Brevet FR3140173A1 — publié le 20240329

L'invention porte sur un procédé de détection d'une fuite de gaz au niveau d'une ligne secondaire de ventilation des gaz (LG) et/ou d'une valve de régulation de pression (RV) destinés à un moteur thermique de véhicule automobile comportant en outre une culasse (C2), un boîtier d'admission des gaz (AG) et un déshuileur (D), ledit procédé comportant: - une étape de mesure d'une pression (AP1) en aval du boîtier d’admission des gaz (AG), - un étape de mesure d'une pression (AP2) dans le déshuileur (D), et - une étape de diagnostic d'une fuite de gaz au niveau de la ligne secondaire de ventilation des gaz (LG) et/ou de la valve de régulation de pression (RV) si la pression (AP2) dans le déshuileur (D) est supérieure à la pression (AP1) en aval du boîtier d'admission des gaz (AG) à laquelle s’ajoute une perte de charge (DP) dans la culasse (C2) et un seuil déterminé (S1). Figure 1 PROCÉDÉ DE DETECTION D'UNE FUITE DE GAZ DANS UN CIRCUIT DE VENTILATION D'UN MOTEUR THERMIQUE La présente invention porte sur un procédé de détection d'une fuite de gaz dans un circuit de ventilation d'un moteur thermique. Les moteurs thermiques présentent des passages de gaz de combustion entre les pistons et les cylindres qui débouchent dans le carter moteur relié au volume intérieur de la culasse et à un déshuileur. L’invention propose une solution complémentaire à la demande co-pendante FR2207859 qui décrit un procédé permettant de détecter un clapet de charge partielle dans un état colmaté. Cette stratégie est basée sur l'utilisation d’un capteur de pression situé en interne du déshuileur et d'un capteur de pression mesurant une pression située en aval du boîtier d'admission des gaz. Lors d’essais, l'entité inventive a mis en évidence que la stratégie initialement prévue pour la détection du colmatage du clapet de charge partielle permet également de détecter une fuite au niveau du système de ventilation. En effet, lorsqu’il y a une fuite de gaz vers l’extérieur, au niveau d'une valve de régulation de pression ou d'une ligne secondaire de ventilation des gaz dite également ligne de "blow-by" en anglais permettant d'assurer une recirculation des gaz imbrulés depuis les cylindres vers l'admission, la pression vue par le déshuileur n’est plus la pression plenum mais une pression proche de la pression atmosphérique. On passe alors par exemple d'une pression de 200mbar absolu au ralenti à une pression de 980mbar absolu au niveau du déshuileur. Les valeurs sont indiquées à titre illustratif et dépendent bien évidemment du type de moteur utilisé. L’air admis via la fuite fait augmenter la pression au niveau du plenum, qui, malgré la fermeture du boîtier papillon passe par exemple de 200mbar absolu à 500mbar absolu. Cette situation conduit à un écart de pression entre la mesure du capteur de déshuileur et la mesure de pression au niveau du plenum par exemple de 980-500=480mbar alors que dans le cas fonctionnel, l'écart entre les pressions mesurées sur ce point de fonctionnement ne correspond qu’aux pertes de charges internes pour le débit des gaz de recirculation ainsi que le débit d’air de dilution, qui n’excèdent pas 30mbar par exemple. Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de détection d'une fuite de gaz au niveau d'une ligne secondaire de ventilation des gaz et/ou d'une valve de régulation de pression destinés à un moteur thermique de véhicule automobile comportant en outre une culasse, un boîtier d'admission des gaz et un déshuileur, ledit procédé comporte: - une étape de mesure d'une pression en aval du boîtier d’admission des gaz, - un étape de mesure d'une pression dans le déshuileur, et - une étape de diagnostic d'une fuite de gaz au niveau de la ligne secondaire de ventilation des gaz et/ou de la valve de régulation de pression si la pression dans le déshuileur est supérieure à la pression en aval du boîtier d'admission des gaz à laquelle s’ajoute une perte de charge dans la culasse et un seuil déterminé. Selon une mise en œuvre de l'invention, ledit procédé comporte en outre une étape de confirmation pour confirmer un diagnostic d'une fuite de gaz au niveau de la ligne secondaire de ventilation des gaz et/ou de la valve de régulation de pression si la pression dans le déshuileur reste supérieure à la pression en aval du boîtier d'admission des gaz à laquelle s’ajoute la perte de charge dans la culasse et un seuil déterminé, pendant une durée de confirmation. Selon une mise en œuvre de l'invention, l'étape de diagnostic est limitée à une plage de détection en fonction d’un régime moteur minimal et d’un régime moteur maximal couplés à une charge moteur minimale et une charge moteur maximale. Selon une mise en œuvre de l'invention, l'étape de diagnostic est limitée à une plage de détection en fonction d’une pression plénum minimale et d'une pression plénum maximale. Selon une mise en œuvre de l'invention, l'étape de diagnostic est activée si une température d’huile est inférieure à une température estimée d’évaporation d’éthanol contenu dans l’huile. Selon une mise en œuvre de l'invention, l'étape de diagnostic est activée si une pression en amont du boîtier d'admission des gaz est supérieure à la pression en aval du boîtier d'admission des gaz. Selon une mise en œuvre de l'invention, la pression en amont du boîtier d'admission des gaz est calculée sur la base d’une mesure de pression atmosphérique et d’un modèle. Selon une mise en œuvre de l'invention, ledit procédé comporte en outre une étape d’alerte pour signaler une fuite de gaz au niveau de la ligne secondaire de ventilation des gaz et/ou de la valve de régulation de pression. L'invention a également pour objet un calculateur comportant une mémoire stockant des instructions logicielle pour la mise en œuvre du procédé précédemment défini. L'invention concerne en outre un véhicule automobile comprenant un calculateur précédemment défini. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention. illustre schématiquement un moteur thermique mettant en œuvre le procédé selon l'invention de détection d'une fuite de gaz au niveau d'une ligne secondaire de ventilation des gaz et/ou d'une valve de régulation de pression; illustre schématiquement un détail d’un procédé selon l'invention de détection d'une fuite de gaz au niveau d'une ligne secondaire de ventilation des gaz et/ou d'une valve de régulation de pression. La présente un moteur thermique comportant un carter C1 équipé d’une culasse C2. La culasse C2 est fixée sur le dessus du carter C1 et couvre des cylindres pour fermer les chambres de combustion (non représentées). Un tube d’admission TA reçoit de l’air issu d’un refroidisseur R par l’intermédiaire d’un boîtier d’admission des gaz AG. Le refroidisseur R est connecté à un turbocompresseur TC, lui-même connecté à un tube de sortie TS dans la culasse C2. Le moteur illustré comprend en outre une pompe à vide VP. Un filtre à air FA est connecté à une entrée du turbocompresseur TC. Le carter C1 comprend une première dérivation connectant le tube d’admission TA à la culasse C2 avec en entrée de culasse C2, un premier clapet antiretour V1, pouvant être appelé clapet de charge partielle. Le carter C1 comprend en outre une valve de régulation de pression RV débouchant dans la culasse C2. La sortie de la culasse C2 est équipée d’une ligne secondaire de ventilation des gaz LG, terminée par un deuxième clapet antiretour V2, pouvant être appelé clapet de forte charge, connecté à un dispositif de chauffage H, et débouchant entre le turbocompresseur TC et le filtre à air FA. Le moteur thermique est en outre équipé d’une ligne d’air frais LA débouchant d’une part entre le filtre à air FA et le deuxième clapet antiretour V2 ; et d’autre part dans une chambre accessoire du déshuileur D communiquant avec le reste de la culasse C2, au niveau d’un clapet correspondant V3. L’invention utilise le premier clapet antiretour V1, un capteur plénum ou premier capteur de pression absolu AP1, et un deuxième capteur de pression absolu AP2. Le premier capteur de pression absolue AP1 est disposé de sorte à mesurer une pression en aval du boîtier d’admission des gaz AG. Le premier clapet antiretour V1 est disposé en entrée de la culasse C2, en aval de la dérivation du tube d’admission TA. Un deuxième capteur de pression absolue AP2 est disposé de sorte à mesurer une pression dans le déshuileur D monté sur la culasse C2, en aval de la membrane de régulation de pression gaz carter, et en amont des clapets de charge partielle V1 et pleine charge V2. Le diagnostic de détection d'une fuite de gaz au niveau de la ligne secondaire de ventilation des gaz LG et/ou de la valve de régulation de pression RV est basé sur une comparaison entre la pression mesurée au niveau du déshuileur (mesurée par le capteur AP2) et la pression dans la culasse (en aval du boîtier d’admission des gaz AG - ou boîtier papillon ou "throttle" en langue anglaise) mesurée par le capteur AP1. Le capteur AP2 utilisé est un capteur de pression absolue qui a les mêmes caractéristiques que le capteur pression plenum AP1. L'étape de diagnostic peut être limitée à une plage de détection L1 en fonction d’un régime moteur N minimal noté Nmin et d’un régime moteur N maximal noté Nmax couplés à une charge moteur C minimale notée Cmin et une charge moteur C maximale notée Cmax. L'étape de diagnostic n'est donc pas mise en œuvre en dehors de cette plage L1. En outre, l'étape de diagnostic peut être limitée à une plage de détection L2 en fonction d’une pression plénum P AP1 minimale et une maximale. L'étape de diagnostic n'est donc pas mise en œuvre en dehors de la plage L2. De plus, la stratégie peut utiliser un signal de température d’huile relative à l’huile mesurée à la rampe du carter C1. Un capteur de température peut être prévu à cet effet dans la rampe d’huile carter. Ainsi, la stratégie de détection peut être activée si une température d’huile (Thuile) est inférieure à une température estimée d’évaporation d’éthanol contenu dans l’huile. Cette température d’évaporation dépend des conditions physico-chimiques, de la température et de la pression, ainsi que de la pureté de l’éthanol. Les signaux des capteurs de pression sont de préférence filtrés (filtres F1). De préférence, on met en œuvre une condition d’application sur la base d’une pression amont P1 et de la pression plénum P AP1 . Si la pression amont P1 est supérieure à la pression plénum P AP1 , avec en outre les limitations susvisées, alors le diagnostic est effectué. La pression amont P1 peut être calculée sur la base d’une mesure de pression atmosphérique P0 et d’un modèle. Le diagnostic est réalisé sur la base des valeurs de pression P AP1 , P AP2 . Les signaux des capteurs de pression AP1, AP2 sont de préférence filtrés au moyen d’un filtre F1, notamment un filtre passe-bas. Le diagnostic dépend en outre d’un calcul d'une perte de charge DP, notamment d'un retour charge partielle, dans la culasse à partir d’une matrice de régimes N et de charges C. Les régimes du moteur thermique sont par exemple (en tr/min) : 750, 1000, 2000, 3000, 4000, et 5000. Les charges du moteur thermique sont par exemple (en N.m) : 0, 10, 20, 30, 40, 80, 100. Si le diagnostic est activé, et si la pression P AP2 est supérieure à la pression P AP1 à laquelle s’ajoute la perte de charge DP et un seuil déterminé S1, alors cela peut signifier qu'il existe une fuite de gaz au niveau de la ligne secondaire de ventilation des gaz LG et/ou de la valve de régulation de pression RV. De préférence, si cela est maintenu pendant une durée de confirmation Tconf, par exemple de 2s, alors le diagnostic est confirmé. Dans ce cas, une alerte est communiquée à l’utilisateur. Alternativement, l'alerte pourrait être communiquée à l'utilisateur sans attendre la période de confirmation. Dans la mise en œuvre préférée, la stratégie est donc active dans la plage atmosphérique de fonctionnement du moteur, ainsi que dans des domaines plus restreints relatives au régime, couple, ainsi qu’à la pression plenum P AP1 mesurée. Il est aussi possible de ne pas réaliser le diagnostic lors des phases d’évaporation de l’éthanol contenu dans l’huile, qui peuvent conduire à des hausses significatives de débit de ventilation des gaz (« blow-by » en langue anglaise), entrainant alors des pertes de charges significatives dans le système, et donc un risque éventuel de fausse détection. Les signaux entrants (mesures des capteurs) sont filtrés afin de limiter les phénomènes transitoires qui pourraient conduire à une fausse détection. L’activation et la levée du défaut est ensuite conditionnée par une durée de confirmation. Les valeurs sont données à titre indicatif. Il est à noter que cette stratégie de détection d'une fuite de gaz au niveau de la ligne secondaire de ventilation des gaz LG et/ou de la valve de régulation de pression RV est dépendante de la géométrie d'une restriction interne d'une branche aval du déshuileur D interne à la culasse qui génère des pertes de charges. Si la restriction interne de la branche aval du déshuileur D ne génère pas suffisamment de pertes de charges, il est possible que les pressions P AP1 , P AP2 entre l’intérieur du déshuileur D et le plenum tendent à s’égaliser. Les conditions qui permettent un bon fonctionnement du diagnostic sont d’une part que la perte de charge entre l’atmosphère et le volume interne du déshuileur D où est mesurée la pression P AP2 soit faible lorsqu’il y a une fuite, et d’autre part que la perte de charge du retour interne à la culasse soit supérieure à un seuil afin de réaliser cette détection. L'invention a également pour objet un calculateur Calc comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention. L'invention a également pour objet un calculateur Calc comportant une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention. L'invention concerne en outre un véhicule comportant un calculateur selon l'invention. Procédé de détection d'une fuite de gaz au niveau d'une ligne secondaire de ventilation des gaz (LG) et/ou d'une valve de régulation de pression (RV) destinés à un moteur thermique de véhicule automobile comportant en outre une culasse (C2), un boîtier d'admission des gaz (AG) et un déshuileur (D), caractérisé en ce que ledit procédé comporte: - une étape de mesure d'une pression (AP1) en aval du boîtier d’admission des gaz (AG), - un étape de mesure d'une pression (AP2) dans le déshuileur (D), et - une étape de diagnostic d'une fuite de gaz au niveau de la ligne secondaire de ventilation des gaz (LG) et/ou de la valve de régulation de pression (RV) si la pression (AP2) dans le déshuileur (D) est supérieure à la pression (AP1) en aval du boîtier d'admission des gaz (AG) à laquelle s’ajoute une perte de charge (DP) dans la culasse (C2) et un seuil déterminé (S1). Procédé de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de confirmation pour confirmer un diagnostic d'une fuite de gaz au niveau de la ligne secondaire de ventilation des gaz (LG) et/ou de la valve de régulation de pression (RV) si la pression (AP2) dans le déshuileur (D) reste supérieure à la pression (AP1) en aval du boîtier d'admission des gaz (AG) à laquelle s’ajoute la perte de charge (DP) dans la culasse (C2) et un seuil déterminé (S1), pendant une durée de confirmation (Tconf). Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de diagnostic est limitée à une plage de détection (L1) en fonction d’un régime moteur minimal (Nmin) et d’un régime moteur maximal (Nmax) couplés à une charge moteur minimale (Cmin) et une charge moteur maximale (Cmax). Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape de diagnostic est limitée à une plage de détection (L2) en fonction d’une pression plénum (P AP1 ) minimale et d'une pression plénum maximale. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étape de diagnostic est activée si une température d’huile (Thuile) est inférieure à une température estimée d’évaporation d’éthanol contenu dans l’huile. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape de diagnostic est activée si une pression (P1) en amont du boîtier d'admission des gaz (AG) est supérieure à la pression (AP1) en aval du boîtier d'admission des gaz. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pression (P1) en amont du boîtier d'admission des gaz (AG) est calculée sur la base d’une mesure de pression atmosphérique (P0) et d’un modèle. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d’alerte pour signaler une fuite de gaz au niveau de la ligne secondaire de ventilation des gaz (LG) et/ou de la valve de régulation de pression (RV). Calculateur (Calc) comportant une mémoire stockant des instructions logicielle pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. Véhicule automobile comprenant un calculateur selon la revendication 9.