Brevet FR2739371A1 — publié le 19970404

Etat de la technique L'invention concerne un procédé pour reconnaître des opérations de ravitaillement ou de remplissage de réservoir ou de récipient.5 Dans les domaines les plus divers de la technique, il faut pouvoir reconnaître sûrement des opérations de remplis- sage (ou de ravitaillement). Ainsi, par exemple dans l'indus- trie, de la chimie ou dans la technique des procédés, il est important de détecter et de reconnaître des opérations de ravi- taillement en carburant. De plus, il est également avantageux en technique automobile de pouvoir reconnaître des opérations de ravitaillement en carburant. La connaissance d'une opération de ravitaillement en carburant est notamment importante en liaison avec un contrôle d'étanchéité d'une installation de15 ventilation de réservoir. La réglementation du ministère californien de l'en- vironnement (CARB) exige en effet à partir de 1996 un diagnos- tic avec des moyens embarqués dans le véhicule, pour contrôler l'aptitude au fonctionnement des installations de ventilation20 des réservoirs des véhicules. Il faut en particulier contrôler l'étanchéité de l'installation de ventilation du réservoir. Une installation de ventilation de réservoir d'un véhicule comporte de manière générale un réservoir de carburant et une soupape de ventilation de réservoir reliée au tube d'as- piration d'un moteur à combustion interne pour permettre d'as- pirer les vapeurs de carburant à l'aide de la dépression régnant dans le tube d'aspiration. Usuellement, on aspire le volume qui se trouve dans le réservoir, au-dessus du carburant, par un filtre à adsorption placé entre le réservoir et la sou- pape de ventilation du réservoir; ce filtre est en général un filtre à charbon actif. Ce filtre à charbon actif adsorbe le carburant dans les intervalles au cours desquels il n'y a pas d'aspiration par le tube d'aspiration; cela correspond par exemple à l'arrêt du moteur à combustion interne ou si par suite de l'état de fonctionnement instantané, la soupape de ventilation de réservoir est maintenue fermée. On connaît par exemple selon le document DE- 03 751 Al, une installation de ventilation de réservoir pour un véhicule automobile comprenant un réservoir à carburant équipé d'un filtre par adsorption relié au réservoir par une conduite de filtre; il est prévu une conduite de ventilation et une soupape de ventilation du réservoir. Cette soupape relie5 par une conduite de ventilation le filtre par adsorption à la tubulure d'aspiration du moteur à combustion interne; la con- duite de ventilation du filtre par adsorption comporte une vanne d'arrêt commandée. Cela permet de fermer de manière com- mandée la conduite de ventilation du filtre par adsorption. Cela permet d'exécuter un procédé de contrôle de l'aptitude au fonctionnement de l'installation, car on ferme la conduite de ventilation du filtre par adsorption de l'installa- tion; on ouvre la soupape de ventilation du réservoir dans cette installation et on mesure si une dépression s'établit dans le réservoir; dans l'affirmative, on conclut que l'ins- tallation fonctionne correctement. Ce procédé permet ainsi de contrôler l'étanchéité des installations de ventilation de réservoir principalement par la mesure de la différence de la pression régnant dans le réservoir et de la pression ambiante. L'installation est consi- dérée comme étanche si une dépression dans l'installation de ventilation reste maintenue pendant un certain intervalle de temps, prédéterminé. Au contraire si l'on constate que la dé- pression ne s'établit pas ou disparaît de nouveau très rapide- ment, on conclut à l'existence d'une fuite dans l'installation de ventilation du réservoir; un signal de défaut est transmis au conducteur du véhicule et ce signal de défaut est enregistré dans une mémoire. Le contrôle de l'aptitude au fonctionnement de l'installation de ventilation du réservoir se fait selon ce procédé lorsque le moteur tourne au ralenti, le véhicule étant à l'arrêt. Ce procédé de contrôle de l'aptitude au fonctionne- ment de l'installation de ventilation du réservoir fonctionne de manière satisfaisante lorsque le véhicule fonctionne correc-35 tement. Toutefois, il peut arriver que l'on remplisse le réservoir pendant que le moteur tourne, malgré l'interdiction de cette façon de procéder; cela se produit par exemple dans les pays chauds pour ne pas arrêter l'installation de climati- sation ou dans les pays très froids, pour ne pas arrêter le chauffage pendant le ravitaillement. Mais lorsqu'on remplit ainsi le réservoir du véhicule alors que le moteur n'est pas arrêté, c'est-à-dire qu'il tourne au ralenti, le diagnostic de contrôle de l'aptitude au fonctionnement de l'installation de ventilation du réservoir constate une fuite puisque le couver- cle du réservoir est ouvert. Mais une telle " fuite " ne pro- vient pas d'un défaut de l'installation de ventilation du réservoir, mais au contraire de l'utilisation irrégulière du véhicule. Or, il n'y a aucun intérêt à diagnostiquer une telle " fuite " provisoire. En particulier, une telle fuite ne doit pas être enregistrée dans la mémoire de défauts du système de diagnostic.15 C'est pourquoi le problème fondamental est de re- connaître les opérations de remplissage du réservoir de véhicu- les automobiles et notamment de ne mettre en mémoire les signaux de défaut évoqués ci-dessus que si le réservoir est fermé. Selon le document US-A-5 193 511, il est connu d'utiliser un interrupteur de couvercle à des fins de com- mande; cet interrupteur est par exemple ouvert lorsque le ré- servoir est ouvert et est fermé lorsque le réservoir est fermé. Un tel commutateur de couvercle pourrait servir pour reconnai- tre les opérations de remplissage du réservoir de véhicule. Ce- la présente néanmoins l'inconvénient que l'aptitude au fonctionnement d'un tel interrupteur de couvercle devrait elle- même être contrôlée c'est-à-dire être diagnostiquée pour res- pecter la réglementation du ministère californien de l'environ- nement (CARB). De plus, un tel interrupteur de couvercle entraîne un coût supplémentaire et enfin le diagnostic de fuite serait impossible en permanence, par exemple si l'on oublie de fermer le réservoir. La présente invention a ainsi pour but de dévelop- per un procédé permettant de reconnaître les opérations de rem- plissage de réservoir et en particulier un procédé permettant de reconnaître les opérations de ravitaillement avec un système de diagnostic contrôlant l'aptitude au fonctionnement d'une installation de ventilation de réservoir, remédiant aux incon- vénients développés ci-dessus. Avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus caractérisé en ce que pour une courbe de pres- sion caractéristique d'une opération de ravitaillement (remplissage) on conclut à une opération de ravitaillement (remplissage). Il est particulièrement avantageux de permettre de conclure qu'il y a une opération du ravitaillement en carburant à partir du profil caractéristique de la pression d'une opéra- tion de remplissage. De cette manière, il suffit d'une mesure de pression pour conclure qu'il y a une opération de ravi- taillement en carburant. Une telle mesure de pression peut se15 faire avec des capteurs de pression usuels et cela d'une ma- nière particulièrement simple et peu coûteuse. Suivant une autre caractéristique avantageuse, il est intéressant d'effectuer la mesure de la pression dans le réservoir à l'intérieur d'un intervalle de temps prédéterminé. Cela permet de détecter une opération de ravitaillement en car- burant qui s'étale dans un certain intervalle de temps et cor- respond à une succession d'opérations: ouverture du couvercle du réservoir, introduction du pistolet de la pompe, remplis- sage, extraction du pistolet et fermeture du réservoir. On25 évite en particulier un signal de défaut immédiatement après l'ouverture du couvercle du réservoir et avant l'introduction du pistolet de la pompe. On a constaté qu'au cours d'une opération de ravi- taillement, il se produit une légère surpression dans le réser- voir par rapport à la pression ambiante; cette surpression est provoquée par l'arrivée du carburant. Pour cette raison, la me- sure d'une telle surpression qui s'établit dans le réservoir par rapport à la pression ambiante permet de conclure qu'il y a un ravitaillement. Le procédé s'applique d'une manière particulière- ment avantageuse à un réservoir à carburant de véhicule. En particulier pour reconnaître les opérations de ravitaillement de véhicule avec un système de diagnostic con- trôlant l'aptitude au fonctionnement d'une installation de ven- tilation de réservoir, notamment si le contrôle de l'aptitude au fonctionnement de l'installation de ventilation du réservoir doit être effectué par un système de diagnostic, on mesure la pression, et l'évolution de la pression, permet de conclure à une opération de ravitaillement. De cette manière, une simple mesure de pression permet de conclure à une opération de ravi- taillement, sans nécessiter aucun moyen supplémentaire, car le contrôle de l'aptitude au fonctionnement de l'installation de ventilation du réservoir nécessite de toute façon des mesures de pression. La mesure de pression est faite de préférence pen- dant le contrôle de l'aptitude au fonctionnement de l'installa- tion de ventilation du réservoir par le système de diagnostic, car de cette manière, pendant le contrôle on peut détecter en même temps une fuite temporaire causée par l'ouverture du cou- vercle du réservoir. De manière préférentielle, l'intervalle de temps évoqué ci-dessus s'étend, dans le cas d'une reconnaissance d'opération de ravitaillement d'un véhicule automobile, à la phase d'arrêt et/ou la phase de fonctionnement au ralenti du véhicule, car lorsque le véhicule est en mouvement ou que sa pédale d'accélérateur est actionnée, l'opération de ravitaille- ment doit être terminée. Il est en outre avantageux que lorsque l'on recon- naît une opération de ravitaillement, tout signal de défaut du système de diagnostic indiquant une chute dans l'installation de ventilation du réservoir est supprimé. Cela permet d'éviter les signaux de fuite erronés, évoqués ci-dessus, et causés par une fuite provisoire résultant du fait que le couvercle du ré- servoir est ouvert. Enfin, il est particulièrement avantageux pour me- surer la pression dans le réservoir, d'utiliser un capteur de pression du système de diagnostic, ce qui rend inutile tout élément supplémentaire pour effectuer le procédé de reconnais- sance des opérations de ravitaillement; cela n'entraîne aucun frais supplémentaire. De plus, le procédé de reconnaissance des opérations de ravitaillement peut également s'utiliser sur des installations de ventilation de réservoir existantes, par une mise en place ultérieure. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de ma- nière plus détaillée à l'aide des dessins annexés, dans les- quels: - la figure 1 montre schématiquement un ordinogramme servant à décrire un procédé de reconnaissance d'opérations de ravi- taillement de véhicules automobiles et permettant d'éliminer les signaux de défaut, erronés résultant d'une opération de ravitaillement reconnue, les figures 2 et 3 montrent schématiquement les courbes de pression caractéristiques pour le ravitaillement dans le cas de deux véhicules différents, - la figure 4 montre schématiquement une installation de venti- lation de réservoir d'un véhicule automobile utilisant le procédé selon l'invention. Description des exemples de réalisation La caractéristique de base de la présente invention consiste à conclure à une opération de ravitaillement ou de remplissage d'un réservoir par la mesure de la courbe de pres- sion caractéristique d'une opération de ravitaillement ou de remplissage et d'éliminer ainsi notamment les signaux de défaut de fuite, provoqués par l'ouverture d'un récipient ou d'un ré- servoir au moment de son remplissage. Dans le cas d'un système de réservoir d'un véhicule automobile, on utilise le capteur de pression monté dans le réservoir pour diagnostiquer toute fuite, détecter l'opération de ravitaillement ou de remplissage et éliminer un signal de défaut. Le procédé selon l'invention sera décrit ci-après dans le cas d'un système de réservoir équipant un véhicule au- tomobile et comportant un système de diagnostic contrôlant l'aptitude au fonctionnement d'une installation de ventilation de réservoir. Il est évident que le procédé ne se limite pas à son application à un véhicule automobile; au contraire, il est possible d'appliquer le procédé selon l'invention à n'importe quelle opération de ravitaillement ou de remplissage de réser- voirs ou de récipients quelconques, par exemple de réservoirs utilisés dans l'industrie chimique, dans les techniques de pro- cédés ou les techniques semblables. La figure 4 montre schématiquement une installation de ventilation de réservoir connue en soi, comprenant un réser- voir à carburant KT, un filtre par adsorption AF et une soupape de ventilation de réservoir TEV. Cette soupape est montée dans une conduite de ventilation VL reliant le filtre par adsorption AF à la tubulure d'aspiration SR d'un moteur à combustion in-10 terne non représenté ici. La conduite de la soupape débouche dans le sens de l'écoulement L de l'air aspiré, en aval du vo- let d'étranglement dans la tubulure d'aspiration. Cela permet d'établir une dépression relativement élevée dans la conduite de ventilation pour rincer efficacement le filtre par adsorp- tion AF. Lorsque le volet d'étranglement est fermé et que le moteur à combustion interne tourne à des vitesses de rotation relativement élevées, on peut atteindre une dépression allant jusqu'à quelques 100 hPa. Le filtre par adsorption AF est relié au réservoir à carburant KT par une conduite de filtre FL. Les vapeurs de carburant du réservoir sont adsorbées par le charbon actif du filtre par adsorption AF. En plus de la conduite de filtre FL évoquée ci-dessus et de la conduite de soupape VL, une conduite de ventilation BL débouche également dans le filtre par adsorp- tion AF. Cette conduite de ventilation BL est traversée par de l'air lorsque le filtre par adsorption AF aspire par la con- duite de filtre et la soupape de ventilation de réservoir TEV. On régénère ainsi le charbon actif. Au cours des phases d'arrêt du moteur ou pendant les phases de fonctionnement, lorsque la soupape de ventilation du réservoir est fermée, le charbon ac- tif peut de nouveau recevoir du carburant. L'installation de ventilation de réservoir repré- sentée à la figure 4 présente une construction qui sera décrite et qui permet un contrôle particulièrement sûr de son aptitude à fonctionner. Ces pièces supplémentaires se composent d'un capteur de pression différentiel DDM mesurant la différence de pression régnant dans le réservoir par rapport à la pression atmosphérique ainsi qu'une vanne d'arrêt permettant de fermer de manière commandée la conduite de ventilation BL. La vanne d'arrêt AV s'ouvre et se ferme par la commande d'un signal émis par un appareil de commande SG. On a constaté que lorsqu'on ravitaille un réser- voir, il s'établit une légère surpression dans le réservoir KT par rapport à la pression ambiante. Cette surpression est cau- sée par le volume de carburant qui arrive et repasse à l'exté- rieur seulement après une légère compression du volume de gaz contenue dans le réservoir KT, par l'ajutage du réservoir ou10 par le filtre par adsorption AF. Les figures 2 et 3 montrent des courbes de pression caractéristiques en fonction du temps correspondant à une opé- ration de ravitaillement de deux véhicules différents. Il appa- raît que la pression régnant dans le réservoir au début du ravitaillement augmente de manière significative, puis après le ravitaillement, la pression revient à son niveau d'origine. Une telle courbe de pression, caractéristique, commune à tous les véhicules peut servir à reconnaître les opérations de ravi- taillement par mesure de la pression dans le réservoir en par- ticulier pendant le contrôle de l'aptitude au fonctionnement d'une installation de ventilation de réservoir utilisant un système de diagnostic. La mesure de la courbe de pression au cours de l'opération de ravitaillement se fait dans un inter- valle de temps prédéterminé. Ainsi d'une part lorsque le cou- vercle du réservoir est ouvert mais que le ravitaillement du véhicule n'a pas encore commencé, on évite l'émission immédiate d'un signal de défaut par le système de diagnostic; d'autre part grâce au développement dans le temps de la courbe de pres- sion caractéristique, on peut conclure en sécurité qu'une opé-30 ration de ravitaillement est en cours. L'intervalle de temps pour la mesure de la courbe de pression s'étend ainsi par exemple sur la phase d'arrêt et/ou la phase de ralenti du véhicule, car lors du ravitaille- ment d'un véhicule en mouvement ou si la pédale d'accélérateur est actionnée, il faut conclure que le ravitaillement est ter- miné. Pour éviter l'émission d'un signal de défaut par le sys- tème de diagnostic dans l'installation de ventilation du réservoir, lorsqu'une opération de ravitaillement est reconnue, on exécute les étapes de procédé représentées à la figure 1. Par convention, les réponses affirmatives aux questions posées dans l'ordinogramme de la figure 1 sont référencées J et les réponses négatives par la lettre N (figure 1). A cette étape Si, on met en route le diagnostic de fuite comme cela est par exemple connu selon le document DE-40 03 751 Al. Si aucune fuite n'est détectée dans l'étape S2, on termine le diagnostic de fuite dans l'étape S3. Par contre si une fuite est détectée, dans l'étape S4, on vérifie si cette fuite s'étend sur un intervalle de temps prédéterminé qui correspond par exemple comme indiqué ci- dessus à l'arrêt et/ou à la phase de ralenti du véhicule et qu'il y a une surpression caractéristique; une telle surpres- sion permet de conclure à une opération de ravitaillement. Dans la négative, au cours de l'étape S5, on émet un signal de dé- faut indiquant une chute dans l'installation de ventilation du réservoir par l'intermédiaire du système de diagnostic; cette information est mise en mémoire, puis dans l'étape S6 on arrête le diagnostic de fuite. Si toutefois, il s'établit une surpression caracté- ristique permettant de conclure à une opération de ravitaille- ment, au cours de l'étape S7 on interdit un tel signal de défaut et le diagnostic de fuite se termine par l'étape S8. Il est particulièrement avantageux qu'à la fois le diagnostic de fuite et la détection de l'opération de ravi- taillement puissent se faire à l'aide d'un seul capteur de pression de réservoir comme celui utilisé par les systèmes de diagnostic connus pour contrôler l'aptitude au fonctionnement des installations de ventilation du réservoir. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Procédé pour reconnaître des opérations de ravitaillement ou de remplissage de réservoir ou de récipient, caractérisé en ce qu' on détecte la pression dans le réservoir et on conclut qu'une opération de ravitaillement (de remplissage) est effectuée lorsqu'on reconnaît que la pression détectée correspond à l'évolution de pression caractéristique d'une opération de ra- vitaillement (remplissage). ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on effectue la mesure de la courbe de pression dans un inter- valle de temps prédéterminé. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu' on mesure la pression qui s'établit dans un réservoir (récipient) par rapport à la pression ambiante pour en conclure à une opération de ravitaillement (remplissage). 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé en ce que le récipient ou réservoir est le réservoir à carburant (KT) d'un véhicule. ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que pour reconnaître des opérations de ravitaillement dans le cas de véhicules équipés d'un système de diagnostic contrôlant l'aptitude au fonctionnement d'une installation de ventilation de réservoir notamment pendant le contrôle de l'aptitude au fonctionnement de l'installation de ventilation du réservoir par le système de diagnostic, on effectue une mesure de pres- sion et suivant la courbe de pression qui en résulte, on con- clut à une opération de ravitaillement. Il 6 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'intervalle de temps s'étend sur la phase d'arrêt et/ou la phase de ralenti du véhicule. 7 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on reconnaît une opération de ravitaillement, quand un signal de défaut indiquant une fuite de l'installation de ventilation du réservoir par le système de diagnostic est supprimé. 8 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que pour mesurer la pression dans le réservoir (KT), on utilise un15 capteur de pression différentiel (DDM) équipant le système de diagnostic.