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WO2006045982A2 - Procédé de commande d'un moteur de véhicule via des lois de levée de soupapes - Google Patents

Procédé de commande d'un moteur de véhicule via des lois de levée de soupapes Download PDF

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Publication number
WO2006045982A2
WO2006045982A2 PCT/FR2005/050897 FR2005050897W WO2006045982A2 WO 2006045982 A2 WO2006045982 A2 WO 2006045982A2 FR 2005050897 W FR2005050897 W FR 2005050897W WO 2006045982 A2 WO2006045982 A2 WO 2006045982A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
exhaust
intake
engine
movement
Prior art date
Application number
PCT/FR2005/050897
Other languages
English (en)
Other versions
WO2006045982A3 (fr
Inventor
Jacky Guezet
Sylvain Savy
Laurent Krebs
Original Assignee
Renault S.A.S
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 S.A.S filed Critical Renault S.A.S
Priority to US11/577,959 priority Critical patent/US20080121210A1/en
Priority to EP05816047A priority patent/EP1807617A2/fr
Priority to JP2007537359A priority patent/JP2008518144A/ja
Publication of WO2006045982A2 publication Critical patent/WO2006045982A2/fr
Publication of WO2006045982A3 publication Critical patent/WO2006045982A3/fr

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0207—Variable control of intake and exhaust valves changing valve lift or valve lift and timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0273—Multiple actuations of a valve within an engine cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0261—Controlling the valve overlap
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to vehicle engines.
  • internal combustion engines of vehicles it is conventional to implement recirculation of exhaust gas or EGR. This is the case, for example, in compression-ignition diesel engines for which, at certain operating points, recirculation of the unburned gases is carried out.
  • EGR gases in larger or smaller quantities in diesel engines significantly reduces the nitrogen oxides, or NOx, emitted into the atmosphere.
  • the temperature of the recirculated exhaust gas also has a strong influence on pollutant emissions, especially on unburnt low engine loads.
  • the aim is to reduce unburnt emissions at low loads.
  • diesel engines are increasingly using an EGR gas cooling system to limit NOx emissions.
  • this cooling has the effect of increasing the emissions of unburnt at low engine loads when the engine is cold and the oxidation catalyst is not primed.
  • An object of the invention is to further improve the performance of engines with respect to anti-pollution standards.
  • a control method of a vehicle engine in which an opening movement is given to at least one intake valve while an opening movement is given to at least one an exhaust valve associated with the same cylinder as the intake valve.
  • the method according to the invention may also have at least one of the following characteristics:
  • the opening movement of the exhaust valve is started after starting the opening movement of the intake valve; the two opening movements have different amplitudes;
  • a closing movement is given to the intake valve while a closing movement is given to the exhaust valve.
  • Also provided according to the invention is a method of controlling a vehicle engine, in which a closing movement is given to at least one intake valve while a closing movement is given to at least one valve of exhaust associated with the same cylinder as the intake valve.
  • the method according to the invention may furthermore have at least one of the following features: - the closing movement of the intake valve is completed before completing the closing movement of the exhaust valve;
  • the exhaust valve is kept closed and during this time it opens and then closes the inlet valve; during a cycle of the engine, the intake valve is opened twice and the exhaust valve only once;
  • the two openings of the intake valve have different amplitudes
  • the inlet valve is kept closed and during this time the exhaust valve is opened and then closed;
  • the exhaust valve is opened twice and the intake valve only once;
  • the two openings of the exhaust valve have different amplitudes; it is implemented only when a motor load is lower than a predetermined value;
  • the engine is a diesel engine with direct injection.
  • a vehicle engine comprising: at least one cylinder;
  • a vehicle engine comprising:
  • FIG. 2 shows valve lift curves illustrating two examples of implementation of the method of the invention
  • FIG. 3 is a diagram illustrating comparative test results between a motor of the prior art and the two examples of implementation of FIG. 2 and illustrating on the columns and on the y-axis on the left the emission of hydrocarbons. and on the curve and in ordinate on the right the consumption of fuel; and
  • FIG. 4 is a diagram similar to FIG. 3 illustrating the hydrocarbon emissions and the exhaust temperature.
  • FIG. 1 schematically illustrates a motor 2 according to a preferred embodiment of the invention.
  • This engine comprises an air filter 4 communicating with a compressor 6 of a turbocharger 8.
  • a line 10 indirectly communicates the compressor with an intake manifold 12 controlling the admission of gas into cylinders 15 formed in a cylinder head 14 of the motor.
  • each cylinder is a piston not shown.
  • each cylinder is associated with at least one intake valve and at least one exhaust valve, and preferably two of each. The movement of the exhaust valves is controlled by an exhaust manifold 16.
  • the engine comprises an external exhaust gas recirculation circuit 18 taking a fraction of the exhaust gas at the outlet of the cylinder head for reinjecting them into the circuit
  • the amount of exhaust gas recirculated by this circuit 18 can be controlled by means of a valve 20 in a manner known per se.
  • the circuit 18 includes in particular a cooler and a bypass of the latter which have not been illustrated.
  • the fraction of the non-recirculated exhaust gas rotates a turbine 22 of the turbocharger 8 and is conveyed to an exhaust device 24 comprising in particular an oxidation catalyst 26.
  • the external EGR circuit 18 which feeds the intake circuit with highly cooled burnt gases. Indeed, at these operating points, it is mainly the NOx emissions that must be reduced.
  • the unburnt emissions are relatively low and the oxidation catalyst is already primed.
  • valve lift laws are modified through the distributors 12 and 16.
  • the first embodiment is that of the configuration 1. Briefly, in addition to performing the normal engine cycle at the valves, opening the intake valves while opening the exhaust valves for the exhaust.
  • the diagrams of Figure 2 shows on the abscissa the rotation angles of the engine crankshaft and the ordinate the extension of each valve out of its housing. More precisely, in the configuration 1, at the same time that the opening movement of the exhaust valves for the evacuation of the gases present in the cylinder (curve 2) is started, an opening movement of the valves of the cylinder is started. admission (curve 1). The two opening movements, however, have different amplitudes so that the amplitude of movement of the intake valves is less than the amplitude of the movement of the exhaust valves. Knowing that all the valves are moving at the same speed, and that the closing movement of each of these valves begins once it has reached the intended open position, it follows that the closing movement of the valves begins.
  • each intake valve and once each exhaust valve are opened twice.
  • the two successive openings of each intake valve have different amplitudes from each other, the amplitude being less in the exhaust than during the admission.
  • the cycle is as follows. Firstly, the closed intake valves (curve 1) are maintained while the exhaust valves (curve 2) are opened and closed in order to exhaust in a conventional manner.
  • the exhaust is closed by closing when the piston reaches top dead center.
  • the opening movement of the intake valves is started and then, after a period corresponding, for example, to approximately 60 ° of crankshaft angle, an opening movement of the exhaust valves is started. Consequently, during a certain period, the opening movements of the exhaust and intake valves are simultaneously performed.
  • the intake valves have reached the end of their path before this is the case for the exhaust valves.
  • the closing movement of the intake valves begins while the opening movement of the exhaust valves is not yet complete.
  • each exhaust valve and once each intake valve are opened twice.
  • the two successive openings of each valve exhaust have different amplitudes from one another, the amplitude being less during the intake than during the exhaust.
  • Distributors 12 and 16 for implementing these control laws can be easily made from distributors of the prior art.
  • the opening of the two intake valves during the exhaust phase allows a portion of the burned gases to be stored in the intake plenum before being reintroduced into the cylinders during admission. next.
  • This short loop of the EGR gases makes it possible to introduce hot gases that are hotter than in the case of a conventional circuit.
  • Configuration 2 allows a greater reduction in unburnt emissions and an increase in exhaust temperature. Although it seems more interesting, the configuration 1 is also interesting.
  • This invention can be implemented on all engines, regardless of the number of valves per cylinder (one or two exhaust valves, one or two intake valves) and whatever the motive of the valves, that it 0 ° or 90 ° valve action. It is observed that, in configuration 1, the intake valves being open during the exhaust phase, a portion of the burnt gases is stored in the intake plenum before being reintroduced into the cylinder during admission. next. This short loop of the EGR gases makes it possible to introduce hot gases that are hotter than in the case of a conventional circuit.
  • the hot flue gases are introduced together with the fresh air. Therefore, the flue gases are very hot.
  • Both strategies have many advantages. They are particularly adapted to the diesel engine.
  • the simultaneous opening of the exhaust and intake valves makes it possible to greatly increase the amount of internal EGR without causing an impact between the valves and the piston. In addition, there is no overconsumption of fuel.
  • the simultaneous opening of the exhaust and intake valves does not affect the negative loop of the PMI.
  • the invention makes it possible to increase the amount of internal EGR gas without increasing the fuel consumption on the lightly loaded operating points of the engine or when the engine is cold. On moderately and heavily loaded operating points, it is the external EGR circuit that supplies the engine with highly cooled flue gases. Indeed, on these operating points, it is mainly the NOx emissions that it is necessary to reduce, the emissions of unburnt being lower and the oxidation catalyst being initiated.

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Abstract

Dans le procédé de commande d'un moteur de véhicule, en phase d'échappement on donne un mouvement d'ouverture à au moins une soupape d'admission pendant qu'on donne un mouvement d'ouverture à au moins une soupape d'échappement associée à un même cylindre que la soupape d'admission et en ce qu'on débute en même temps les deux mouvements d'ouverture.

Description

Procédé de commande d'un moteur de véhicule via des lois de levée de soupapes
L'invention concerne les moteurs de véhicule. Dans les moteurs à combustion interne de véhicules, il est classique de mettre en œuvre une recirculation des gaz d'échappement ou EGR. C'est le cas par exemple dans les moteurs diesel à allumage par compression pour lesquels, à certains points de fonctionnement, on effectue une recirculation des gaz imbrûlés. L'utilisation des gaz d'EGR en quantité plus ou moins importante dans les moteurs diesel permet de réduire de façon significative les oxydes d'azote, ou NOx, émis dans l'atmosphère.
La température des gaz d'échappement recirculés a également une forte influence sur les émissions de polluants, et plus particulièrement sur les imbrûlés aux faibles charges du moteur. On cherche notamment à réduire les émissions d'imbrûlés aux faibles charges. Ainsi, les moteurs diesel font de plus en plus souvent appel à un système de refroidissement des gaz d'EGR afin de limiter les émissions de NOx. Toutefois, ce refroidissement a pour effet d'accroître les émissions d'imbrûlés aux faibles charges du moteur lorsque le moteur est froid et que le catalyseur d'oxydation n'est pas amorcé.
Afin de limiter les émissions d'imbrûlés aux points de faible charge ou lorsque le moteur est froid, il est possible de prévoir une dérivation de l'échangeur thermique des gaz d'échappement recirculés. Cela permet d'avoir des gaz d'EGR plus chaud, ce qui est favorable à la réduction des émissions d'imbrûlés. Cette solution compatible avec la norme Euro 4 est toutefois limitée. La future norme Euro 5 (ou Sulev) sera beaucoup plus sévère en termes d'émissions de fumée, de NOx et d'imbrûlés. Afin d'atteindre les objectifs sur les émissions de NOx, on prévoit notamment d'introduire dans les moteurs une quantité beaucoup plus importante de gaz d'EGR, ce qui aura pour effet d'accroître fortement les émissions d'imbrûlés. Dans ces conditions, la dérivation du refroidisseur des gaz d'EGR ne sera plus suffisante pour atteindre des quantités d'émissions d'imbrûlés en sortie de moteur compatibles avec la future norme Euro 5.
Un but de l'invention est d'améliorer encore les performances des moteurs à l'égard des normes anti-pollution. A cet effet, on prévoit selon l'invention un procédé de commande d'un moteur de véhicule dans lequel on donne un mouvement d'ouverture à au moins une soupape d'admission pendant qu'on donne un mouvement d'ouverture à au moins une soupape d'échappement associée à un même cylindre que la soupape d'admission. Le procédé selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes :
- on débute en même temps les deux mouvements d'ouverture ;
- on débute le mouvement d'ouverture de la soupape d'échappement après avoir débuté le mouvement d'ouverture de la soupape d'admission ; - les deux mouvements d'ouverture ont des amplitudes différentes ; et
- on donne un mouvement de fermeture à la soupape d'admission pendant qu'on donne un mouvement de fermeture à la soupape d'échappement.
On prévoit également selon l'invention un procédé de commande d'un moteur de véhicule, dans lequel on donne un mouvement de fermeture à au moins une soupape d'admission pendant qu'on donne un mouvement de fermeture à au moins une soupape d'échappement associée à un même cylindre que la soupape d'admission.
Le procédé selon l'invention pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes : - on achève le mouvement de fermeture de la soupape d'admission avant d'achever le mouvement de fermeture de la soupape d'échappement ;
- on achève en même temps les deux mouvements de fermeture ;
- les deux mouvements de fermeture ont des amplitudes différentes ; et
- on donne un mouvement d'ouverture à la soupape d'admission pendant qu'on donne un mouvement d'ouverture à la soupape d'échappement. Ces deux procédés pourront présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes :
- on maintient la soupape d'échappement fermée et pendant ce temps on ouvre puis on ferme la soupape d'admission ; - au cours d'un cycle du moteur, on ouvre deux fois la soupape d'admission et une seule fois la soupape d'échappement ;
- les deux ouvertures de la soupape d'admission ont des amplitudes différentes ;
- on maintient la soupape d'admission fermée et pendant ce temps on ouvre puis on ferme la soupape d'échappement ;
- au cours d'un cycle du moteur, on ouvre deux fois la soupape d'échappement et une seule fois la soupape d'admission ;
- les deux ouvertures de la soupape d'échappement ont des amplitudes différentes ; - on le met en œuvre seulement lorsqu'une charge du moteur est inférieure à une valeur prédéterminée ; et
- le moteur est un moteur diesel à injection directe.
On prévoit par ailleurs selon l'invention un moteur de véhicule comprenant : - au moins un cylindre ; et
- des soupapes d'admission et d'échappement associées au cylindre, le moteur comprenant en outre des moyens de commande agencés pour donner un mouvement d'ouverture à la soupape d'admission pendant qu'ils donnent un mouvement d'ouverture à la soupape d'échappement. Enfin, on prévoit selon l'invention un moteur de véhicule comprenant :
- au moins un cylindre ; et
- des soupapes d'admission et d'échappement associées au cylindre, le moteur comprenant en outre des moyens de commande agencés pour donner un mouvement de fermeture à la soupape d'admission pendant qu'ils donnent un mouvement de fermeture à la soupape d'échappement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante de deux modes préférés de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un moteur selon un mode préféré de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 présente des courbes de levée de soupape illustrant deux exemples de mise en œuvre du procédé de l'invention ;
- la figure 3 est un diagramme illustrant des résultats d'essai comparatifs entre un moteur de l'art antérieur et les deux exemples de mise en œuvre de la figure 2 et illustrant sur les colonnes et en ordonnée à gauche l'émission d'hydrocarbures et sur la courbe et en ordonnée à droite la consommation de carburant ; et
- la figure 4 est un diagramme analogue à la figure 3 illustrant les émissions d'hydrocarbures et la température à l'échappement.
On a illustré à la figure 1 sous forme schématique un moteur 2 selon un mode préféré de réalisation de l'invention. Ce moteur comprend un filtre à air 4 communicant avec un compresseur 6 d'un turbocompresseur 8. Une conduite 10 met indirectement en communication le compresseur avec un distributeur d'admission 12 commandant l'admission de gaz dans des cylindres 15 ménagés dans une culasse 14 du moteur. Dans chaque cylindre se trouve un piston non illustré. De plus, à chaque cylindre sont associées au moins une soupape d'admission et au moins une soupape d'échappement, et de préférence deux de chaque. Le mouvement des soupapes d'échappement est commandé par un distributeur d'échappement 16. Le moteur comprend un circuit externe 18 de recirculation des gaz d'échappement prélevant une fraction des gaz d'échappement en sortie de la culasse pour les réinjecter dans le circuit d'admission en amont du distributeur 12. La quantité de gaz d'échappement recirculés par ce circuit 18 peut être commandée au moyen d'une vanne 20 d'une façon connue en elle- même. Le circuit 18 comprend notamment un refroidisseur et une dérivation de ce dernier qui n'ont pas été illustrés. La fraction des gaz d'échappement non recirculés fait tourner une turbine 22 du turbocompresseur 8 et est acheminée jusqu'à un dispositif d'échappement 24 comprenant notamment un catalyseur d'oxydation 26. Aux points de fonctionnement correspondant aux charges moyennes et fortes du moteur, c'est le circuit d'EGR externe 18 qui alimente le circuit d'admission en gaz brûlés fortement refroidis. En effet, à ces points de fonctionnement, c'est principalement les émissions de NOx qu'il faut réduire. Les émissions d'imbrûlés sont relativement faibles et le catalyseur d'oxydation est déjà amorcé.
On cherche en l'espèce à augmenter la quantité de gaz d'échappement recirculés sans accroître de façon trop importante la consommation de carburant aux points de fonctionnement du moteur correspondant aux faibles charges ou à ceux auxquels le moteur est froid. On met en œuvre pour cela une recirculation interne des gaz d'échappement sans passer par le circuit 18 et grâce à une commande adaptée des soupapes d'admission et d'échappement au moyen des distributeurs 12 et 16.
Ainsi, pour accroître la quantité de gaz d'EGR internes, on modifie les lois de levée de soupape grâce aux distributeurs 12 et 16.
On va maintenant présenter deux modes préférés de mise en œuvre du procédé de l'invention qui permettent chacun d'augmenter la quantité d'EGR interne.
En référence à la figure 2, le premier mode de mise en œuvre est celui de la configuration 1. Brièvement, en plus d'effectuer le cycle normal du moteur au niveau des soupapes, on ouvre les soupapes d'admission pendant qu'on ouvre les soupapes d'échappement pour l'échappement.
Les diagrammes de la figure 2 présente en abscisse les angles de rotation du vilebrequin du moteur et en ordonnée l'extension de chaque soupape hors de son logement. Plus précisément, dans la configuration 1 , en même temps qu'on débute le mouvement d'ouverture des soupapes d'échappement pour l'évacuation des gaz présents dans le cylindre (courbe 2), on débute un mouvement d'ouverture des soupapes d'admission (courbe 1 ). Les deux mouvements d'ouverture ont cependant des amplitudes différentes de sorte que l'amplitude de mouvement des soupapes d'admission est inférieure à l'amplitude du mouvement des soupapes d'échappement. Sachant que toutes les soupapes se déplacent à la même vitesse, et que le mouvement de fermeture de chacune de ces soupapes débute une fois qu'elle a atteint la position ouverte prévue, il s'ensuit qu'on débute le mouvement de fermeture des soupapes d'admission alors que le mouvement d'ouverture des soupapes d'échappement n'est pas encore achevé. Tandis que se poursuit le mouvement de fermeture des soupapes d'admission, on amorce et on effectue le mouvement de fermeture des soupapes d'échappement. Finalement, on achève le mouvement de fermeture des soupapes d'admission avant d'achever le mouvement de fermeture des soupapes d'échappement avec un décalage par exemple de 80° d'angle de vilebrequin. Ce dernier mouvement s'achève comme cela est connu de façon classique quand le piston atteint le point mort haut dans le cylindre. Dans la deuxième partie du cycle, on maintient les soupapes d'échappement fermées pendant qu'on ouvre puis qu'on ferme les deux soupapes d'admission pour effectuer l'admission de façon classique et ce, avec cette fois une amplitude normale. Précisément, on débute le mouvement d'ouverture des soupapes d'admission lorsque le piston a atteint le point mort haut.
Par conséquent, au cours d'un cycle du moteur tel qu'illustré à la figure 2, on ouvre deux fois chaque soupape d'admission et une seule fois chaque soupape d'échappement. De plus, les deux ouvertures successives de chaque soupape d'admission ont des amplitudes différentes l'une de l'autre, l'amplitude étant moins grande pendant l'échappement que pendant l'admission. En référence à la figure 2, on va maintenant décrire le mode de mise en œuvre correspondant à la configuration 2.
Cette fois, en plus du cycle normal à l'échappement et à l'admission, on ouvre les soupapes d'échappement pendant qu'on effectue l'admission avec les soupapes d'admission.
Plus précisément, le cycle se déroule comme suit. On maintient tout d'abord les soupapes d'admission fermées (courbe 1 ) pendant que l'on ouvre puis que l'on ferme les soupapes d'échappement (courbe 2) pour effectuer l'échappement de façon classique. L'échappement s'achève par leur fermeture lorsque le piston atteint le point mort haut. A ce moment, on débute le mouvement d'ouverture des soupapes d'admission puis, après une période correspondant par exemple à environ 60° d'angle de vilebrequin, on débute un mouvement d'ouverture des soupapes d'échappement. Par conséquent, pendant une certaine durée, on effectue en même temps les mouvements d'ouverture des soupapes d'échappement et d'admission. Les soupapes d'admission ont atteint l'extrémité de leur trajectoire avant que ce soit le cas pour les soupapes d'échappement. Par conséquent, on débute le mouvement de fermeture des soupapes d'admission alors que le mouvement d'ouverture des soupapes d'échappement n'est pas encore achevé. Une fois que ce dernier mouvement est achevé, on se trouve à un endroit du cycle où on effectue en même temps les mouvements de fermeture des soupapes d'échappement et d'admission. Sachant que la trajectoire des soupapes d'échappement n'est pas aussi longue que la trajectoire des soupapes d'admission à cet endroit du cycle, le cycle est agencé de sorte que les deux mouvements de fermeture s'achèvent en même temps. De plus, l'amplitude du mouvement des soupapes d'échappement pendant que sont actionnées les soupapes d'admission est inférieure à leur amplitude pendant la phase d'échappement normale.
On observe par conséquent que, au cours de ce cycle, on ouvre deux fois chaque soupape d'échappement et une seule fois chaque soupape d'admission. De plus, les deux ouvertures successives de chaque soupape d'échappement ont des amplitudes différentes l'une de l'autre, l'amplitude étant moins grande pendant l'admission que pendant l'échappement.
Des distributeurs 12 et 16 permettant de mettre en œuvre ces lois de commande pourront être facilement réalisés à partir de distributeurs de l'art antérieur.
Dans la configuration 1 , l'ouverture des deux soupapes d'admission lors de la phase d'échappement permet qu'une partie des gaz brûlés soit stockée dans le plénum d'admission avant d'être réintroduite dans les cylindres lors de l'admission suivante. Cette courte boucle des gaz d'EGR permet d'introduire des gaz brûlés plus chauds que dans le cas d'un circuit classique.
Dans la configuration 2 dans laquelle les deux soupapes d'échappement sont ouvertes durant la phase d'admission, des gaz brûlés chauds sont introduits en même temps que l'air frais dans le cylindre. Dans cette configuration, les gaz brûlés sont particulièrement chauds.
Chacune de ces deux stratégies permet une réduction importante des émissions d'imbrûlés sans augmentation de la consommation de carburant.
En effet, si on considère la configuration 1 avec une loi de levée de soupape et un étalement optimisés dans le point de fonctionnement de 1 500 tours par minute du moteur et 105 Pa de PME, le procédé permet une réduction des émissions d'hydrocarbures de 40% et ce, sans surconsommation de carburant comme illustré à la figure 3. Dans cette configuration, il n'y a pas d'augmentation de la température à l'échappement comme le montre la figure 4. Contrairement à la configuration 2, il n'y a pratiquement pas de perte de remplissage du moteur par rapport à une loi standard, les gaz d'EGR internes étant plus froids.
Dans le cas de la configuration 2, si on considère le même point de
1 500 tours par minute avec 105 Pa de PME, on obtient une réduction des émissions d'hydrocarbures de 70% sans surconsommation de carburant ici encore. On note également une augmentation de la température à l'échappement de 350C comme illustré à la figure 4. Cette augmentation est due à la perte de remplissage du moteur par rapport à une loi standard. L'ouverture des soupapes d'échappement lors de la phase d'admission entraîne le remplissage du cylindre en gaz brûlés chauds (à masse volumique faible) qui prennent plus de place qu'une même masse d'EGR externe.
La configuration 2 permet une réduction plus importante des émissions d'imbrûlés et une augmentation de la température à l'échappement. Bien qu'elle semble plus intéressante, la configuration 1 a également son intérêt.
Cette invention peut être mise en œuvre sur tous moteurs, quel que soit le nombre de soupapes par cylindre (une ou deux soupapes d'échappement, une ou deux soupapes d'admission) et quel que soit le motif des soupapes, qu'il s'agisse de soupapes à 0° ou à 90°. On observe que, dans la configuration 1 , les soupapes d'admission étant ouvertes lors de la phase d'échappement, une partie des gaz brûlés est stockée dans le plénum d'admission avant d'être réintroduite dans le cylindre lors de l'admission suivante. Cette courte boucle des gaz d'EGR permet d'introduire des gaz brûlés plus chauds que dans le cas d'un circuit classique.
Dans la configuration 2 pour laquelle les deux soupapes d'échappement sont ouvertes lors de l'admission, les gaz brûlés chauds sont introduits en même temps que l'air frais. Dès lors, les gaz brûlés sont très chauds. Ces deux stratégies présentent beaucoup d'avantages. Elles sont particulièrement adaptées au moteur diesel. L'ouverture simultanée des soupapes d'échappement et d'admission permet d'augmenter fortement la quantité d'EGR internes sans engendrer d'impact entre les soupapes et le piston. De plus, il n'y a pas de surconsommation de carburant. L'ouverture simultanée des soupapes d'échappement et d'admission n'a pas de répercution sur la boucle négative de la PMI. L'invention permet d'augmenter la quantité de gaz d'EGR internes sans accroître la consommation de carburant sur les points de fonctionnement faiblement chargés du moteur ou quand le moteur est froid. Sur les points de fonctionnement moyennement et fortement chargés, c'est le circuit d'EGR externe qui alimente le moteur en gaz brûlés fortement refroidis. En effet, sur ces points de fonctionnement, c'est principalement les émissions de NOx qu'il s'agit de réduire, les émissions d'imbrûlés étant plus faibles et le catalyseur d'oxydation étant amorcé.
Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. Ainsi, de nombreuses variantes pourront être apportées aux configurations 1 et 2.
Dans la première, on pourrait débuter l'ouverture des soupapes d'admission après le début du mouvement d'ouverture des soupapes d'échappement. On pourrait de même prévoir que les soupapes se ferment toutes en même temps. On pourrait faire en sorte qu'elles aient des trajectoires de même distance.
Dans la configuration 2, on pourra prévoir d'achever le mouvement de fermeture des soupapes d'échappement avant la fermeture complète des soupapes d'admission. De même, on pourrait débuter simultanément les mouvements d'ouverture des soupapes d'échappement et d'admission. On pourrait par ailleurs donner la même portée à leur trajectoire.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de commande d'un moteur (2) de véhicule caractérisé en ce que en phase d'échappement on donne un mouvement d'ouverture à au moins une soupape d'admission pendant qu'on donne un mouvement d'ouverture à au moins une soupape d'échappement associée à un même cylindre (15) que la soupape d'admission et en ce qu'on débute en même temps les deux mouvements d'ouverture.
2. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux mouvements d'ouverture ont des amplitudes différentes.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on donne un mouvement de fermeture à la soupape d'admission pendant qu'on donne un mouvement de fermeture à la soupape d'échappement.
4. Procédé de commande d'un moteur (2) de véhicule, caractérisé en ce qu'en phase d'admission on donne un mouvement de fermeture à au moins une soupape d'admission pendant qu'on donne un mouvement de fermeture à au moins une soupape d'échappement associée à un même cylindre (15) que la soupape d'admission et en ce qu'on achève en même temps les deux mouvements de fermeture.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux mouvements de fermeture ont des amplitudes différentes.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 5, caractérisé en ce qu'on donne un mouvement d'ouverture à la soupape d'admission pendant qu'on donne un mouvement d'ouverture à la soupape d'échappement.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on maintient la soupape d'échappement fermée et pendant ce temps on ouvre puis on ferme la soupape d'admission.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, au cours d'un cycle du moteur, on ouvre deux fois la soupape d'admission et une seule fois la soupape d'échappement.
9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les deux ouvertures de la soupape d'admission ont des amplitudes différentes.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on maintient la soupape d'admission fermée et pendant ce temps on ouvre puis on ferme la soupape d'échappement.
1 1. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 ou selon la revendication 10, caractérisé en ce que, au cours d'un cycle du moteur, on ouvre deux fois la soupape d'échappement et une seule fois la soupape d'admission.
12. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les deux ouvertures de la soupape d'échappement ont des amplitudes différentes.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on le met en œuvre seulement lorsqu'une charge du moteur est inférieure à une valeur prédéterminée.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur est un moteur diesel à injection directe.
15. Moteur (2) de véhicule comprenant :
- au moins un cylindre (15) ; et
- des soupapes d'admission et d'échappement associées au cylindre, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande agencés pour donner un mouvement d'ouverture à la soupape d'admission pendant qu'ils donnent un mouvement d'ouverture à la soupape d'échappement et pour débuter en même temps les deux mouvements d'ouverture.
16. Moteur (2) de véhicule comprenant :
- au moins un cylindre (15) ; et - des soupapes d'admission et d'échappement associées au cylindre, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande agencés pour donner un mouvement de fermeture à la soupape d'admission pendant qu'ils donnent un mouvement de fermeture à la soupape d'échappement et pour achever en même temps les deux mouvements de fermeture.
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