Brevet FR2903147A1 — publié le 20080104

L'invention concerne la commande des moteurs de véhicule automobile. On sait que le contrôle moteur est la technique de gestion d'un moteur à combustion interne avec l'ensemble de ses capteurs et actionneurs. L'ensemble des lois de contrôle et des paramètres de caractérisation d'un moteur sont contenus dans un calculateur appelé UCE (unité de contrôle électronique). Dans un moteur, le turbocompresseur est composé d'une turbine et d'un compresseur dans le but d'augmenter la quantité d'air admise dans les cylindres. La turbine est placée à la sortie du collecteur d'échappement et est entraîné par les gaz d'échappement. La puissance fournie par les gaz d'échappement à la turbine est modulée en installant une soupape de décharge (ou wastegate) aux bornes de la turbine. On parle dès lors de turbocompresseur à géométrie fixe ou TGF. Le compresseur est monté sur le même axe que la turbine. II comprime l'air qui entre dans le collecteur d'admission. Un échangeur peut être placé entre le compresseur et le collecteur d'admission pour refroidir l'air à la sortie du compresseur. Un actionneur est utilisé pour piloter l'ouverture et la fermeture de la wastegate. Le signal de commande de l'actionneur est fourni par l'UCE et permet d'asservir la pression dans le collecteur d'admission. La consigne de pression de suralimentation est déterminée par l'UCE. Pour cela, la pression de suralimentation est mesurée au moyen d'un capteur de pression placé sur le collecteur d'admission. Avec l'augmentation des performances des moteurs diesel suralimentés, les niveaux de pression de suralimentation augmentent aussi et les turbocompresseurs sont de plus en plus sollicités. II est donc important de piloter le plus finement possible le turbocompresseur pour éviter sa détérioration et pour améliorer le brio du véhicule lors des accélérations. Lorsque le conducteur souhaite la puissance maximale du moteur sur une accélération, la position de son pied appuyant à fond sur la pédale est traduite par l'UCE en une consigne de débit de carburant. Cette consigne 2903147 2 est limitée en régime transitoire par un seuil qui est fonction du débit d'air frais et du régime du moteur. Le débit d'air frais est soit mesuré (au moyen d'un débitmètre) soit calculé (au moyen d'un estimateur de débit d'air). Ce dispositif permet de limiter les particules (ou fumées noires) présentes dans 5 les gaz d'échappement du moteur lors des régimes transitoires. Cette limitation est appelée limitation de fumée. Lorsque le débit d'air entrant dans le moteur est suffisant, la consigne de débit de carburant est limitée par une valeur qui est fonction du régime et éventuellement du rapport de boîte de vitesse. Cette limitation est appelée limitation de couple. 10 Les normes de dépollution étant de plus en plus sévères, la quantité de particules rejetées par un moteur diesel doit être de plus en plus faible. Le filtre à particules est une solution qui permet de réduire la quantité de particules rejetées dans l'environnement. II est composé d'un ensemble de microcanaux dans lesquels une grande partie des particules se trouvent 15 piégées. Une fois le filtre plein, il faut le vider en brûlant les particules au cours d'une phase appelée régénération. Le filtre à particules est placé dans la ligne d'échappement après le turbocompresseur. Son introduction produit une augmentation de la contre-pression à l'échappement, laquelle est d'autant plus importante que le filtre est chargé en particules. Cette contre- 20 pression se traduit donc par une réduction du taux de détente dans la turbine et donc une réduction de la puissance fournie par les gaz d'échappement à la turbine ainsi qu'une diminution des performances du moteur. Pour obtenir le même niveau de performance, il faut donc maintenir le taux de détente dans la turbine en augmentant la pression avant la turbine, augmentation 25 obtenue par la fermeture de la soupape de décharge. On a ainsi illustré à la figure 1 un moteur 2 de l'art antérieur comprenant d'amont en aval dans le circuit d'admission un filtre à air 4, un compresseur 6 d'un turbocompresseur 8, et un collecteur d'admission 10. Dans le circuit d'échappement, le moteur comprend un collecteur 30 d'échappement 12, une turbine 14 du turbocompresseur 8 avec en parallèle 2903147 une soupape de décharge 9, et un filtre à particules 16. Sur cette figure et dans la suite, on utilise la désignation suivante : - P2mes = mesure de la pression de suralimentation, - P3mes = mesure de la pression en amont de la turbine, 5 - P4mes = mesure de la pression en aval de la turbine, -PiTmes = mesure du rapport de détente dans la turbine, - P2,oäs = consigne de la pression de suralimentation, - P30oäs = consigne de pression en amont de la turbine, - PiTcoäs = consigne du taux de détente dans la turbine. 10 On s'intéresse dans la suite à la question du contrôle de la pression de suralimentation effectué par les moyens de commande 23 ou UCE. Dans ce moteur, la régulation de la suralimentation asservit la pression de suralimentation P2 au moyen d'un contrôle du taux de détente PiT dans la turbine. Comme illustré aux figures 1 et 2, la régulation de la 15 suralimentation s'effectue au moyen de deux régulateurs 18 et 20 agencés en série. On désignera par RP2 le régulateur de pression de suralimentation et par RPiT le régulateur du taux de détente dans la turbine. La pression de suralimentation est mesurée directement par un capteur de pression qui est placé sur le collecteur d'admission du moteur. 20 Le taux de détente dans la turbine est calculé en faisant le rapport entre les mesures de la pression avant la turbine P3mes et la pression en aval de la turbine P4mes, laquelle est utilisée pour les besoins de la gestion du filtre à particules : PiT = P3mes mes P4 25 Le but de la régulation de pression est de minimiser en permanence les écarts de pression de suralimentation (Puons û P2mes) et du taux de détente aux bornes de la turbine (PiTwäs û PiTmes). En référence à la figure 2, pour améliorer le temps de réponse de la boucle de régulation, on ajoute au bloc 15 une valeur de prépositionnement 30 de la wastegate à la valeur sortant du régulateur de PiT. Cette valeur de mes 2903147 4 prépositionnement est obtenue par consultation d'une cartographie en régime moteur et débit carburant. En référence à cette même figure, la différence entre P2,oäs et P2mes est envoyée dans le régulateur RP2 et est ajoutée à la consigne du taux de 5 détente dans la turbine PiTcoäs. La valeur obtenue sert à faire la différence avec la mesure du taux de détente dans la turbine PiTmes et le résultat, transitant par le régulateur RPiT, est ajouté à la valeur de prépositionnement de la wastegate pour fournir la consigne de position de la wastegate. En amont de cela et en référence à la figure 3, la consigne de 10 pression de suralimentation est obtenue par cartographie à partir des valeurs de régime du moteur et de débit du carburant, puis corrigée en fonction de la pression atmosphérique et de la température d'air entrant dans le compresseur. Ces deux corrections diminuent la consigne de pression de suralimentation pour limiter le régime du turbocompresseur en fonction de 15 l'altitude et de la température ambiante. De même, en référence à la figure 4, la consigne de taux de détente utilisée est cartographiée en régime moteur et débit carburant puis corrigée en fonction de différentes grandeurs physiques comme, par exemple, la pression en aval de la turbine et la température en amont de la turbine, cette 20 liste de corrections n'étant pas exhaustive. Enfin, en référence à la figure 5, le prépositionnement de la wastegate est cartographié en régime moteur et couple moteur puis corrigé en fonction de la pression atmosphérique et de la température d'air entrant dans le compresseur. Ces deux corrections modulent le prépositionnement 25 pour limiter le régime du turbocompresseur en fonction de l'altitude et de la température ambiante. A chaque point de la cartographie de prépositionnement correspond une pression de suralimentation de consigne. La personne chargée de la mise au point va donc renseigner le prépositionnement en y inscrivant les 30 valeurs du signal de commande de la wastegate qui permettent d'atteindre la consigne de pression de suralimentation P2,oäs pour chaque point de 2903147 5 fonctionnement du moteur. Le prépositionnement est calibré à partir d'essais faits sur un moteur nominal. Nous voyons donc que le travail de renseignement du prépositionnement est long et doit être fait systématiquement pour chaque 5 définition du turbocompresseur et dès que la consigne de pression de suralimentation évolue. De même, à chaque point de la cartographie de consigne de taux de détente dans la turbine correspond une pression de suralimentation de consigne. L'opérateur chargé de la mise au point va donc renseigner la 10 consigne de taux de détente dans la turbine en y inscrivant les valeurs qui permettent d'atteindre la pression de consigne de suralimentation P2,oäS pour chaque point de fonctionnement du moteur. La consigne de taux de détente dans la turbine est calibrée à partir d'essais faits sur un moteur nominal. Ici encore, on voit donc que le travail de renseignement de la 15 consigne de taux de détente dans la turbine est long et doit être fait systématiquement pour chaque définition du turbocompresseur et dès que la consigne de pression de suralimentation évolue. Subsidiairement, on note que l'augmentation de la contre-pression provoquée par le filtre à particules s'apparente à une dérive. En effet, les 20 variations de masse des suies dans le filtre vont rendre le prépositionnement et la consigne de taux de détente dans la turbine inadaptés vis-à-vis de la consigne de suralimentation. Ce sont donc les régulateurs RPiT et RP2 qui vont rattraper ces écarts. En annulant ces écarts, quel que soit le type de régulateur utilisé, l'asservissement n'est pas instantané et son temps de 25 réponse dépend de la masse des suies. Cette stratégie de régulation de la pression de suralimentation n'est donc pas robuste en termes de temps de réponse vis-à-vis de la masse des suies présentes dans le filtre à particules. Un but de l'invention est donc d'améliorer la régulation de la pression 30 de suralimentation sur un moteur équipé d'un turbocompresseur à géométrie fixe. 2903147 6 A cet effet, on prévoit selon l'invention un procédé de commande d'un moteur de véhicule, comprenant un turbocompresseur à géométrie fixe comportant une turbine, et une soupape de décharge du turbocompresseur, dans lequel, pour réguler une pression de suralimentation, on détermine à 5 partir d'au moins une valeur de consigne de pression (P2cons), une valeur de température (T3esti), une valeur de rendement du turbocompresseur, et une mesure (Plmes, Times, Qair,mes), uniquement par calcul au moins l'une des valeurs suivantes : - une valeur (PiTcons) de consigne d'un taux de détente de la turbine ; et 10 - une valeur (Pos) de consigne de position de la soupape. Ainsi, en obtenant ces valeurs par calcul et non plus par cartographie, on simplifie la mise au point du régulateur de pression de suralimentation. On prend en outre en compte l'impact du filtre à particules sur la régulation de la pression de suralimentation. Le procédé selon 15 l'invention peut tout à fait être intégré dans le schéma général actuel de régulation de la pression de suralimentation. Le procédé selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes : - on calcule la valeur de consigne (PiTwns) du taux de détente à partir 20 d'au moins l'unes des valeurs suivantes : - une valeur (P2,ons) de consigne de pression en aval d'un compresseur ; - une mesure (Plmes) de pression en amont du compresseur ; - une mesure (Times) de température en amont du compresseur ; - une estimation (T3esti) d'une température en amont de la turbine ; 25 - une valeur (Qturb,cons,n_1) de consigne de débit de gaz traversant la turbine ; - une mesure (Qair,mes) de débit d'air frais ; -une valeur de rendement (I%comp) du compresseur ; et - une valeur de rendement (Rturb) de la turbine ; - on calcule la valeur de consigne (PiTcons) du taux de détente au 30 moyen de la formule : 2903147 7 = 1ù CPair • T 1 mes Qair,mes Qtnrb,cau.nù1 ' Cpexr, ' T3esti ' 7l tmrb ' 1 conip PiTCO, S y,,ù1 P2cau \ Yaä P1 mes / où: - Cpair est la chaleur spécifique de l'air ; - Vpexh est la chaleur spécifique des gaz d'échappement ; 5 -Vair est le rapport de chaleur spécifique pour l'air ; et - Vexh est le rapport de chaleur spécifique pour les gaz d'échappement. - on calcule une valeur (Qturb,cons) de consigne de débit de la turbine, notamment par interpolation d'une fonction exprimant une valeur de débit de la turbine en fonction d'un taux de détente dans la turbine et à partir de : 10 - une estimation (T3esri) d'une température en amont de la turbine ; - une mesure (P4mes) de pression en aval de la turbine ; et - une valeur (PiTcoäs) de consigne du taux de détente ; - on calcule une valeur (I7turb) de rendement de la turbine à partir d'une valeur (PiTcons) de consigne du taux de détente, notamment par 15 interpolation d'une fonction exprimant le rendement de la turbine en fonction du taux de détente ; - on calcule une valeur (SWG) de consigne de section efficace de la soupape de décharge, notamment à partir d'au moins l'une des valeurs suivantes : 20 -une estimation (T3esti) d'une température en amont de la turbine ; - une mesure (P4mes) de pression en aval de la turbine ; - une valeur (PiTcoäs) de consigne du taux de détente ; - une mesure (Qair,mes) de débit d'air frais ; - une valeur (Qcarb) de débit carburant ; et 25 - une valeur (Qturb,cons) de consigne de débit de la turbine ; - on calcule la valeur de consigne de section au moyen de la formule : 2903147 SWG,co,u 8 P3 cous / P4 \ mes QWG,cons BSV NIT3 esti \, P3 cola i où: - QWG,cons est une valeur de débit de gaz traversant la soupape ; et - P3cons est une valeur de la pression en amont de la turbine. 5 - on calcule la valeur (Pos) de consigne de position de la soupape par interpolation d'une fonction exprimant la position de la soupape en fonction d'une section efficace de la soupape ; et - il comprend en outre au moins l'une des étapes suivantes : - une régulation du taux de détente dans la turbine ; 10 - une régulation de la pression de suralimentation ; et - une régulation de la position de la soupape. On prévoit également selon l'invention un moteur de véhicule comprenant : - un turbocompresseur à géométrie fixe comprenant une turbine ; 15 - une soupape de décharge du turbocompresseur ; et - des moyens de commande électroniques, dans lequel, en vue de réguler une pression de suralimentation du moteur, les moyens de commande sont agencés pour déterminer, à partir d'au moins une valeur de consigne de pression (P2cons), une valeur de température 20 (T3esti), une valeur de rendement du turbocompresseur, et une mesure (P1mes, Times, Qair,mes), uniquement par calcul au moins l'une des valeurs suivantes : - une valeur (PiTcons) de consigne d'un taux de détente de la turbine ; et - une valeur (Pos) de consigne de position de la soupape. 25 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation et de variantes donnés à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est un schéma d'un moteur auquel s'applique l'invention ; 2903147 9 les figures 2 à 5 sont des organigrammes illustrant un procédé de régulation de la pression de suralimentation selon l'art antérieur ; - les figures 6 à 9, 12 et 13 ainsi que 15 à 20 sont des organigrammes relatifs au présent mode de mise en oeuvre du procédé de 5 l'invention et à des variantes ; - les figures 10 et 11 sont des diagrammes relatifs au procédé selon l'invention dans le présent mode de mise en oeuvre ; et - la figure 14 est un schéma de la soupape du moteur de la figure 1. On va présenter ci- après les fondements théoriques du procédé de 10 l'invention ainsi que la mise en oeuvre de ce procédé dans le présent mode préféré. On s'intéresse dans la suite à un moteur selon l'invention qui présente à la base les caractéristiques déjà décrites en référence au moteur de la figure 1. 15 On sait qu'à partir d'équations physiques, on peut exprimer la consigne de puissance Wcomp,cons fournie par le compresseur 6 avec l'expression suivante : Tl mes Wcomp,cons = Qairmmes ' CPair . ncomp ya;, - P2 COUS Y. " 1 Pl mes i (1) 20 On utilise les symboles suivants. Symboles Descriptions Valeur Unités CPair Chaleur spécifique de l'air 1004,5 J/kg/K P1mes Mesure de la pression - hPa amont compresseur P2cons Consigne de la pression - hPa aval compresseur Qair,mes Débit d'air frais mesuré par -kg/s le débitmètre Times Mesure de la température - K 2903147 io amont compresseur Wcomp,cons Consigne de puissance - W fournie par le compresseur l'air Rapport de chaleur 1,4 - spécifique pour l'air ticomp Rendement du - - compresseur On précise que P1mes est la pression atmosphérique. La pression P 1 mes peut être mesurée par un capteur piézoélectrique. La variation de pression est traduite en une tension qui est mesurable par le calculateur. 5 Une fois la tension numérisée, elle est traduite en hectopascals via une table de correspondance. De plus, le débit d'air frais Qair,mes peut être mesuré par un capteur à fil chaud placé en sortie du filtre à air. Le principe de cette mesure est d'asservir la température d'un élément chauffant placé dans un flux d'air. Le 10 courant de chauffage est donc l'image du débit d'air frais traversant le débitmètre. La variation de courant est traduite en une tension qui est mesurable par le calculateur. Une fois la tension numérisée, elle est traduite en kg/s via une table de correspondance. En référence à la figure 6, le rendement Iicomp du turbocompresseur 15 est obtenu par cartographie à partir de la mesure de débit d'air Qair,mes corrigée et du rapport de compression P2cons / P1mes. Ce rendement s'exprime donc comme suit : Qair,mes 'N/T]nies/Pref P2 cons PI mes /P•ef Pl nies On sait également exprimer à partir d'équations physiques la 20 consigne de puissance Wturb,cons prélevée par la turbine au moyen de l'expression suivante : y~ 11ùrer,, Wnu b,cons = Qturb,cons,nû1 CPexb T3 esti . ' I tn-b ù (Pl Tcons / reTi' 11comp = / n,,, (2) 2903147 Dans cette formule : Symboles Descriptions Valeur Unités CPex Chaleur spécifique des gaz 1136,6 J/kg/K d'échappement P3 Pression amont turbine - hPa P4 Pression aval turbine - hPa PiTcoäS Taux de détente dans la - - turbine Qair,mes Débit d'air frais mesuré par - kg/s le débitmètre Qturb,cons Consigne du débit de gaz - kg/s traversant la turbine Qcarb Débit de carburant - kg/s T3esti Estimation de la - K température amont turbine Wturb,cons Consigne de la puissance - W prélevée par la turbine ryexh Rapport de chaleur 1,34 - spécifique pour les gaz d'échappement 0turb Rendement turbine - - NT Régime du - rad/s turbocompresseur On précise, comme on le verra plus loin, en particulier sur la figure 5 13, que le calcul de la consigne du taux de détente PiTconS aux bornes de la turbine utilise la valeur de consigne de débit de gaz Qturb,cons traversant la turbine qui a été déterminée au cours d'un cycle précédent. C'est la raison pour laquelle, dans la formule, cette dernière valeur est affectée de l'indice n-1. 10 De même, le calcul de la consigne du taux de détente aux bornes de la turbine met en oeuvre la valeur du rendement de la turbine /7turb qui est 11 2903147 12 elle-même une fonction de la précédente consigne du taux de détente PiTCO15,,,_1 comme l'indique la formule suivante : ~hn6 J n,,JPiTcau,nû1 ] C'est également ce qu'illustre la figure 7. 5 La température T3 en amont de la turbine est soit mesurée soit estimée. Dans ce dernier cas, l'estimation est faite à partir d'une cartographie fonction du couple moteur et du débit carburant. La sortie de la cartographie est retardée d'un tour et demi du moteur pour prendre en compte le cycle à quatre temps du moteur, puis filtrée pour simuler une inertie thermique du 10 collecteur d'échappement. C'est ce qu'illustre la figure 8. On fait ensuite l'hypothèse qu'il n'y a pas de perte de puissance entre le compresseur et la turbine. On peut dès lors considérer comme égales la consigne de puissance fournie par le compresseur et la consigne de puissance prélevée par la turbine aux formules (1) et (2). On en déduit 15 que la consigne de taux de détente PiTcoäS est fonction de la consigne de pression de suralimentation P2cons, comme illustré par la formule suivante : 1 ù CP• T 1 mes . Qair,nies QInrb,cots,nû1 CPexi, T 3 esti ' I tttrb ' 1 conte Y,.o^ 1ûYexn PiTCO1S ( Y.,,--1 Yaä ' ' mes / P2 cois Dans cette expression, les notions de puissance compresseur et turbine ont disparu et on obtient une consigne d'une grandeur de la turbine 20 qui est fonction de la consigne de pression de suralimentation. C'est la première étape du procédé consistant en un calcul de la consigne du taux de détente dans la turbine, comme illustré à la figure 9. Il reste à traduire cette consigne de taux de détente dans la turbine en une consigne de débit de la turbine. Pour cela, nous utilisons le champ 25 turbine en référence à la figure 10. On appelle champ turbine un diagramme ayant pour entrée le taux de détente dans la turbine PiT et le régime du 2903147 13 turbocompresseur, et en sortie le débit normalisé traversant la turbine p3 Qtärb Sur la figure 10, le débit turbine est tracé pour plusieurs vitesses de rotation du turbocompresseur (NtUrb). Sur cet exemple, il y a six régimes de 5 rotation du turbocompresseur de Nturbs à Nturb6 avec Nturbs = 49 216 tours/minute, Nturb2 = 60 140 tours/minute, Nturbs = 71 285 tours/minute, Nturb4 = 82 622 tours/minute, Nturbs = 93 780 tours/minute, et Nturbs = 104 981 tours/minute. L'expression du débit normalisé sortant du champ turbine s'écrit : PiT,,1T3 N Pour obtenir le véritable débit turbine, il faut donc multiplier la sortie du champ turbine par la pression estimée en amont de la turbine, puis la diviser par la racine carrée de la température en amont de la turbine telle qu'estimée : and, _ P3 fQPiT, NT ,1T3 T3 Toutefois, le régime du turbocompresseur n'est pas une grandeur facilement mesurable. Mais une simplification du champ turbine permet de le rendre indépendant de la vitesse de rotation du turbocompresseur. Cette simplification a été illustrée sur la figure 11 où le champ comprend en entrée 2 0 seulement le taux de détente et en sortie le débit de la turbine. L'expression du débit normalisé sortant du champ turbine s'écrit donc après simplification : P3 f , T ] Qhirb = ù ./T 3 Q, b [Pi Pour interpoler la consigne de débit turbine ci-dessus, il faut 25 l'exprimer en fonction de PiTcoäS : P3 QnIrb.co,~s = ,1T3 fQ,,,,.ti [PiTcons ( T3 10 15 fQ,,,,.a 2903147 14 avec : Qturb = Qair,mes + Qcarb P3cons = PiTcons P4mes P4mes = pression après turbine mesurée. 5 Cette étape d'interpolation a été illustrée à la figure 12. Le calcul du taux de détente dans la turbine peut ainsi être résumé, comme illustré à la figure 13. On observe ainsi que la valeur PiTcons est obtenue à partir de P2cons, Pimes, Times, T3esti, Qturb,cons, Qair,mes, Tlcomp et !turb• La valeur obtenue PiT est utilisée en liaison avec T3esti et P4mes pour 10 calculer Qturb,cons, valeur qui est réinjectée dans le premier bloc de calcul. De même, PiTcons est utilisé pour obtenir la valeur gturb utilisée dans ce même bloc de calcul. L'étape du procédé mis en oeuvre à la figure 13 fait donc intervenir deux boucles de rétroaction. On va maintenant décrire comment est calculée la consigne de 15 position de la wastegate. La relation qui lie le débit de gaz traversant la wastegate QWG avec la position de la wastegate PoswG s'exprime par la formule de Barré Saint Venant (BSV). Cette formule permet de calculer le débit traversant la wastegate à 20 partir : - de la pression avant turbine P3cons ; - de la pression au collecteur d'admission P4mes ; - de la température en amont de la turbine P3eSti ; et - de la section efficace de la vanne de la wastegate SWG. 2 _ P3 QWG.conS SWG,cons V Rair ' TCans3 esti / 2 \Pair 1/ / P4mes \ Yan / P4 P3 cons / P3 CO/1S / 25 Yair mes Sur cette formule, Rai,- est la constante massique de l'air égale à 287 et liair est le rapport de chaleur spécifique de l'air égal à 1,4. • 2903147 15 Cette formule est couramment utilisée sous une forme simplifiée en remplaçant le calcul de la racine carrée par une table fonction du rapport de pression BSV (P4mes / P3cons). On obtient donc la formule de Barré Saint Venant simplifiée : r( l P3cons P4mes ~-WG,cau `~WG,cons \PoSWG,co, u / BSV T 3 esri P3 cons i La section efficace de la wastegate SwG est en général une fonction non linéaire de la position PoswG. Cette caractéristique est identifiée en laboratoire, de sorte que, pour chaque position et sous une pression différentielle et une température constante à ses bornes, on mesure le débit 10 d'air. Puis en utilisant la formule de Barré Saint Venant, on calcule la section efficace équivalente de la wastegate pour chaque position. Dès lors, pour le calcul de la consigne de section efficace de la soupape, il suffit d'inverser la formule de Barré Saint Venant, comme illustré à la figure 15 : S QWG,cons WG.cons ù P3 COS . BSV/P4mes /T3 esti P3 cons i Sur cette dernière, QWG,cons = Qair,mes + Qcarb ù Qturb,cons, P3cons = PiTcons P4mes, P4mes = pression après turbine mesurée, Qcarb = débit carburant. 20 La consigne de position de la wastegate est fonction de la consigne de section efficace. Elle est donc interpolée sur une fonction qui fait la correspondance entre la section et la position. Ces valeurs sont caractérisées en laboratoire, de sorte que pour chaque position de la wastegate et sous une pression différentielle et une température constante à 25 ses bornes, on mesure le débit d'air. Puis en utilisant la formule de Barré Saint Venant, on calcule la section efficace équivalente du volet pour chaque position, ce qu'illustre l'organigramme de la figure 16. 5 15 2903147 16 Au final, le calcul de la consigne de position de la wastegate peut être résumé comme l'illustre la figure 17 qui combine les figures 15 et 16. Ainsi, le calcul de la consigne de section de la wastegate est réalisé à partir de T3esti, P4mes, PiTcons, Qair,mes, Qcarb et Qturb,cons, puis interpolé sur la 5 caractéristique de la wastegate pour obtenir la consigne en position de la wastegate Poswc,cons. Ainsi, les consignes de taux de détente dans la turbine PiTsonS et de position de la wastegate Poswc,cons sont calculées directement à partir de la consigne de pression de suralimentation P2cons, les caractéristiques du 10 turbocompresseur Ilcomp et nturb et des mesures ou estimations de grandeurs existantes (P1mes, Times, Qcarb, Qair,mes, P4mes et T3esti)• La mise au point de la régulation de la pression de suralimentation est donc bien simplifiée. Ces consignes de taux de détente dans la turbine PiTcons et de position de la wastegate Paswc,cons étant calculées à partir de la mesure de la 15 pression après turbine P4mes, l'impact du filtre à particule est bien pris en compte. II reste à décrire comment les calculs de la consigne de taux de détente et du prépositionnement sont intégrés dans la régulation de la pression de suralimentation. 20 Comme illustré à la figure 18, ces consignes calculées s'intègrent parfaitement dans la régulation de la suralimentation à la place du prépositionnement cartographié et de la consigne cartographiée du taux de détente dans la turbine. La seule différence est que le taux de détente utilisé par le calcul de la consigne de position est corrigé par le régulateur RP2. 25 Ainsi, dans l'architecture présentée à la figure 18, la valeur de P2cons est utilisée pour le calcul de la consigne de taux dedétente PiTTons au bloc 30. Par ailleurs, elle est utilisée en entrée du soustracteur 32 avec P2mes dont la sortie est fournie au régulateur RP2. La sortie de ce dernier est fournie au sommateur 34 avec la sortie du bloc 30. La sortie de ce dernier est fournie 30 au bloc 36 qui calcule la consigne de position tandis qu'elle se voit ôter la valeur de PiTmeS au soustracteur 38 pour un résultat fourni au régulateur 2903147 17 RPiT dont la sortie est sommée au bloc 37 avec celle du bloc 36 pour fournir la consigne de position de la wastegate. Mais il est aussi possible d'opter pour une architecture différente, en référence à la figure 19. On observe sur celle-ci que la différence entre la 5 consigne et la mesure de pression entrant dans le calcul du taux de détente dans la turbine est corrigée cette fois par le régulateur RP2 dont la sortie est additionnée à P2,oäs pour que la somme soit fournie en entrée du bloc 30. De plus, cette fois, la consigne du taux de détente dans la turbine entrant dans le calcul de la position de la wastegate se voit ôter PiTmeS puis est corrigée 10 par le régulateur RPiT. Ainsi, le bloc 36 reçoit en entrée la somme de la sortie du régulateur RPiT et du bloc 30. Cette architecture a l'avantage de rendre linéaire le fonctionnement de la suralimentation vis-à-vis des régulateurs RP2 et RPiT. Une autre variante est illustrée à la figure 20 sur laquelle on voit que 15 le contrôle de la position de la wastegate peut être encore amélioré par l'introduction d'une troisième boucle de régulation sur sa position. On retrouve ainsi le schéma de la figure 18 sur lequel le sommateur 37 recevant la sortie du bloc 36 et du régulateur RPiT fournit sa propre sortie à un soustracteur 40 qui reçoit par ailleurs en entrée la mesure de position de la 20 wastegate. Le résultat est fourni à un régulateur pour donner le signal de commande de la wastegate. On observera que le procédé de l'invention ne met pas en oeuvre un traitement par logique floue. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses 25 modifications sans sortir du cadre de celle-ci. • REVENDICATIONS 1. Procédé de commande d'un moteur de véhicule, comprenant un turbocompresseur (8) à géométrie fixe comportant une turbine (14), et une soupape de décharge (9) du turbocompresseur, caractérisé en ce que, pour réguler une pression de suralimentation, on détermine à partir d'au moins une valeur de consigne de pression (P2cons), une valeur de température (T3eSti), une valeur de rendement du turbocompresseur, et une mesure (P1mes, Times, Qair,mes), uniquement par calcul au moins l'une des valeurs suivantes : - une valeur (PiTwns) de consigne d'un taux de détente de la turbine ; et - une valeur (Pos) de consigne de position de la soupape. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on calcule la valeur de consigne (PiTcons) du taux de détente à partir d'au moins l'unes des valeurs suivantes : - une valeur (P2,ons) de consigne de pression en aval d'un compresseur (6) ; - une mesure (Plmes) de pression en amont du compresseur ; - une mesure (Times) de température en amont du compresseur ; - une estimation (T3esti) d'une température en amont de la turbine ; - une valeur (Qturb,cons,n_1) de consigne de débit de gaz traversant la turbine ; - une mesure (Qair,mes) de débit d'air frais ; -une valeur de rendement (Floomp) du compresseur ; et - une valeur de rendement (ntärb) de la turbine. 3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on calcule la valeur de consigne (PiTwns) du taux de détente au moyen de la formule : CPair T I mes Qair.mes htrb.cons.nù1 CPexh T3 est: ' I t,,rb ' I comp Yo;, -1 P2 cons Y.;, \ P1mes / 2903147 19 où: - Cpair est la chaleur spécifique de l'air ; - VPexh est la chaleur spécifique des gaz d'échappement ; - Vair est le rapport de chaleur spécifique pour l'air ; et 5 - Vexn est le rapport de chaleur spécifique pour les gaz d'échappement. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on calcule une valeur (Qturb,cons) de consigne de débit de la turbine, notamment par interpolation d'une fonction exprimant une valeur 10 de débit de la turbine en fonction d'un taux de détente dans la turbine et à partir de : - une estimation (T3esti) d'une température en amont de la turbine ; - une mesure (P4mes) de pression en aval de la turbine ; et - une valeur (PiTTons) de consigne du taux de détente. 15 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on calcule une valeur (F7turb) de rendement de la turbine à partir d'une valeur (PiTcons) de consigne du taux de détente, notamment par interpolation d'une fonction exprimant le rendement de la turbine en fonction 20 du taux de détente. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on calcule une valeur (SWG) de consigne de section efficace de la soupape de décharge, notamment à partir d'au moins l'une des 25 valeurs suivantes : - une estimation (T3esti) d'une température en amont de la turbine ; - une mesure (P4mes) de pression en aval de la turbine ; - une valeur (PiTTons) de consigne du taux de détente ; - une mesure (Qair,mes) de débit d'air frais ; - une valeur (Qcarb) de débit carburant ; et - une valeur (Qrurb,cons) de consigne de débit de la turbine. 2903147 20 7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on calcule la valeur de consigne de section au moyen de la formule : QWG,cons P3coäs BSV P4mes \/T 3 est; P3 co,u i 5 où : - QWG,cons est une valeur de débit de gaz traversant la soupape ; et - P3,ons est une valeur de la pression en amont de la turbine. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce qu'on calcule la valeur (Pos) de consigne de position de la soupape par interpolation d'une fonction exprimant la position de la soupape en fonction d'une section efficace de la soupape. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins l'une des étapes suivantes : - une régulation du taux de détente dans la turbine ; - une régulation de la pression de suralimentation ; et - une régulation de la position de la soupape. 20 10. Moteur de véhicule comprenant : - un turbocompresseur (8) à géométrie fixe comprenant une turbine (14) ; - une soupape (9) de décharge du turbocompresseur ; et - des moyens de commande électroniques (23), 25 caractérisé en ce que, en vue de réguler une pression de suralimentation du moteur, les moyens de commande sont agencés pour déterminer, à partir d'au moins une valeur de consigne de pression (P2cons), une valeur de température (T3esti), une valeur de rendement du turbocompresseur, et une SWG.cwu • 2903147 21 mesure (P1mes, Times, Qair,mes), uniquement par calcul au moins l'une des valeurs suivantes : - une valeur (PiTcoäs) de consigne d'un taux de détente de la turbine ; et - une valeur (Pos) de consigne de position de la soupape. 5