Brevet FR2969709A1 — publié le 20120629

S,ystetne et proçidé de. enenmaede d'un mnteun à combuStiuta Interne pour 'véhicule automnbile en. fianetionnenient tranSitoh'n L'invention concerne le domaine du contrôle des: moteurs à nombustion interne ayee renirenfation. partielle deS.gaz d'échappement à 'contrôle. séquentiel, et plus particulièrement le contrôle de tels moteurs lors d'un régime transitoire, lâl Les :moteurs à. combustion interne snnt eo.mmandès pan des' systèmes de eommerde nais au point en nSine. Les systèmes sont mis aEt peint en. balayant plusieurs. valeurs discrètes de. grandeurs de contrôle,. Les mises au point sont ainsi réalisées en régime stabilise,: c'''estnà-dire dans une phase de fonctionnement dans. laquelle les 15 paramètres. de corn mande ne Varient pas. Cependant, lets du déplaceMent du véhicule, le moteur à. combustion interne. passe par une succession e phases tle fonctionnement stabilisé séparées par des phases de fonctionnement transitoire,: ..L.OrS des phases de. fonctionnement transitoire d'un moteur à norabustion interne, le Moteur à combustion.. interne rie fonctionne pas dans des eonditionsnsimilaires :à celles de calibra-Ut-m. Si le système n'a pas je. temps de: s'adapter aux nouvelles condition de fonctionneMent, les différèntS procédés de régulation ne. sont pas 25. efficaces' Cela est.. particulièrement le cas: lors des changements de rapport de boite. de vitesses ou lors de: 'décélérations suivies d'une réaeeélération. .Pour pouvoir réguler le fonctionnement du moteur combustion interne lors. de ces phases, il est nécessaire d'accélérer temps de réponse du système. .Selon. un mode de réalisation-te rinveittinn, on propose un systènie de ennimande d'un moteur à. combustion interne du type diesel équipé. d'un circuit de Te:circulation partielle des gaz irécltappennent,. eomprenaet un moyen d'estimation de: consignes de paramètres. d'air :admis. Le système de...Coin:mande coràprend un moyen d'estimation de la richesse::. d'échappe:ment, un moyen de détermination d'une consigne de la richesse d'admission en fonction ide consignes de paramètres d'air admis, et un moyen de correetion. ide l'une au rneins vies consignes. de paratriètre.s. d'air adbis en fonction de l'estimation de richesSe d'échappement et de. consigne de 1.a richesse d'admission. Le. système de commande présente l'avantage de s'intégrer facilement dans la structure de réielatiOti de -Pair adtiiiS d'un véhicule, eutiliset les. eapteurs généralenient présents sur un véhicule et de 1.0 ponVoir. s'adapter .à.. tous les types de circuits de. reeircafation partielle. des. gaz d'échappement,. Le :système die. commande présente également L'avantage.. ide réguler les phases de fà.netitiàneineiit transitoire. d'un moteur a comlanstion interné afin. d'accélérer le temps de réponse du. système ce. qui a pour effet de réduire les émissions Wespéees 15 polluantes.. Le nioyçn détermination d'une consigne de. la richesse W4d:mission peut comprendre une cartographie du rendement VoluiniqUe et des moyens de mémorisation contenant .1.4 valeur de richesse à stoechiométrie, la constante des. gaz et la cylindrée du 20 moteur à. combustion interne. Le système de commande peut cOMprendre uni.MOyen de mesure de la ténipéràture..du collecteur. d'admission, -un moyen de mesure de: la vitesse de rotation du moteur). et un moyen. d' estimatinir de le richesse à l'eehappeme.nts Lé moyen de eorreetion de rune au. itriniits des consignes ide paramètres d'air. admis peut être apte à déterminer une consigne ebrrigée de: l'une au moins ides consignes de paramètres d'air admis en fonction. de l'estimation de. richesse :df'eçhappemeVit, de la. consigne de la richesse :d'admission, de la température da c:ollecteu d'admission, de. fa vitesse de rotation du. moteur, et de. la richesse 3.0. l'éehappentent, Le moyen d-éstimat.ion la richesse à l'échappement eut être un capteur de mesure. L.a. consigne corrigée. de débit d'air adrni.,s petit correspondre à eniiSigne de débit d'air admis si le moteur combustion interne présente un. fonctionnement stabilisé.: Le circuit de recireulation partielle dee :z eéChappement peut étre. pique - entre le moteur et le turbocompresseur, ou - entre. d'une part le.. turbocompresseur et l'admission d'air frais et d'outre part. le turbocompresseur et L'échappe-Ment, Où - une combinaison de. ees denx circuits. Le. nicr,Ven d'estimation des consignes de parametres d'air admis peut être une cartographie.. Les parametres d'air admis peuvent comprendre.. la. pression . c'air admis et le .. débit d'air rtdrrais. Selon un autre mode de réalisation., on propose tin procédé de commande d'un moteur a eombustron interne equipant un vehicule automobi.le.,.: Muni d'un circuit de recireulation partielle des gaz d'échappement le :procédé de comMande comprenant une. estimati :: de co signet de parant:êtres d"air admis. "Le procédé de. commande comprend en. outre les étapes suivantes .20 on. estime la richesse d'échappement, . . crit. détermine -une consigne de. la richesse. d'sdmissiàn en fone.tion des Consignes de paraMètreS d'air. admis, et. on. corrige l'une au moins des consignes de paramètres d'air admis en fonction de l'estimation de la richesse d'échappement et de a consigne de la richesse d'admission,. On peàt corriger l'une au moins des. consignes de paramètres d'air admis. en fonction.. de la vitesse. de rotation du. moteur,. de. la température d'admission et de la richesse d'échapperraent. La eorreetiOn de 1:itiie au moins des. consignes de paramètres d'air admis peut laisser inchangée deparamètre d'air admis lorsque le moteur à combustion interne est en. fonet.ionnement stabilisé. Les paramètres d'air admis peuvent comprendre la. pression d'air admis et le débit d'air admise D'autres butS, CaractériStiqtes et avaritageS apparaîtront à la lecture de la: description; suivante. donnée uniquement en. tant 'qu'.0cemple non. limitatif et faite en référence au dessin annexé. lequel 1.a figure: unique illustre les prineipatrx élétrlerlts :d'Un syStème de. cor bande selon l'invention. Un :moteur combustion interne de. type. diesel est généralement pourvu d'un: turbocompresseur dont. le cimpreSSe-ar. est situé entre l'admission. d'air fraiS et. le collecteur d'admission 'du Moteur... La turbine. du turbocompresseur est située entre le:.coltecteur I.0 d"échappenient du moteur et la conduite d''éebappeinent. Afin. de contrôler a composition des gaz aspirés dans les cylindres, certains moteurs à. combustion .interne sont munis d'un circuit derecircûlation partielle des gaz d'échappement.. Lin circuit. de recirculation partielle dés gaz d'échappement permet de réinjecter dans les cylindres une. 15 'partie. des gaz d'échappement afin de 'modifier la. stoechiométrie du mélange' de gaz admis. U'n circuit de 'recirettl'ation partielle des gaz 'd'échappement (aereti.ynie 'anglais EGR pour 25 inf.,r = consigne de. débit de carburant rhi,u,.p = consigne. de. débit d:air inspiré. par les cylindres àÏliir sr. =érinsigne .débit d'air L'équation de la composition d'admission présente particularité de ne pas faire intervenir la consigne de richesse à 30 l'échappement. On rappelle que le débit d'air aspiré par les cylindres mi,, :., est calculé grâce à l'équation classique de remplissage. (Eq. 1) Ne .3,. --Il ---- sp UçoE (Bq. 2) 120 R,T, avec the =le rende:Ment Vôtüm.étriqu.e - 1.,ritesse. de rotation. du. moteur Yd ' la cylindrée 1.a consigne de pression d'admissien R la constante des gaz parfaits = 1.a température en :aval du RAS Ili Pans le eas d'un Moteur cornbueion interne muni d'Une. recireuleion partielle des gaz d'échappement à basse pression, on peut admettre que 1.a température d'admission es égale a . température en aval du RAS Tif. Le. moyeu de correction reçoit en entrée là ennsig:n.e de 15 composition d'admission par la Connexion 181.. la consigne de. pression. d'admission par une dérivation 17 de la connexion la vitesse de rotation du moteur par. ta dérivation de. ta connexion 1 1,. la température d'admission par 1.a connexion. 13 et ta richesse à: t'échappement par 1.a connexion 14, Le moyen de correction '7 émet en .20 sortie une Consigne :corrigée. de. débit d'air initial parla. connexion 20. Le moyen de. correction 7.permet de déterminer des consignes: permettant d'accélérer la répQI"1.S. de Ta:. régulation de circuit EG"R en forçant les commande:8 des aetionneutS lors d'un fonctions reMent transits ire. 25 L.'état du. collecteur d'admission est décrit par système suivan de. deux équations. différentielles du premier ordre.... m + m âni2s.p (Eq. 3) Làrsque l'on déveleppe et que l'on inverse ce: système d'équatinns, on obtient une solution de; la forme suivante. ..sp..ç9rr "T2. + rh."n + 1--jIT4 avec Mu. t= :Np» i71 i') f (1l ,nez «TI ri-IT4 '=.f et uvée .F.2 :-= la mesure de richesse ré happement. IO Les trois premiers termes Contiennent les dérivées. :de consigne de pression cri rie là consigne de. composition dans 1.e celleeteur tradmisSion. En régime. stabilisé,. ces termes sont nuls. La valeur stationnaire de 1.a consigne corrigée est al«-)rs don. par l'e .15 quatrième terme., La. température dan le eoIleeteur .d'admission, la vitesse de rotation dti Moteur et la riehesse. sont les principales mesures intervenant dans 1a détermination de. consigne corrigée.. Ln mesure de richesse peut être remplacée par une estiinntiou. 20 Le système de. coran-lande .1 émet en sortie ta consigne de pression d'adMissinn et taie Consigné eorrigée de débit .d'air admis.. Le système de commande permet ainsi de corriger les consignes :de commande d'Un moteur â. combustion interne de. façon :ài outrepasser les eoesignes de commandes en fonCtionnement stabilisé. à amél"iôrer 25 le. fonetionitement lors dn fonctionnement transitoire.. Les émissions d'espèces polluantes et de fumées sont donç. réduites en fonctionnement stabilisé et en -fo. etionnemerit transitoire.