Brevet FR2990162A1 — publié le 20131108

PROCEDE DE COMMANDE D'UNE ALIMENTATION EN CARBURANT D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE [0001] L'invention relève du domaine des procédés de commande d'une alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile. Elle a pour objet un tel procédé de commande. Elle a aussi pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. [0002] Le document US2010/0252006 décrit un véhicule automobile équipé d'un moteur à combustion interne qui est pourvu d'un système d'alimentation en carburant. Le système comprend une ligne d'alimentation en carburant qui canalise la circulation de carburant depuis un réservoir de carburant équipant le véhicule automobile jusqu'au moteur à combustion interne. Le système comprend également un canal de circulation d'un mélange air/vapeurs de carburant qui s'étend aussi depuis le réservoir de carburant jusqu'au moteur à combustion interne. Le canal de circulation est pourvu d'un réservoir de vapeur qui est destiné à piéger les vapeurs de carburant. Le réservoir de vapeur est en relation avec un organe de chauffage qui permet d'élever la température du réservoir de carburant pour faire circuler les vapeurs de carburant depuis le réservoir de vapeur vers le réservoir de carburant. Un tel chauffage constitue une étape de purge du réservoir de vapeur qui permet un délestage en vapeurs de carburant du réservoir de vapeur. [0003] Un premier problème posé par un tel procédé de commande réside dans le fait que le moteur à combustion interne doit être en fonctionnement, notamment selon une condition de charge en vapeur de carburant du réservoir de vapeur, pour éviter que le réservoir de vapeur ne soit saturé et que les vapeurs de carburant ne soient libérées dans l'atmosphère extérieur. Or, dans le cas fréquent où le moteur à combustion interne est constitutif d'un moteur hybride comprenant également un moteur électrique, il est souhaité de maintenir le moteur à combustion interne le moins longtemps possible en fonctionnement. [0004] De plus, dans le cas également fréquent où le carburant contient une proportion d'éthanol, ce dernier tend à saturer rapidement le réservoir de vapeurs à partir d'un établissement de liaisons chimiques entre l'éthanol et un charbon actif contenu à l'intérieur du réservoir de vapeur. Une telle saturation est susceptible d'induire une échappée de vapeurs de carburant depuis le réservoir de vapeur vers l'atmosphère extérieur ce qu'il est souhaitable d'éviter. [0005] Il en découle que d'une manière générale un procédé de commande d'une alimentation en carburant comprenant une étape de purge mérite d'être amélioré pour assurer une purge du réservoir de carburant uniquement lorsqu'une telle purge est nécessaire et éviter une propagation d'odeur de carburant à l'intérieur du véhicule automobile, tout en minimisant une consommation de carburant du véhicule automobile. [0006] Un but de la présente invention est de proposer un procédé de commande d'une alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile qui offre un meilleur compromis possible entre une occurrence minimale d'une étape de purge et une occurrence minimale d'une saturation d'un réservoir de vapeur. Un autre but est de proposer un dispositif simple, efficace et peu couteux pour la mise en oeuvre d'un tel procédé de commande. [0007] Dans sa généralité, la présente invention propose que ledit procédé comprenne une étape d'estimation d'une efficacité d'une purge d'un réservoir de vapeur à partir d'une détection d'un talon que comprend le réservoir de carburant. Ledit talon est formé d'un volume résiduel compris à l'intérieur d'un volume global du réservoir de carburant, le volume résiduel étant un volume qui n'est pas purgé suite à une étape de purge d'une durée-seuil. [0008] Un procédé de la présente invention est un procédé de commande d'une alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne équipant un véhicule 20 automobile. Le procédé de commande comprend une étape de purge d'un réservoir de vapeur. [0009] Selon la présente invention, le procédé de commande comprend une étape de détection d'un talon détecté contenu à l'intérieur du réservoir de vapeur. [0010] L'étape de détection du talon détecté comprend avantageusement une étape de 25 mesure d'une proportion mesurée de vapeurs de carburant contenu à l'intérieur d'un mélange d'air/vapeurs de carburant circulant à l'intérieur d'un canal de circulation. [0011] L'étape de détection du talon détecté comprend avantageusement une étape de déduction du talon détecté à partir de la proportion mesurée de vapeurs de carburant et d'une durée mesurée de l'étape de purge. 30 [0012] Le procédé de commande comprend avantageusement une étape de calcul d'une efficacité réelle de la purge. [0013] Le procédé de commande comprend avantageusement une étape de comparaison de l'efficacité réelle de la purge à une efficacité minimale. [0014] Le procédé de commande comprend avantageusement une étape d'arrêt si l'efficacité réelle est égale à l'efficacité minimale. [0015] Le procédé de commande comprend préférentiellement une étape de confrontation entre le talon détecté et un talon minimum. [0016] Le procédé de commande comprend préférentiellement une étape d'alerte si le talon détecté est égal au talon minimum. [0017] Un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé est principalement reconnaissable en ce que le dispositif comprend une unité de commande électronique en relation avec un capteur équipant un canal de circulation reliant un réservoir de carburant au moteur à combustion interne, le réservoir de vapeur équipant le canal de circulation. [0018] Un tel moteur à combustion interne est préférentiellement constitutif d'un moteur hybride. [0019] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles : [0020] La figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion interne de la présente invention. [0021] La figure 2 est une illustration schématique d'une masse d'un réservoir de carburant équipant un véhicule automobile pourvu du moteur à combustion interne représenté sur la figure précédente. [0022] La figure 3 est une vue schématique du procédé de commande d'une alimentation en carburant [0023] Sur la figure 1, un moteur à combustion interne 1 équipe un véhicule automobile pour permettre un déplacement de ce dernier. Le moteur à combustion interne 1 est alimenté en air par une conduite d'air 2. Le moteur à combustion interne 1 est alimenté en carburant par une ligne d'alimentation 3. [0024] La conduite d'air 2 est équipée d'un filtre à air 4 pour retenir des impuretés véhiculées par un flux d'air 5 s'écoulant à l'intérieur de la conduite d'air 2. La conduite d'air 2 est également équipée d'un turbocompresseur 6 pour comprimer le flux d'air 5 préalablement à une admission de ce dernier à l'intérieur du moteur à combustion interne 1. La conduite d'air 2 est également équipée d'un volet de régulation 23 d'un débit d'air circulant à l'intérieur de la conduite d'air 2. Le volet de régulation 23 est par exemple une vanne papillon qui est disposée en amont d'un plénum 12 d'alimentation en air du moteur à combustion interne 1, selon un sens de circulation S d'air à l'intérieur de la conduite d'air 2. Autrement dit, selon ledit sens de circulation S, le flux d'air 5 traverse successivement le filtre à air 4, le turbocompresseur 6, le volet de régulation 23, le plénum 12 avant d'être admis à l'intérieur du moteur à combustion interne 1. [0025] La ligne d'alimentation 3 en carburant du moteur à combustion interne 1 relie un réservoir de carburant 7 au moteur à combustion interne 1. La ligne d'alimentation 3 est équipée d'une pompe 8 pour faire circuler le carburant depuis le réservoir de carburant 7 vers le moteur à combustion interne 1. Le carburant est susceptible de se transformer en vapeur de carburant qu'il est souhaitable d'évacuer hors du réservoir de carburant 7. A cette fin, le réservoir de carburant 7 est pourvu d'un canal de circulation 9 d'un mélange air/vapeurs de carburant qui s'étend depuis le réservoir de carburant 7 jusqu'à un premier point d'arrivée 10 situé entre le filtre à air 4 et le turbocompresseur 6 et jusqu'à un deuxième point d'arrivée 11 situé entre le turbocompresseur 6 et le volet de régulation 23. Le premier point d'arrivée 10 est équipé d'un premier clapet anti-retour 13 et le deuxième point d'arrivée 11 est équipé d'un deuxième clapet anti-retour 14. Les clapets anti-retour 13,14 sont destinés à éviter un retour de vapeurs de carburant depuis la conduite d'air 2 vers le canal de circulation 9. Le canal de circulation 9 est également pourvu d'un clapet multifonctions 15 pour autoriser ou interdire un écoulement des vapeurs de carburant depuis le réservoir de carburant 7 vers le canal de circulation 9. Le canal de circulation 9 est enfin équipé d'un réservoir de vapeur 16, couramment dénommé « canister », qui est prévu pour piéger les vapeurs de carburant. A cet effet, le réservoir de vapeur 16 contient un filtre à charbon actif 21 qui est apte à adsorber et libérer par désorption les vapeurs de carburant. Le réservoir de vapeur 16 est muni d'un orifice 17 de mise à l'air d'un volume interne du réservoir de vapeur 16 pour permettre une évacuation des vapeurs de carburant depuis le réservoir de vapeur 16 vers l'extérieur du réservoir de vapeur 16, lorsque les vapeurs de carburant ne sont pas admises à l'intérieur du canal de circulation 9. Le canal de circulation 9 est pourvu d'une électrovanne 18 qui contrôle une circulation du mélange air/vapeurs de carburant à l'intérieur du canal de circulation 9, de manière à purger le plus souvent possible le réservoir de vapeur 16. La mise en oeuvre de l'électrovanne 18 est placée sous la dépendance d'une unité de commande électronique 19 de la mise en oeuvre du moteur à combustion interne 1. L'électrovanne 18 est placée le plus souvent possible en position d'ouverture pour laisser circuler les vapeurs de carburant depuis le réservoir de vapeur 16 vers la conduite d'air 2, lorsqu'une situation de vie et un fonctionnement du moteur à combustion interne 1 le permettent. Le canal de circulation 9 est enfin équipé d'un capteur 20 qui est en relation avec l'unité de commande électronique 19. Le capteur 20 est couramment dénommé sonde Lambda. Le capteur 20 est apte à mesurer un débit du mélange air/vapeurs de carburant circulant à l'intérieur du canal de circulation 9 et/ou à mesurer un taux d'éthanol contenu à l'intérieur dudit mélange. En effet, le carburant est couramment constitué d'une pluralité de composés distincts, dont l'éthanol notamment. [0026] En se reportant sur les figures 2 et 3, la présente invention propose un procédé de commande A d'une alimentation en carburant du moteur à combustion interne 1, ce dernier étant préférentiellement constitutif d'un moteur hybride comprenant par exemple un moteur électrique. Autrement dit, dans ce cas-là, le déplacement du véhicule automobile est assuré par le moteur à combustion interne 1 et/ou le moteur électrique. [0027] Le procédé de commande comprend une étape d'allumage B du moteur à combustion interne 1 qui permet une mise en fonctionnement de ce dernier pour un besoin de purge du réservoir de vapeur 16. Une telle mise en fonctionnement est maintenue tout au long du procédé de commande A jusqu'à ce qu'une efficacité de purge insuffisante soit constatée, tel que décrit plus loin. [0028] Consécutivement, le procédé de commande A comprend une étape de purge C du réservoir de vapeur 16. L'étape de purge C est destiné à délester en vapeurs de carburant le filtre à charbon actif 21 contenu à l'intérieur du réservoir de vapeur 16. Ces dispositions visent à éviter un rejet de vapeurs de carburant vers l'atmosphère extérieur et/ou à l'intérieur d'un habitacle du véhicule automobile. [0029] Au cours de l'étape de purge C, le procédé de commande A comprend une étape de détection D d'un talon détecté 22 contenu à l'intérieur du réservoir de vapeur 16. Le talon détecté 22 est représenté sur la figure 2 comme une masse résiduelle Mr de vapeurs de carburant piégé à l'intérieur du filtre à charbon actif 21, ladite masse résiduelle Mr n'étant pas évacuée hors du réservoir de vapeur 16, y compris après une purge d'une durée T supérieure à une durée-seuil I. En effet, lors de l'étape de purge C, une masse M du réservoir de vapeur 16 décroît au fur et à mesure de la purge jusqu'à ce que la masse M suive une asymptote représentant la masse résiduelle Mr. De manière connue, il existe une équivalence entre la masse de vapeurs de carburant contenue à l'intérieur du réservoir de vapeur 16 et le volume occupée par une telle masse. [0030] L'étape de détection D du talon détecté 22 comprend une étape de mesure E d'une proportion mesurée P1 de vapeurs de carburant contenu à l'intérieur d'un mélange d'air/vapeurs de carburant circulant à l'intérieur du canal de circulation 9. La proportion mesurée P1 est avantageusement mesurée par ledit capteur 20. [0031] L'étape de détection D du talon détecté 22 comprend une étape de déduction F du talon détecté 22 à partir de la proportion mesurée P1 mesurée de vapeurs de carburant et d'une durée mesurée Il de l'étape de purge. A partir de la durée mesurée Il de l'étape de purge C et d'une masse mesurée M1 correspondante à la proportion mesurée P1, on déduit la masse résiduelle Mr et consécutivement le talon détecté 22. [0032] Consécutivement à l'étape de détection D du talon détecté 22, le procédé de commande A comprend une étape de calcul G d'une efficacité réelle Eff de la purge. Plus particulièrement, le procédé de commande A comprend une étape de comparaison H de l'efficacité réelle Eff de la purge à une efficacité minimale Effmin. [0033] Le procédé de commande A comprend une étape d'arrêt J de la purge si l'efficacité réelle Eff est égale à l'efficacité minimale Effmm. [0034] Parallèlement, le procédé de commande A comprend une étape de confrontation K entre le talon détecté 22 et un talon maximum 22'. [0035] Parallèlement encore, le procédé de commande A comprend une étape d'alerte L si le talon détecté 22 est égal au talon maximum 22'. Une telle étape d'alerte L est destinée à informer un utilisateur du véhicule automobile du fait que le réservoir de vapeurs 16 est obturé. [0036] II résulte de ces dispositions qu'au cours du temps de vie du véhicule automobile, il est possible de définir une première zone Z1 à l'intérieur de laquelle l'efficacité Eff de la purge est satisfaisante et une deuxième zone Z2 à l'intérieur de laquelle l'efficacité Eff de la purge est jugée moyenne. La première zone Z1 est située au-dessus d'une droite horizontale pour laquelle la masse M est égale à une masse optimisée M0pt tandis que la deuxième zone Z2 est interposée entre la première zone Z1 et une troisième zone Z3 représentant le talon 22. [0037] Ces dispositions sont telles que le procédé de commande A de la présente invention représente le meilleur compromis possible entre une contrainte de Zéro Emission du Véhicule automobile en ce qui concerne le dioxyde de carbone et une absence de rejet de vapeurs de carburant vers l'environnement extérieur et/ou à l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile. Il en résulte une possibilité de minimiser une mise en fonctionnement du moteur à combustion interne 1 pour un besoin de purge du réservoir de vapeur 16. Il en résulte aussi une possibilité d'arrêter le moteur à combustion interne 1 dès lors que l'efficacité réelle Eff de la purge n'est plus optimale, afin de minimiser une consommation de carburant par le moteur à combustion interne 1. Enfin, un tel procédé de commande A permet de prévenir et/ou d'anticiper un risque de bouchage du réservoir de vapeur 16.15 REVENDICATIONS1. Procédé de commande (A) d'une alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne (1) équipant un véhicule automobile, le procédé de commande (A) comprenant une étape de purge (C) d'un réservoir de vapeur (16), caractérisé en ce que le procédé de commande (A) comprend une étape de détection (D) d'un talon détecté (22) contenu à l'intérieur du réservoir de vapeur (16). 2. Procédé de commande (A) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de détection (D) du talon détecté (22) comprend une étape de mesure (E) d'une proportion mesurée (P1) de vapeurs de carburant contenu à l'intérieur d'un mélange d'air/vapeurs de carburant circulant à l'intérieur d'un canal de circulation (9). 3. Procédé de commande (A) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de détection (D) du talon détecté (22) comprend une étape de déduction (F) du talon détecté (22) à partir de la proportion mesurée (P1) de vapeurs de carburant et d'une durée mesurée (D1) de l'étape de purge (C). 4. Procédé de commande (A) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le procédé de commande (A) comprend une étape de calcul (G) d'une efficacité réelle (Eff) de la purge. 5. Procédé de commande (A) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le procédé de commande (A) comprend une étape de comparaison (H) de l'efficacité réelle (Eff) de la purge à une efficacité minimale (E11min). 6. Procédé de commande (A) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le procédé de commande (A) comprend une étape d'arrêt (J) si l'efficacité réelle (Eff) est égale à l'efficacité minimale (Effmin)- 7. Procédé de commande (A) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le procédé de commande (A) comprend une étape de confrontation (K) entre le talon détecté (22) et un talon maximum (22'). 8. Procédé de commande (A) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le procédé de commande (A) comprend une étape d'alerte (L) si le talon détecté (22) est égal au talon maximum (22'). 9. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé de commande (A) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comprend une unité de commande électronique (19) en relation avec un capteur (20) équipant un canal de circulation (9) reliant un réservoir de carburant (7) au moteur à combustion interne (1), le réservoir de vapeur (16) équipant le canal de circulation (9). 10. Moteur à combustion interne (1) en relation avec un dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne (1) est constitutif d'un moteur hybride.