Brevet FR2924177A3 — publié le 20090529

FR 2924177 A3 20090529 FR 0708247 A 20071126 Procédé et dispositif d'amélioration du démarraqe direct d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de stop&start La présente invention concerne le domaine du contrôle moteur de véhicules automobiles et propose en particulier un procédé d'amélioration du démarrage direct d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de stop&start et un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé. Actuellement, il est possible de démarrer un moteur à combustion interne équipé d'un système à injection directe sans démarreur, encore appelée démarrage direct grâce au système de stop & start . Le système lo de stop & start permet l'arrêt et le redémarrage instantanés du moteur à combustion interne dans toutes les situations où le véhicule automobile est immobilisé, par exemple, à un feu rouge ou lorsque le trafic est congestionné. Le démarrage direct consiste à injecter dans au moins un cylindre en 15 expansion du moteur à combustion interne une quantité de carburant et d'enflammer le mélanger air-carburant au moyen de bougies d'allumage de façon à actionner un piston. II est nécessaire de connaître parfaitement la position du ou des cylindres au moment de l'arrêt du moteur à combustion interne. 20 II est connu, par le document US 6 234 128, un système de carburant ayant une pompe qui fournit le carburant sous pression à une rampe de carburant par des injecteurs de carburant jusqu'aux cylindres d'un moteur. Un accumulateur de carburant est disposé de façon à communiquer avec la rampe de carburant pour fournir une charge de carburant, pendant le 25 démarrage du moteur, à un niveau de pression suffisant pour entraîner l'atomisation du carburant dans le cylindre. Une force exercée par un ressort ou par un solénoïde est appliquée au carburant dans l'accumulateur de telle sorte que le carburant soit éjecté dans la rampe de carburant au niveau de pression requis. Un clapet anti-retour est placé pour empêcher l'écoulement du carburant de la rampe de carburant vers la pompe pendant la décharge initiale de l'accumulateur. Dans un tel dispositif, l'accumulateur stocke le carburant à basse pression entre l'arrêt et le redémarrage du moteur et ce carburant stocké dans l'accumulateur est délivré à haute pression aux injecteurs de carburant lors du démarrage du moteur. Par conséquent, un tel dispositif présente l'inconvénient d'être encombrant, lourd et onéreux puisqu'il nécessite l'utilisation d'un accumulateur de carburant. La présente invention a pour but de pallier un ou plusieurs inconvénients de l'art antérieur et propose un procédé d'amélioration du démarrage direct d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de stop&start et son dispositif permettant d'une part, d'améliorer l'évaporation du carburant injecté et d'autre part, d'augmenter la durée de l'arrêt en stop&start du moteur à combustion interne. Pour atteindre ce but, le procédé d'amélioration du démarrage direct d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de stop&start est caractérisé en qu'il consiste à augmenter, lors de la détection d'un arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , et à maintenir, pendant la durée de l'arrêt du moteur dans les conditions de stop&start , une pression de carburant au-dessus d'une valeur seuil de pression de carburant dans une rampe de carburant du moteur, via un système de contrôle moteur, afin de permettre l'injection d'une quantité de carburant suffisante et d'obtenir ainsi une énergie suffisante permettant le démarrage du moteur dans des conditions de stop&start , le système de contrôle moteur commandant un système auxiliaire de démarrage afin de démarrer le moteur à combustion interne dans des conditions de stop&start Si la pression de carburant n'a pas été maintenue au-dessus de la valeur seuil de pression de carburant. Selon une autre particularité, pour augmenter, lors de la détection d'un arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , la pression de carburant au-dessus de la valeur seuil de pression de carburant dans la rampe de carburant du moteur, le système de contrôle moteur analyse les informations issues d'un capteur de pression et représentatives de la pression de carburant dans la rampe de carburant et envoie des consignes à une électrovanne de régulation de la pression en débit et/ou une électrovanne de régulation de la pression par retour de carburant. Selon une autre particularité, pour maintenir, pendant la durée de l'arrêt du moteur dans les conditions de stop&start , la pression de carburant au-dessus de la valeur seuil de pression de carburant dans la rampe de carburant du moteur, le système de contrôle moteur commande la fermeture des électrovannes de régulation de la pression en débit et/ou de io régulation de la pression par retour de carburant. Selon une autre particularité, pendant la durée de l'arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , le système de contrôle moteur commande, par une ou des consigne(s) envoyées au système d'injection, l'injection de carburant haute pression dans la chambre de combustion d'au 15 moins un cylindre et, par une ou des consigne(s) envoyées au système d'allumage, l'allumage du mélange air-carburant dans la chambre de combustion d'au moins un cylindre du moteur à combustion interne. Selon une autre particularité, la valeur seuil de la pression de carburant dépend de la technologie du système d'injection. 20 Un autre but est atteint en proposant un dispositif d'amélioration du démarrage direct d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de stop&start permettant de mettre en oeuvre le procédé et caractérisé en ce qu'il comprend un système de contrôle moteur apte à recevoir des informations représentatives de la pression de carburant dans une rampe de 25 carburant du moteur à combustion interne lors de la détection de l'arrêt du moteur dans des conditions de stop&start et à envoyer des consignes à une électrovanne de régulation de la pression en débit et/ou une électrovanne de régulation de la pression par retour de carburant afin de réguler la pression de carburant dans la rampe de carburant du moteur 30 pendant l'arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , lesdites informations représentatives de la pression de carburant étant issues d'un capteur de pression situé à proximité de la rampe de carburant et une pompe à haute pression destinée à alimenter en carburant à haute pression, via la rampe de carburant, au moins un système d'injection disposé dans une chambre de combustion d'au moins un cylindre, la chambre de combustion comprenant un système d'allumage destiné à allumer le mélange air- carburant dans le cylindre du moteur lors de la détection du démarrage du moteur dans des conditions de stop&start . Selon une autre particularité, le système d'allumage correspond soit à une bobine d'allumage soit à une bougie. Selon une autre particularité, le système de contrôle moteur est apte à io commander le système d'allumage, le système d'injection et un système auxiliaire de démarrage dans le cas où la pression de carburant est insuffisante pour permettre un démarrage direct du moteur dans des conditions de stop&start . L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, 15 détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence à l'unique figure annexée donnée à titre d'exemple non limitatif qui représente le dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé d'amélioration du démarrage direct d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de 20 stop&start . La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'amélioration du démarrage direct d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de stop&start . Le moteur à combustion interne selon l'invention est multicylindre, dans l'exemple représenté à la figure 1, trois 25 cylindres, à injection directe de carburant et à allumage commandé. Le procédé et son dispositif selon l'invention permettent d'une part, d'améliorer l'évaporation du carburant injecté et d'autre part, d'augmenter la durée de l'arrêt du moteur à combustion interne dans des conditions de stop&start . II est à noter que le système de stop&start est connu par l'homme 30 du métier et par conséquent l'arrêt et le démarrage du moteur à combustion interne dans des conditions de stop&start sont également connus par l'homme du métier. En référence à l'unique figure 1, le dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé comprend un système de contrôle moteur (1) appelé ECU (Engine Control Unit) apte à recevoir des informations représentatives de la pression de carburant dans une rampe de carburant (4) d'un moteur à combustion interne lors de la détection de l'arrêt en stop&start du moteur et à envoyer des consignes à une électrovanne de régulation de la pression en débit (7) et/ou une électrovanne de régulation de la pression par retour de carburant (8) afin de réguler la pression de carburant dans la rampe de carburant (4) du moteur pendant l'arrêt en stop&start du moteur à lo combustion interne. Les informations représentatives de la pression de carburant sont issues d'un capteur de pression (5) situé à proximité de la rampe de carburant (4). En outre, le dispositif comprend une pompe à haute pression (6) 15 destinée à alimenter en carburant, via la rampe de carburant (4), au moins un système d'injection ou injecteur (3) disposé dans une chambre de combustion (9) d'au moins un cylindre du moteur à combustion interne. L'injection de carburant dans le ou les cylindre(s) est réalisée à haute pression afin de pulvériser finement le carburant dans la chambre de 20 combustion (9) et ainsi de favoriser l'évaporation du carburant dans la chambre de combustion (9) et donc d'obtenir un mélange carburé de bonne qualité. La chambre de combustion (9) comprend un système d'allumage (2) destiné à allumer le mélange air-carburant dans la chambre de combustion 25 (9) d'au moins un cylindre du moteur en vue d'un démarrage du moteur à combustion interne dans des conditions de stop&start , le système d'allumage (2) correspondant soit à une bobine d'allumage soit à une bougie. Il est à noter que les électrovannes de régulation de la pression en débit (7) et par retour de carburant (8) sont disposées respectivement à 30 proximité de la pompe à haute pression (6) et à proximité de la rampe de carburant (4). En outre, le système de contrôle moteur (1) est également capable de commander le système d'allumage (2), le système d'injection (3) et un système auxiliaire de démarrage dans le cas où la pression de carburant est insuffisante pour permettre un démarrage en stop&start du moteur à combustion interne. Ce système auxiliaire de démarrage peut être un démarreur électrique ou un alterno-démarreur ou un système hybride ou autre. Le procédé d'amélioration du démarrage direct d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de stop&start consiste io à augmenter, lors de la détection d'un arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , et à maintenir, pendant la durée de l'arrêt du moteur dans les conditions de stop&start , une pression de carburant au-dessus d'une valeur seuil de pression de carburant dans une rampe de carburant (4) du moteur, via un système de contrôle moteur (1), afin de permettre l'injection 15 d'une quantité de carburant suffisante afin d'obtenir une énergie suffisante permettant le démarrage du moteur dans des conditions de stop&start . La valeur seuil de la pression de carburant dépend de la technologie du système d'injection (3). Le procédé consiste ainsi à utiliser le système de contrôle moteur (1) 20 pour réguler la pression de carburant dans la rampe de carburant (4) du moteur à combustion interne. En effet, le système de contrôle moteur (1) reçoit des informations issues du capteur de pression (5) et représentatives de la pression de carburant dans la rampe de carburant (4) ce qui lui permet, après analyse de 25 ces informations et dès la détection d'un arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , d'envoyer des consignes à l'électrovanne de régulation de la pression en débit (7) et/ou l'électrovanne de régulation de la pression par retour de carburant (8) afin d'augmenter la pression en carburant au-dessus d'une valeur seuil de pression de carburant dans la rampe de carburant (4) 30 du moteur. Ensuite, pour maintenir pendant la durée de l'arrêt du moteur dans les conditions de stop&start la pression de carburant au-dessus de la valeur seuil de pression de carburant dans la rampe de carburant (4) du moteur, le système de contrôle moteur (1) commande la fermeture des électrovannes de régulation de la pression en débit (7) et/ou de régulation de la pression par retour de carburant (8). La fermeture des électrovannes de régulation de la pression en débit (7) et/ou de régulation de la pression par retour de carburant (8), pendant la durée de l'arrêt du moteur dans les conditions de stop&start , permettent de réduire les fuites causant la chute de la pression de carburant dans la rampe de pression (4) et de cette façon d'augmenter la durée de l'arrêt possible du moteur dans des conditions de io stop&start . Dans un premier exemple de réalisation, le système de contrôle moteur (1) reçoit des informations issues du capteur de pression (5) et représentatives de la pression de carburant dans la rampe de carburant (4) ce qui lui permet, après analyse de ces informations et dès la détection d'un 15 arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , d'envoyer des consignes à l'électrovanne de régulation de la pression par retour de carburant (8) afin d'augmenter la pression en carburant au-dessus d'une valeur seuil de pression de carburant dans la rampe de carburant (4) du moteur en empêchant le retour de carburant. Et pour maintenir pendant la 20 durée de l'arrêt du moteur dans les conditions de stop&start la pression de carburant au-dessus de la valeur seuil de pression de carburant dans la rampe de carburant (4) du moteur, le système de contrôle moteur (1) commande la fermeture de l'électrovanne de régulation de la pression par retour de carburant (8). 25 Dans un deuxième exemple de réalisation, le système de contrôle moteur (1) reçoit des informations issues du capteur de pression (5) et représentatives de la pression de carburant dans la rampe de carburant (4) ce qui lui permet, après analyse de ces informations et dès la détection d'un arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , d'envoyer des 30 consignes à l'électrovanne de régulation de la pression en débit (7) afin d'augmenter la pression en carburant au-dessus d'une valeur seuil de pression de carburant dans la rampe de carburant (4) du moteur. Et pour maintenir pendant la durée de l'arrêt du moteur dans les conditions de stop&start la pression de carburant au-dessus de la valeur seuil de pression de carburant dans la rampe de carburant (4) du moteur, le système de contrôle moteur (1) commande la fermeture de l'électrovanne de régulation de la pression en débit (7). Dans un troisième exemple de réalisation, le système de contrôle moteur (1) reçoit des informations issues du capteur de pression (5) et représentatives de la pression de carburant dans la rampe de carburant (4) ce qui lui permet, après analyse de ces informations et dès la détection d'un io arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , d'envoyer des consignes à l'électrovanne de régulation de la pression en débit (7) et l'électrovanne de régulation de la pression par retour de carburant (8) afin d'augmenter la pression en carburant au-dessus d'une valeur seuil de pression de carburant dans la rampe de carburant (4) du moteur en 15 empêchant le retour de carburant. Et pour maintenir pendant la durée de l'arrêt du moteur dans les conditions de stop&start la pression de carburant au-dessus de la valeur seuil de pression de carburant dans la rampe de carburant (4) du moteur, le système de contrôle moteur (1) commande la fermeture des électrovannes de régulation de la pression en 20 débit (7) et de régulation de la pression par retour de carburant (8). En outre, pendant la durée de l'arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , le système de contrôle moteur (1) commande, par une ou des consigne(s) envoyées au système d'injection (3), l'injection de carburant haute pression dans la chambre de combustion (9) d'au moins un cylindre et, 25 par une ou des consigne(s) envoyées au système d'allumage (2), l'allumage du mélange air-carburant dans la chambre de combustion (9) d'au moins un cylindre du moteur à combustion interne. La pression de carburant ainsi maintenue au-dessus d'une valeur seuil de pression de carburant est destinée à améliorer le démarrage du moteur 30 dans des conditions de stop&start mais également destinée à améliorer la qualité du mélange air-carburant carburé. Si la pression de carburant n'a pas été maintenue au-dessus de la valeur seuil de pression de carburant, le système de contrôle moteur (1) commande un système auxiliaire de démarrage afin de démarrer en stop&start le moteur à combustion interne. Un des avantages de l'invention est que le procédé d'amélioration du démarrage direct d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de stop&start permet d'augmenter la durée de l'arrêt en stop&start du moteur à combustion interne en vue d'un démarrage direct du moteur à combustion interne. io Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être 15 modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. REVENDICATIONS 1. Procédé d'amélioration du démarrage direct d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de stop&start caractérisé en qu'il consiste à augmenter, lors de la détection d'un arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , et à maintenir, pendant la durée de l'arrêt du moteur dans les conditions de stop&start , une pression de carburant au-dessus d'une valeur seuil de pression de carburant dans une rampe de carburant (4) du moteur, via un système de contrôle moteur (1), afin de permettre l'injection d'une quantité de carburant suffisante et d'obtenir ainsi une énergie suffisante permettant le démarrage du moteur dans des conditions de stop&start , le système de contrôle moteur (1) commandant un système auxiliaire de démarrage afin de démarrer le moteur à combustion interne dans des conditions de stop&start Si la pression de carburant n'a pas été maintenue au-dessus de la valeur seuil de pression de carburant. 2. Procédé d'amélioration selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour augmenter, lors de la détection d'un arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , la pression de carburant au-dessus de la valeur seuil de pression de carburant dans la rampe de carburant (4) du moteur, le système de contrôle moteur (1) analyse les informations issues d'un capteur de pression (5) et représentatives de la pression de carburant dans la rampe de carburant (4) et envoie des consignes à une électrovanne de régulation de la pression en débit (7) et/ou une électrovanne de régulation de la pression par retour de carburant (8). 3. Procédé d'amélioration selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour maintenir, pendant la durée de l'arrêt du moteur dans les conditions de stop&start , la pression de carburant au-dessus de la valeur seuil de pression de carburant dans la rampe de carburant (4) du moteur, le système de contrôle moteur (1) commande la fermeture des électrovannes de régulation de la pression en débit (7) et/ou de régulation de la pression par retour de carburant (8). 4. Procédé d'amélioration selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pendant la durée de l'arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , le système de contrôle moteur (1) commande, par une ou des consigne(s) envoyées au système d'injection (3), l'injection de carburant haute pression dans la chambre de combustion (9) d'au moins un cylindre et, par une ou des consigne(s) envoyées au système d'allumage (2), l'allumage du mélange air-carburant dans la chambre de combustion (9) d'au moins un cylindre du moteur à combustion interne. 5. Procédé d'amélioration selon une des revendications 1 à 4, io caractérisé en ce que la valeur seuil de la pression de carburant dépend de la technologie du système d'injection (3). 6. Dispositif d'amélioration du démarrage direct d'un moteur à combustion interne équipé d'un système de stop&start permettant de mettre en oeuvre le procédé selon une des revendications 1 à 5, caractérisé is en ce qu'il comprend un système de contrôle moteur (1) apte à recevoir des informations représentatives de la pression de carburant dans une rampe de carburant (4) du moteur à combustion interne lors de la détection de l'arrêt du moteur dans des conditions de stop&start et à envoyer des consignes à une électrovanne de régulation de la pression en débit (7) et/ou une 20 électrovanne de régulation de la pression par retour de carburant (8) afin de réguler la pression de carburant dans la rampe de carburant (4) du moteur pendant l'arrêt du moteur dans des conditions de stop&start , lesdites informations représentatives de la pression de carburant étant issues d'un capteur de pression (5) situé à proximité de la rampe de carburant (4) et une 25 pompe à haute pression (6) destinée à alimenter en carburant à haute pression, via la rampe de carburant (4), au moins un système d'injection (3) disposé dans une chambre de combustion (9) d'au moins un cylindre, la chambre de combustion (9) comprenant un système d'allumage (2) destiné à allumer le mélange air-carburant dans le cylindre du moteur lors de la 30 détection du démarrage du moteur dans des conditions de stop&start . 7. Dispositif d'amélioration selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système d'allumage (2) correspond soit à une bobine d'allumage soit à une bougie. 8. Dispositif d'amélioration selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système de contrôle moteur (1) est apte à commander le système d'allumage (2), le système d'injection (3) et un système auxiliaire de démarrage dans le cas où la pression de carburant est insuffisante pour permettre un démarrage direct du moteur dans des conditions de stop&start .