le refroidisseur d'air primaire 7. Cette température Temp(t) moyenne peut être estimée en fonction des conditions de fonctionnement du moteur à cet instant t. Elle est alors issue d'une cartographie de température moyenne en fonction des conditions de fonctionnement du moteur mis en mémoire dans l'unité de commande électronique 30. Cette température Temp(t) moyenne peut également être estimée par la moyenne des valeurs de températures mesurées par deux capteurs de température disposés dans le conduit d'admission 2, à proximité du refroidisseur d'air primaire 7, en amont et en aval de celui-ci. Enfin, on peut envisager que cette température Temp(t) soit estimée par la moyenne entre une valeur mesurée par l'un des deux capteurs disposés à proximité du refroidisseur d'air primaire 7, en amont ou en aval de celui-ci, et une valeur estimée de la température au niveau de l'autre capteur. Dans un moteur où le volet d'admission 8 est disposé en aval du refroidisseur d'air primaire 7, comme dans l'exemple représenté sur la figure 1, la pression P(t) des gaz circulant dans la ligne d'admission 100 à l'instant t est déterminée en fonction de la pression mesurée à l'instant t par un capteur de pression 20 disposé en amont du volet d'alimentation 8. De préférence, la pression P(t) est égale à la pression dite « de suralimentation » mesurée par ce capteur de pression 20. Dans un moteur où le volet d'admission est disposé en amont du refroidisseur d'air primaire, la pression P(t) des gaz circulant dans la ligne d'admission à l'instant t est déterminée en fonction de la pression mesurée à l'instant t par un capteur de pression disposé en aval dudit volet d'alimentation, dans le collecteur 9. De préférence, la pression P(t) est égale à la pression dite « de collecteur » mesurée par ce capteur.
Si la ligne d'admission du moteur ne comporte pas de volet d'admission, la pression P(t) est égale à la pression mesurée par un capteur disposé dans le collecteur 9. Dans une sous-étape a4) de l'étape a), l'unité de commande électronique 30 compare la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission 100 à l'instant t et la masse totale de gaz introduite MI(Li) dans la ligne d'admission 100 au débouché du conduit de recirculation 14 associée à chaque instant Li. L'unité de commande électronique 30 détermine à partir de cette comparaison l'instant t intro, puisque MC(t) = MI(t_intro). On peut envisager différente manière de déterminer cet instant t intro.
Dans une première variante, l'unité de commande électronique 30 identifie l'instant t intro à l'instant Li pour lequel l'écart entre la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission 100 à l'instant t et la masse totale de gaz introduite MI(Li) dans la ligne d'admission 100 depuis l'instant Li est le plus faible.
Dans une deuxième variante, l'unité de commande électronique 30 identifie l'instant t_intro à l'instant Li pour lequel la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission 100 à l'instant t devient supérieur à la masse totale de gaz introduite MI(Li) dans la ligne d'admission 100 depuis l'instant Li. En d'autres termes, selon ces deux variantes, l'unité de commande électronique 30 recherche l'indice i pour lequel la comparaison de la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission et la masse totale de gaz introduite MI(Li) dans la ligne d'admission depuis l'instant Li vérifie une condition prédéfinie. Dans une troisième variante, l'unité de commande électronique 30 réalise une interpolation des valeurs de masse totales de gaz introduite MI(Li) dans la ligne d'admission 100 et en déduisent l'instant précis t_intro pour lequel l'une des valeurs de masses totales de gaz introduites dans la ligne d'admission 100 est égale à la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission 100 à l'instant t. On peut également envisager toute méthode de calcul connue de l'homme du métier. L'instant t_intro peut également être déterminé par exemple comme la moyenne pondérée des deux valeurs Li l'encadrant.
A l'étape b), l'unité de commande électronique 30 réalise une sous-étape b1) de détermination et de mémorisation du taux d'EGR txegr_adm(t_i) au débouché du conduit de recirculation 14 à chacun des instants Li. En pratique, cette sous-étape b1) est réalisée simultanément avec la sous-étape a1).
Ce taux d'EGR txegr_adm(t_i) est égale au débit Qegr(t_i) de gaz EGR introduits dans la ligne d'admission 100 au débouché du conduit de recirculation 14 à l'instant Li, divisé par le débit total Qcomp(t-i) de gaz pompé dans la ligne d'admission 100 par le compresseur 4 à cet instant Li. Le débit Qegr(t_i) de gaz EGR introduit dans la ligne d'admission à chaque instant Li est soit mesuré par un débitmètre (non représenté) disposé sur le trajet du conduit de recirculation 14, soit estimé par un calcul prenant en compte la température et la pression des gaz EGR dans le conduit de recirculation 14. Plus précisément, à l'étape 1)1), l'unité de commande électronique 30 calcule le débit Qegr(t_i) de gaz EGR introduit dans la ligne d'admission à l'instant Li en fonction de la pression des gaz circulant de part et d'autre de la vanne EGR 16. La pression des gaz EGR circulant de part et d'autre de cette vanne EGR 16 est par exemple mesurée par deux capteurs de pression disposés dans le conduit de recirculation 16, de part et d'autre de cette vanne EGR 16.
En ce qui concerne le débit total Qcomp(t_i) pompé par le compresseur 4, il peut soit être mesuré par un débitmètre disposé sur la ligne d'admission 100, en aval du débouché du conduit de recirculation 14, soit être calculé comme la somme du débit d'air frais à l'entrée de la ligne d'admission 100 mesuré par le débitmètre 2 et du débit Qegr(t_i) des gaz EGR introduit dans la ligne d'admission 100. Les taux d'EGR txegr_adm(t_i) déterminés à chaque instant Li sont mis en mémoire dans une table T3 de l'unité de commande électronique 30 (figure 2). Dans une sous-étape b2), l'unité de commande électronique 30 détermine le taux d'EGR txegr_adm(t_intro) au débouché du conduit de recirculation à l'instant t intro en fonction du taux d'EGR txegr_adm(t_i) au débouché du conduit de recirculation pour l'instant Li le plus proche de l'instant t intro. Selon la première variante du procédé, l'instant t intro est égal à l'instant Li pour lequel l'écart entre la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission 100 à l'instant t et la masse totale de gaz introduite MI(Li) dans la ligne d'admission 100 depuis l'instant Li est le plus faible. Le taux d'EGR txegr_adm(t_intro) recherché est donc égal au taux d'EGR txegr_adm(t_i) mis en mémoire à cet instant Li. Selon la deuxième variante du procédé, l'instant t_intro est égale à l'instant Li pour lequel la masse de gaz contenue MC«) dans la ligne d'admission 100 à l'instant t devient supérieur à la masse totale de gaz introduite MI(Li) dans la ligne d'admission 100 depuis l'instant Li. Le taux d'EGR txegr_adm(t_intro) recherché est donc égal au taux d'EGR txegr_adm(t_i) mis en mémoire à cet instant Li. En d'autres termes, selon ces deux variantes, l'unité de commande électronique 30 identifie le taux d'EGR txegr_adm(t_intro) au débouché du conduit de recirculation 14 à l'instant t intro au taux d'EGR mémorisé dans la table T4 à l'indice i correspondant déterminé à l'étape a4). Selon la troisième variante du procédé, l'unité de commande électronique 30 réalise une interpolation des valeurs de taux d'EGR txegr_adm(t_i) et le taux d'EGR recherché est alors égale au taux d'EGR déterminé par cette interpolation à l'instant t_intro précis déterminé précédemment. On peut également envisager toute méthode de calcul connue de l'homme du métier. Le taux d'EGR txegr_adm(t_intro) peut également être déterminé par exemple comme la moyenne pondérée des deux valeurs de taux d'EGR correspondant aux instants encadrant l'instant t intro.
Enfin, à l'étape c), on identifie le taux d'EGR txegr_cyl(t) à l'entrée du cylindre à l'instant t recherché au taux d'EGR txegr_adm(t_intro) au débouché du conduit de recirculation à l'instant t_intro déterminé à l'étape b).
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.

Claims (17)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de détermination d'un taux de gaz d'échappement recirculés, appelé taux d'EGR (txegr_cyl(t)), à l'entrée d'un cylindre (10) d'un moteur à combustion interne à un instant t, lesdits gaz d'échappement étant acheminés dans un conduit de recirculation (14) reliant une ligne d'échappement (200) du moteur à une ligne d'admission (100) et ledit taux d'EGR étant égal au rapport entre le débit de gaz d'échappement recirculés et le débit total de gaz dans la ligne d'admission (100), à l'endroit considéré de la ligne d'admission (100) et à l'instant considéré, selon lequel a) on détermine à quel instant t_intro précédant l'instant t, le gaz qui arrive à l'entrée du cylindre (10) à l'instant t a été introduit dans la ligne d'admission (100), b) on détermine le taux d'EGR (txegr_adm(t_intro)) au débouché du conduit de recirculation (14) dans la ligne d'admission (100) à l'instant t intro, c) on détermine le taux d'EGR (txegr_cyl(t)) à l'entrée du cylindre (10) à l'instant t en fonction du taux d'EGR (txegr_adm(t_intro)) au débouché du conduit de recirculation (14) dans la ligne d'admission (100) à l'instant t intro déterminé à l'étape b).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, selon lequel, à l'étape c), on identifie le taux d'EGR (txegr_cyl(t)) à l'entrée du cylindre (10) à l'instant t recherché au taux d'EGR (txegr_adm(t_intro)) au débouché du conduit de recirculation (14) à l'instant t intro déterminé à l'étape b).
  3. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, selon lequel, à l'étape a), on réalise les étapes suivantes : a1) on détermine et on mémorise une masse élémentaire (m(t_i)) de gaz introduite dans la ligne d'admission (100) au débouché du conduit de recirculation (14) à différents instants successifs Li précédant l'instant t, a2) à l'instant t, on détermine la masse totale de gaz introduite (MI(t_i)) dans la ligne d'admission (100) au débouché du conduit de recirculation (14) depuis chaque instant Li précédant l'instant t jusqu'à l'instant t, a3) à cet instant t, on détermine la masse de gaz totale contenue (MC(t)) dans la ligne d'admission (100) entre le débouché du conduit de recirculation (14) et l'entrée du cylindre (10), a4) on compare cette masse totale de gaz contenue (MC(t)) dans la ligne d'admission (100) à l'instant t et la masse totale de gaz introduite (MI(t_i)) dans la ligne d'admission (100) au débouché du conduit de recirculation (14) depuischaque instant Li jusqu'à l'instant t et on détermine l'instant t intro en fonction de cette comparaison.
  4. 4. Procédé selon la revendication 3, selon lequel, à l'étape a4), on détermine l'instant t intro comme l'instant Li pour lequel la masse totale de gaz contenue (MC(t)) dans la ligne d'admission (100) à l'instant t déterminée à l'étape a1) et la masse totale de gaz introduite (MI(t_i)) dans la ligne d'admission (100) au débouché du conduit de recirculation (14) depuis chaque instant Li jusqu'à l'instant t déterminée à l'étape a2) sont les plus proches.
  5. 5. Procédé selon la revendication 3, selon lequel, à l'étape a4), on détermine l'instant t intro comme l'instant Li pour lequel la masse totale de gaz contenue (MC(t)) dans la ligne d'admission (100) à l'instant t déterminée à l'étape a1) devient supérieure à la masse totale de gaz introduite (MI(t_i)) dans la ligne d'admission (100) au débouché du conduit de recirculation (14) depuis chaque instant Li jusqu'à l'instant t, déterminée à l'étape a2).
  6. 6. Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, selon lequel à l'étape b), on réalise les étapes suivantes : b1) on détermine et on mémorise un taux d'EGR (txegr_adm(t_i)) au débouché du conduit de recirculation (14) à chacun des instants Li, b2) on détermine le taux d'EGR (txegr_adm(t_intro)) au débouché du conduit de recirculation (14) à l'instant t_intro en fonction du taux d'EGR (txegradm(t_i)) au débouché du conduit de recirculation (14) déterminé à l'étape b1) pour l'instant Li le plus proche de l'instant t_intro.
  7. 7. Procédé selon la revendication 6, selon lequel, à l'étape b1), on mesure le débit de gaz d'échappement recirculés (Qegr) introduit dans la ligne d'admission (100) à chaque instant Li à l'aide d'un débitmètre.
  8. 8. Procédé selon les revendications 6 et 7, selon lequel à l'étape b1), on détermine le débit de gaz d'échappement recirculés (Qegr) introduit dans la ligne d'admission (100) à l'instant Li par un calcul prenant en compte la température et la pression des gaz d'échappement dans le conduit de recirculation (14).
  9. 9. Procédé selon la revendication 8, selon lequel une vanne de régulation (16) du débit des gaz d'échappement étant disposée dans le conduit de recirculation (14), à l'étape b1), on calcule le débit de gaz d'échappement recirculés introduit dans la ligne d'admission (100) à l'instant Li en fonction de la pression des gaz circulant de part et d'autre de cette vanne de régulation (16).
  10. 10. Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, selon lequel, à l'étape b1), on mesure le débit d'air frais introduit dans la ligne d'admission (100) en amont du débouché du conduit de recirculation (14) à l'aide d'un débitmètre (3).
  11. 11. Procédé selon l'une des revendications 6 à 10, selon lequel, à l'étape b1), on mesure le débit total (Qcomp) de gaz pompé par un compresseur (4) disposé sur la ligne d'admission (100) en aval du débouché du conduit de recirculation (14).
  12. 12. Procédé selon l'une des revendications 3 à 11, selon lequel, à l'étape a1), on détermine la masse élémentaire (m(t_i)) de gaz introduite dans la ligne d'admission (100) au débouché du conduit de recirculation (14) à chaque instant Li, en fonction d'un débit total (Qcomp) de gaz pompé par un compresseur (4) disposé sur la ligne d'admission (100) en aval du débouché du conduit de recirculation (14).
  13. 13. Procédé selon l'une des revendications 3 à 12, selon lequel, à l'étape a3), on détermine la masse de gaz contenue MC(t) dans la ligne d'admission (100) à l'instant t en fonction d'un volume de la ligne d'admission (100) entre le débouché du conduit de recirculation (14) et l'entrée du cylindre (10), d'une température et d'une pression des gaz circulant dans la ligne d'admission (100) à cet instant t.
  14. 14. Procédé selon la revendication 13, selon lequel ladite température des gaz circulant dans la ligne d'admission (100) à l'instant t est estimée en fonction des conditions de fonctionnement du moteur à cet instant t.
  15. 15. Procédé selon l'une des revendications 13 et 14, selon lequel les gaz circulant dans la ligne d'admission (100) traversant un dispositif de refroidissement (7) des gaz, ladite température des gaz circulant dans la ligne d'admission (100) est déterminée en fonction d'une valeur de température mesurée à l'instant t par un capteur de température disposé en amont du dispositif de refroidissement (7) et/ou en fonction d'une valeur de température mesurée à l'instant t par un capteur de température disposé en aval du dispositif de refroidissement (7).
  16. 16. Procédé selon l'une des revendications 13 à 15, selon lequel, un volet d'admission (8) étant disposé sur la ligne d'admission (100) en aval d'un compresseur (4), ladite pression des gaz circulant dans la ligne d'admission (100) est déterminée en fonction de la pression mesurée à l'instant t par un capteur de pression (20) disposé en amont dudit volet d'admission (8) et/ou en fonction de la pression mesurée à l'instant t par un capteur de pression disposé en aval dudit volet d'admission (8).
  17. 17. Moteur à combustion interne de véhicule automobile comportant une ligne d'admission (100) alimentant en gaz d'admission au moins un cylindre (10) du moteur et une ligne d'échappement (200) acheminant les gaz d'échappement après leur combustion dans ledit cylindre (10), une partie desdits gazd'échappement étant recirculés dans un conduit de recirculation (14) reliant la ligne d'échappement (200) du moteur à ladite ligne d'admission (100), comportant en outre une unité de commande électronique (30) programmée pour déterminer un taux de gaz d'échappement recirculés, appelé taux d'EGR (txegr_cyl(t)), à l'entrée du cylindre (10) à un instant t, conformément au procédé selon l'une des revendications précédentes.
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