Brevet FR3007468A1 — publié le 20141226

ENSEMBLE POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte au domaine des groupes motopropulseurs. L'invention concerne plus particulièrement un ensemble pour moteur à combustion interne comprenant un système de récupération des vapeurs de carburant et un amplificateur d'effort de freinage par dépression. Arrière-plan technologique Comme l'illustre la figure 1, classiquement, la génération du vide alimentant l'amplificateur 1 freinage du système de freinage des moteurs à allumage commandé atmosphériques tel que les moteurs à essence se fait, par un piquage 2 dans la ligne 3 d'admission au niveau du répartiteur 4 d'admission en air, en aval du boitier 5 papillon servant à régler le débit d'air admis. Afin de réduire la consommation et donc les émissions polluantes, il est connu de réduire les pertes par pompage et de faire ce qui est le plus souvent désigné par le terme anglais de « downsizing », c'est-à-dire de réduire la cylindrée du moteur tout en augmentant la puissance délivrée par chaque cylindre. Cependant ces actions ont tendance à réduire la génération de vide. Afin d'augmenter cette génération de vide, il est connu, par exemple du document CN202574199U, d'ajouter une ligne de dérivation comprenant une restriction de section entre le filtre à air et le piquage au niveau du répartiteur d'admission, l'amplificateur étant relié au niveau de la restriction de section, ce qui permettra par effet Venturi d'augmenter la dépression au niveau de l'amplificateur de freinage. La figure 2 illustre schématiquement un tel agencement. Les éléments identiques à la figure 1 conservent la même référence. La référence 6 désigne le filtre à air, la référence 7 la ligne de dérivation, la référence 8 le dispositif à effet Venturi, la référence 9 la restriction de section. Toutefois, quand l'amplificateur 1 ne sollicite pas de dépression de la part de la restriction de section 9, la pression P2 dans le répartiteur 4 d'admission en air étant inférieure à la pression P1 dans le filtre à air 6, il y a création d'un débit d'air passant par la ligne 7 de dérivation vers le répartiteur 4 d'admission en supplément du débit d'air principal qui est piloté par le boitier papillon 5. Les moteurs à essence devant fonctionner à richesse égale à 1, cette masse d'air supplémentaire admise par le moteur doit être accompagnée d'une augmentation de la masse de carburant injectée, ce qui implique une surconsommation de carburant. Indépendamment de ce système de génération de vide, les moteurs à essence sont équipés d'un système de récupération des vapeurs de carburant présents dans le réservoir de carburant. Comme illustré à la figure 3, Le système comprend un clapet 10 permettant d'évacuer les vapeurs de carburant du réservoir 11 de carburant, un boitier 12, désigné « canister » en anglais, logeant un produit 13 permettant l'adsorption et la désorption des vapeurs de carburant tel que du charbon actif. Le boitier 12 communique par une conduite 14 avec le réservoir 11, via le clapet 10. Du boitier 12 part également une conduite 15 d'alimentation qui permet d'amener les vapeurs de carburant vers la ligne 3 d'admission pour être utilisées dans le moteur. Le boitier 12 comprend encore une mise à l'air libre 16. Une vanne 17 pilotée est placée sur la conduite 15 d'alimentation qui en s'ouvrant, autorise le passage de vapeur de carburant dans la ligne d'admission et donc la régénération du charbon actif. La commande de la vanne 17 est assurée par un calculateur en fonction de conditions déterminées de fonctionnement du moteur. Le dispositif de génération de vide du système de freinage et le système de récupération des vapeurs de carburant fonctionnent indépendamment. Par conséquent, le problème à la base de l'invention est d'éviter la surconsommation de carburant due à la création du débit d'air vers le répartiteur d'admission lorsque l'amplificateur de freinage n'est pas sollicité, sans ajout de composant supplémentaire afin de ne pas augmenter le cout de revient du système. Pour résoudre ce problème, il est prévu selon l'invention un ensemble pour moteur à combustion interne comportant : - Une ligne principale d'admission d'air comprenant des moyens de dosage du débit d'air admis, - un système de récupération des vapeurs de carburant comprenant un boitier logeant un produit permettant l'adsorption et la désorption des vapeurs de carburant, une ligne d'alimentation en vapeur de carburant reliée au boitier et, par un piquage, à la ligne principale d'admission en aval des moyens de dosage du débit d'air, une vanne disposée sur la ligne d'alimentation pour le pilotage de la purge du système de récupération des vapeurs de carburant, l'ensemble comprend de plus : - un dispositif à effet Venturi disposé sur la ligne d'alimentation entre la vanne et le piquage sur la ligne principale d'admission, - un amplificateur d'effort de freinage à dépression relié par une ligne de dépression au dispositif à effet Venturi, la vanne est ici commune au pilotage de la purge du système de récupération des vapeurs de carburant et de la mise en dépression de l'amplificateur d'effort de freinage. De préférence, la ligne de dépression est reliée au dispositif à effet Venturi par un piquage sur la ligne de dérivation au niveau d'un étranglement du dispositif à effet Venturi 10 et par un autre piquage en aval dudit étranglement. Dans une variante, la vanne est une électrovanne. L'invention concerne aussi un procédé de commande d'un ensemble selon l'une des 15 variantes précédemment décrites, qui comprend : -une étape dans laquelle on vérifie si la dépression de l'amplificateur d'effort de freinage est suffisante, -une étape dans laquelle on vérifie si le boitier est vide de vapeurs de carburant, - une étape de commande d'ouverture totale de la vanne lorsque le boitier est vide et que 20 la dépression de l'amplificateur d'effort de freinage est insuffisante. De préférence, le procédé comprend une étape de fermeture totale de la vanne lorsque le boitier est vide et que la dépression de l'amplificateur d'effort de freinage est suffisante. 25 Dans une variante, lorsque le boitier n'est pas vide, on régule de partielle à complète l'ouverture de la vanne en fonction de conditions déterminées de fonctionnement du moteur. De préférence, les conditions déterminées de fonctionnement du moteur comprennent la 30 vérification que le moteur n'est pas en coupure d'injection, que les injecteurs ne sont pas sur leur temps d'injection minimum, que l'avance à allumage n'est pas sur sa borne maximum.- Dans une variante, lorsque le boitier n'est pas vide, on régule de partielle à complète 35 l'ouverture de la vanne en fonction du taux de vapeur de carburant que l'on sait envoyer à l'admission. L'invention concerne encore un moteur à combustion interne à allumage commandé atmosphérique comprenant un ensemble selon l'une quelconque des variantes décrites commandé par un procédé selon l'une quelconque des variantes décrites. Brève description des dessins D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 est une représentation schématique d'un premier circuit de génération de vide pour amplificateur de frein pour moteur à allumage commandé, selon l'art antérieur. - La figure 2 est une représentation schématique d'un second circuit de génération de vide pour amplificateur de frein pour moteur à allumage commandé, selon l'art antérieur. - La figure 3 est une représentation schématique d'un système de récupération des vapeurs de carburant pour moteur à allumage commandé, selon l'art antérieur. - La figure 4 est une représentation schématique de l'ensemble pour moteur à combustion interne selon l'invention. - La figure 5 illustre sous forme de logigramme la procédure de fonctionnement de l'ensemble selon l'invention. Description détaillée La figure 4 présente un mode de réalisation préféré de l'ensemble de l'invention pour 25 moteur à combustion interne. Les éléments identiques aux figures précédentes conservent la même référence. En référence à la figure 4, l'ensemble pour moteur à combustion interne comprend une ligne 3 principale d'admission d'air. La ligne 3 principale d'admission d'air comprend des 30 moyens 5 de dosage du débit d'air admis par la ligne 3 principale d'admission d'air. Les moyens 5 de dosage de débit d'air peuvent par exemple se présenter sous la forme d'un boitier papillon. La ligne 3 principale d'admission peut comprendre un répartiteur 4 d'admission d'air 35 destiné à distribuer l'air dans les différents cylindres d'un moteur. La ligne 3 principale d'admission peut encore comprendre un filtre 6 à air disposé en amont des moyens 5 de dosage du débit d'air admis. L'amont et l'aval pour la ligne 3 principale d'admission sont définis relativement au sens prévu d'écoulement de l'air, lorsque la ligne 3 d'admission est placée sur moteur. Ce sens est illustré par la flèche F1. L'ensemble de l'invention comprend encore un système de récupération des vapeurs de carburant. Le système de récupération des vapeurs de carburant comprend un clapet 10 permettant d'évacuer les vapeurs de carburant d'un réservoir 11 de carburant, un boitier 12, désigné « canister » en anglais, logeant un produit 13 permettant l'adsorption et la désorption des vapeurs de carburant tel que du charbon actif. Le boitier 12 communique par une conduite 14 avec le réservoir 11, via le clapet 10. Le boitier 12 comprend une mise à l'air libre 16. Du boitier 12 part également une conduite 15 d'alimentation en vapeurs de carburant destinée à rejoindre la ligne 3 d'admission pour être utilisées dans le moteur. La conduite 15 d'alimentation en vapeur de carburant est reliée par un piquage 2 sur la ligne 3 principale d'admission en aval des moyens 5 de dosage du débit d'air. Le système de récupération des vapeurs de carburant comprend encore une vanne 24 disposée sur la ligne 15 d'alimentation pour le pilotage de la purge du système de récupération des vapeurs de carburant. L'ensemble selon l'invention comprend encore un dispositif 8 à effet Venturi disposé sur la ligne 15 d'alimentation entre la vanne 24 et le piquage 2 sur la ligne 3 principale 20 d'admission. L'ensemble de l'invention comprend encore un amplificateur 1 d'effort de freinage à dépression comprenant une chambre 20 de dépression reliée par une ligne 18 de dépression au dispositif 8 à effet Venturi. La ligne 18 de dépression est reliée au dispositif 25 à effet Venturi par un piquage au niveau de son étranglement 9. Ainsi lorsque de l'air circule dans la ligne 15 d'alimentation l'accélération de l'air au niveau de l'étranglement 9 induit une dépression au niveau de l'amplificateur 1, dans sa chambre 20 de dépression. La ligne 18 de dépression peut comprendre un clapet 23 anti-retour. Le clapet 23 antiretour peut être intégré à l'amplificateur 1 d'effort de freinage. 30 La ligne 18 de dépression peut comprendre un autre piquage 21 en aval de l'étranglement 9 du dispositif 8 à effet Venturi. L'amont et l'aval pour la ligne 15 d'alimentation sont définis relativement au sens prévu d'écoulement de l'air. Ce sens est illustré par la flèche F2. 35 Dans cet agencement, la vanne 24 est avantageusement commune au pilotage de la purge du système de récupération des vapeurs de carburant et de l'utilisation de l'effet Venturi pour augmenter la mise en dépression de l'amplificateur 1 d'effort de freinage. La commande de la vanne 24 est assurée un calculateur, non représenté, le pilotage de la vanne 24 étant effectué en fonction de conditions déterminées de fonctionnement du moteur, du niveau de chargement en vapeur de carburant du boitier 12, du niveau de dépression de amplificateur 1 d'effort de freinage. Afin d'obtenir des temps de réponse rapide, la vanne 24 est de préférence une électrovanne. En fonctionnement, l'ouverture de la vanne 24, autorise le passage de vapeur de carburant dans la ligne 15 d'alimentation en vapeurs de carburant, ce qui permet la régénération du charbon actif. En fonctionnement toujours, l'ouverture de la vanne 24 permet également une circulation d'air qui génère, grâce au dispositif à effet Venturi, une dépression dans l'amplificateur 1 d'effort de freinage. Lorsque la vanne 24 est fermée, le dispositif à effet Venturi est inefficace par manque de débit d'air mais le piquage 21 de la ligne 18 de dépression en aval de l'étranglement 9 du dispositif 8 à effet Venturi permet tout de même de bénéficier de la dépression P2 présente en aval des moyens 5 de dosage de débit d'air relativement à la pression P3 (pression dans l'amplificateur 1 d'effort de freinage). La figure 5 illustre sous forme de logigramme la procédure de commande de l'ensemble selon l'invention. Le procédé de commande est géré par le calculateur. En référence à la figure 5, à l'étape 50, on vérifie d'abord que la dépression de l'amplificateur 1 d'effort de freinage est suffisante, c'est-à-dire qu'elle est supérieure à un seuil déterminé. Un ordre de grandeur du seuil déterminé de dépression est 500 mbar de dépression. Si la dépression est insuffisante (branche NON au départ de l'étape 50), on vérifie à l'étape 51 que le boiter 12 dans lequel est réalisé l'adsorption et la désorption des vapeurs de carburant est vide. Par vide, on entend ici un seuil de chargement nul. Dans le cas où la dépression de l'amplificateur 1 d'effort de freinage est insuffisante et que de plus le boitier 12 est vide (branche OUI au départ de l'étape 51), alors on commande à l'étape 52 l'ouverture totale de la vanne 24. De cette façon la dépression de l'amplificateur 1 d'effort de freinage est rendue suffisante à l'aide du dispositif 8 à effet Venturi. Si, à l'inverse, la dépression est suffisante (branche OUI au départ de l'étape 50), on vérifie tout de même à l'étape 51' que le boiter 12 dans lequel est réalisé l'adsorption et la désorption des vapeurs de carburant est vide. Dans le cas où la dépression de l'amplificateur 1 d'effort de freinage est suffisante et que de plus le boitier 12 est vide (branche OUI au départ de l'étape 51'), alors on commande à l'étape 53 la fermeture totale de la vanne 24. De cette façon la dépression de l'amplificateur 1 d'effort de freinage est assurée simplement par la pression P2 régnant dans la ligne 3 principale d'admission. Dans le cas où, bien que la dépression de l'amplificateur 1 d'effort de freinage est insuffisante ou suffisante, le boitier 12 n'est pas vide de vapeur de carburant (branche de NON au départ de l'étape 51 ou de l'étape 51'), on régule l'ouverture de de la vanne 24 de partielle à complète de sorte à purger le boitier 12. La régulation de l'ouverture de la vanne 24 et la purge associée du boitier 12 sont effectuées en fonction de conditions déterminées de fonctionnement du moteur, en fonction du taux de vapeurs que l'on sait envoyer à l'admission. On s'assure en particulier que le moteur n'est pas en coupure d'injection, que les injecteurs ne sont pas sur leur temps d'injection minimum, que l'avance à allumage n'est pas sur sa borne maximum. L'ensemble de l'invention convient particulièrement aux moteurs à allumage commandé atmosphérique comme par exemple les moteurs à essence puisque dans ces moteurs. L'invention permet de réaliser une économie matérielle grâce à l'utilisation d'une seule vanne pour le pilotage de la purge du système de récupération des vapeurs de carburant et de la mise en dépression de l'amplificateur d'effort de freinage. L'invention permet un gain de temps car il n'y a qu'une seule stratégie de fonctionnement 35 des deux systèmes. L'invention permet de limiter ou d'éviter la surconsommation de carburant en pilotant le débit d'air circulant dans la ligne 15 d'alimentation. REVENDICATIONS1. Ensemble pour moteur à combustion interne comportant : - Une ligne (3) principale d'admission d'air comprenant des moyens (5) de dosage du débit d'air admis, - un système de récupération des vapeurs de carburant comprenant un boitier (12) logeant un produit (13) permettant l'adsorption et la désorption des vapeurs de carburant, une ligne (15) d'alimentation en vapeur de carburant reliée au boitier (12) et , par un piquage (2), à la ligne (3) principale d'admission en aval des moyens (5) de dosage du débit d'air, une vanne (24) disposée sur la ligne (15) d'alimentation pour le pilotage de la purge du système de récupération des vapeurs de carburant, caractérisé en ce que l'ensemble comprend de plus : un dispositif (8) à effet Venturi disposé sur la ligne (15) d'alimentation entre la vanne (24) et le piquage (2) sur la ligne (3) principale d'admission, un amplificateur (1) d'effort de freinage à dépression relié par une ligne (18) de dépression au dispositif (8) à effet Venturi, et en ce que la vanne (24) est commune au pilotage de la purge du système de récupération des vapeurs de carburant et de la mise en dépression de l'amplificateur (1) d'effort de freinage. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne (18) de dépression est reliée au dispositif (8) à effet Venturi par un piquage sur la ligne (7) de dérivation au niveau d'un étranglement (9) du dispositif à effet Venturi et par un autre piquage (21) en aval dudit étranglement (9). 3. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vanne (24) est une électrovanne. 4. Procédé de commande d'un ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend : -une étape (50) dans laquelle on vérifie si la dépression de l'amplificateur (1) d'effort de freinage est suffisante, -une étape (51, 51') dans laquelle on vérifie si le boitier (12) est vide de vapeurs de carburant, - une étape (52) de commande d'ouverture totale de la vanne (24) lorsque le boitier (12) est vide et que la dépression de l'amplificateur (1) d'effort de freinage est insuffisante. 5. Procédé de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de fermeture totale de la vanne (24) lorsque le boitier (12) est vide et que la dépression de l'amplificateur (1) d'effort de freinage est suffisante. 6. Procédé de commande selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce »que lorsque le boitier (12) n'est pas vide, on régule de partielle à complète l'ouverture de la vanne (24) en fonction de conditions déterminées de fonctionnement du moteur. 7. Procédé de commande selon la revendication 6, caractérisé en ce que les conditions déterminées de fonctionnement du moteur comprennent la vérification que le moteur n'est pas en coupure d'injection, que les injecteurs ne sont pas sur leur temps d'injection minimum, que l'avance à allumage n'est pas sur sa borne maximum. 8. Procédé de commande selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que lorsque le boitier (12) n'est pas vide, on régule de partielle à complète l'ouverture de la vanne (24) en fonction du taux de vapeur de carburant que l'on sait envoyer à l'admission. 9. Moteur à combustion interne à allumage commandé atmosphérique, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 commandé par un procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 8.20