FR3072129A1 - Procede de gestion du fonctionnement d'un moteur a allumage commande a injection directe - Google Patents

Procede de gestion du fonctionnement d'un moteur a allumage commande a injection directe Download PDF

Info

Publication number
FR3072129A1
FR3072129A1 FR1759327A FR1759327A FR3072129A1 FR 3072129 A1 FR3072129 A1 FR 3072129A1 FR 1759327 A FR1759327 A FR 1759327A FR 1759327 A FR1759327 A FR 1759327A FR 3072129 A1 FR3072129 A1 FR 3072129A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
fuel
engine
injected
exhaust
exhaust valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1759327A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3072129B1 (fr
Inventor
Bertrand Fasolo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Priority to FR1759327A priority Critical patent/FR3072129B1/fr
Publication of FR3072129A1 publication Critical patent/FR3072129A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3072129B1 publication Critical patent/FR3072129B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0261Controlling the valve overlap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0007Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • F02D41/405Multiple injections with post injections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

L'invention se rapporte à un procédé de gestion du fonctionnement d'un moteur (1) de véhicule, à allumage commandé et à injection directe, ledit moteur (1) comprenant au moins une chambre de combustion (2) dotée d'au moins une soupape d'admission (6) et d'au moins une soupape d'échappement (8) ainsi que d'au moins un injecteur (5) de carburant dans chaque chambre. La principale caractéristique d'un procédé selon l'invention est qu'au moins un cycle du moteur comprend les étapes suivantes, - Une étape de fermeture de la soupape d'échappement (8), - Une étape d'ouverture de la soupape d'admission (6) qui est postérieure à ladite étape de fermeture de la soupape d'échappement (8), ladite étape d'ouverture commençant avant que la soupape d'échappement (8) ne soit complétement fermée, engendrant une période de croisement (11) au cours de laquelle lesdites deux soupapes (6, 8) sont ouvertes, - Une étape d'injection d'une quantité principale (14) de carburant lorsque la soupape d'admission (6) est ouverte, - Une étape d'injection d'au moins une quantité secondaire (15, 16) de carburant durant la phase de fermeture de la soupape d'échappement (8), avant que celle-ci ne soit complètement fermée.

Description

PROCEDE DE GESTION DU FONCTIONNEMENT D'UN MOTEUR A ALLUMAGE COMMANDE A INJECTION DIRECTE
L'invention se rapporte à un procédé de contrôle de l'arrivée d'air dans un moteur à combustion interne du type à allumage commandé à injection directe.
Pour rappel, le balayage de chambre, connu aussi sous l'appellation « scavenging », consiste à injecter de l'air dans les chambres de combustion d'un moteur à combustion interne, lorsque les gaz d'échappement sont évacués desdites chambres. Autrement dit, si l'admission d'air dans une chambre de combustion du moteur est gérée par au moins une soupape d'admission, et si l'évacuation des gaz d'échappement de ladite chambre est gérée par au moins une soupape d'échappement, le balayage se traduit par une ouverture simultanée desdites soupapes sur une courte période, afin de permettre à l'air admis dans ladite chambre, de faciliter l'évacuation desdits gaz d'échappement.
Cette invention concerne les moteurs à allumage commandé et injection directe où le compromis entre les émissions et les performances de la stratégie de balayage de chambre n'est aujourd'hui pas satisfaisant. Cela conduit classiquement à inhiber la stratégie de balayage pour assurer la dépollution du moteur, avec à la clef une perte significative de performances (plus précisément du couple maximal) à bas et moyen régime du moteur, en régime stabilisé et transitoire. Les émissions concernées sont celles des oxydes d'azote (NOx) et de particules (PM).
La demande de brevet non examinée FR1754626 divulgue un procédé de contrôle d'un moteur à essence équipé d'un premier catalyseur, et équipé en outre d'un deuxième catalyseur qui se présente sous la forme d'un catalyseur de réduction sélective des oxydes d'azote, dit aussi catalyseur SCR. (Réduction Catalytique Sélective ou Sélective Catalytic Réduction en anglais). On fait fonctionner le moteur en excès de réducteurs (c'est-à-dire en mélange riche) lorsque cela est possible, de façon à produire de l'ammoniac qui est stocké dans le catalyseur SCR. Lors du balayage de chambre, à richesse inférieure à 1, le moteur produit beaucoup de NOx, qui peuvent être traités par l'ammoniac dans le catalyseur SCR..
Lors d'un balayage de chambre, le balayage des soupapes est présent à bas et/ou moyen régime quand la pression d'admission est proche de, ou supérieure à, la pression atmosphérique. Il est donc plus important sur les moteurs suralimentés par turbocompresseur que sur les moteurs atmosphériques du fait d'un niveau de pression d'admission nettement supérieur à la pression à l'échappement (en amont de la turbine du turbocompresseur.). Ce balayage est favorable aux performances, car il permet d'évacuer les gaz brûlés présents dans les chambres de combustion en fin de phase d'échappement (par maximisation du rendement volumétrique d'admission), et car il permet d'augmenter le débit des gaz traversant la turbine (ce qui est favorable à la génération de la pression de suralimentation).
Avec des moteurs équipés d'un système de décalage d'arbre à cames à l'admission et/ou à l'échappement, dit aussi VVT (selon l'acronyme anglais pour : Variable Valve Timing), on peut maximiser le croisement dans ces zones de fonctionnement (en régime stabilisé et/ou transitoire) et donc les performances du moteur.
Même si l'apport du balayage de chambre est clairement démontré en termes de performances, il se heurte à une problématique d'émissions d'oxydes d'azote et de particules sur les moteurs à allumage commandé à injection directe. En effet, pour ce type de moteur, seul de l'air est présent dans le circuit d'admission du moteur, car l'injection de carburant a lieu dans les cylindres du moteur et non pas, comme c'est le cas pour un moteur à injection indirecte, dans le circuit d'admission du moteur, par exemple dans les pipes d'admission de la culasse du moteur. On balaye donc les chambres avec de l'air frais pur (non mélangé à du carburant), qui se retrouve ensuite dans le même état à l'échappement. On a donc une richesse à l'échappement qui est toujours inférieure à la richesse de combustion, qui est la richesse enfermée dans les cylindres.
Avec le balayage de chambre, si l'on adopte une richesse de combustion égale à 1 (c'est-à-dire à la stœchiométrie), la richesse à l'échappement devient inférieure à 1, ce qui conduit à de fortes émissions de NOx, car le catalyseur trois voies qui équipe classiquement l'échappement du moteur ne peut pas traiter ce polluant quand le moteur fonctionne en mélange pauvre. Par ailleurs, si l'on adopte une richesse de combustion supérieure à 1, de manière à avoir une richesse échappement centrée sur lapte à optimiser l'efficacité du catalyseur, cela conduit à de fortes émissions de particules à la sortie du moteur, car une combustion riche dans les cylindre à hautes températures entraîne une cokéfaction du carburant. Ces particules se retrouvent à l'échappement car elles ne sont pas traitées par le catalyseur trois voies. Cette problématique d'émissions de particules est très présente sur les moteurs à allumage commandé à injection directe, et conduit à adopter un filtre à particules sur certaines versions, bien qu'il s'agisse de moteurs à allumage commandé (du type fonctionnant à l'essence) et non pas de moteurs de type diesel.
Malgré cela, il faut quand même réduire au maximum les émissions de particules à la source pour limiter le chargement du filtre à particules et donc les phases de régénération.
Un procédé selon l'invention permet de gérer le fonctionnement d'un moteur de véhicule, à allumage commandé et à injection directe, de manière à assurer de bonnes performances dudit moteur à bas et à moyen régime, tout en limitant les émissions de polluants dans l'atmosphère.
L'invention a pour objet un procédé de gestion du fonctionnement d'un moteur de véhicule, à allumage commandé et à injection directe, ledit moteur comprenant au moins une chambre de combustion dotée d'au moins une soupape d'admission et d'au moins une soupape d'échappement ainsi que d'au moins un injecteur de carburant dans la chambre.
La principale caractéristique d'un procédé selon l'invention est qu'au moins un cycle de fonctionnement du moteur comprend les étapes suivantes,
- Une étape de fermeture de ladite soupape d'échappement,
- Une étape d'ouverture de ladite soupape d'admission, qui est postérieure à ladite étape de fermeture de ladite soupape d'échappement, ladite étape d'ouverture commençant avant que ladite soupape d'échappement ne soit complètement fermée, engendrant une période de croisement au cours de laquelle lesdites soupapes d'admission et d'échappement sont ouvertes,
- Une étape d'injection d'une quantité principale de carburant lorsque ladite soupape d'admission est ouverte,
- Une étape d'injection d'au moins une quantité secondaire de carburant durant la phase de fermeture de ladite soupape d'échappement, avant que celle-ci ne soit complètement fermée.
L'originalité d'un procédé selon l'invention repose essentiellement sur la combinaison de l'étape d'injection d'au moins une quantité secondaire de carburant durant la phase de fermeture de la soupape d'échappement, avant que celle-ci ne soit complètement fermée, et l'ouverture de la soupape d'admission avant que la soupape d'échappement ne soit complètement fermée. En effet, l'injection d'une quantité secondaire de carburant avant ou pendant la période de croisement permet d'optimiser au mieux la qualité du mélange air/gaz d'échappement balayé. Deux configurations peuvent se présenter :
- Si l'injection de la quantité de carburant secondaire est placée avant que ne se produise l'ouverture de ladite soupape d'admission, autrement dit avant la période de croisement, les gaz chauds encore présents dans la chambre maximisent l'évaporation du carburant,
- Si l'injection de la quantité de carburant secondaire est placée au début de la période de croisement, la bouffée d'air frais initiale est propice à la qualité du mélange.
Bien entendu, l'invention est applicable à un moteur du type précité dans lequel chaque chambre de combustion est équipée de plusieurs soupapes d'admission et/ou de plusieurs soupapes d'échappement, notamment de manière non limitative deux ou trois soupapes d'admission et/ou deux soupapes d'échappement.
Il est à noter que la quantité de carburant principale injectée dans chaque chambre représente la quantité de carburant habituellement injectée dans la chambre pour un fonctionnement normal du moteur, c'est-à-dire correspondant à la production du couple requis pour l'entraînement du véhicule. Un procédé de gestion selon l'invention est particulièrement réservé aux moteurs à injection directe, pour lesquels l'injection de carburant s'effectue directement dans ladite chambre, et non pas en amont de celle-ci dans le circuit d'alimentation en air du moteur.
Avantageusement, chaque quantité secondaire de carburant injectée durant la phase de fermeture de la soupape d'échappement est inférieure à la quantité principale de carburant injectée lorsque la soupape d'admission est ouverte. Une quantité secondaire de carburant dans le cadre d'un procédé selon l'invention est une quantité de carburant d'appoint servant non pas à faire fonctionner directement le moteur pour la production du couple, mais à faciliter l'évacuation des gaz d'échappement.
Préférentiellement, chaque quantité secondaire de carburant injectée est comprise entre 5 et lOmg/cp (milligrammes par coup i.e. par cycle de combustion), la quantité principale de carburant injectée étant comprise entre 30mg/cp et 70mg/cp. Les quantités secondaires de carburant sont infimes en regard de la quantité de carburant principale servant à faire fonctionner le moteur pour la production du couple requis.
De façon préférentielle, au moins une quantité secondaire de carburant est injectée avant la période de croisement. Dans ce cas, les gaz chauds encore présents dans la chambre maximisent l'évaporation du carburant.
Préférentiellement, au moins une quantité secondaire de carburant est injectée pendant la période de croisement. Dans ce cas, la bouffée d'air frais initiale est propice à la qualité du mélange.
De façon avantageuse, une seule quantité secondaire de carburant est injectée avant la période de croisement et une seule quantité secondaire de carburant est injectée durant la période de croisement. Pour cette configuration, un procédé de gestion selon l'invention met en œuvre une étape d'injection de deux quantités secondaires de carburant successives, l'une située antérieurement à la période de croisement, et l'autre située pendant ladite période de croisement. De cette manière, le fonctionnement du moteur à injection directe bénéficie des deux avantages cités ci-avant.
Avantageusement, les quantités secondaires de carburant à injecter sont données par une cartographie fonction du point de fonctionnement régime/charge du moteur et des décalages des arbres à cames.
Selon un autre mode de réalisation préféré d'un procédé selon l'invention, les quantités secondaires de carburant à injecter sont données par un modèle physique prenant en compte la masse d'air balayée durant la période de croisement.
De façon préférentielle, le moteur comprend plusieurs chambres de combustion, chacune desdites chambres comprenant entre une et trois soupapes d'admission et entre une et deux soupapes d'échappement.
Un procédé de gestion selon l'invention présente l'avantage de pouvoir assurer de bonnes performances du moteur à bas et à moyen régime tout en limitant la pollution dudit moteur, grâce à une utilisation judicieuse de l'injecteur de carburant qui est déjà présent dans chaque chambre de combustion et qui n'occasionne donc aucun coût supplémentaire. Il a de plus l'avantage de n'engendrer aucun encombrement additionnel, évitant ainsi d'avoir à modifier la structure du véhicule dans lequel le moteur est monté.
On donne ci-après une description détaillée d'un mode de réalisation non limitatif d'un procédé de gestion selon l'invention, en se référant aux figures suivantes :
- La figure 1 est une vue en coupe d'une chambre de combustion d'un moteur à allumage commandé à injection directe, illustrant une période de croisement entre une ouverture d'une soupape d'admission et une ouverture d'une soupape d'échappement,
- La figure 2 est un diagramme montrant un exemple de cinématique d'ouverture et de fermeture d'une soupape d'admission et d'une soupape d'échappement illustrant une période de croisement entre celles-ci, en fonction d'un angle de vilebrequin, et une injection d'une quantité principale de carburant,
- La figure 3 est une vue en coupe d'une chambre de combustion d'un moteur à injection directe, illustrant une période de croisement entre une ouverture d'une soupape d'admission et une ouverture d'une soupape d'échappement et une injection d'une quantité secondaire de carburant durant ladite période,
- La figure 4 est un diagramme montrant un exemple de cinématique d'ouverture et de fermeture d'une soupape d'admission et d'une soupape d'échappement illustrant une période de croisement entre celles-ci en fonction d'un angle vilebrequin, et deux injections successives d'une quantité secondaire de carburant,
En se référant à la figure 1, un moteur 1 de véhicule à injection directe, comprend au moins une chambre de combustion 2, délimitée par un corps 3 préférentiellement de forme cylindrique et par une culasse 4 coiffant ledit corps 3. La culasse 4 au-dessus dudit corps 3 a une forme sensiblement tronconique dont la section transversale diminue en s'éloignant dudit corps 3. Un injecteur 5 de carburant de forme allongée, est solidarisé à la culasse 4, au niveau de sa partie de plus faible section transversale, et émerge dans la chambre 2 selon une direction parallèle à l'axe de révolution du corps 3. De cette manière, l'injecteur 5 se retrouve dans une position centrale à l'intérieur de la chambre 2. Une soupape d'admission 6 est placée dans un conduit 7 d'admission d'air débouchant dans la chambre 2 au niveau de la culasse 4, ladite soupape 6 étant destinée à réguler le flux d'air incident pénétrant dans ladite chambre 2. Une soupape d'échappement 8 est placée dans un conduit 9 d'échappement débouchant dans la chambre 2 au niveau de la culasse 4, ladite soupape 8 étant destinée à réguler le flux de gaz d'échappement sortant de ladite chambre 2. Un piston 10 relié à un vilebrequin (non visible) par l'intermédiaire d'une bielle (non visible) est apte à coulisser dans le corps 3 de la chambre 2 entre une position PMH (Point Mort Haut) et une position PMB (Point Mort Bas).
Le mélange d'air admis dans la chambre 2 par la soupape d'admission 6 et de carburant injecté par l’injecteur 5, est brûlé dans la chambre 2. Le moteur étant du type à allumage commandé 1, la combustion est initiée par une étincelle jaillissant aux bornes d'une bougie d'allumage (non représentée sur la figure 1) débouchant dans la chambre 2.
S'agissant d'un moteur du type à allumage commandé (fonctionnant notamment à l'essence), le fonctionnement du moteur se fait assez généralement à richesse 1, c'est-à-dire dans des proportions stoechiométriques d'air et de carburant, la dépollution des gaz de combustion émis par le moteur étant assurée de manière classique par un dispositif de traitement du type « catalyseur trois voies » (non représenté sur la figure 1) monté à l'échappement du moteur.
En variante non représentée sur la figure 1, la chambre 2 peut être équipée de plusieurs soupapes d'admission et/ou de plusieurs soupapes d'échappement.
Les figures 1 et 2 illustrent le balayage de chambre (« scavenging »), qui matérialise un fonctionnement particulier du moteur 1, pour lequel l'ouverture progressive de la soupape d'admission 6 est déclenchée lors de la phase de fermeture de la soupape d'échappement 8, avant que ladite soupape d'échappement 8 ne soit complètement fermée. Cette situation crée une période de croisement 11 pendant laquelle les deux soupapes 6, 8 sont ouvertes, la soupape d'admission 6 étant en phase d'ouverture, tandis que la soupape d'échappement 8 étant en phase de fermeture. Le balayage permet ainsi, grâce à l'ouverture prématurée de la soupape d'admission 6, de faire affluer dans la chambre de combustion 2 de l'air frais alors que les gaz d'échappement sont toujours présents dans ladite chambre 2. Cet air frais contribue ainsi à chasser plus facilement et plus rapidement de la chambre de combustion 2, les gaz d'échappement, augmentant les performances du moteur 1 à bas et à moyen régime.
En revanche, le balayage se heurte à une problématique d'émissions de polluants NOX et de particules polluantes sur les moteurs à injection directe. En effet, pour ce type de moteur 1, seul de l'air est présent dans le circuit d'admission du moteur 1, car l'injection de carburant a lieu directement dans la chambre 2. On balaye donc la chambre 2 avec de l'air frais pur non mélangé à du carburant, qui se retrouve ensuite dans le même état à l'échappement. On a donc une richesse à l'échappement qui est toujours inférieure à la richesse de combustion, qui est la richesse enfermée dans la chambre de combustion 2.
Avec le balayage, si l'on adopte une richesse de combustion à 1 (correspondant à la stœchiométrie), la richesse à l'échappement devient inférieure à 1, ce qui conduit à de fortes émissions de NOx, car le catalyseur trois voies ne peut pas traiter ce polluant quand le moteur fonctionne en mélange pauvre. Par ailleurs, si l'on adopte une richesse de combustion supérieure à 1 de manière à avoir une richesse échappement centrée sur 1 apte à optimiser l'efficacité du catalyseur trois voies (ce qu'on réalise classiquement grâce à une sonde à oxygène), cela conduit à de fortes émissions de particules à la sortie du moteur car une combustion riche dans le cylindre à hautes températures entraîne la cokéfaction du carburant. Ces particules se retrouvent à l'échappement car elles ne sont pas traitées par le catalyseur trois voies. Cette problématique d'émissions de particules est très présente sur les moteurs à allumage commandé à injection directe, et conduit à adopter un filtre à particules sur certaines versions, comme il est bien connu pour les moteurs diesel. Toutefois, même dans ce cas, il convient de réduire au maximum les émissions de particules à la source pour limiter le chargement du filtre à particules et donc les phases de régénération.
La figure 1 illustre une configuration d'une chambre de combustion 2 d'un moteur 1 à injection directe pour laquelle la soupape d'admission 6 et la soupape d'échappement sont momentanément ouvertes de façon à permettre à l'air frais ayant pénétré dans la chambre 2 de balayer les gaz d'échappement.
Sur la figure 2, la courbe 12 illustre d'abord une phase d'ouverture de la soupape d'échappement 8 suivie d'une phase de fermeture de celle-ci. La courbe 13 illustre d'abord une phase d'ouverture de la soupape d'admission 6 suivie d'une phase de fermeture de celle-ci, ladite phase d'ouverture commençant avant que la soupape d'échappement 8 ne soit complètement fermée. La zone 11 illustre la période de croisement entre les deux soupapes 6, 8 lorsque celles-ci sont momentanément ouvertes. La période de croisement 11 s'effectue lorsque le piston 10 se situe autour du PMH. Une quantité principale 14 de carburant est directement injectée dans la chambre de combustion 2 via l'injecteur 5 lorsque le piston 10 se déplace vers le PMB, la soupape d'échappement 8 étant fermée et la soupape d'admission 6 étant ouverte. Cette quantité principale 14 sert directement au fonctionnement normal du moteur 1.
En se référant aux figures 3 et 4, afin de notamment résoudre le problème de pollution lié au balayage, un procédé de gestion du fonctionnement du moteur 1 selon l'invention met en œuvre une étape d'injection d'au moins une quantité secondaire 15, 16 de carburant via l'injecteur 5, avant que la soupape d'échappement 8 ne soit complètement fermée. Dans l'exemple illustré aux figures 3 et 4, ledit procédé met en œuvre deux injections d'une quantité secondaire 15, 16 de carburant :
- une injection 15 avant la période de croisement 11, la soupape d'admission 6 étant fermée et la soupape d'échappement 8 étant en phase de fermeture. Dans ce cas, les gaz chauds encore présents dans la chambre 2 maximisent l'évaporation du carburant,
- une injection 16 au début de la période de croisement 11. Dans ce cas, la bouffée initiale d'air frais présente dans la chambre 2 accroît la qualité du mélange.
Les quantités secondaires 15, 16 de carburant injectées dans la chambre 2 ne se substituent pas à la quantité principale 14 de carburant utilisée pour faire fonctionner le moteur 1, qui elle, demeure intangible et réalisée au même angle vilebrequin. Ces quantités secondaires 15, 16 de carburant injectées aux moments opportuns, permettent d'homogénéiser le mélange balayé, et donc d'optimiser la qualité dudit mélange dans le but de limiter les émissions de NOX et de particules polluantes.
A titre d'exemple, les quantités secondaires 15, 16 à injecter sont comprises entre 5 et 10 mg/cp (milligrammes par coup i.e. par cycle de combustion) et la quantité principale 14 à injecter est comprise entre 30 mg/cp et 70 mg/cp.
Les quantités secondaires 15, 16 à injecter sont issues soit d'une cartographie en fonction du point de fonctionnement régime/charge du moteur et des décalages spécifiques d'arbres à cames d'admission et d'échappement du moteur, soit d'un modèle physique prenant en compte le taux de balayage, c'est-à-dire la quantité d'air balayée.
La quantité secondaire de carburant 15, 16 de ces injections est gérée en boucle ouverte. Il n'y a pas de modification sur le bouclage à richesse 1 de la richesse à l'échappement (qui peut être réalisée, de manière connue en soi, par exemple à l'aide de sondes de richesse en amont et en aval du catalyseur trois voies). Ce réglage en boucle fermée est assuré de manière classique en ajustant la quantité des injections principales 14 dans la chambre de combustion 2.
Ce procédé peut être activé dans toutes les conditions de fonctionnement du moteur (stabilisé et transitoire) ou uniquement en transitoire afin de réduire le temps de montée de la pression de suralimentation (donc la réponse de couple en transitoire).

Claims (9)

1. Procédé de gestion du fonctionnement d'un moteur (1) de véhicule, à allumage commandé et à injection directe, ledit moteur (1) comprenant au moins une chambre de combustion (2) dotée d'au moins une soupape d'admission (6) et d'au moins une soupape d'échappement (8) ainsi que d'au moins un injecteur (5) de carburant dans ladite chambre (2), caractérisé en ce qu'au moins un cycle de fonctionnement du moteur comprend les étapes suivantes,
- Une étape de fermeture de ladite soupape d'échappement (8),
- Une étape d'ouverture de ladite soupape d'admission (6), qui est postérieure à ladite étape de fermeture de ladite soupape d'échappement (8), ladite étape d'ouverture commençant avant que ladite soupape d'échappement (8) ne soit complètement fermée, engendrant une période de croisement (11) au cours de laquelle lesdites soupapes (6, 8) d'admission et d'échappement sont ouvertes,
- Une étape d'injection d'une quantité principale (14) de carburant lorsque ladite soupape d'admission (6) est ouverte,
- Une étape d'injection d'au moins une quantité secondaire (15, 16) de carburant durant la phase de fermeture de ladite soupape d'échappement (8), avant que celle-ci ne soit complètement fermée.
2. Procédé de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque quantité secondaire (15, 16) de carburant injectée durant la phase de fermeture de la soupape d'échappement (8) est inférieure à la quantité principale (14) de carburant injectée lorsque la soupape d'admission (6) est ouverte.
3. Procédé de gestion selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque quantité secondaire (15, 16) de carburant injectée est comprise entre 5 et lOmg/cp, et en ce que la quantité principale (14) de carburant injectée est comprise entre 30mg/cp et 70mg/cp.
4. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins une quantité secondaire (15) de carburant est injectée avant la période de croisement (11).
5. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une quantité secondaire (16) de carburant est injectée pendant la période de croisement (11).
6. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'une seule quantité secondaire (15) de carburant est injectée avant la période de croisement (11) et une seule quantité secondaire (16) de carburant est injectée durant la période de croisement (11).
7. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les quantités secondaires (15, 16) de carburant à injecter sont données par une cartographie fonction du point de fonctionnement régime/charge du moteur et des décalages des arbres à cames.
8. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les quantités secondaires (15, 16) de carburant à injecter sont données par un modèle physique prenant en compte la masse d'air balayé durant la période de croisement (11).
9. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le moteur (1) comprend plusieurs chambres de combustion (2), et en ce que chacune desdites chambres (2) comprend entre une et trois soupapes d'admission (6) et entre une et deux soupapes d'échappement (8).
FR1759327A 2017-10-05 2017-10-05 Procede de gestion du fonctionnement d'un moteur a allumage commande a injection directe Active FR3072129B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1759327A FR3072129B1 (fr) 2017-10-05 2017-10-05 Procede de gestion du fonctionnement d'un moteur a allumage commande a injection directe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1759327A FR3072129B1 (fr) 2017-10-05 2017-10-05 Procede de gestion du fonctionnement d'un moteur a allumage commande a injection directe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3072129A1 true FR3072129A1 (fr) 2019-04-12
FR3072129B1 FR3072129B1 (fr) 2022-03-04

Family

ID=60202252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1759327A Active FR3072129B1 (fr) 2017-10-05 2017-10-05 Procede de gestion du fonctionnement d'un moteur a allumage commande a injection directe

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3072129B1 (fr)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10217238A1 (de) * 2002-04-18 2003-11-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm, Steuer- und Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, sowie Brennkraftmaschine
EP1591651A1 (fr) * 2004-04-23 2005-11-02 Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company Méthode pour augmenter le couple d'un moteur à combustion interne à injection directe
JP2008101502A (ja) * 2006-10-18 2008-05-01 Toyota Motor Corp 過給機付き内燃機関の制御装置
US20100263639A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-21 Ford Global Technologies, Llc Engine Control Method and System
FR3037357A1 (fr) * 2015-06-10 2016-12-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de chauffage d’un systeme d’echappement d’un ensemble moteur a combustion interne par injection d’air

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10217238A1 (de) * 2002-04-18 2003-11-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm, Steuer- und Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, sowie Brennkraftmaschine
EP1591651A1 (fr) * 2004-04-23 2005-11-02 Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company Méthode pour augmenter le couple d'un moteur à combustion interne à injection directe
JP2008101502A (ja) * 2006-10-18 2008-05-01 Toyota Motor Corp 過給機付き内燃機関の制御装置
US20100263639A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-21 Ford Global Technologies, Llc Engine Control Method and System
FR3037357A1 (fr) * 2015-06-10 2016-12-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de chauffage d’un systeme d’echappement d’un ensemble moteur a combustion interne par injection d’air

Also Published As

Publication number Publication date
FR3072129B1 (fr) 2022-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1726805B1 (fr) Procédé de contrôle du balayage des gaz brûlés d'un moteur à injection indirecte, notamment moteur suralimenté, et moteur utilisant un tel procédé
EP2083155B1 (fr) Procédé de balayage des gaz brûlés résiduels avec une double levée de soupape d'admission d'un moteur à combustion interne suralimenté à injection directe, notamment de type Diesel
EP2354499B1 (fr) Procédé de balayage des gaz brûlés résiduels d'un moteur multi cylindres à combustion interne suralimenté à injection directe fonctionnant à charges partielles
FR2891308A1 (fr) Procede de gestion d'un moteur a combustion a auto-allumage controle
FR2946393A1 (fr) Procede d'injection de carburant dans un moteur a combustion interne a auto-inflammation a injection directe.
FR2777948A1 (fr) Procede de combustion par auto-allumage controle et moteur 4 temps associe avec volume de stockage de gaz residuels et soupape dediee
EP1880094A1 (fr) Procédé de réduction des émissions d'hydrocarbures d'un moteur froid et dispositif et moteur mettant en oeuvre ce procédé
EP0961880B1 (fr) Procede et dispositif de regeneration d'un filtre a vapeurs de carburant pour un moteur a injection directe
EP3673165B1 (fr) Procede de pilotage d'un moteur thermique en fonction de conditions thermodynamiques dans les lignes d'admission et d'echappement
EP1861596B1 (fr) Moteur a combustion interne, notamment a injection directe, avec un piston muni d'un bol comprenant un teton
FR2868481A1 (fr) Procede de controle de la recirculation des gaz d'echappement d'un moteur suralimente a combustion interne et moteur utilisant un tel procede
FR3072129A1 (fr) Procede de gestion du fonctionnement d'un moteur a allumage commande a injection directe
EP2354498B1 (fr) Procédé de balayage des gaz brûles résiduels d'un moteur multi cylindres à combustion interne suralimenté à injection directe
FR2884875A1 (fr) Systeme d'alimentation a balayage pour moteur essence suralimente a injection indirecte
WO2021156409A1 (fr) Purge d'oxygene dans un catalyseur d'echappement de vehicule automobile a la reprise d'injection
EP1998030A1 (fr) Système de déconnexion des soupapes d'admission d'un moteur à combustion interne et fonctionnement de ce système
FR2877047A1 (fr) Procede de commande d'un moteur de vehicule via des lois de levee de soupapes
FR2914366A1 (fr) Procede de controle du fonctionnement d'un moteur a combustion interne en mode de combustion a autoallumage controle et moteur utilisant un tel procede
WO2001051786A1 (fr) Procede et dispositif pour ameliorer le fonctionnement a bas regime des moteurs thermiques suralimentes
FR2816988A1 (fr) Procede de commande d'un moteur a combustion interne en vue de realiser une combustion homogene
EP2562400A1 (fr) Procédé de régénération d'un filtre à particules de moteur à combustion interne
WO2009112727A1 (fr) Systeme de controle d'un moteur thermique a recirculation des gaz d'echappement
FR3120253A1 (fr) Procédé et système de commande d’un moteur à combustion interne à allumage commandé en phase de levé de pied.
FR2877054A1 (fr) Moteur a combustion interne diesel ou essence a injection directe a taux de gaz brules augmente
FR2877048A1 (fr) Procede de commande d'un moteur a combustion interne de vehicule

Legal Events

Date Code Title Description
PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190412

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

CA Change of address

Effective date: 20221005

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7