Brevet FR2904368A1 — publié le 20080201

La présente invention concerne un moteur thermique, utilisable par exemple pour mouvoir un véhicule automobile, et un dispositif d'alimentation comportant un double circuit de carburant. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Afin de lutter contre la pollution et de prévenir la baisse des réserves naturelles de pétrole, les motoristes ont recherché des carburants alternatifs à l'essence pour alimenter les moteurs des véhicules automobi- les. Parmi ces carburants, on trouve le gaz de pétrole liquéfié (GPL) et le gaz naturel véhicule (GNV ou CNG pour "Compressed Natural Gas"). Pour introduire progressivement le carburant alternatif, les motoristes ont mis aü point des moteurs thermiques susceptibles de fonctionner au moyen de deux carburants. On parle alors d'un moteur bicarburation. Pour ce faire, les motoristes utilisent comme base un moteur essence qui est adapté également pour fonctionner avec le carburant alternatif. Un tel moteur thermique comprend des chambres de combustion reliées à un dispositif d'alimentation comportant un circuit d'alimentation en essence et un circuit d'alimentation en gaz, ces deux circuits étant reliés à un ou plusieurs calculateurs assurant la gestion du fonctionnement du moteur thermique. Le choix du carburant utilisé revient au conducteur qui sélectionne le circuit d'alimentation correspondant au moyen d'un commutateur accessible depuis l'habitacle du véhicule. Alors que l'utilisation de pétrole liquéfié n'entraîne qu'une baisse limitée de puissance (de l'ordre de 3 %), l'utilisation de gaz naturel véhicule occasionne une perte de puissance relativement importante (de l'ordre de 15 %). Cette perte de puissance s'avère très pénalisante pour le conducteur qui doit adapter son style de conduite au carburant qu'il a sélectionné. Cette puis- lance inférieure risque en outre d'entraîner des diffi- 2904368 2 cuités de dépassement qui peuvent nuire à la sécurité des occupants du véhicule. 11 existe de plus un risque que le conducteur privilégie systématiquement l'essence offrant plus de puissance, conduisant à un sous emploi du gaz 5 plus écologique. OBJET DE L'INVENTION Il serait donc intéressant de disposer d'un moyen permettant d'uniformiser les performances du véhicule. RESUME DE L'INVENTION 10 A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un moteur thermique comportant au moins une chambre de combustion à laquelle sont raccordés un circuit d'alimentation en carburant d'un premier type et un circuit d'alimentation en carburant d'un deuxième type, le moteur corn-15 prenant un organe de détermination des performances requises et une unité de gestion reliée à l'organe de détermination pour sélectivement activer les circuits d'alimentation en fonction des performances requises dé-terminées. 20 Ainsi, la sélection du carburant est effectuée automatiquement par l'unité de gestion en fonction des performances requises : le carburant ayant les caractéristiques les plus appropriées aux performances requises est alors sélectionné. De la sorte, lorsque le moteur est 25 soumis à une charge importante et que le carburant du premier type permet l'obtention d'une puissance plus importante que le carburant du deuxième type, le carburant du premier type sera automatiquement sélectionné. Pour une charge moyenne, le carburant le plus écologique, par 30 exemple le carburant du deuxième type sera retenu. De préférence, chaque circuit d'alimentation comprend une unité de commande, les unités de commande étant reliées entre elles, l'une des unités de commande étant programmée pour former l'unité de gestion. 35 L'architecture du moteur reste ainsi proche de 2904368 3 l'architecture classique et ne remet pas en cause l'architecture des circuits d'alimentation. Avantageusement, l'organe de détermination des performances requises utilise une valeur de débit d'air 5 d'admission du moteur thermique. La variation du débit d'air permet d'agir sur le régime moteur et constitue donc un paramètre représenta-tif de la charge du moteur. Ce paramètre est par ailleurs utilisé dans la gestion du fonctionnement classique du 10 moteur, de sorte que la valeur de ce paramètre est disponible. L'invention a également pour objet un système d'alimentation en carburant d'un moteur thermique, comportant un circuit d'alimentation en' carburant d'un pre- 15 mier type et un circuit d'alimentation en carburant d'un deuxième type agencés pour être reliés à une chambre de combustion du moteur, le système comprenant un organe de détermination des performances requises et une unité de gestion reliée à l'organe de détermination pour sélecti- 20 vement activer les circuits d'alimentation en fonction des performances requises déterminées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif 25 de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait. référence à la figure unique annexée représentant schématiquement un moteur thermique conforme à l'invention. 30 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le moteur thermique conforme à l'invention comprend un dispositif d'alimentation comportant un circuit d'alimentation en carburant d'un premier type, ici de l'essence, et un circuit d'alimentation en carburant d'un 35 deuxième type, ici du gaz naturel véhicule (GNV ou CNG 2904368 4 pour "compressed natural gas"). En référence à la figure, le moteur thermique conforme à l'invention comprend des cylindres 1, dont un seul est représenté ici en coupe, délimitant une chambre 5 de combustion 2 fermée d'un côté par une culasse 3 et de l'autre côté par un piston 4 monté pour coulisser dans le cylindre 1 et relié à un vilebrequin par une bielle. Dans la culasse 3, sont ménagés un conduit d'admission 6 et un conduit d'échappement 7 pourvus de façon connue en 10 elle-même d'une soupape d'admission 8 et d'une soupape d'échappement 9. Sur le conduit d'admission 6 sont montés en amont de la soupape d'admission 8, un injecteur d'essence 10 et un injecteur de gaz 11 appartenant respectivement à un 15 circuit 12 d'alimentation en essence et à un circuit 13 d'alimentation en gaz formant le dispositif d'alimentation en carburant du véhicule. L'injecteur 11 est relié de façon connue en elle-même à un réservoir 14 par une pompe à essence 15 et 20 l'injecteur 11 est piloté par l'intermédiaire d'une unité de commande ou calculateur 16. L'injecteur 12 est relié de façon connue en elle-même à un réservoir 17 de gaz sous pression (de l'ordre de 200 bars) par l'intermédiaire d'un régulateur de pres- 25 Sion 18 et l'injecteur 12 est piloté par une unité de commande ou calculateur 19. Dans le col=lecteur d'admission, en amont des injecteurs 11 et 12 est monté, de façon connue en soi, un papillon 20 piloté par le conducteur au moyen de la pé- 30 date d'accélérateur pour régler le débit d'air alimentant les chambres de combustion 2. Les calculateurs essence 16 et gaz 19 sont reliés à un détecteur 22 du débit d'air d'admission. Ce détecteur peut être un débitmètre ou un potentiomètre relié au 35 papillon des gaz dont le pivotement est commandé par 2904368 5 l'enfoncement de la pédale d'accélérateur. Une bougie 21 est montée sur la culasse 3 pour déboucher dans la chambre de combustion 2 afin d'amorcer la combustion du mélange air-carburant. 5 Le calculateur essence 16 et le calculateur gaz 19 sont reliés ensemble (la liaison est symbolisée par un trait mixte sur la figure) et: sont programmés pour fonctionner de manière complémentaire. En l'espèce, le calculateur essence 16 assure la sélection de l'alimentation 10 essence ou gaz à partir de l'information fournie par le détecteur 22. Sous réserve que le carburant sélectionné par le conducteur soit le gaz, lorsque la pédale d'accélérateur est faiblement ou moyennement enfoncée par le conducteur, le calculateur essence 16 commande au calcu- 15 lateur gaz 19 d'alimenter le moteur. Le calculateur gaz 19 gère alors l'alimentation du moteur en gaz. Lorsque la pédale d'accélérateur est fortement enfoncée par le conducteur, ou que le réservoir de gaz est vide, le calculateur essence 16 commande l'arrêt de l'alimentation au 20 calculateur gaz 19 et commande lui-même l'alimentation du moteur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des va-riantes de réalisation sans sortir du cadre de l'inven- 25 tion tel que défini par les revendications. En particulier, l'invention est utilisable avec tout type d'architecture de moteur, et par exemple avec un moteur rotatif de type Wankel, quels que soient le nombre de cylindres et le mode de fonctionnement du mo- 30 teur à injection directe ou indirecte, commande mécanique ou électromagnétique des soupapes... La détermination des performances requises peut être réalisée à partir d'autres données que le débit d'air d'admission et: par exemple la vitesse du véhicule, 35 le régime moteur, le rapport de boîte de vitesses engagé... 2904368 6 La détermination des performances requises peut résulter d'une mesure instantanée d'un ou plusieurs paramètres ou d'une anticipation ou prédiction obtenue à partir de tables ou cartographies mémorisées pour être exploitées par 5 les calculateurs. La sélection de l'alimentation peut être réalisée en commun par les calculateurs 16 et 19 sans que l'un commande l'autre à partir du moment où il n'y a pas de risque de conflit entre les deux calculateurs, il en est 10 ainsi lorsque le domaine de fonctionnement correspondant à l'alimentation en gaz ne chevauche pas le domaine de fonctionnement correspondant à l'alimentation en essence. Il est également possible de prévoir un calculateur assurant la sélection de l'alimentation et relié aux calcula- 15 teurs essence et gaz pour activer ou désactiver ceux-ci. Un seul calculateur peut en outre assurer les fonctions des calculateurs 16 et 19. Il est d'une manière plus générale possible d'utiliser un seul calculateur assurant l'ensemble des fonctions énoncées ci-dessus. L'unité de 20 gestion peut ainsi comprendre un calculateur unique ou plusieurs calculateurs. REVENDICATIONS 1. Moteur thermique comportant au moins une chambre de combustion (2) à laquelle sont raccordés un cir- cuit d'alimentation en carburant d'un premier type (12) et un circuit d'alimentation en carburant d'un deuxième type (13), caractérisé en ce que le moteur comprend un organe de détermination (22) des performances requises et une unité de gestion (16, 19) reliée à l'organe de déter- mination pour sélectivement activer les circuits d'alimentation en fonction des performances requises déterminées. 2. Moteur selon la revendication 1, dans lequel chaque circuit d'alimentation (12, 13) comprend une unité de commande (16, 19), les unités de commande étant reliées entre elles, l'une des unités de commande étant programmée pour former l'unité de gestion. 3. Moteur selon la revendication 1, dans lequel l'organe de détermination détermine les performances re- quises en fonction d'un débit d'air d'admission du moteur thermique. 4. Dispositif d'alimentation en carburant d'un moteur thermique, comportant un circuit d'alimentation en carburant d'un premier type (12) et un circuit d'alimen- tation en carburant d'un deuxième type (13) agencés pour être reliés à une chambre de combustion du moteur, caractérisé en ce que le système comprend un organe de détermination (22) des performances requises et une unité de gestion (16, 19) reliée à l'organe de détermination pour sélectivement activer les circuits d'alimentation en fonction des performances requises déterminées. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans le-quel chaque circuit d'alimentation (12, 13) comprend une unité de commande (16, 19), les unités de commande étant reliées entre elles, l'une des unités de commande étant 2904368 8 programmée pour former l'unité de gestion. 6. Dispositif selon la revendication 4, dans le-quel l'organe de détermination détermine les performances requises en fonction d'un débit d'air d'admission du mo- 5 teur thermique.