Brevet FR2768184A1 — publié le 19990312

Dispositif de purge du canister dans le conduit d'échappement d'un moteur & allumage commandé. L'invention concerne les dispositifs de purge du canister qui récupère les vapeurs de carburant provenant du réservoir d'un véhicule à moteur à allumage commandé. Le carburant pour alimenter un moteur à combustion interne et à allumage commandé est amené du réservoir au moteur par une pompe dont le fonctionnement génère des vapeurs de carburant lorsque ce dernier est du type volatil, par exemple de l'essence. Dans la suite de la description, on utilisera indifféremment les termes de carburant et d'essence. Les molécules d'essence sont adsorbées par un produit tel que du charbon actif contenu dans un récipient appelé canister qui est relié au réservoir par un tuyau. De temps à autre, le canister est purgé pour désadsorber les molécules d'essence contenues dans le charbon actif en mettant le canister en communication par un tuyau avec le collecteur d'admission du moteur. Lorsque la pression dans le collecteur d'admission est faible, les molécules d'essence sont aspirées pour être introduites dans les cylindres. Or, une telle faible pression n'existe que pour de faibles charges du moteur, au ralenti par exemple, et une électrovanne, montée sur le tuyau de purge et commandée par le dispositif d'allumage, n'autorise une telle purge qu'aux moments où elle est possible, c'est-à-dire lorsque la pression du collecteur est faible. Lorsque le moteur fonctionne à forte charge, une telle purge ne peut avoir lieu et au bout d'un certain temps le canister est saturé. Le but de la présente invention est donc de réaliser un dispositif de purge du canister qui fonctionne quelle que soit la charge du moteur. L'invention concerne donc un dispositif de purge du canister dans un moteur à combustion interne à allumage commandé par un calculateur électronique dans lequel la partie haute du canister communique avec le réservoir d'essence par un tuyau et avec le collecteur d'admission par un tuyau équipé d'une première électrovanne dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par un premier signal électrique fourni par le calculateur électronique, ledit dispositif de purge étant caractérisé en ce que: - un tuyau équipé d'une deuxième électrovanne et d'un clapet anti-retour met en communication le canister avec le conduit d'échappement en amont du catalyseur, l'ouverture et la fermeture de la deuxième électrovanne étant commandées par un deuxième signal électrique fourni par le calculateur, - les premier et deuxième signaux électriques étant tels que la première électrovanne est ouverte et la deuxième électrovanne est fermée lorsque le moteur fonctionne à faible charge, de sorte que les molécules d'essence sont évacuées par le tuyau vers le collecteur d'admission, et que la première électrovanne est fermée et la deuxième électrovanne est ouverte lorsque le moteur fonctionne à forte charge de sorte que les molécules d'essence sont évacuées par le tuyau vers le conduit d'échappement grâce à l'ouverture du clapet anti-retour par suite de la dépression créée à l'entrée du tuyau dans le conduit d'échappement par les ondes de pression se déplaçant dans le conduit d'échappement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels: - la figure 1 est un schéma du dispositif de purge du canister d'un moteur à allumage commandé selon l'invention, et - les figures 2a et 2b sont des diagrammes des signaux EV1 et EV2 Un moteur 10 à combustion interne à essence à allumage commandé est alimenté en air par un conduit d'admission 12 tandis que les gaz résultant de la combustion du mélange air/essence sont évacues vers le milieu ambiant par un conduit d'échappement 14 qui inclut un catalyseur 16. Les mesures de la teneur en oxygène dans les gaz d'échappement en amont et en aval du catalyseur 16 sont effectuées respectivement par deux sondes 26A et 26B. L'alimentation en essence des cylindres du moteur s'effectue à partir d'un réservoir 18 par l'intermédiaire d'une canalisation (non représentée), d'une pompe (non représentée) et d'injecteurs (non représentés) associés à chaque cylindre du moteur. L'injection de l'essence dans les cylindres du moteur et l'allumage du mélange air/essence sont commandés par un calculateur électronique 20 qui fournit des signaux de commande représentés schématiquement par la flèche IA. Les vapeurs d'essence du réservoir 18 sont évacuées de manière connue vers un canister 22 par un tuyau 24. La purge du canister 22 s'effectue par un tuyau 28 et d'une électrovanne 30, tuyau 28 qui aboutit dans le conduit d'admission 12. Le canister 22 est un récipient de forme cylindrique à section circulaire contenant un produit d'adsorption 60 des molécules d'essence. Il a un couvercle 32 par lequel pénètrent les deux tuyaux 24 et 28 et un fond 34 percé d'orifices de mise à l'air libre 36. Selon l'invention, le canister 22 communique avec le conduit d'échappement 14 en amont du catalyseur 16 et de la sonde 26 par l'intermédiaire d'un tuyau 44, d'une électrovanne 46 et d'un clapet anti-retour 48. Les électrovannes 30 et 46 sont commandées respectivement par des signaux EV1 et EV2, fournis par le calculateur électronique 20. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant. Lorsque le moteur fonctionne à faible charge, l'électrovanne 30 est ouverte et fermée cycliquement par le signal EV1 (figure 2a) de sorte que les molécules d'essence contenues dans le canister 22 sont évacuées vers le collecteur d'admission 12 qui est en dépression. L'électrovanne 46 est fermée. Lorsque le moteur fonctionne à forte charge, le collecteur d'admission 12 n'est plus en dépression et les molécules d'essence ne peuvent plus être évacuées vers le collecteur d'admission 12. Dans ce cas, l'électrovanne 30 est fermée tandis que l'électrovanne 46 est ouverte par le signal EV2 (figure 2b), ce qui permet l'ouverture du clapet anti-retour 48 par suite des ondes de pression se déplaçant dans le conduit d'échappement 14. Lorsque l'orifice du tuyau 44 débouchant dans le conduit 14 est soumis à une dépression, cela entraîne l'ouverture du clapet anti-retour 48 et crée une dépression dans le canister 22 qui aspire de l'air à travers les orifices 36. Cette circulation d'air provoque la désadsorption des molécules de carburant et entraîne ces dernières vers le conduit d'échappement 14 pour le tuyau 44 et donc vers le catalyseur 16 où elles sont oxydées. Par suite de ce fonctionnement, la purge du canister vers le conduit d'échappement s'opère donc à chaque mise en dépression de l'orifice d'entrée du tuyau 44. Les ouvertures et fermetures des électrovannes 30 et 46 par les signaux respectifs EV1 et EV2 sont déterminées par le calculateur 20 en fonction des points de fonctionnement du moteur à partir de cartographies tracées lors de la mise au point du moteur. En outre, les signaux fournis par les sondes à oxygène 26A et 26B sont utilisés par le calculateur 20 pour corriger la richesse du mélange air/essence injecté dans les cylindres du moteur lorsque la purge du canister s'effectue par le tuyau 44 vers le catalyseur 16. RHVHNDICATIONS 1. Dispositif de purge du canister (22) dans un moteur à combustion interne à allumage commandé par un calculateur électronique (20) dans lequel la partie haute du canister communique avec le réservoir d'essence (18) par un tuyau (24) et avec le collecteur d'admission (12) par un tuyau (28) équipé d'une première électrovanne (30) dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par un premier signal électrique (EV1) fourni par le calculateur électronique (20), ledit dispositif de purge étant caractérisé en ce que: - un tuyau (44) équipé d'une deuxième électrovanne (46) et d'un clapet anti-retour (48) met en communication le canister (22) avec le conduit d'échappement (14) en amont du catalyseur, l'ouverture et la fermeture de la deuxième électrovanne (46) étant commandées par un deuxième signal électrique (EV2) fourni par le calculateur (20), - les premier et deuxième signaux électriques (EV1, EV2) étant tels que la première électrovanne (30) est ouverte et la deuxième électrovanne (46) est fermée lorsque le moteur fonctionne à faible charge, de sorte que les molécules d'essence sont évacuées par le tuyau (28) vers le collecteur d'admission (12), et que la première électrovanne (30) est fermée et la deuxième électrovanne (46) est ouverte lorsque le moteur fonctionne à forte charge de sorte que les molécules d'essence sont évacuées par le tuyau (44) vers le conduit d'échappement (14) grâce à l'ouverture du clapet anti-retour (48) par suite de la dépression créée à l'entrée du tuyau (44) dans le conduit d'échappement (14) par les ondes de pression se déplaçant dans le conduit d'échappement (14). 2. Dispositif de purge selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et deuxième signaux électriques (EV1, EV2) sont déterminés par le calculateur (20) en fonction du point de fonctionnement du moteur selon des cartographies déterminées lors de la mise en point du moteur.