Brevet FR2799505A1 — publié le 20010413

présente invention concerne un système de refroidissement d'un moteur de vehicule automobile. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un système de refroi dissement comporte un circuit hydraulique de fluide caloporteur associé à une pompe principale de circulation de celui-ci à travers le moteur du véhicule et différentes branches de circuit, dans lesquelles sont disposés des équipements thermiques véhicule. sait que les systèmes de refroidissement sont conçus pour garantir la tenue moteurs aux contraintes thermomécaniques issues de la combus tion. fonctions complémentaires sont mises en oeuvre en plus re froidissement principal du moteur pour améliorer le rendement global ou offrir et garantir prestations aux utilisateurs des véhicules, telles que par exemple le chauffage l'habitacle de celui-ci. systèmes de refroidissement sont alors dimensionnés par rapport aux conditions de fonctionnement les plus sollicitantes du moteur en phases thermiquement établies, c'est-à-dire à régime maximal et à pleine charge. ces conditions critiques de phases thermiquement établies - ploitation véhicules, ne représentent qu'une infime partie des cas d'utilisation les plus courants d'un véhicule. effet, des études statistiques montrent que la plus grande partie des trajets véhicules particuliers s'effectue en zone urbaine et que plus 55% de ces trajets ont une longueur inférieure à 6 km et une durée de moins 5mn. Dans ces conditions, les paramètres thermiques de fonctionnement des moteurs ne sont pas optimisés, ce qui se traduit par une dégradation performances de ceux-ci, une consommation accrue, un niveau élevé d'émission de polluants et une réduction du confort thermique et acoustique des véhicules. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un système de refroidissement moteur de véhicule automobile, du type comportant un circuit hydraulique fluide caloporteur, associé à une pompe principale de circulation de celui-ci a travers le moteur du véhicule et différentes branches de circuit, dans lesquelles sont disposés des équipements thermiques du véhicule, caracterisé en ce qu'au moins certaines des branches du circuit sont munies d'électrovannes de régula tion de circulation de fluide dans celles-ci et en ce qu'il comporte des moyens d'acquisition d'informations relatives aux conditions de fonctionnement du véhi cule, raccordés à des moyens de pilotage du fonctionnement électrovannes pour réguler le volume et le débit de fluide en circulation dans circuit hydrauli que afin d'optimiser le fonctionnement du moteur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin an nexé représente un schéma synoptique illustrant la structure et le fonction nement d'un système selon l'invention. On a en effet représenté sur cette figure, un système de refroidisse ment moteur de véhicule automobile, qui est désigné par référence géné rale 1. Ce système comporte un circuit hydraulique désigne par la référence générale contenant un fluide caloporteur, ce circuit étant associé à une pompe principale de circulation de fluide dans le moteur 1 du véhicule et dans diffé rentes branches de circuit. branches sont par exemple au nombre de cinq sont désignées par les références 4,5,6,7 et 8 sur cette figure. équipements thermiques sont placés dans ces branches de cir cuit, ces équipements étant désignés par les références 9,10,11,12 et 13 res pectivement. équipements thermiques comprennent par exemple de façon classique, moyens formant aérotherme pour le chauffage de l'habitacle du véhicule, moyens formant échangeur eau/huile, des moyens formant retour direct fluide, des moyens formant radiateur et enfin des moyens formant boîte de dégazage de celui-ci. Selon l'invention, au moins certaines des branches de ce circuit sont munies d'electrovannes de régulation de la circulation de fluide dans celles-ci. C'est ainsi par exemple que sur cette figure, chaque branche 4,5,6,7 et 8 équipée d'une électrovanne, respectivement 14,15,16,17 et 18, dont le fonctionnement est piloté par une unité de traitement d'informations désignée par la référence genérale 19 sur cette figure. électrovannes peuvent être des électrovannes à ouver- ture/fermeture ou des électrovannes proportionnelles. fonctionnement de la pompe principale 3 peut egalement être piloté par l'unité traitement d'informations 19. Cette unité de traitement d'informations comporte en fait tout calcula teur approprié désigné par la référence générale 20, associe par exemple à des moyens stockage d'informations, désignés par la référence générale 21, et qui seront décrits plus en détail par la suite. Cette unité de traitement d'informations est également reliée à des moyens d'acquisition d'informations relatives aux conditions de fonctionnement du véhicule et qui sont désignés par la référence générale sur cette figure. différentes informations relatives aux conditions de fonctionne ment du vehicule sont alors analysées par le calculateur pour piloter le fonc tionnement des électrovannes et éventuellement de la pompe principale, afin de réguler le volume et le débit de fluide en circulation dans circuit hydraulique pour optimiser le fonctionnement du moteur. effet, une telle structure permet d'optimiser fonctionnement du système refroidissement du moteur pour adapter celui-ci aux conditions ther miques véhicule afin d'améliorer les prestations en termes de consommation de carburant, de dépollution et de conforts thermique et acoustique de ce véhi cule. Une telle structure permet en effet de répondre au mieux et en temps réel, aux besoins en termes de contrôle thermique du moteur et de confort ther mique d'habitacle du véhicule et repose sur une architecture auto-adaptative du système de refroidissement, pilotée par un calculateur. C'est ainsi par exemple que l'on peut définir deux types de phases thermiques pour le fonctionnement d'un moteur, à savoir une phase thermique transitoire lors du démarrage du moteur et lorsque celui-ci fonctionne à froid et une phase thermique établie. On peut alors associer à ces phases, des stratégies de refroidisse ment du moteur basées sur le contrôle de deux paramètres physiques définis- sant la quasi totalité de la partie fonctionnelle du système, à savoir volume et le débit de fluide en circulation dans le circuit. Ceci permet par exemple d'optimiser la montée en température du moteur afin d'optimiser son fonctionnement. volume de fluide du circuit de refroidissement contribue en effet à l'inertie du système, c'est-à-dire au temps de montée en température moteur. est alors envisageable de réduire virtuellement cette inertie en rédui sant le volume de fluide utile lors des phases de montée en température de ce lui-ci. Cette réduction virtuelle du volume de fluide se fait en fermant les branches circuit de fluide non fonctionnelles lors des phases montée en température du moteur, c'est-à-dire typiquement les branches dans lesquelles sont placés moyens de dégazage et les moyens formant échangeur eau/huile et les moyens formant aérotherme d'habitacle lorsqu'il n'y a pas demande de chauffage l'habitacle du véhicule par exemple. débit de fluide dans les différentes branches du circuit est aujour d'hui dimensionné pour répondre au cahier des charges de tenue du moteur et de fonctionnement optimisé de l'échangeur eau/huile et du radiateur. Cependant, ce cahier des charges est défini par rapport aux points de fonctionnement à pleine charge et à régime maximal en phase thermiquement établie du moteur. Comme cela a été indiqué précédemment, ces points ne représentent qu'une minorité des points de fonctionnement usuels d'utilisation véhicule et on peut également envisager de réduire le débit dans chaque branche du circuit pour optimiser encore la montée en température du moteur. phase thermique transitoire de montée en température du moteur, on réduit alors au maximum le débit interne de fluide dans le circuit pour favoriser la montée en température des parois de la chambre de combustion de l'huile de lubrification, par contact direct avec la chemise. Durant ces phases, le moteur n'a en effet pas besoin de refroidisse ment. Par contre, durant les phases thermiquement établies, on peut réguler le débit de fluide dans l'échangeur eau/huile et le radiateur afin d'optimiser pour tous points de fonctionnement, la température de l'huile de lubrification la temperature des parois de la chambre de combustion. Pour réduire le débit dans chacune de ces branches et maîtriser ainsi la circulation du fluide, il est alors possible de piloter les électrovannes 14 17 et 18 décrites précédemment. Comme cela a été indiqué précédemment, le calculateur 20 est relie à un certain nombre de moyens d'acquisition d'informations. Ces moyens d'acquisition d'informations peuvent comporter différents capteurs parmi lesquels des capteurs de température de matière du moteur, fluide sortie de celui-ci, d'huile de lubrification et d'habitacle du véhicule, etc. Des capteurs de paramètres de fonctionnement du moteur peuvent également être utilisés pour relever le régime de fonctionnement de celui-ci, couple la vitesse du véhicule. Des paramètres d'environnement peuvent également être utiles tels que exemple la température d'air extérieur. L'analyse de ces différentes informations permet au calculateur déterminer les besoins en matière de refroidissement du moteur pour adapter en temps reel, l'architecture hydraulique du circuit de refroidissement en controlant le volume et le débit de fluide circulant dans celui-ci. C'est ainsi par exemple que des informations de contrôle des diffé rents organes qui ont été décrits précédemment peuvent être stockées dans les moyens mémorisation 21 associés au calculateur 20. Bien entendu, ce calculateur peut également être adapté pour piloter en consequence un groupe motoventilateur associé au radiateur par exemple. On conçoit alors que la régulation du volume et du débit de fluide en circulation dans le circuit hydraulique par pilotage d'électrovannes placées dans différentes branches de celui-ci et éventuellement du fonctionnement la pompe principale associée à ce circuit, permet d'adapter en temps réel le fonc tionnement de ce système de refroidissement, aux besoins en terme de refroidis sement moteur pour faciliter la montée en température de celui-ci et ainsi op timiser fonctionnement de celui-ci. De plus, une ou plusieurs pompes auxiliaires peuvent également être disposees dans des branches de circuit telles qu'elles viennent d'être décrites précédemment, cette ou ces pompes auxiliaires étant alors pilotées par le calcu lateur 20 des moyens de pilotage 19. REVENDICATIONS 1. Système de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile, du type comportant un circuit hydraulique (2) de fluide caloporteur, associé à une pompe principale (3) de circulation de celui-ci à travers le moteur (1) du vehicule différentes branches (4,5,6,7,8) de circuit, dans lesquelles sont disposes des equipements thermiques (9,10,11,12,13) du véhicule, caractérisé en ce qu'au moins certaines des branches (4,5,6,7,8) du circuit sont munies d'électrovannes 15,16,17,18) de régulation de la circulation de fluide dans celles-ci et en ce comporte des moyens (22) d'acquisition d'informations relatives aux condi tions de fonctionnement du véhicule, raccordés à des moyens (19) de pilotage fonctionnement des électrovannes (14,15,16,17,18) pour réguler le volume et débit de fluide en circulation dans le circuit hydraulique (2) afin d'optimiser le fonctionnement du moteur (1). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit hydraulique (2) comporte des branches dans lesquelles sont disposes des moyens (9) formant aérotherme d'habitacle, des moyens (10) formant échangeur eau/huile, des moyens (11) formant retour direct de fluide, des moyens 2) for mant radiateur et des moyens (13) formant boite de dégazage. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce les moyens d'acquisition d'informations (22) comprennent des capteurs adaptes pour relever la température de matière du moteur, la température du fluide en sortie moteur, la température d'huile du moteur, la température dans l'habitacle du vehicule, le régime de fonctionnement du moteur, le couple et la vitesse véhi cule et la température d'air extérieur. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précedentes, caractérisé en ce que les électrovannes (14,15,16,17,18) comprennent élec- trovannes à ouverture/fermeture et des électrovannes proportionnelles. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précedentes, caractérisé en ce qu'au moins une pompe auxiliaire pilotée par les moyens (19) pilotage est disposée dans l'une des branches du circuit hydraulique 6. Système selon l'une quelconque des revendications précedentes, caractérisé en ce que la pompe principale (3) est pilotée par les moyens de pilo tage (19).