Brevet FR2983243A1 — publié le 20130531

SYSTEME EMBARQUE DE VEHICULE pool La présente invention concerne le fonctionnement des moteurs à combustion interne, notamment pour véhicule automobile. Elle s'intéresse plus particulièrement aux moteurs de ce type qui fonctionnent avec du carburant constitué d'un mélange de carburants de compositions et de caractéristiques physico-chimiques différentes. Il peut s'agir, notamment du mélange d'un carburant « classique » et d'alcool(s), voire uniquement d'alcool(s). Ces moteurs sont usuellement désignés sous le terme de moteurs « Flex-Fuel ». [0002] Par « carburant classique », on entend le carburant utilisé habituellement dans les moteurs à allumage commandé, communément appelé essence. L'alcool le plus usuellement utilisé est de l'éthanol, par exemple issu de la filière bioéthanol, il peut aussi s'agir de méthanol, ou d'autres alcools, linéaires ou ramifiés. [0003] Par la suite, on prendra l'exemple, par soucis de concision, d'un carburant composé d'essence et d'éthanol, bien que l'invention ne se limite pas à ce mélange particulier. [0004] Ces moteurs « Flex-Fuel » présentent certaines spécificités. Ainsi, ils peuvent connaître des difficultés de démarrage, notamment à basse température, car l'inflammation de l'éthanol est plus difficile que celle de l'essence quand le moteur est froid. On fait référence, par le terme moteur « froid », à la température du liquide contenu dans le circuit de refroidissement du moteur. Quand la proportion d'éthanol dépasse un certain seuil, les démarrages peuvent être longs, voire impossibles quand la température extérieure est particulièrement basse. [0005] La teneur en alcool du carburant contenu dans le réservoir peut fluctuer de façon importante et aléatoire, dans la mesure où le conducteur peut remplir son réservoir avec du carburant avec une teneur en alcool donnée, le réservoir étant vide, presque vide, ou encore partiellement rempli d'un carburant avec une teneur différente, ou non, en alcool. [0006] Pour adapter le fonctionnement du moteur à ces fluctuations, par exemple pour choisir le ratio air/carburant le plus approprié pour alimenter le moteur, par exemple pour faciliter le démarrage à froid et/ou pour limiter au mieux les émissions de gaz du type NOx ou COx, il est connu d'équiper les véhicules ayant ce type de moteur de moyens pour déterminer, périodiquement, en continu ou au moins après chaque remplissage de réservoir de carburant, la teneur en alcool du carburant contenu dans le réservoir. Il peut s'agir d'un capteur, immergé dans le réservoir ou disposé dans un conduit d'alimentation entre le réservoir et le moteur, qui est sensible à un paramètre physique du mélange de carburant et apte à générer un signal représentatif de la proportion entre les deux types de carburant. On peut aussi utiliser une méthode indirecte, en utilisant un capteur d'oxygène disposé dans la ligne d'échappement du moteur, capteur qui génère un signal électrique fonction du taux d'oxygène résiduel dans les gaz d'échappement, que l'on peut corréler au type de carburant utilisé. [0007] L'information obtenue par le capteur est traitée par une unité de contrôle qui pilote le fonctionnement du moteur et qui va tenir compte de celle-ci pour adapter les paramètres de fonctionnement du moteur. [000s] Le processus de détection de la teneur en alcool du carburant puis de sa prise en compte pour optimiser les paramètres de fonctionnement du moteur prennent est désigné usuellement sous le terme de procédé d'apprentissage du carburant, connu également sous le terme anglais de « fuel learning process ». il est généralement lancé au moins après chaque remplissage du réservoir du véhicule, remplissage repéré par exemple par une jauge présente dans le réservoir ou tout autre moyen de détection. [0009] Or, ce procédé d'apprentissage peut prendre plusieurs secondes ou plusieurs minutes, voire 10 minutes ou plus, procédé qui est « transparent » pour le conducteur. Il peut donc démarrer/ faire rouler son véhicule sans que le procédé soit achevé, c'est-à-dire rouler un certain nombre de kilomètres avec des paramètres de fonctionnement de moteur non optimisés. Et si le procédé d'apprentissage a été interrompu par arrêt complet du véhicule sur une période longue, le redémarrage à froid peut se faire dans les conditions non optimisées, rendant encore plus long, encore plus difficile voire impossible le démarrage en question si la température extérieure est très basse. [001 0] L'invention a alors pour but de remédier à cet inconvénient, afin notamment, de mieux identifier l'état d'avancement du procédé d'apprentissage en question. [0011] L'invention a tout d'abord pour objet un système embarqué de véhicule, notamment d'un véhicule automobile, muni d'un moteur susceptible d'être alimenté en carburant de composition variable, ledit système comprenant des moyens de détection du type de carburant destiné à alimenter le moteur, connectés à des moyens électroniques/informatiques de commande du moteur traitant les informations obtenues par lesdits moyens de détection afin de les prendre en compte dans la commande dudit moteur. Lesdits moyens informatiques/électroniques sont connectés à des moyens d'alarme disposés dans l'habitacle du véhicule afin de les activer pendant le traitement des informations par lesdits moyens informatiques/électroniques. [0012] On comprend dans la suite du présent texte que le « traitement des informations » mentionné plus haut est un autre terme pour désigner le « procédé d'apprentissage du carburant » également discuté plus haut. On comprend aussi par « activer pendant le traitement » le fait que cette activation peut durer tout le temps du traitement en question, en continu, ou selon une périodicité donnée pendant cette période de temps, ou être ponctuelle, notamment être réalisée au début et/ou à la fin du traitement, et de préférence au moins à la fin du traitement. [0013] L'invention propose ainsi de rendre identifiable par le conducteur du véhicule le fait qu'un procédé d'apprentissage de carburant débute/est en cours/se termine, ce qui peut, le cas échéant, l'amener à patienter avant de commencer à rouler tant que le procédé n'est pas achevé, afin d'éviter ou de réduire le roulage du véhicule dans des conditions de fonctionnement du moteur non optimisées. [0014] Selon une variante, les moyens de détection utilisés comportent des capteurs disposés dans le réservoir de carburant ou dans une conduite d'alimentation entre le réservoir et le moteur et/ou dans la ligne d'échappement du moteur. [0015] Selon une variante, les moyens informatiques/électroniques comprennent au moins une unité de contrôle et/ou un ordinateur de bord. Avantageusement, ce sont ceux qui équipent déjà le véhicule, la mise en oeuvre de l'invention nécessitant simplement de les reconfigurer, de les reprogrammer pour qu'ils déclenchent l'activation d'alarmes au moment opportun du procédé d'apprentissage (début/fin), ou tout au long de celui-ci. [0016] Selon une variante, les moyens d'alarme sont visuels et/ou sonores. Ils peuvent soit être les moyens visuels /sonores déjà présents dans le véhicule, que l'on configure de façon appropriée pour remplir cette nouvelle fonction d'alerte. Par exemple, les véhicules sont fréquemment équipés d'alertes sonores quand la ceinture de sécurité du conducteur n'est pas bouclée, et l'émission d'un message sonore concernant le procédé d'apprentissage peut utiliser les mêmes canaux de diffusion. [0017] De préférence, les moyens d'alarme comportent un dispositif d'affichage lumineux sur ou au voisinage du tableau de bord du véhicule, dont l'activation correspond à l'allumage d'un point ou pictogramme lumineux et/ou d'un message alphanumérique (que l'on peut configurer en plusieurs langues, le conducteur pouvant choisir la langue d'affichage qu'il veut) et/ou d'un motif dont la surface allumée varie avec l'avancement du traitement des informations du type jauge ou barre. [0ols] Alternativement ou cumulativement à des moyens d'alarme d'affichage, les moyens d'alarme peuvent être sonores, moyens dont l'activation correspond à la diffusion d'un bruit caractéristique ou d'un message (que l'on peut configurer en plusieurs langues également, au choix du conducteur). [0019] L'invention a également pour objet un procédé de mise en oeuvre du système décrit précédemment, et qui comprend les étapes suivantes: - Acquisition d'informations sur le type de carburant destiné à alimenter le moteur par les moyens de détection, au moins après chaque remplissage du réservoir de carburant du véhicule, - Traitement des informations par les moyens électroniques/informatiques pour les prendre en compte dans la commande du moteur, - Activation par les moyens électroniques/informatiques des moyens d'alarme dans l'habitacle au début et/ou à la fin et/ou pendant le traitement des informations. [0020] Selon une variante de ce procédé, quand le traitement des informations est interrompu par un arrêt prolongé du moteur, ce traitement et l'activation des moyens d'alarme correspondante se poursuivent au redémarrage du moteur. [0021] Ainsi, si peu après le remplissage du réservoir, le véhicule est arrêté par exemple pendant plusieurs heures (au moins 6 ou 8 heures), moteur arrêté, en interrompant le traitement, le redémarrage du moteur fait repartir le traitement là où il s'était arrêté, et le conducteur en est averti. Tout particulièrement quand la température externe est basse, il peut alors être incité à attendre la fin du traitement pour rouler. On peut aussi prévoir, quand le conducteur arrête le moteur avec un traitement en cours, que les moyens d'alarme s'activent sous commande des moyens informatiques/électroniques pour que le conducteur sache qu'il interrompt le traitement : message au tableau de bord, message vocal ... L'invention permet ainsi d'avertir le conducteur du véhicule quand le moteur est coupé et que le traitement est en cours. Si le véhicule est laissé à l'arrêt pendant une longue période, de par exemple 6 ou 8 heures, avec le traitement non achevé, et si le conducteur essaie de démarrer le véhicule, un avertissement sonore et/ou visuel sera généré pour lui rappeler que le traitement a été interrompu. Sinon, dans des conditions de changement de carburant extrême, par exemple si l'on passe d'un carburant de type E22 (un carburant à 22% d'éthanol) à un carburant de type E100 (100% d'éthanol) et que le moteur a été arrêté longtemps en atmosphère ambiante froide, le véhicule peut ne pas démarrer si le traitement n'est pas achevé. [0023] Selon un mode de réalisation optionnel, quand le traitement des informations est interrompu par un arrêt prolongé du moteur, les moyens électroniques/informatiques poursuivent ce traitement d'informations au redémarrage du moteur et activent des moyens d'immobilisation du véhicule jusqu'à l'achèvement dudit traitement. On a ainsi à la fois une information au conducteur, pour qu'il sache qu'il ne s'agit pas d'une panne, et une immobilisation momentanée du véhicule pour éviter que le conducteur n'insiste à démarrer et rouler dans des conditions pas/peu favorables pour le moteur ou l'environnement. [0024] Selon un mode de réalisation optionnel, le procédé selon l'invention comporte d'autres étapes, et, notamment également une étape de vérification de calibration des moyens de détection (DE) - ceci avant d'exploiter les données obtenues par ceux-ci - et/ou de vérification que les conditions du moteur (MO) permettent le traitement des informations - ceci avant d'initier le traitement ou pendant ledit traitement. [0025] L'invention a également pour objet un véhicule, notamment un véhicule automobile, équipé d'un moteur susceptible d'être alimenté en carburant de composition variable, comportant le système embarqué décrit plus haut. [0026] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif, accompagné des figures suivantes, volontairement très schématiques, qui représentent - en figure 1, le système embarqué selon l'invention - en figure 2 un exemple de logigramme pour mettre en oeuvre le système embarqué. [0027] La figure 1 représente de façon très simplifiée les interactions entre le moteur MO de type « Flex-fuel », une jauge JA ou tout moyen équivalent connu apte à détecter un nouveau remplissage du réservoir de carburant (non représenté), des capteurs d'oxygène DE disposés dans la ligne d'échappement du moteur et capables de déterminer de façon connue en soi le taux d'éthanol dans le carburant ayant alimenté le moteur MO, une unité de contrôle UC qui comporte des moyens informatiques et/ou électroniques, rassemblés en un seul dispositif, comme représenté, ou en plusieurs modules connectés, et un afficheur AF qui se trouve dans l'habitacle, sur le tableau de bord, et qui a été programmé pour pouvoir afficher le message « procédé d'apprentissage carburant en cours » sur commande de l'unité de contrôle. Ces différents dispositifs sont connectés entre eux par des moyens de connexion connus en soi. [0028] Le principe du procédé de l'invention se déroule de la façon suivante (A noter, bien sûr, que la description qui va suivre est très concise et très simplifiée, et qu'elle ne rentre pas dans les détails, notamment, de la programmation de l'unité de contrôle UC ni dans le mode de fonctionnement, connu en soi, des capteurs et de la jauge. Certaines au moins des étapes suivantes peuvent être consécutives ou concomitantes, certaines au moins de ces étapes peuvent également être réitérées plusieurs fois pour vérifier/moyenner les résultats desdites étapes) : - Etape 1 : la jauge JA détecte un nouveau remplissage de réservoir et en informe l'unité de contrôle UC à laquelle elle est connectée, - Etape 2 : l'unité de contrôle UC déclenche une mesure par les capteurs d'oxygène DE de la teneur en éthanol du carburant pour démarrer le processus d'apprentissage de carburant, - Etape 3 : les capteurs DE informent l'unité de contrôle des données obtenues, - Etape 4 : l'unité de contrôle UC traite les données transmises par les capteurs DE et détermine les nouveaux paramètres de fonctionnement pour le moteur, - Etape 5 : l'unité de contrôle UC commande à l'afficheur AF d'afficher le message sur le tableau de bord « En cours d'apprentissage carburant » tout au long du processus incluant les étapes 2 à 4. [0029] Beaucoup de variantes du procédé sont possibles : l'unité de contrôle peut ainsi n'activer l'afficheur A qu'au début de l'étape 2, afin que l'afficheur affiche le message « Démarrage Apprentissage Carburant », puis qu'à la fin de l'étape 4 afin que l'afficheur affiche un autre message du type « Fin Apprentissage Carburant ». L'unité de contrôle peut aussi être programmée pour que, si le moteur est arrêté plus de 8 heures au stade de l'étape 2,3 ou 4, que le procédé se poursuive au redémarrage du moteur avec un affichage au tableau de bord correspondant. [0030] Beaucoup de variantes du système sont possibles aussi : On peut utiliser d'autres moyens que la jauge et les détecteurs d'oxygène pour obtenir les mêmes informations. L'unité de contrôle UC peut comporter un premier module de commande du moteur et un second, connecté au premier, du type ordinateur de bord etc ... [0031] Un grand avantage de l'invention est qu'elle peut être mise en oeuvre sans nécessiter l'ajout d'organes ou d'équipements spécifiques : les moteurs Flex-Fuel sont déjà équipés de jauge et détecteur d'éthanol (détecteurs d'éthanol, en amont ou au niveau du moteur, ou, en aval du moteur, détecteurs d'éthanol notamment), ils ont naturellement aussi une unité de contrôle, et l'habitacle du véhicule est aussi équipé de moyens d'alarme visuels ou sonores : elle peut se mettre en oeuvre simplement, sans compliquer/renchérir l'équipement du véhicule, en reprogrammant l'unité de contrôle et en la connectant de façon appropriée au dispositif d'alerte dans l'habitacle. [0032] La figure 1 décrit le procédé selon l'invention dans le principe. La figure 2 propose un exemple non limitatif de mise en oeuvre d'un tel procédé, sous la forme d'un logigramme pouvant servir de base à la programmation de l'unité de contrôle UC, permettant de détailler comment le conducteur est averti lors d'un procédé d'apprentissage carburant : - A correspond à la calibration des paramètres du détecteur DE : s'il est correctement calibré, le procédé se poursuit (oui), si ce n'est pas le cas, la calibration du détecteur est tout d'abord faite (non). - B correspond à la vérification que les conditions du moteur MO respectent le démarrage du procédé d'apprentissage carburant (on comprend, de façon connue, par conditions du moteur, notamment, un certain nombre de paramètres de fonctionnement, dont la température du liquide de refroidissement du moteur, la consommation en carburant, la température de l'eau de refroidissement, la purge de l'absorbeur de vapeur d'essence appelé aussi sous le terme anglais « canister »... ). - Si les conditions ne sont pas réunies (non), le procédé se poursuit vers C, où s'effectue une vérification si le moteur MO a été arrêté pendant un procédé d'apprentissage carburant. Si c'est le cas (oui), E correspond au déclenchement d'un affichage visuel au tableau de bord (par exemple) d'un message « Apprentissage carburant en cours ». Si ce n'est pas le cas (non), on revient à B, - Si les conditions sont réunies, on passe de B à D, qui correspond au démarrage d'un apprentissage carburant, prenant en compte les données G du détecteur DE - Pendant cet apprentissage, selon F, est commandé l'affichage au tableau de bord du message « Démarrage Apprentissage carburant » puis, en fin d'apprentissage, le message « Fin Apprentissage carburant ». - Il est également prévu une vérification, lors de l'apprentissage carburant D, que le moteur est bien dans les conditions de B.15 REVENDICATIONS1. Système embarqué de véhicule, notamment d'un véhicule automobile, muni d'un moteur (MO) susceptible d'être alimenté en carburant de composition variable, ledit système comprenant des moyens de détection (DE) du type de carburant destiné à alimenter le moteur, connectés à des moyens électroniques/informatiques (UC) de commande du moteur traitant les informations obtenues par lesdits moyens de détection afin de les prendre en compte dans la commande dudit moteur, caractérisé en ce que lesdits moyens informatiques/électroniques sont connectés à des moyens d'alarme (AF) disposés dans l'habitacle du véhicule afin de les activer pendant le traitement des informations par lesdits moyens informatiques/électroniques. 2. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de détection (DE) comportent des capteurs disposés dans le réservoir de carburant ou dans une conduite d'alimentation entre le réservoir et le moteur et/ou dans la ligne d'échappement du moteur. 3. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens informatiques/électroniques comprennent au moins une unité de contrôle (UC) et/ou un ordinateur de bord. 4. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'alarme (AF) sont visuels et/ou sonores. 5. Système de la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens d'alarme (AF) comportent un dispositif d'affichage lumineux sur ou au voisinage du tableau de bord du véhicule, dont l'activation correspond à l'allumage d'un point ou pictogramme lumineux et/ou d'un message alphanumérique et/ou d'un motif dont la surface allumée varie avec l'avancement du traitement des informations du type jauge. 6. Système selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'alarme (AF) sont sonores, moyens dont l'activation correspond à la diffusion d'un bruit caractéristique ou d'un message. 7. Procédé de mise en oeuvre du système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Acquisition d'informations sur le type de carburant destiné à alimenter le moteur (MO) par les moyens de détection (DE), au moins après chaque remplissage du réservoir de carburant du véhicule,- Traitement des informations par les moyens électroniques/informatiques (UC) pour les prendre en compte dans la commande du moteur, - Activation par les moyens électroniques/informatiques (UC) des moyens d'alarme (AF) dans l'habitacle au début et/ou à la fin et/ou pendant le traitement des informations. 8. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, quand le traitement des informations est interrompu par un arrêt prolongé du moteur (MO), ce traitement et l'activation des moyens d'alarme correspondante se poursuivent au redémarrage du moteur. 9. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, quand le traitement des informations est interrompu par un arrêt prolongé du moteur (MO), les moyens électroniques/informatiques (UC) poursuivent ce traitement d'informations au redémarrage du moteur et activent des moyens d'immobilisation du véhicule jusqu'à l'achèvement dudit traitement. 10. Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu' il comporte également une étape de vérification de calibration des moyens de détection (DE) et/ou de vérification que les conditions du moteur (MO) permettent le traitement des informations. 11. Véhicule, notamment véhicule automobile, équipé d'un moteur (M) susceptible d'être alimenté en carburant de composition variable, comportant le système embarqué selon l'une des revendications 1 à 6.20