Brevet FR2989119A1 — publié le 20131011

PROCEDE DE COMMANDE D'UNE ALIMENTATION EN CARBURANT D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE EQUIPANT UN VEHICULE AUTOMOBILE. [0001] L'invention relève du domaine des procédés de commande de l'alimentation en mélange combustible d'un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile. Elle a pour objet un tel procédé de commande. [0002] Le document de brevet WO 2010/128262 (Renault SAS) décrit un procédé pour diagnostiquer un état de fonctionnement d'un système d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile. Le carburant est stocké à l'intérieur d'un réservoir dont est également équipé le véhicule automobile. [0003] Le procédé comprend une étape de détection d'ajout de carburant au cours de laquelle une information relative à un niveau de carburant à l'intérieur du réservoir est récupérée. Le procédé comprend aussi une étape de détermination d'un taux d'alcool présent dans le carburant à partir d'informations de richesse de gaz d'échappement produits par le moteur à combustion interne. Les informations de richesse sont obtenues à l'aide de sondes de richesse disposées sur une ligne d'échappement qui canalise une évacuation des gaz d'échappement depuis le moteur à combustion interne vers un environnement extérieur au véhicule automobile. La ligne d'échappement est pourvue d'un organe de traitement des gaz d'échappement pour diminuer une teneur en polluants que comportent les gaz d'échappement. L'organe de traitement est susceptible d'être un filtre à particules, un piège à oxydes d'azote, un catalyseur ou une combinaison de ces trois éléments. Les sondes de richesse comprennent par exemple une sonde de richesse amont qui est placée en amont dudit organe selon un sens d'écoulement des gaz d'échappement à l'intérieur de la ligne d'échappement et une sonde de richesse aval qui est placée en aval dudit organe selon ledit sens d'écoulement. [0004] Un tel procédé et un tel dispositif de commande d'une alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne équipant le véhicule automobile présente un inconvénient dans le sens où un tel procédé et un tel dispositif sont inaptes à prendre en compte une pluralité de carburants de nature respective différente. [0005] Le 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 sont aptes à prendre en compte une pluralité de carburants de nature respective différente, de tels carburants étant susceptibles de contenir des quantités respectives d'éthanol qui sont distinctes les unes des autres. [0006] Un procédé de la présente invention est un procédé de commande d'une 10 alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne. Le procédé comprend une étape d'admission d'une masse de carburant à l'intérieur du moteur à combustion interne par l'intermédiaire d'une ligne d'alimentation. [0007] Selon la présente invention, le procédé prend en compte une première information qui est relative à une masse de vapeurs de carburant en provenance 15 d'un canal de circulation pour déduire une deuxième information qui est relative à la masse de carburant à injecter à l'intérieur du moteur à combustion interne à partir de la ligne d'alimentation. [0008] Le procédé comprend avantageusement une première étape au cours de laquelle une troisième information qui est relative à une masse d'air admise à 20 l'intérieur du moteur à combustion interne est multipliée par une quatrième information qui est relative à une consigne de richesse du mélange air/carburant, pour obtenir une cinquième information relative à une masse d'air théorique à brûler aux conditions stoechiométriques. Le procédé comprend avantageusement une deuxième étape au cours de 25 laquelle la première information est multipliée par un facteur de correction pour obtenir une sixième information qui est relative à un équivalent de masse d'air à retrancher de la masse d'air à admettre à l'intérieur du moteur à combustion interne. [0009] Le facteur de correction est avantageusement fonction d'une septième information relative à une estimation d'une volatilité du carburant. [0010] Le procédé comprend avantageusement une troisième étape au cours de laquelle la sixième information est retranchée de la cinquième information pour obtenir une huitième information qui est relative à une masse réelle d'air à admettre à l'intérieur du moteur à combustion interne. [0011] Le procédé comprend avantageusement une quatrième étape au cours de laquelle la huitième information est divisée par une neuvième information relative à un coefficient stoechiométrique du mélange air/carburant, pour obtenir une dixième information relative à une masse théorique de carburant à injecter à l'intérieur du moteur à combustion interne. [0012] Le procédé comprend avantageusement une cinquième étape au cours de laquelle la dixième information est multipliée par une onzième information relative à un facteur de régulation de richesse du mélange air/carburant, pour d'obtenir la deuxième information. [0013] Un moteur à combustion interne de la présente invention équipant un véhicule automobile est principalement reconnaissable en ce que le moteur à combustion interne est équipé de la ligne d'alimentation en carburant pour délivrer la masse de carburant et en ce que le moteur à combustion interne est équipé du canal de circulation pour délivrer la masse de vapeurs de carburant. [0014] Un véhicule automobile de la présente invention est un véhicule automobile équipé d'un tel moteur à combustion interne, le canal de circulation s'étendant entre le moteur à combustion interne et un réservoir de carburant pour la circulation de la masse de vapeurs de carburant, la ligne d'alimentation s'étendant entre le moteur à combustion interne et le réservoir de carburant pour la circulation de la masse de carburant. [0015] 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 : [0016] La figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion interne de la présente invention. [0017] La figure 2 est une vue schématique d'un procédé d'alimentation en carburant selon la présente invention qui est mis en oeuvre par alimenter en carburant le moteur à combustion interne représenté sur la figure précédente.. [0018] 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. [0019] 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. [0020] 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 de vapeurs de carburant qui s'étend depuis le réservoir de carburant 7 jusqu'à un premier point d'arrivée 10 situé sur la conduite d'air 2 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 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 ces dernières ne sont pas admises à l'intérieur de la conduite d'air 2. Le canal de circulation 9 est enfin pourvu d'une électrovanne 18 qui contrôle une circulation des 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. Selon la présente invention, un tel apport de vapeur de carburant au moteur à combustion interne 1 par l'intermédiaire du canal de circulation 9 est retranché d'une masse de carburant global apportée au moteur à combustion interne 1 par l'intermédiaire de la ligne d'alimentation 3. Ces dispositions sont telles que la ligne d'alimentation 3 ne véhicule qu'une quantité strictement nécessaire de carburant au moteur à combustion interne 1. [0021] La nature de certains carburants est telle que la composition des vapeurs de carburant contenues à l'intérieur du réservoir de vapeurs 16 est susceptible d'être distincte de la nature du carburant contenu à l'intérieur du réservoir de carburant 7. En effet, le carburant est couramment constitué d'une pluralité de composés comportant des températures d'évaporation distinctes les unes des autres. A titre d'exemple, le carburant est susceptible de comprendre de l'éthanol dont la température d'évaporation est 78°C ainsi que d'autres composés dont une température d'évaporation respective est comprise entre 50°C et 78°C. Il en découle qu'un apport de carburant au moteur à combustion interne 1 par l'intermédiaire de la ligne d'alimentation 3 est fréquemment de nature différente qu'un apport de vapeurs de carburant au moteur à combustion interne 1 par l'intermédiaire du canal de circulation 9. [0022] En se reportant sur la figure 2, la présente invention propose avantageusement de prendre en compte une première information Mc qui est relative à une masse de vapeurs de carburant M' en provenance du canal de circulation 9 pour déduire une deuxième information Mi qui est relative à une masse de carburant M à injecter à l'intérieur du moteur à combustion interne 1 à partir de la ligne d'alimentation 3. [0023] Une telle prise en compte est réalisée à partir des étapes du procédé de commande de la présente invention qui comprend les étapes suivantes. [0024] Le procédé comprend une première étape 101 au cours de laquelle une troisième information Ma qui est relative à une masse d'air admise à l'intérieur du moteur à combustion interne 1 est multipliée par une quatrième information R qui est relative à une consigne de richesse du mélange air/carburant. La première étape 101 permet d'obtenir une cinquième information Mv relative à une masse d'air théorique à brûler aux conditions stoechiométriques. La troisième information Ma est une information calculée par une stratégie de contrôle du moteur à combustion interne 1. La quatrième information R est une information qui est déterminée suivant une situation de vie du moteur à combustion interne 1. La quatrième information R est susceptible d'être caractéristique d'une demande de richesse distincte du mélange stoechiométrique. [0025] Le procédé comprend une deuxième étape 102 au cours de laquelle la 30 première information Mc relative à la masse de vapeurs de carburant provenant du canal de circulation 9 est multipliée par un facteur de correction C. La deuxième étape 102 permet d'obtenir une sixième information Me qui est relative à un équivalent de masse d'air à retrancher de la masse d'air à admettre à l'intérieur du moteur à combustion interne 1. Le facteur de correction C est déterminé par analyse cartographique en fonction d'une septième information Av relative à une estimation d'une volatilité du carburant. La septième information Av est indifféremment une information obtenue par mesure, ou par déduction d'une autre valeur connue. La septième information Av tient compte de la teneur en éthanol des vapeurs de carburant circulant à l'intérieur du canal de circulation 9. [0026] Le procédé comprend une troisième étape 103 au cours de laquelle la sixième information Me est retranchée de la cinquième information My pour obtenir une huitième information Mr qui est relative à une masse réelle d'air à admettre à l'intérieur du moteur à combustion interne 1. [0027] Le procédé comprend une quatrième étape 104 au cours de laquelle la huitième information Mr est divisée par une neuvième information Cs relative à un coefficient stoechiométrique du mélange air/carburant pour obtenir une dixième information Mt relative à une masse théorique de carburant à injecter à l'intérieur du moteur à combustion interne 1. La neuvième information Cs est notamment fonction d'un taux d'éthanol du carburant contenu à l'intérieur du canal de circulation 9. [0028] Le procédé comprend une cinquième étape 105 au cours de laquelle la dixième information Mt est multipliée par une onzième information Rr relative à un facteur de régulation de richesse du mélange air/carburant. La onzième information Rr est par exemple obtenue à partir d'une sonde de richesse, couramment dénommée sonde Lambda, qui est placée en sortie du moteur à combustion interne 1 est qui permet de corriger les erreurs de richesse du mélange air/carburant. La cinquième étape permet d'obtenir la deuxième information Mi. [0029] Ces dispositions sont telles que la deuxième information Mi, qui est relative à la masse de carburant M à injecter à l'intérieur du moteur à combustion interne 1 à partir de la ligne d'alimentation 3, est fonction de la première information Mc qui est relative à une masse de vapeurs de carburant M' en provenance du canal de circulation 9, à partir de la mise en oeuvre des cinq étapes 101,102,103,104,105 susvisées. [0030] Il en résulte finalement qu'au cours d'une étape d'admission 106 de la masse de carburant M à l'intérieur du moteur à combustion interne 1, seule la masse de carburant M nécessaire est admise à partir de la ligne d'alimentation 3. [0031] La masse de carburant M est avantageusement calculée à partir de la prise en compte de la septième information Av relative à une estimation d'une volatilité du carburant. Il en résulte que le procédé de la présente invention optimise la masse de carburant M à injecter en prenant en compte la volatilité du carburant, notamment en discriminant ces derniers selon une teneur en éthanol. Il en découle finalement une adaptation optimisée d'un tel procédé à une large gamme de carburants.15 REVENDICATIONS: 1.- Procédé de commande d'une alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne (1), le procédé comprenant une étape d'admission (106) d'une masse de carburant (M) à l'intérieur du moteur à combustion interne (1) par l'intermédiaire d'une ligne d'alimentation (3), caractérisé en ce que le procédé prend en compte une première information (Mc) qui est relative à une masse de vapeurs de carburant (M') en provenance d'un canal de circulation (9) pour déduire une deuxième information (Mi) qui est relative à la masse (M) de carburant à injecter à l'intérieur du moteur à combustion interne (1) à partir de la ligne d'alimentation (3). 2.- Procédé de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le procédé comprend une première étape (101) au cours de laquelle une troisième information (Ma) qui est relative à une masse d'air admise à l'intérieur du moteur à combustion interne (1) est multipliée par une quatrième information (R) qui est relative à une consigne de richesse du mélange air/carburant, pour obtenir une cinquième information (Mv) relative à une masse d'air théorique à brûler aux conditions stoechiométriques 3.- Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend une deuxième étape (102) au cours de laquelle la première information (Mc) est multipliée par un facteur de correction (C) pour obtenir une sixième information (Me) qui est relative à un équivalent de masse d'air à retrancher de la masse d'air à admettre à l'intérieur du moteur à combustion interne (1). 4.- Procédé de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que le facteur de correction (C) est fonction d'une septième information (Av) relative à une estimation d'une volatilité du carburant. 5.- Procédé de commande selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le procédé comprend une troisième étape (103) au cours de laquelle la sixième information (Me) est retranchée de la cinquième information (Mv) pour obtenir une huitième information (Mr) qui est relative à une masse réelle d'air à admettre à l'intérieur du moteur à combustion interne (1). 6.- Procédé de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que le procédé comprend une quatrième étape (104) au cours de laquelle la huitième information (Mr) est divisée par une neuvième information (Cs) relative à un coefficient stoechiométrique du mélange air/carburant, pour obtenir une dixième information (Mt) relative à une masse théorique de carburant à injecter à l'intérieur du moteur à combustion interne (1). 7.- Procédé de commande selon la revendication 6, caractérisé en ce que le procédé comprend une cinquième étape (105) au cours de laquelle la dixième information (Mt) est multipliée par une onzième information (Rr) relative à un facteur de régulation de richesse du mélange air/carburant, pour d'obtenir la deuxième information (Mi). 8.- Moteur à combustion interne (1) équipant un véhicule automobile, le moteur à combustion interne (1) étant équipé d'une ligne d'alimentation (3) en carburant pour délivrer la masse (M) de carburant, le moteur à combustion interne étant équipé d'un canal de circulation (9) pour délivrer la masse de vapeurs de carburant (M'). 9.- Véhicule automobile équipé d'un moteur à combustion interne (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le canal de circulation (9) s'étend entre le moteur à combustion interne (1) et un réservoir de carburant (7) pour la circulation de la masse de vapeurs de carburant (M') et en ce que la ligne d'alimentation s'étend entre le moteur à combustion interne (1) et le réservoir de carburant (7) pour la circulation de la masse de carburant (M).