Brevet FR2957981A1 — publié le 20110930

L'invention relève du domaine des motorisations de véhicule. Elle concerne plus spécifiquement la détection de panne du circuit de filtre à vapeur d'essence ("canister" en langue anglo-saxonne) qui équipe les véhicules dotés d'un moteur à combustion interne à essence. Depuis plusieurs années, dans le but, entre autres, de réduire la pollution générée par les véhicules à moteur à essence, et de réduire conjointement sa consommation, les réservoirs de carburants de ces véhicules sont équipés d'un dispositif de récupération des vapeurs d'essence, qui réinjecte celles-ci dans le moteur. Ce dispositif, usuellement dénommé «canister » par l'homme du métier, est disposé à proximité du réservoir d'essence. II comporte un filtre à charbon qui fixe les vapeurs d'essence, notamment lorsque le moteur est à l'arrêt. L'injection des vapeurs dans le moteur par la conduite d'admission est commandée par l'électronique de contrôle du moteur ou "ECU" (« Engine Control Unit », en anglais) permettant l'ouverture et la fermeture d'une vanne de purge. Les normes actuelles de certains pays contraignent à pouvoir détecter la présence de fuite de vapeurs d'essence d'un véhicule. Ceci implique de diagnostiquer toutes les fuites possibles et les pannes de composants impliqués, notamment le filtre à vapeurs d'essence (canister) et la vanne de purge. On connaît dans l'art antérieur des procédés de détection de fonctionnement de la vanne de purge utilisant un test effectué lorsque le véhicule est au ralenti. Dans ces procédés, une série d'ouvertures et de fermetures de la vanne de purge sont commandées, sur une période d'environ dix secondes. Si la vanne est opérationnelle, l'admission du mélange provenant du filtre à vapeur d'essence dans le moteur doit résulter en la modification de divers paramètres de fonctionnement, tels le couple, le régime moteur, la pression d'admission etc. On détecte alors si un de ces paramètres, qui peut dépendre du véhicule considéré, varie au delà d'un seuil prédéterminé, et cette variation valide alors le bon fonctionnement de la vanne de purge du filtre à vapeurs. Un tel procédé est par exemple décrit dans la demande de brevet FR 2 900 981 de Siemens VDO Automotive. Il est clair que cette technique n'est pas applicable dans le cas de moteurs utilisant un procédé de gestion d'allumage dit "start-stop", qui coupe le moteur chaque fois que le véhicule est à l'arrêt, supprimant de ce fait la phase de ralenti moteur. De même, ce procédé n'est pas envisageable pour des véhicules utilisant une motorisation de type hybride, combinant un moteur à combustion interne (ICE) et un moteur/générateur électrique. En effet, ces moteurs hybrides fonctionnent en mode électrique à basse vitesse et ne présentent donc pas non plus de régime de ralenti moteur permettant la vérification de fonctionnement selon le principe évoqué plus haut. La présente invention a donc pour objet de proposer un dispositif répondant au problème exposé ci-dessus. Un second but de l'invention est d'être simple et peu onéreuse à mettre en oeuvre, car utilisant les capteurs déjà présents. A cet effet, l'invention vise un procédé de détection de blocage de vanne de purge de filtre à vapeurs d'essence pour moteur à combustion interne de véhicule, le procédé comporte une étape de commande de maintien du moteur à combustion interne dans un régime constant non ralenti, lors d'une phase de démarrage ou de pré-arrêt, et au moins une séquence des étapes suivantes durant ce maintien du régime constant du moteur à combustion interne : • une étape de changement d'état de la vanne de purge, • une étape de mesure d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne, lié au mélange admis dans ledit moteur, • une étape de comparaison des valeurs du paramètre mesuré avant et après le changement d'état de la vanne de purge, et de détermination si la variation dudit paramètre est supérieure à un seuil prédéterminé. On comprend que le changement d'état désigne une ouverture ou une fermeture 20 de la vanne de purge. Préférentiellement, le procédé comporte une répétition des étapes telles que décrites plus haut, de manière à obtenir une mesure statistiquement significative. Selon diverses dispositions éventuellement utilisées en conjonction : • la mesure de paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne 25 est effectuée au niveau d'un collecteur d'admission d'air du moteur, • l'étape de commande de maintien du moteur à combustion interne dans un régime constant non ralenti, est effectuée en entraînant le moteur à combustion interne par un moteur / générateur électrique, • le moteur à combustion interne est piloté sans injection, durant l'étape de 30 commande de maintien du moteur à combustion interne dans un régime constant non ralenti. L'invention vise également un dispositif de détection de blocage de vanne de purge de filtre à vapeurs d'essence pour moteur à combustion interne de véhicule, ledit dispositif comportant : 35 • des moyens de commander le maintien du moteur à combustion interne dans un régime constant non ralenti, lors d'une phase de démarrage ou de pré-arrêt, • des moyens de mesurer au moins un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne, lié au mélange admis dans ledit moteur, • des moyens de comparer des valeurs du paramètre mesuré avant et après un changement d'état de la vanne de purge, et de détermination si la variation 5 dudit paramètre est supérieure à un seuil prédéterminé. Préférentiellement, les moyens de mesurer au moins un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne, comprennent au moins un capteur disposé au niveau d'un collecteur d'admission d'air du moteur. Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de commander le maintien 10 du moteur à combustion interne dans un régime constant non ralenti, comprennent un moteur / générateur électrique apte à entraîner le moteur à combustion interne. Les buts et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description et des dessins d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, et pour lequel les dessins représentent sur la figure 1 une vue schématique 15 de la disposition de la vanne de purge du filtre à vapeurs d'essence au sein d'un moteur à combustion interne. Dans le présent exemple, l'invention trouve sa place dans un véhicule terrestre tel qu'une automobile, à motorisation de type hybride. Le véhicule, non représenté sur la figure 1, comporte un moteur à combustion 20 interne 1 alimenté par du carburant contenu dans un réservoir de carburant 2. Le moteur à combustion interne 1 comporte un collecteur d'admission d'air 5 et une conduite d'arrivée de carburant 12, reliée au réservoir de carburant 2. Pour recueillir des vapeurs de carburant émanant du réservoir de carburant 2, celui-ci est connecté à un filtre à vapeurs 3, lequel est relié au collecteur d'admission 25 d'air 5 par l'intermédiaire d'une vanne de purge 4. La vanne de purge est apte à mettre en communication sur commande le filtre à vapeurs 3 et le collecteur d'admission d'air 5 du moteur à combustion interne 1, de manière à recycler en partie au moins les vapeurs de carburant contenues dans le filtre à vapeurs 3. Le filtre à vapeurs 3 est également en communication avec une prise d'air 6 par 30 l'intermédiaire d'un évent apte à mettre en communication le filtre à vapeurs 3 et la prise d'air 6. Dans le présent exemple nullement limitatif, l'évent est relié à une vanne d'évent 7, qui s'ouvre lorsque la pression dans le filtre à vapeurs 3 dépasse un certain seuil ou passe en dessous d'un certain seuil. C'est le cas par exemple lorsque la vanne 35 de purge 4 est ouverte et que le moteur à combustion interne 1 fonctionne. La dépression créée dans le collecteur d'admission d'air 5 aspire les vapeurs de carburant contenues dans le filtre à vapeurs 3 et provoque l'ouverture de la vanne d'évent 7. De l'air passe alors à travers le filtre à vapeurs 3 et se charge de vapeur de carburant avant de passer dans le collecteur d'admission d'air 5. Toujours dans le présent exemple non limitatif, la vanne d'évent 7 comporte en outre un pressostat 8 apte à commuter un signal selon le niveau de dépression dans le filtre à vapeurs 3. Le pressostat 8 délivre son signal par une ligne 9 à une électronique de commande 10 qui peut être dédiée au système ou partagée avec d'autres organes du véhicule tel que le moteur à combustion interne 1. L'électronique de commande 10 est apte à piloter l'ouverture et la fermeture de la vanne de purge 4 par une ligne de commande 11. Dans le présent exemple de mise en oeuvre, nullement limitatif, le véhicule est de type hybride et comporte également un moteur / générateur électrique (non illustré sur la figure 1), susceptible d'entraîner le moteur à combustion interne 1. Le procédé de détection de fonctionnement de la vanne de purge 4 comporte plusieurs étapes. Dans le présent exemple de mise en oeuvre dans le cadre d'un moteur hybride, l'électronique de commande 10 pilote le moteur / générateur électrique pour entraîner le moteur à combustion interne 1 à une vitesse constante pendant une période de quelques secondes (typiquement une à trois secondes), lors d'une phase de démarrage ou d'arrêt dudit moteur à combustion interne 1. Le moteur à combustion interne 1 peut être piloté avec ou sans injection (et donc avec ou sans combustion), selon les capacités du moteur électrique à entraîner le moteur à combustion interne 1. Lors de l'ouverture ou de la fermeture de la vanne de purge (changement d'état de cette vanne), l'électronique de commande 10 pilote la vanne papillon 13 contrôlant la quantité d'air à l'admission, selon un profil de commande adapté à maintenir constant, en théorie, le flux circulant dans les cylindres. Durant cette phase de stabilisation du régime moteur et de changement d'état de la vanne de purge 5 et de la vanne papillon 13, l'électronique de commande 10 reçoit certains paramètres, mesurés au niveau du collecteur d'admission d'air 5, par exemple la pression dans ledit collecteur 5, le débit massique d'air, la quantité d'air à l'admission par l'intermédiaire du contrôleur de la vanne papillon 13, etc. Ces paramètres sont mesurés par des dispositifs de type connu de l'homme du métier. Dans une variante de mise en oeuvre, l'électronique de commande 10 pilote un ou plusieurs cycles d'ouverture et de fermeture de la vanne de purge, et enregistre les 35 paramètres mesurés. Deux cas se présentent alors : • soit la vanne de purge 4 est bloquée (en position ouverte ou fermée). Dans ce cas, en dépit des commandes envoyées par l'électronique de commande 10, le flux dans les cylindres n'est pas constant. L'électronique de commande 10 enregistre alors des paramètres dont la variation est supérieure à un seuil prédéterminé , ce qui caractérise alors un défaut de fonctionnement de la vanne de purge 4. • soit la vanne de purge 4 fonctionne correctement. Dans ce cas, le flux dans les cylindres est effectivement constant. L'électronique de commande 10 ne détecte pas de variation significative dans le ou les paramètres mesurés. On comprend que le procédé, tel qu'il vient d'être exposé, présente plusieurs 10 avantages. II permet de détecter une panne de la vanne de purge 4 sans qu'il soit nécessaire d'observer une longue période de ralenti moteur, ce qui permet une réduction de la pollution générée par le moteur durant cette période. La détection de fonctionnement peut être effectuée durant une phase d'arrêt du 15 moteur, prolongée de quelques secondes, ce qui ne nuit pas aux performances de la voiture en conduite. Etant donné que le moteur à combustion interne 1 est piloté par le moteur / générateur électrique, il est possible d'obtenir un point d'opération (commande de flux circulant dans les cylindres) particulièrement stable, ce qui se traduit par une très bonne 20 précision du diagnostic de fonctionnement de la vanne de purge 4, la variabilité des paramètres mesurés étant faible, hors effet d'une panne de la vanne de purge 4. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails des formes de réalisation ci-dessus considérées à titre d'exemple, mais s'étend au contraire aux modifications à la portée de l'homme de l'art. 25 Dans une variante de mise en oeuvre, l'invention peut être mise en oeuvre dans le cas d'un véhicule non hybride, mais comportant un mécanisme de gestion des périodes d'arrêt de type "start-stop". Dans ce cas, l'électronique de commande pilote le moteur à combustion interne 1 pour un régime constant durant la phase de démarrage ou d'arrêt du moteur. Le reste du procédé est inchangé. REVENDICATIONS1. Procédé de détection de blocage de vanne de purge (4) de filtre à vapeurs d'essence (3) pour moteur à combustion interne (1) de véhicule, caractérisé en ce que le procédé comporte une étape de commande de maintien du moteur à combustion interne (1) dans un régime constant non ralenti, lors d'une phase de 5 démarrage ou de pré-arrêt, et au moins une séquence des étapes suivantes durant ce maintien du régime constant du moteur à combustion interne (1) : • une étape de changement d'état de la vanne de purge (4), • une étape de mesure d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur 10 à combustion interne (1), lié au mélange admis dans ledit moteur (1), • une étape de comparaison des valeurs du paramètre mesuré avant et après le changement d'état de la vanne de purge (4), et de détermination si la variation dudit paramètre est supérieure à un seuil prédéterminé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une répétition 15 des étapes telles que décrites plus haut, de manière à obtenir une mesure statistiquement significative. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la mesure de paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne (1) est effectuée au niveau d'un collecteur d'admission d'air (5) du moteur. 20 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de commande de maintien du moteur à combustion interne (1) dans un régime constant non ralenti, est effectuée en entraînant le moteur à combustion interne (1) par un moteur / générateur électrique. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moteur à combustion 25 interne (1) est piloté sans injection durant l'étape de commande de maintien du moteur à combustion interne (1) dans un régime constant non ralenti. 6. Dispositif de détection de blocage de vanne de purge (4) de filtre à vapeurs d'essence (3) pour moteur à combustion interne (1) de véhicule, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte : 30 • des moyens de commander le maintien du moteur à combustion interne (1) dans un régime constant non ralenti, lors d'une phase de démarrage ou de pré-arrêt, • des moyens de mesurer au moins un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne (1), lié au mélange admis dans ledit moteur (1), 35 • des moyens de comparer des valeurs du paramètre mesuré avant et après un changement d'état de la vanne de purge (4), et de déterminer si la variationdudit paramètre est supérieure à un seuil prédéterminé. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de mesurer au moins un paramètre de fonctionnement du moteur à combustion interne (1), comprennent au moins un capteur disposé au niveau d'un collecteur d'admission d'air (5) du moteur. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que les moyens de commander le maintien du moteur à combustion interne (1) dans un régime constant non ralenti, comprennent un moteur / générateur électrique apte à entraîner le moteur à combustion interne (1).