Brevet FR3088382A1 — publié le 20200515

L'invention a pour domaine technique la commande d'un moteur à combustion, et plus particulièrement la commande de la pompe à carburant d'un tel moteur. Lorsque la température du carburant descend en dessous d'une température 5 prédéterminée, le carburant est trop froid pour être vaporisé de façon efficace. Cela est notamment le cas pour les carburants comprenant tout ou partie d'éthanol. Les solutions existantes comprennent l'utilisation de bougies de chauffage ou d'un réchauffeur de carburant. Ces solutions impliquent des composants additionnels augmentant le coût du 10 système ainsi que sa complexité et sa maintenance. Il existe un besoin pour un procédé de commande d'un moteur à combustion interne permettant de réchauffer le carburant sans composant additionnel. L'invention a pour objet un procédé de commande d'un moteur à combustion interne muni d'une pompe à carburant équipée d'une soupape d'admission digitale, 15 comprenant les étapes suivantes : - on commande la pompe à carburant en réchauffage en commandant la fermeture de la soupape d'admission digitale puis en commandant la mise en rotation de la pompe à carburant à une vitesse de rotation prédéterminée, - lorsqu'une durée prédéterminée est écoulée, 20 - on commande la pompe à carburant en injection de carburant de sorte à augmenter la pression dans le rail commun d'injection en vue de l'injection de carburant pour le démarrage du moteur à combustion interne. Avant de commander la fermeture de la soupape d'admission digitale, on peut déterminer si la température du carburant alimentant la pompe à carburant est inférieure à 25 une température prédéfinie, notamment la température de vaporisation du carburant, si tel n'est pas le cas, le procédé se poursuit par la commande de la pompe à carburant en injection de carburant. On peut commander la mise en rotation de la pompe à carburant en commandant le fonctionnement d'un démarreur ou d'un alterno-démarreur. 30 Le carburant peut être de l'éthanol. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 illustre les principaux éléments d'une pompe à carburant muni 35 d'une soupape d'admission digitale, et 2 - la figure 2 illustre les principales étapes d'un procédé de commande selon l'invention. Un moteur à combustion interne tel que commandé par le procédé de commande décrit ici, comprend une pompe à carburant à haute pression munie d'une 5 soupape d'admission digitale, configurée pour interrompre la circulation du carburant dans la pompe. Parmi les pompes à haute pression pour l'alimentation d'un rail commun d'injection, on connaît les pompes dites à soupape d'admission digitale DIV (acronyme anglophone pour « Digital Intel Valve ») pour lesquelles une soupape d'entrée digitale est 10 commandée électro-mécaniquement pour admettre le carburant dans une chambre de pompage et en empêcher le reflux lors de la compression commandée en fonction de la position angulaire d'une came excentrique entraînant un piston de compression. Sur la figure 1, on peut voir une telle pompe référencée 1, comprenant une soupape d'entrée digitale 2 commandant la mise en connexion de la chambre de 15 pompage avec une admission de carburant 3, un piston 5 disposé dans la chambre de pompage, la chambre de pompage étant mise en relation avec un rail commun d'injection 6 par un dispositif anti-retour 7. La came excentrique entraînant le piston 5 n'est pas représentée. Lorsque la soupape d'admission digitale 2 de la pompe DIV 1 est en position 20 ouverte, la pompe DIV 1 est soumise à une succession d'admissions et de reflux de carburant tout au long de la rotation de la came excentrique entraînant le piston 5 de compression. Lors de la descente du piston 5, le carburant est admis et lors de la remontée du piston 5, le carburant reflue. Lorsque la soupape d'admission digitale 2 est commandée fermée, le reflux 25 de carburant est interrompu et le carburant admis dans la chambre de compression est comprimé lors de la remontée du piston 5. Dès que la pression du carburant dépasse la pression du carburant dans le rail commun 6, la force exercée par le carburant comprimé vainc la force appliquée sur le dispositif anti-retour 7 par le carburant comprimé dans le rail commun 6. 30 Plusieurs admissions de carburant dans le rail commun d'injection sont nécessaires afin d'en élever la pression au-delà de la pression d'ouverture des injecteurs afin d'admettre du carburant dans le moteur à combustion interne. Dans un milieu fermé, un fluide soumis à des alternances de compressions et de détentes à haute fréquence fait apparaître une différence entre la quantité de travail 35 consommée lors de la compression par rapport à la quantité de travail fournie lors de la détente. La différence de travail est alors transformée en chaleur à l'intérieur du fluide. 3 Pour réchauffer le carburant admis, on applique ce fonctionnement en convertissant le travail mécanique de la pompe en élévation de température. Les conditions d'un milieu fermé sont obtenues en fermant la soupape d'admission digitale 2 de sorte à interrompre l'admission de carburant et en maintenant ladite soupape fermée sur plusieurs rotations complètes de la came excentrique entraînant le piston 5. Du fait de la fréquence élevée de compression du piston, il apparaît une différence de pression entre le fluide au niveau des parois par rapport à la pression moyenne. Par fréquence élevée de compression, on entend une vitesse de rotation de 600 tours/min de la came excentrique entraînant le piston de la pompe à carburant, soit une vitesse de rotation de 300 tours/min du moteur à combustion interne. La quantité de travail consommée est alors plus grande que la quantité de travail fournie à la détente. La différence de travail est alors transformée en chaleur à l'intérieur du fluide. La chaleur ainsi générée est absorbée par les parois de la chambre de compression et restituée au carburant lors des cycles d'injection suivants. Le procédé de commande d'un moteur à combustion interne comprend les étapes suivantes illustrées par la figure 2. Au cours d'une première étape 11, on détermine si la température du carburant alimentant la pompe à carburant est inférieure à une température prédéfinie, notamment la température de vaporisation du carburant. Si tel n'est pas le cas, le procédé reprend à la première étape 11. Si tel est le cas, le procédé se poursuit par une deuxième étape 12 au cours de laquelle on commande la fermeture de la soupape d'admission digitale puis on commande la mise en rotation de la pompe. Dans un mode de fonctionnement particulier, le moteur à combustion interne étant arrêté, on commande la mise en rotation de la pompe en commandant le fonctionnement d'un démarreur ou d'un alterno-démarreur. Il est à noter que la quantité de carburant présente dans la pompe lors du démarrage du chauffage du carburant est insuffisante pour augmenter la pression dans le rail commun d'injection au-delà de la pression d'ouverture des injecteurs de carburant. Le fonctionnement de la pompe en continu avec la soupape d'admission digitale fermée ne risque donc pas d'injecter de carburant dans le moteur à combustion interne. Il est également à noter que la quantité de carburant restant dans la pompe après la première rotation est environ égale au volume mort restant lorsque le piston est au point mort haut. Cette quantité de carburant représente une fraction du volume de la chambre de pompage de sorte que le couple requis du démarreur est réduit. L'appel de courant du démarreur sur la batterie est alors également réduit, ce qui limite la chute de tension de la batterie. 4 Lorsqu'une durée prédéterminée est écoulée, le procédé se poursuit par une troisième étape 13 au cours de laquelle on commande la pompe à carburant en injection de carburant par le biais de fermetures ponctuelles de la soupape d'admission digitale tel que décrit plus haut, de sorte à augmenter la pression dans le rail commun d'injection en 5 vue de l'injection REVENDICATIONS1. Procédé de commande d'un moteur à combustion interne muni d'une pompe à carburant (1) équipée d'une soupape d'admission digitale (2), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - on commande la pompe à carburant (1) en réchauffage en commandant la fermeture de la soupape d'admission digitale (2) puis en commandant la mise en rotation de la pompe à carburant (1) à une vitesse de rotation prédéterminée, - lorsqu'une durée prédéterminée est écoulée, on commande la pompe à carburant (1) en injection de carburant de sorte à augmenter la pression dans le rail commun d'injection en vue de l'injection de carburant pour le démarrage du moteur à combustion interne. 2. Procédé de commande selon la revendication précédente, dans lequel, avant de commander la fermeture de la soupape d'admission digitale (2), on détermine si la température du carburant alimentant la pompe à carburant (1) est inférieure à une température prédéfinie, notamment la température de vaporisation du carburant, si tel n'est pas le cas, le procédé se poursuit par la commande de la pompe à carburant (1) en injection de carburant. 3. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, on commande la mise en rotation de la pompe à carburant (1) en commandant le fonctionnement d'un démarreur ou d'un alterno-démarreur. 4. Procédé de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le carburant est de l'éthanol.