Brevet FR2990175A1 — publié le 20131108

PROCEDE DE DEMANDE DE DEMARRAGE OU DE MAINTIEN EN FONCTIONNEMENT DU MOTEUR THERMIQUE D'UN VEHICULE HYBRIDE EN VUE D'UNE PURGE DU CANISTER [0001] L'invention se rapporte à un procédé de demande de démarrage ou de maintien en fonctionnement du moteur thermique d'un véhicule hybride en vue d'une purge du canister associé au réservoir de carburant dudit véhicule. [0002] Il est connu de prévoir pour un réservoir de carburant d'un moteur thermique un circuit relié à un canister ou collecteur, ledit canister étant lui-même relié au circuit d'admission du moteur thermique. Le canister ou collecteur comprend avantageusement un élément actif piégeant les vapeurs de carburant issues du réservoir. [0003] Le canister recueille donc les vapeurs de carburant issues du réservoir et les accumule en son intérieur. Quand ce canister est rempli, c'est-à-dire quand sa charge dépasse une valeur limite maximale, il convient de le purger. Ceci est fait par l'intermédiaire d'un circuit de purge. Du fait de la dépression régnant dans le moteur thermique, quand ce circuit de purge est mis en action en étant raccordé au moteur thermique, l'air provenant de l'extérieur permet la désorption des vapeurs du carburant de l'élément actif du canister et leur entraînement vers l'admission moteur. Les vapeurs sont alors brûlées dans le moteur thermique. [0004] Pour un moteur thermique conventionnel sans association avec un moteur autre que thermique du type électrique, la mise en action du circuit de purge est pilotée selon différents paramètres de fonctionnement du moteur. [0005] Pour un tel moteur thermique, il n'est pas nécessaire d'estimer la charge du canister car ceci n'est pas nécessaire au pilotage du système de mise en purge du canister. En règle générale, seule la concentration en carburant des gaz issus de la purge est mesurée via une sonde de richesse placée dans la ligne d'échappement du véhicule. [0006] Une telle sonde, disposée dans la ligne d'échappement, mesure la présence d'oxygène dans les gaz d'échappement. Cette sonde de richesse, dite aussi sonde lambda, n'est pas spécifiquement utilisée pour déterminer la validité d'une purge canister mais est surtout destinée au contrôle du bon fonctionnement du moteur thermique. Pour ce faire, la sonde de richesse fournit un signal de richesse utilisé pour le fonctionnement du moteur à une valeur de richesse sensiblement égale à 1. A partir du signal délivré par une sonde de richesse, les paramètres de l'injection du moteur sont modifiés pour obtenir une valeur de richesse sensiblement égale à 1. [0007] Pour un moteur thermique, la mise en action du circuit de purge se fait lors du fonctionnement même du moteur thermique. Par contre, un problème se pose spécifiquement pour un véhicule hybride présentant un moteur autre qu'un moteur thermique. Pour un tel véhicule, il n'est pas possible d'estimer la charge du canister sans avoir le moteur thermique allumé et aucune purge du canister ne peut se faire lors du fonctionnement du moteur autre que thermique. [0008] Ainsi, pour un véhicule hybride, et particulièrement pour des véhicules hybrides dotés d'une forte autonomie du moteur autre que thermique, cet autre moteur étant le plus souvent électrique, avec un tel moteur autre que thermique fonctionnant seul, il y a un risque d'odeurs de carburant en propulsion non thermique du fait d'une possible saturation du canister. [0009] A une charge en vapeurs de carburant dans le canister proche de la charge maximale selon les conditions extérieures régnantes à ce moment, le moteur thermique doit être rallumé pour éviter que ledit canister ne sature et donc relâche les vapeurs de carburant dans l'atmosphère. Il n'est cependant pas possible actuellement de savoir par les moyens de contrôle actuellement embarqués dans le véhicule si la charge du canister atteint ladite charge maximale. [0010] Le document US-A-5 371 412 décrit un procédé de commande d'un moteur thermique présentant une étape de détection d'une quantité de vapeurs de carburant dans un canister pour le moteur thermique arrêté, une étape de mise en marche du moteur en utilisant le carburant présent dans le canister quand la quantité de vapeurs est au-dessus d'un premier niveau, ainsi que l'arrêt du moteur quand la quantité de vapeurs dans le canister est en dessous d'un second niveau. [0011] Dans ce document, le moteur thermique sert à l'alimentation électrique d'un moteur électrique auxiliaire alors qu'un véhicule hybride comporte un moteur thermique assurant la propulsion directe du véhicule et un moteur autre que thermique avec sa propre source d'alimentation. De plus, il n'est pas mentionné dans ce document comment la quantité de vapeurs dans le canister est déterminée afin de reconnaître si cette quantité de vapeurs atteint la charge maximale de vapeurs de carburant pouvant être accumulée dans le canister. [0012] Le problème à la base de la présente invention est de pouvoir déterminer avec fiabilité, le cas échéant en adéquation avec les conditions extérieures régnantes à un moment donné, la quantité de vapeurs de carburant se trouvant dans un canister associé à un réservoir de carburant et de déclencher la purge dudit canister si nécessaire. [0013] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un procédé de demande d'une variation en fonctionnement du moteur thermique d'un véhicule hybride équipé en outre d'au moins un moteur autre que thermique, cette demande permettant de purger un canister se chargeant de vapeurs de carburant issues du réservoir de carburant dudit véhicule, caractérisé en ce que la demande est déclenchée quand un ou plusieurs des critères suivants sont remplis : - détection d'une durée écoulée depuis la dernière purge dépassant une première valeur seuil de temporisation maximale représentant le moment où le canister présente sa charge maximale de saturation, - détection d'une durée écoulée depuis la dernière purge dépassant une seconde valeur seuil de temporisation, - détection d'une saturation en vapeur du canister selon un modèle d'estimation de la charge du canister en fonction de paramètres physiques, - détection d'une pression dans le réservoir de carburant dépassant un seuil prédéterminé de pression, - détection d'une température dans le réservoir de carburant dépassant un seuil prédéterminé de température. [0014] L'effet technique est d'obtenir pour un véhicule hybride une estimation fiable pour la charge du canister afin d'envisager une purge du canister, ceci selon un modèle physique d'estimation de la charge, aucun moyen n'étant prévu pour la détermination de la charge du canister quand le moteur thermique est éteint, le véhicule hybride étant alors soit à l'arrêt soit sous une propulsion autre que thermique. [0015] Avantageusement, les paramètres physiques du modèle d'estimation de la charge du canister comprennent entre autres paramètres un ou plusieurs des paramètres suivants : la pression extérieure, la température extérieure, la pression dans le réservoir, la température dans le réservoir. [0016] Avantageusement, la demande de variation en fonctionnement du moteur thermique concerne le démarrage dudit moteur thermique. [0017] Avantageusement, le démarrage dudit moteur thermique se fait lors d'une phase de roulage du véhicule hybride autre que thermique. [0018] Avantageusement, la purge du canister est couplée avec une demande de mise en fonctionnement du moteur thermique pour une autre application d'entretien du véhicule hybride que la purge, le critère déclenchant la purge étant alors la détection d'une durée écoulée depuis la dernière purge dépassant ladite seconde valeur seuil de temporisation, cette seconde valeur seuil étant représentative d'une charge suffisante dans le canister pour qu'une purge soit déclenchée, ladite charge suffisante étant inférieure à la charge maximale de saturation du canister. [0019] Avantageusement, la demande de variation en fonctionnement du moteur thermique concerne le maintien en fonctionnement dudit moteur thermique. [0020] Avantageusement, le véhicule hybride est à l'arrêt. [0021] Avantageusement, le moteur non thermique du véhicule hybride est maintenu en fonctionnement, le véhicule hybride roulant. [0022] Avantageusement, le procédé comprend l'inhibition de la demande d'une variation en fonctionnement du moteur thermique si la détection d'une durée écoulée depuis le dernier allumage du moteur thermique ne dépasse pas une troisième valeur seuil de temporisation minimale. [0023] L'invention concerne un véhicule hybride présentant un moteur thermique et au moins un moteur autre que thermique, le moteur thermique étant associé à un réservoir de carburant couplé à un canister et son système de purge raccordé à au moins un élément de l'admission du moteur, caractérisé en ce que la demande d'une variation en fonctionnement du moteur thermique dudit véhicule est effectuée conformément à un tel procédé. [0024] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif et sur lequel : - la figure 1 est une représentation schématique d'un canister ou collecteur de vapeurs de carburant et de son système de purge, le canister étant associé à un réservoir de carburant d'un moteur thermique. [0025] La figure 1 montre un réservoir 1 de carburant d'un véhicule automobile. Ce réservoir 1 est relié à un canister 3 pour recueillir les vapeurs de carburant, ce canister 3 étant aussi appelé collecteur. Le canister 3 est relié au réservoir 1 par une conduite 9 comprenant un clapet multi-fonction 2. [0026] Le canister 3 pour l'accumulation de vapeurs de carburant comprend avantageusement un filtre à charbon actif, permettant d'absorber les vapeurs de carburant issues du réservoir 1. Une mise à l'air 4 du canister 3 est aussi avantageusement prévue. [0027] Une conduite 10 permet au canister 3 de restituer au moteur thermique 7 les vapeurs de carburant qu'il contient en les désorbant. Ces vapeurs de carburant restituées sont dénommées carburant purgé. La conduite 10 est munie d'une vanne de purge 5, avantageusement une électrovanne, et peut déboucher par deux dérivations, une à l'admission du moteur 7 et une autre en amont du turbocompresseur 8, si celui-ci est présent, un clapet anti-retour 6 étant présent dans chacune de ces dérivations. [0028] Du fait de la dépression régnant dans le moteur thermique 7, quand le circuit de purge est raccordé au moteur thermique 7 par l'ouverture de la vanne de purge 5, l'air provenant de l'extérieur par la mise à l'air 4 permet la désorption des vapeurs du carburant de l'élément actif du canister 3 et leur entraînement vers l'admission du moteur thermique 7 ou à l'entrée du turbocompresseur 8. Les vapeurs sont alors brûlées dans le moteur thermique 7. [0029] La restitution des vapeurs de carburant dans le moteur thermique 7 en tant que carburant purgé pour être injecté dans ledit moteur 7 est avantageusement contrôlée par un contrôle moteur ou CMM présent dans le véhicule automobile. Par exemple, un capteur, avantageusement une sonde lambda présente dans la ligne d'échappement du véhicule, peut avantageusement mesurer la teneur en oxygène des gaz d'échappement et envoyer cette information au calculateur du contrôle moteur qui la traite pour en déduire la quantité de carburant purgé hors du canister 3. [0030] La vanne de purge 5, avantageusement une électrovanne, disposée dans la conduite 10 d'amenée des vapeurs de carburant du canister 3 vers le moteur thermique 7, est avantageusement configurée pour contrôler le débit de vapeurs de carburant entre le canister 3 et la chambre de combustion du moteur 7. [0031] Quand le moteur thermique 7 est en fonctionnement, il est donc possible de connaître la charge de vapeurs de carburant contenues dans le canister 3 du fait des mesures de la sonde de richesse dans la ligne d'échappement du véhicule. En effet, des mesures de cette sonde peut être déduite la concentration en carburant des gaz issus de la purge, d'où une détermination de la charge du canister 3. [0032] Pour un véhicule équipé d'un seul moteur thermique 7, la vanne de purge 5 est pilotée par le contrôle moteur afin de purger le plus et le plus souvent possible le canister 3, les purges ayant lieu lorsque la situation de vie et le point de fonctionnement du moteur 7 le permettent. [0033] Ceci n'est pas valable pour un véhicule hybride. En effet, pour un tel véhicule il est souvent fréquent et voulu que le moteur thermique 7 soit en fonctionnement le moins souvent possible. De plus, pour un tel véhicule hybride, quand le moteur thermique 7 n'est pas en fonctionnement, soit que le véhicule est à l'arrêt ou soit que le véhicule roule sous propulsion autre que thermique, il n'est alors pas possible de déterminer la charge en vapeurs de carburant du canister 3. [0034] La présente invention consiste à demander au véhicule l'allumage automatique du moteur thermique, lors d'une phase de roulage en propulsion autre que thermique ou le maintien en fonctionnement dudit moteur thermique, ceci par exemple après une phase de roulage à propulsion purement thermique ou à propulsion combinée thermique et autre que thermique, afin de pouvoir purger le canister pour limiter les odeurs d'essence du véhicule en fonctionnement autre que thermique. [0035] En effet, une application particulièrement avantageuse du procédé de demande d'une variation en fonctionnement du moteur thermique 7 d'un véhicule hybride est quand le véhicule hybride est dit « autre que thermique » pur, notamment électrique pur, pour lequel véhicule la propulsion autre que thermique est mise en oeuvre le plus fréquemment possible. Pour un tel véhicule hybride, le problème des odeurs d'essence est particulièrement important, étant donné que ledit véhicule est sensé rouler le moins possible en propulsion thermique, d'où une fréquence faible de purge de canister 3 et une impossibilité de connaître la charge effectivement accumulée dans le canister 3. [0036] Selon la présente invention, le dispositif de demande de variation de fonctionnement du moteur, ce dispositif pouvant être intégré dans le BSI, peut faire, par l'intermédiaire du contrôle moteur ou CMM, une requête de démarrage du moteur thermique ou une requête de maintien du moteur thermique allumé pour des besoins de purge de canister sur l'un, plusieurs ou l'ensemble des critères suivants : - détection d'une durée écoulée depuis la dernière purge dépassant une première valeur seuil de temporisation maximale représentant le moment où le canister 3 présente sa charge maximale de saturation, - détection d'une durée écoulée depuis la dernière purge dépassant une seconde valeur seuil de temporisation, - détection d'une saturation en vapeur du canister 3 selon un modèle d'estimation de la charge du canister 3 en fonction de paramètres physiques, - détection d'une pression dans le réservoir 1 de carburant dépassant un seuil prédéterminé de pression, - détection d'une température dans le réservoir 1 de carburant dépassant un seuil prédéterminé de température. [0037] Avantageusement, les paramètres physiques du modèle d'estimation de la charge du canister 3 comprennent entre autres paramètres un ou plusieurs des paramètres suivants : la pression extérieure, la température extérieure, la pression dans le réservoir 1, la température dans le réservoir 1. [0038] Avantageusement, le modèle d'estimation tient compte de toutes les charges estimées du canister 3 depuis la dernière purge dudit canister 3, la charge totale étant la somme desdites charges estimées. [0039] Le démarrage du moteur thermique 7 peut se faire lors d'une phase de roulage du véhicule hybride autre que thermique ou après un arrêt du véhicule hybride. [0040] Le maintien en fonctionnement dudit moteur thermique 7 peut se faire le véhicule roulant, par exemple, après une phase de propulsion thermique pure ou une phase de propulsion combinée thermique et autre que thermique. Ce maintien en fonctionnement du moteur thermique peut se faire aussi le véhicule étant à l'arrêt, ceci le temps d'effectuer la purge du canister 3. [0041] Si la première valeur seuil correspond à une charge maximale accumulée dans le canister 3, la seconde valeur seuil correspond à une charge dans le canister 3 inférieure à la charge maximale de saturation du canister 3 mais jugée suffisante pour qu'une purge soit déclenchée. Le but de la détermination d'une seconde valeur seuil est de coupler la purge du canister 3 avec une demande de mise en fonctionnement du moteur thermique 7 pour une autre application que la purge du canister 3. [0042] Ainsi, pour garantir l'appellation véhicule hybride autre que thermique pur, le plus fréquemment véhicule hybride électrique pur, il est profité d'un fonctionnement du moteur thermique pour déclencher la purge sous la condition que le canister 3 présente une charge suffisante égale à la seconde valeur seuil. Ainsi, il n'est pas procédé au redémarrage ou au maintien en fonctionnement du moteur thermique 7 spécifiquement pour effectuer une purge, le canister 3 étant alors rempli à sa charge maximale égale à la première valeur seuil. Ceci permet d'économiser des démarrages et des durées de fonctionnement du moteur thermique 7. [0043] Avantageusement, quand une purge du canister 3 est déclenchée, ce qui nécessite le fonctionnement du moteur thermique 7, il est alors possible de vérifier si la charge du canister 3 correspond effectivement à une charge maximale ou à une charge en correspondance avec le second seuil. Cette vérification se fait par exemple par mesure de la sonde de richesse placée dans la ligne d'échappement du moteur thermique 7. [0044] Si la charge du canister 3 déterminée à partir de la mesure de la sonde de richesse est différente de la charge évaluée par le modèle d'estimation, par exemple en étant plus faible et en ne nécessitant pas une purge immédiate, la purge peut être arrêtée et le moteur thermique 7 éteint. [0045] Avantageusement, le procédé comprend l'étape d'inhibition de la demande d'une variation en fonctionnement du moteur thermique 7, c'est-à-dire un démarrage ou un maintien en fonctionnement du moteur thermique 7, si la détection d'une durée écoulée depuis le dernier allumage du moteur thermique 7 ne dépasse pas une troisième valeur seuil de temporisation minimale. Ceci permet de limiter les mises en fonctionnement du moteur thermique 7. [0046] Cette étape permet de ne pas procéder trop souvent au démarrage ou au maintien en fonctionnement du moteur thermique 7 pour, comme précédemment mentionné, garantir au véhicule hybride le plus fréquemment possible un fonctionnement autre que thermique, généralement électrique, et d'utiliser le moteur thermique 7 le moins souvent possible. [0047] La présente invention permet la gestion des odeurs d'essence pour un véhicule hybride, notamment pour un véhicule hybride roulant majoritairement sous propulsion autre que thermique, par exemple un véhicule hybride électrique dit à propulsion électrique pure. En effet, dans le cadre d'un véhicule hybride, notamment à forte autonomie, il est souhaité limiter au maximum le démarrage ou le maintien en fonctionnement du moteur thermique sans demande provenant expressément du conducteur, ceci principalement pour des raisons écologiques. [0048] Pour un véhicule hybride dit électrique pur, la présente invention permet donc un compromis entre l'exigence de limiter au maximum l'utilisation du moteur thermique et l'exigence de purge du canister lié au réservoir de carburant dudit véhicule, ces deux exigences étant contradictoires. Ceci est obtenu en faisant démarrer ou en maintenant en fonction le moteur thermique du véhicule juste le temps nécessaire à une telle purge, ce qui limite les odeurs d'essence dans le véhicule électrique tout en réduisant le temps de fonctionnement du moteur thermique. [0049] De plus, le procédé de demande d'une variation en fonctionnement du moteur thermique d'un véhicule hybride selon la présente invention permet une évaluation de la charge du canister en propulsion autre que thermique, ce qui n'avait jamais été obtenue jusqu'ici. REVENDICATIONS1. Procédé de demande d'une variation en fonctionnement du moteur thermique (7) d'un véhicule hybride équipé en outre d'au moins un moteur autre que thermique, cette demande permettant de purger un canister (3) se chargeant de vapeurs de carburant issues du réservoir (1) de carburant dudit véhicule, caractérisé en ce que la demande est déclenchée quand un ou plusieurs des critères suivants sont remplis : - détection d'une durée écoulée depuis la dernière purge dépassant une première valeur seuil de temporisation maximale représentant le moment où le canister (3) présente sa charge maximale de saturation, - détection d'une durée écoulée depuis la dernière purge dépassant une seconde valeur seuil de temporisation, - détection d'une saturation en vapeur du canister (3) selon un modèle d'estimation de la charge du canister (3) en fonction de paramètres physiques, - détection d'une pression dans le réservoir (1) de carburant dépassant un seuil prédéterminé de pression, - détection d'une température dans le réservoir (1) de carburant dépassant un seuil prédéterminé de température. 2. Procédé selon la revendication précédente, pour lequel les paramètres physiques du modèle d'estimation de la charge du canister (3) comprennent entre autres paramètres un ou plusieurs des paramètres suivants : la pression extérieure, la température extérieure, la pression dans le réservoir (1), la température dans le réservoir (1). 3. Procédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel la demande de variation en fonctionnement du moteur thermique (7) concerne le démarrage dudit moteur thermique (7). 4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le démarrage dudit moteur thermique (7) se fait lors d'une phase de roulage du véhicule hybride autre que thermique. 5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la purge du canister (3) est couplée avec une demande de mise en fonctionnement du moteur thermique (7) pour une autre application d'entretien du véhicule hybride que la purge, le critère déclenchant la purge étant alors la détection d'une durée écoulée depuis la dernière purge dépassant ladite seconde valeur seuil de temporisation, cette seconde valeurseuil étant représentative d'une charge jugée suffisante dans le canister (3) pour qu'une purge soit déclenchée, ladite charge suffisante étant inférieure à la charge maximale de saturation du canister (3). 6. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la demande de variation en fonctionnement du moteur thermique (7) concerne le maintien en fonctionnement dudit moteur thermique (7). 7. Procédé selon la revendication précédente, pour lequel le véhicule hybride est à l'arrêt. 8. Procédé selon la revendication 6, pour lequel le moteur non thermique du véhicule hybride est maintenu en fonctionnement, le véhicule hybride roulant. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, lequel comprend l'inhibition de la demande d'une variation en fonctionnement du moteur thermique (7) si la détection d'une durée écoulée depuis le dernier allumage du moteur thermique (7) ne dépasse pas une troisième valeur seuil de temporisation minimale. 10. Véhicule hybride présentant un moteur thermique (7) et au moins un moteur autre que thermique, le moteur thermique (7) étant associé à un réservoir (1) de carburant couplé à un canister (3) et son système de purge raccordé à au moins un élément de l'admission du moteur (7), caractérisé en ce que la demande d'une variation en fonctionnement du moteur thermique (7) dudit véhicule est effectuée conformément à un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.20