Brevet FR2767287A1 — publié le 19990219

L'invention concerne un dispositif de ventilation de réservoir d'un véhicule, regroupant un réservoir, un fil- tre d'absorption relié au réservoir par une conduite de fer- meture de réservoir et qui présente une conduite d'aération, une soupape d'air de réservoir reliée au filtre d'absorption par une conduite de soupape et une source de pression à bord par laquelle le dispositif de ventilation de réservoir est alimenté en pression. La réglementation californienne sur l'environ- nement (CARB) ainsi que la réglementation américaine sur l'environnement (Environment Protection Agency, EPA) exigent un contrôle de l'état de fonctionnement des dispositifs de ventilation de réservoir pour les poids lourds se trouvant à bord (On-Board-Diagnose, OBDII). Pour cela, à partir du mo- dèle de l'an 2000, les fuites à partir d'une taille de 0,5 mm doivent être détectées, signalées et mémorisées dans une mé- moire de bord du poids lourd pour un diagnostic extérieur (Off-Board) ultérieur. Ainsi, on connaît, d'après le document US- 5 347 971, un procédé et un dispositif pour tester la capaci- té de fonctionnement d'un dispositif de ventilation de réser- voir, dans lequel l'étanchéité du dispositif de ventilation de réservoir est testée en établissant une sous-pression dans le dispositif de ventilation du réservoir et en comparant la courbe de pression ainsi obtenue avec la courbe de pression donnée par une fuite de référence. L'inconvénient d'un tel procédé est que du fait de la sous-pression on augmente le dégagement de gaz du car- burant se trouvant dans le réservoir. On connaît également d'après le document DE- 02 776-Cl une installation pour tester la capacité de fonctionnement d'un dispositif de ventilation de réservoir. Ce dispositif est contrôlé au moyen de surpression établie dans le dispositif de ventilation de réservoir par une turbo- machine. Dans ce cas, le volume de flux délivré est mesuré par une mesure de différence de pression à un obturateur et ensuite on détermine s'il y a une fuite ou non par comparai- son avec un seuil programmable. Le problème concernant ce dispositif est très difficile à réaliser par un essai en ate- lier du dispositif de ventilation du réservoir à l'aide de cette installation dans laquelle on établit une surpression dans le dispositif de ventilation du réservoir à partir d'une source de pression externe car le dispositif de ventilation du réservoir n'est pas directement isolable de son environne- ment et rend ainsi difficile la détection d'une fuite. On connaît d'après le document P-196 36 431.0, non publié, un procédé et un dispositif pour contrôler la ca- pacité de fonctionnement d'un dispositif de ventilation de réservoir. Ce dispositif est pourvu d'un réservoir, d'un fil- tre d'absorption relié au réservoir par une conduite de bran- chement et présente une conduite d'aération, une soupape de ventilation reliée au filtre d'absorption par une conduite de ventilation et une source de pression embarquée à bord pou- vant alimenter en pression le dispositif de ventilation du réservoir. Dispositif à l'aide duquel pour déterminer la courbe de pression et/ou le volume du flux, on détermine les caractéristiques de la source de pression lors de la mise sous pression et on en conclut sur l'existence ou non d'une fuite. Dans ce dispositif également, l'établissement d'une surpression par une source de pression extérieure est problématique car dans ce dispositif, le filtre d'absorption ne peut pas être rendu complètement étanche. D'ailleurs, dans un essai d'atelier du dispositif de ventilation, de l'air s'est échappé du système de réservoir et on a conclut à une fuite. On ne peut pas faire la différence entre une fuite réelle effective et une fausse fuite. La présente invention se propose de réaliser une installation pour le diagnostic d'un dispositif de ventila- tion de réservoir d'un véhicule selon l'invention regroupant un réservoir, un filtre d'absorption, reliés au réservoir par une conduite de réservoir et une conduite de ventilation, une soupape de ventilation de réservoir reliée au filtre d'absorption par une conduite de soupape, et une source de pression disposée à bord, par laquelle le dispositif de ven- tilation de réservoir peut être alimenté en pression. Pour que de la manière la plus simple à réaliser techniquement on ait alors toujours une étanchéité sûre du dispositif de ventilation de réservoir par rapport à son en- vironnement lorsqu'on effectue un essai en atelier, c'est-à- dire lorsque le dispositif de ventilation du réservoir est mis en surpression à l'aide de la source de pression Off- Board. Avantages de l'invention ( 9) Ce problème est résolu dans un dispositif pour le diagnostic d'une installation de ventilation de ré- servoir selon l'invention par le fait qu'on prévoit un moyen de fermeture qui ne s'ouvre que lorsque l'installation de ventilation de réservoir est alimentée en pression par la source de pression du bord et se ferme lorsque le dispositif de ventilation de réservoir est alimenté en pression par une source de pression couplée extérieurement pour un contrôle de fonctionnement. Le moyen de fermeture permet d'une part un diag- nostic à bord du dispositif de ventilateur du réservoir du fait que la soupape de fermeture ne s'ouvre seulement si le dispositif est alimenté en pression par une source de pres- sion à bord; d'autre part on évite une porosité vis-à-vis de l'environnement lorsque le dispositif de ventilation de ré- servoir est alimenté en pression par une source externe de pression couplé pour contrôler son fonctionnement, ce qui est par exemple le cas lors d'un essai en atelier du dispositif de ventilation de réservoir. Pour garantir une longue durée de vie du moyen de fermeture, il est avantageusement prévu que le moyen de fer- meture soit disposé en sorte qu'il ne se trouve pas dans le chemin du flux de l'air de régénération du filtre d'absorp- tion. De cette manière, le moyen de fermeture n'est traversé qu'uniquement lors d'un diagnostic de réservoir qui a lieu environ une fois par cycle de conduite, de sorte qu'il y ait un faible encrassement et ainsi une longue durée de vie. Dans le détail, il est question de différents em- placements du moyen de fermeture dans le dispositif de venti- lation du réservoir. Dans un exemple de réalisation avantageux, il est prévu que le moyen de fermeture soit disposé directement après la source de pression. Cela présente en particulier le grand avantage que les composants du dispositif de ventila- tion du réservoir se trouvant derrière le moyen de fermeture sont captés par le diagnostic embarqué à bord. Dans un autre exemple de réalisation on prévoit que le moyen de fermeture soit disposé dans le sens du cou- rant directement en aval de la source de pression. Dans ce cas, la source de pression doit être étanche sur une plus grande longueur par rapport à la pression extérieure. Le problème selon l'invention est de plus résolu par une installation pour le diagnostic d'un dispositif de ventilation de réservoir d'un véhicule regroupant un réser- voir, un filtre d'absorption relié au réservoir par une con- duite de raccordement et présente une conduite d'aération, une soupape d'aération de réservoir reliée au filtre d'absorption par une conduite de soupape et une source de pression à bord par laquelle à l'aide d'un moyen de commuta- tion on alimente alternativement en pression, soit le dispo- sitif de ventilation de réservoir, soit une fuite de référence montée en parallèle avec celui-ci. Dans cette ins- tallation de diagnostic on prévoit un moyen de fermeture qui s'ouvre et est traversé aussi bien lorsque la fuite de réfé- rence ou le dispositif de ventilation du réservoir sont ali- mentés en pression. Dans cette installation qui ne permet le diagnos- tic que par une fuite de référence, on obtient de manière très avantageuse un passage à travers le moyen de fermeture aussi bien pour une mesure de référence c'est-à-dire lorsque la fuite de référence est alimentée en pression que lors d'une mesure de réservoir c'est-à-dire lorsque l'on alimente en pression le dispositif de ventilation de réservoir. En ce qui concerne la réalisation des moyens de commutation on peut imaginer différentes formes de réalisa- tion. Le mode de commutation est avantageusement une soupape à 3/2 voies. De plus on peut également prévoir que le moyen de commutation soit une soupape à 4/2 voies. Un exemple de réalisation particulièrement avan- tageux prévoit que la fuite de référence fasse partie du moyen de commutation. Ce mode de réalisation permet en parti- culier une réduction du nombre de pièces nécessaires à la réalisation de la mesure de référence. De manière avantageuse, on prévoit également que le moyen de commutation est commuté de sorte que le moyen de fermeture ne soit pas traversé lors d'un processus de régéné- ration du filtre à charbon actif. De cette manière on obtient que le moyen de fermeture ne soit traversé que lors d'un diagnostic de réservoir ayant lieu environ 1 fois par cycle de conduite ce qui a pour résultat un faible encrassement et une longue durée de vie du moyen de fermeture. Dans le détail, le moyen de fermeture peut être réalisé de façon et de manière différente. On peut ainsi par exemple envisager des soupapes commandées électriquement. Un exemple de réalisation particulièrement avantageux prévoit que le moyen de fermeture soit une soupape antiretour. Une telle soupape anti-retour mécanique ne nécessite pas d'alimentation électrique particulière et permet un fonction- nement sûr dans l'optique d'un mode de construction simple. Dessins D'autres caractéristiques de l'invention seront décrites plus en détail par la suite à l'aide d'un exemple de réalisation représenté à la figure. Description d'un exemple de réalisation Une installation pour le diagnostic d'un disposi- tif de ventilation de réservoir d'un véhicule sera décrite par le suite. Il va de soi que l'invention ne se limite pas au diagnostic d'un dispositif de ventilation de réservoir d'un véhicule mais peut être utilisé également pour le diag- nostic de n'importe quel récipient. Un dispositif de ventilation de réservoir d'un véhicule représenté à la figure comprend un réservoir 10, une filtre d'absorption 20, par exemple un filtre à charbon ac- tif, relié au réservoir 10 par une conduite de fermeture de réservoir 12 et présente une conduite de ventilation 22 re- liée à l'environnement, ainsi qu'une soupape de ventilation de réservoir 30 reliée d'une part au filtre d'absorption 2010 par une conduite de soupape 24 et d'autre part au tube d'aspiration d'un moteur à combustion interne par une con- duite de soupape 42. Par évaporation, il se crée des hydrocarbures dans le réservoir 10 qui se dépose dans le filtre d'absorption 20. Pour la régénération du filtre d'absorption , on ouvre la soupape de ventilation de réservoir 30 de sorte que du fait de l'air en sous-pression régnant dans le tube d'aspiration 40 et que l'atmosphère est aspirée à tra- vers le filtre d'absorption 20 en passant par un filtre 50, les hydrocarbures se trouvant dans le filtre d'absorption 20 sont ainsi aspirés dans le tube d'aspiration 40 et amené au moteur à combustion interne. On prévoit un module de diagnostic 70 pour le diagnostic de ce dispositif de ventilation de réservoir. Ce module de diagnostic 70 comprend une source de pression sous forme d'un moteur 71 et un compresseur 72 par lequel on peut amener de la pression dans le dispositif de ventilation de réservoir par la conduite de ventilation 22 du filtre d'absorption 20 à travers un moyen de commutation 73 commuta- ble, par exemple une soupape de commutation à 3/2 voies, qui peut par exemple être commandée électromagnétiquement. Paral- lèlement au moyen de commutation 73, c'est-à-dire parallèle- ment à la soupape à 3/2 voies se trouve une fuite de référence 75 qui peut être alimentée en pression par le com- presseur 72 lorsque la soupape à 3/2 voies se trouve dans une position dans laquelle la conduite qui conduit du compresseur 72 au filtre d'absorption 20 est fermée. Une comparaison des mesures dans les deux posi- tions de commutation du moyen de commutation 73 permet un verdict sur une éventuellement fuite du dispositif de venti- lation de réservoir. Comme cela apparaît à la figure, une soupape an- ti-retour 80 est disposée dans la conduite de pression qui conduit à la soupape à 3/2 voies ainsi qu'à la fuite de réfé- rence 75, directement derrière le compresseur 72. Cette sou- pape anti-retour s'ouvre alors toujours lorsque le dispositif de ventilation de réservoir est alimenté en pression par la source de pression à bord, c'est-à-dire par le compresseur 72 entraîné par le moteur 71. Du fait de la disposition de la soupape anti-retour 80 directement derrière le compresseur 72, on ouvre et traverse aussi bien lors d'une mesure de ré- férence, c'est-à-dire alors, lorsque la fuite de référence 75 est alimentée en pression par le compresseur 72 que lors d'une mesure de réservoir, c'est-à-dire alors, lorsque le dispositif de ventilation de réservoir est alimenté en pres- sion par le compresseur 72 dans la seconde position de commu- tation de la soupape à 3/2 voies. Du fait de cette disposition de la soupape anti-retour 80, celle-ci est prise en considération aussi bien lors de la mesure de réservoir que lors de la mesure de référence de telle sorte qu'il n'y ait aucune différence entre la mesure de réservoir et la me- sure de référence due au flux parasite de la soupape anti- retour. Lors de la mesure en atelier, c'est-à-dire lors- que l'on délivre une surpression dans le dispositif de venti- lation de réservoir à l'aide d'une source de pression extérieure, par exemple une bouteille de gaz 100 représentée schématiquement dans la figure, par une conduite 110 supplé- mentaire qui débouche dans la conduite de soupape 24 condui- sant à la soupape de ventilation de réservoir 30, la soupape anti-retour 80 se ferme et isole la totalité du dispositif de ventilation de réservoir de la pression environnante. Les avantages de l'installation décrite ci- dessous se résume comme suit: - un essai en atelier est permis d'une manière simple du fait que la soupape anti-retour se ferme lorsqu'on alimente le dispositif de ventilation de réservoir par une source de pression extérieure 100 et qu'ainsi tout le dispositif de ventilation de réservoir est isolé en pression par rapport à l'environnement, - la soupape anti-retour 80 est une soupape mécanique de sorte qu'aucune alimentation extérieure supplémentaire n'est nécessaire, - la soupape anti-retour 80 n'influence pas les tolérances du diagnostic de fuite car elle est fermée aussi bien pour une mesure de référence, c'est-à-dire une mesure dans laquelle la fuite de référence 75 est alimentée en pression par le compresseur 72 que lors d'une mesure de réservoir, c'est-à- dire lorsque le compresseur 72 alimente en surpression le dispositif de ventilation de réservoir, - la soupape anti-retour 80 n'est traversée que par un petit flux d'air de la pompe de surpression (moteur 71, compres- seur 72) et peut donc avoir des petites sections de pas- sage, - la soupape anti-retour 80 est disposée de telle sorte qu'elle ne soit pas traversée par de l'air de régénération mais soit seulement traversée lors du processus de diagnos- tic ayant lieu proportionnellement rarement, une fois par cycle de conduite. Il en résulte un faible encrassement et ainsi une longue durée de vie de la soupape anti-retour 80. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Installation pour le diagnostic d'un dispositif de venti- lation de réservoir d'un véhicule, regroupant un réservoir (10), un filtre d'absorption (20), reliés au réservoir (10) par une conduite de réservoir (12) et une conduite de venti- lation (22), une soupape de ventilation de réservoir (30) re- liée au filtre d'absorption (20) par une conduite de soupape (24), et une source de pression (71, 72) disposée à bord, par laquelle le dispositif de ventilation de réservoir peut être alimenté en pression, caractérisée en ce qu' on prévoit un moyen de blocage (80) qui ne s'ouvre que lors- que le dispositif de ventilation de réservoir est alimenté en pression par la source de pression (71, 72) disposée à bord et qui se ferme lorsque le dispositif de ventilation de ré- servoir est alimenté en pression par une source de pression extérieure (100) pour établir un contrôle de fonctionnement externe. 2 ) Dispositif d'après la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de blocage est disposé de sorte que il ne se trouve pas dans le chemin de flux de l'air de régénération du filtre d'absorption (20) 3 ) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de blocage (80) est disposé dans le sens du courant directement en aval de la source de pression (71, 72). 4 ) Dispositif d'après la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de fermeture (80) est disposé dans le sens du cou- rant directement en amont de la source de pression (71, 72). ) Installation pour le diagnostic d'un dispositif de venti- lation de réservoir d'un véhicule regroupant un réservoir (10), un filtre d'absorption (20) reliés au réservoir (10) par une conduite de réservoir (12), et présente une conduite de ventilation (22), une soupape de ventilation de réservoir (30) reliée au filtre d'absorption (20) par une conduite de soupape (24), et une source de pression (71, 72) disposée à bord, par laquelle au moyen d'un dispositif de commutation (73) le dispositif de ventilation de réservoir et une fuite de référence (75) commutés en parallèle avec celui-ci peuvent être alimentés en pression, caractérisée en ce que le moyen de fermeture (80) est prévu de manière à ce qu'aussi bien lorsque la fuite de référence (75) est alimentée en pression que lorsque le dispositif de ventilation de réser- voir est alimenté en pression il s'ouvre et est traverse. 6 ) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de commutation (73) est une soupape à 3/2 voies. 7 ) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de commutation (73) est une soupape à 4/2 voies. 8 ) Dispositif d'après une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la fuite de référence (75) est une partie du moyen de commu- tation (73). 9 ) Dispositif d'après une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le moyen de commutation (75) est commuté de sorte que le moyen de fermeture (80) n'est pas traversé lors d'un proces- sus de régénération du filtre à charbon actif (20). ) Dispositif d'après une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de fermeture (80) est une soupape anti-retour.