Brevet FR2904049A1 — publié le 20080125

La présente invention concerne un moteur thermique utilisable notamment pour mouvoir un véhicule automobile, un module de gestion pour un tel moteur, et un pro-cédé de gestion d'un tel moteur. L'invention est plus particulièrement destinée à être utilisée sur les moteurs à injection indirecte ayant un cycle à quatre temps. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Un moteur thermique comprend généralement un bloc délimitant des chambres de combustion recevant un piston coulissant relié à un vilebrequin. Dans chaque chambre de combustion débouchent au moins un conduit d'admission et au moins un conduit d'échappement pourvus respectivement à une soupape d'admission età une soupape d'échappement qui sont associées à un dispositif d'actionnement. Le mo- teur thermique comprend en outre un dispositif d'injection de carburant monté sur le conduit d'admission (moteur à injection indirecte). Le cycle de fonctionnement d'un moteur à quatre temps comprend : - un temps d'admission durant lequel le piston descend, la soupape d'admission étant ouverte et la sou-pape d'échappement étant fermée, - un temps de compression durant lequel le piston remonte, la soupape d'admission et la soupape d'échappe- ment étant fermées, à la fin du temps de compression se produit l'allumage (position du piston dite point mort haut d'allumage), - un temps de détente durant lequel le piston descend, la soupape d'admission et la soupape d'échappe- ment étant fermées, - un temps d'échappement durant lequel le piston remonte, la soupape d'admission étant fermée et la sou-pape d'échappement étant ouverte, à la fin du temps d'échappement se produit l'injection du carburant dans le 2904049 2 conduit d'admission avant le renouvellement des gaz (position du piston dite point mort haut de renouvellement). Pour favoriser l'échappement des gaz brûlés et l'admission de l'air frais et du carburant, il est connu 5 d'ouvrir la soupape d'admission à la fin du temps d'échappement (avant le point mort haut de renouvelle-ment) et de fermer la soupape d'échappement au début du temps d'admission (après le point mort haut de renouvellement). On parle d'un croisement des soupapes permettant 10 un balayage de la chambre de combustion par l'air frais. S'il favorise l'admission d'air frais, ce croisement des soupapes présente l'inconvénient, en particulier dans les moteurs suralimentés, de permettre à du carburant de s'échapper en même temps que les gaz brûlés. Il en ré15 suite une consommation et une pollution plus importantes du moteur. En outre, il existe un risque de combustion du carburant dans la ligne d'échappement, combustion qui peut entraîner une détérioration du catalyseur de la ligne d'échappement. 20 OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un moyen permettant de réaliser un balayage de la chambre de combustion sans occasionner de surconsommation de carburant. RESUME DE L'INVENTION 25 A cet effet, on prévoit, un procédé de gestion d'un tel moteur thermique. Le procédé de gestion comprend les étapes de : - à la fin du temps d'échappement, ouvrir le premier conduit d'admission et introduire du carburant dans 30 le deuxième conduit d'admission fermé, - ouvrir le deuxième conduit d'admission à la fermeture du conduit d'échappement. Ainsi, le balayage de la chambre de combustion peut être assuré par l'ouverture du premier conduit dont l'air est dépourvu de carburant. 2904049 3 Avantageusement, l'ouverture décalée des conduits d'admission est commandée pour une charge du moteur supérieure à un seuil prédéterminé, les conduits d'admission étant ouverts simultanément à la fin du temps d'admission 5 lorsque la charge du moteur est inférieure au seuil pré-déterminé, le dépassement du seuil de charge étant par exemple lié à une activation d'une suralimentation du moteur: Le procédé est ainsi optimisé, le risque de pas- 10 sage de carburant dans l'échappement étant plus important lorsque le moteur est soumis à une forte charge, en particulier s'il est suralimenté. L'invention a également pour objet un tel module de gestion. Le module de gestion d'un moteur thermique 15 comportant une chambre de combustion dans laquelle débouchent un premier conduit d'admission, un deuxième conduit d'admission et un conduit d'échappement pourvus respectivement d'une première soupape d'admission, d'une deuxième soupape d'admission et d'une soupape d'échappement qui 20 sont associées à un dispositif d'actionnement, le module de gestion étant programmé pour commander simultanément un maintien en position d'ouverture de la première sou-pape d'admission et de la soupape d'échappement et un maintien en position de fermeture de la deuxième soupape 25 d'admission. L'invention concerne en outre un moteur thermique comportant une chambre de combustion dans laquelle débouchent un premier conduit d'admission, un deuxième conduit d'admission et un conduit d'échappement pourvus respecti-30 vement d'une première soupape d'admission, d'une deuxième soupape d'admission et d'une soupape d'échappement qui sont associées à un dispositif d'actionnement, le moteur comportant un dispositif d'injection de carburant dans la chambre de combustion. Le dispositif d'injection est 35 agencé de manière à introduire le carburant uniquement 2904049 4 dans le deuxième conduit, le dispositif d'injection comportant à cet effet un injecteur débouchant dans le deuxième conduit, et le dispositif d'actionnement est agencé pour permettre un actionnement individuel des sou- 5 papes et relié à un module de commande programmé pour commander simultanément un maintien en position d'ouverture de la première soupape d'admission et de la soupape d'échappement et un maintien en position de fermeture de la deuxième soupape d'admission. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de mise en oeuvre particulier non limitatif de l'invention. 10 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence à la figure unique annexée, représentant partiellement et schématiquement un moteur thermique conforme à l'invention selon un plan de coupe transversal au vilebrequin. 15 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure, un moteur conforme à l'invention, généralement désigné en 1, comprend un bloc 2 délimitant des chambres de combustion 3 (ou cylindres, dont un seul est représenté sur la figure) ayant un côté 20 fermé par un piston 4 coulissant relié par une bielle 5 à un vilebrequin non représenté et un côté opposé fermé par une culasse 6. Dans la culasse 6 sont ménagés un premier conduit d'admission 7, un deuxième conduit d'admission 8 et un 25 conduit d'échappement 9 qui débouchent dans la chambre de combustion 3 et qui sont pourvus respectivement d'une première soupape d'admission 10, d'une deuxième soupape d'admission 12 et d'une soupape d'échappement 14. Les soupapes 10, 12, 14 sont respectivement associées à un 30 actionneur 11, 13, 15 électromagnétique agencé pour dé- placer la soupape entre une position d'ouverture du 2904049 5 conduit et une position de fermeture du conduit. Un injecteur 16 de carburant débouche dans le deuxième conduit d'admission 8 et un organe d'allumage 17 (de type bougie) est monté sur la culasse 6 pour débou- 5 cher dans la chambre de combustion 3. Les actionneurs 11, 13, 15, l'injecteur 16 et l'organe d'allumage 17 sont reliés à un module de gestion 18 dé type ECU ("Engine Control Unit", unité de commande moteur) connu en lui-même. Le module de gestion est programmé pour commander les actionneurs 11, 13, 15, l'injecteur 16 et l'organe d'allumage 17. Le moteur 1, commandé par le module de gestion 18, fonctionne selon un cycle à quatre temps : - un temps d'admission durant lequel le piston 4 15 descend, les soupapes d'admission 10, 12 étant ouvertes et la soupape d'échappement 14 étant fermée ; - un temps de compression durant lequel le piston 4 remonte, les soupapes d'admission 10, 12 et la soupape d'échappement 14 étant fermées ; à la fin du temps de 20 compression, le module de gestion commande l'allumage (position du piston dite point mort haut d'allumage) ; - un temps de détente durant lequel le piston 4 descend, les soupapes d'admission 10, 12 et la soupape d'échappement 14 étant fermées ; 25 - un temps d'échappement durant lequel le piston 4 remonte, les soupapes d'admission 10, 12 étant fermées et la soupape d'échappement 14 étant ouverte. A la fin du temps d'échappement, le module de gestion 18 commande l'injection du carburant dans le 30 conduit d'admission 8 avant le renouvellement des gaz (position du piston dite point mort haut de renouvelle-ment). Il est prévu un croisement des soupapes d'admission et d'échappement au niveau du point mort haut de re-35 nouvellement. 2904049 6 On distingue deux cas : lorsque la charge du moteur est inférieure à un seuil prédéterminé et lorsque la charge du moteur est supérieure au seuil prédéterminé. En l'occurrence, le dépassement du seuil de charge est lié à 5 une activation d'une suralimentation du moteur par le module de gestion 18 (le module de gestion 18 commande la mise en fonctionnement d'un turbocompresseur non représenté lorsque la demande d'accélération du conducteur est supérieure à un seuil prédéfini). 10 Dans les deux cas, la soupape d'échappement 14 est fermée au début du temps d'admission (après le point mort haut de renouvellement). Dans le premier cas, les soupapes d'admission 10, 12 sont amenées en position d'ouverture simultanément à 15 la fin du temps d'échappement (avant le point mort haut de renouvellement). Il est alors réalisé un balayage de la chambre de combustion 3 par l'air frais partiellement chargé de carburant provenant des deux conduits d'admission 7 et 8 (seul l'air frais provenant du conduit d'ad- 20 mission 8 est chargé de carburant). Dans le deuxième cas, seule la soupape d'admission 10 est amenée en position d'ouverture à la fin du temps d'échappement (avant le point mort haut de renouvellement) de sorte qu'est réalisé un balayage de la 25 chambre de combustion 3 par l'air frais provenant du conduit d'admission 7. La soupape d'admission 12 est amenée en position d'ouverture à la fermeture de la soupape d'échappement 14 au début du temps d'admission (après le point mort haut de renouvellement). 30 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de mise en oeuvre décrit mais englobe toute variante entrant dans le cadre de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, le procédé de l'invention peut 35 être mis en oeuvre avec un moteur thermique comportant 2904049 7 des injecteurs dans tous les conduits d'admission (l'injecteur d'un des conduits n'étant pas activé lors du balayage) ou avec des moteurs comportant plus de deux conduits d'admission. 5 L'invention est applicable à d'autres types de moteur et par exemple des moteurs à allumage non comman-dé. ' Le dispositif d'actionnement des soupapes peut être tout dispositif permettant un actionnement indivi- 10 duel des soupapes, comme un système à arbre à cames actionnant des linguets ou culbuteurs neutralisables ou agissant sur un poussoir monté sur la queue de soupape pour être actionnable entre un état solidaire de la queue de soupape et un état coulissant sur la queue de soupape. REVENDICATIONS 1. Procédé de gestion d'un moteur thermique (1) comportant une chambre de combustion (3) dans laquelle débouchent un premier conduit d'admission (7), un deuxième conduit d'admission (8) et un conduit d'échappement (9), fonctionnant selon un cycle à quatre temps comportant un temps d'échappement dans lequel le conduit d'échappement est ouvert, suivi d'un temps d'admission durant lequel les soupapes d'admission sont ouvertes, la soupape d'échappement étant fermée au début du temps d'admission, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes de : - à la fin du temps d'échappement, ouvrir le pre- mier conduit d'admission et introduire du carburant dans le deuxième conduit d'admission fermé, - ouvrir le deuxième conduit d'admission à la fermeture du conduit d'échappement. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'ouverture décalée des conduits d'admission (7, 8) est commandée pour une charge du moteur (1) supérieure à un seuil prédéterminé, les conduits d'admission étant ou-verts simultanément à la fin du temps d'admission lorsque la charge du moteur est inférieure au seuil prédéterminé. 3. Procédé selon la revendication 2, le dépassement du seuil de charge est lié à tion d'une suralimentation du moteur (1). 4. Moteur thermique comportant une combustion (3) dans laquelle débouchent conduit d'admission (7), un deuxième conduit (8) et un conduit d'échappement (9) pourvus ment d'une première soupape d'admission dans lequel une activa- chambre de un premier d'admission respective-(10), d'une deuxième soupape d'admission (12) et d'une soupape d'échappement (14) qui sont associées à un dispositif 35 d'actionnement (11, 13, 15), le moteur comportant un dis- 2904049 9 positif d'injection (16) de carburant dans la chambre de combustion, caractérisé en ce que le dispositif d'injection est agencé de manière à introduire le carburant uniquement dans le deuxième conduit, le dispositif d'injec- 5 tion comportant à cet effet un injecteur (16) débouchant dans le deuxième conduit, et en ce que le dispositif d'actionnement est agencé pour permettre un actionnement individuel des soupapes et relié à un module de gestion (18) programmé pour commander simultanément un maintien 10 en position d'ouverture de la première soupape d'admission et de la soupape d'échappement et un maintien en position de fermeture de la deuxième soupape d'admission. 5. Moteur selon la revendication 4, dans lequel le dispositif d'actionnement comprend des actionneurs 15 électromagnétiques (11, 13, 15) reliés chacun à une des soupapes (10, 12, 14). 6. Module de gestion (18) d'un moteur thermique comportant une chambre de combustion (3) dans laquelle débouchent un premier conduit d'admission (7), un 20 deuxième conduit d'admission (8) et un conduit d'échappement (9) pourvus respectivement d'une première soupape d'admission (10), d'une deuxième soupape d'admission (12) et d'une soupape d'échappement (14) qui sont associées à un dispositif d'actionnement (11, 13, 15), le module de 25 gestion (18) étant programmé pour commander simultanément un maintien en position d'ouverture de la première sou-pape d'admission et de la soupape d'échappement et un maintien en position de fermeture de la deuxième soupape d'admission.