Brevet FR3162248A1 — publié le 20251121

Un aspect de l’invention concerne un procédé 100 de détermination d'un volume d'air d'une réserve d'air pour un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile, le véhicule comportant un catalyseur d'échappement, lorsqu’une demande de chauffage du catalyseur d'échappement est détectée par des moyens de contrôle du véhicule, le procédé exécuté, via les moyens de contrôles, les étapes de : Déterminer 101 un régime moteur ; Déterminer 102 une consigne de couple ; Déterminer 103 une température de liquide de refroidissement du moteur ; Déterminer 104 un premier volume d'air pour la réserve d'air en fonction du régime moteur, de la consigne de couple et de la température déterminées; Déterminer 105 une pression atmosphérique ; Lorsque la pression atmosphérique déterminée est inférieure à un seuil de pression atmosphérique, déterminer 106 un deuxième volume d'air inférieur au premier volume d'air. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 2 PROCÉDÉ DE DÉTERMINATION D’UN VOLUME D’AIR D’UNE RÉSERVE D’AIR POUR UN MOTEUR À COMBUSTION INTERNE D’UN VÉHICULE La présente invention se rapporte à un procédé de détermination d’un volume d’air d’une réserve d’air pour un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile, ledit volume d’air étant utilisé pour augmenter la température du catalyseur d’échappement du véhicule. Le domaine technique de l’invention est donc celui du contrôle la réserve d’air pour augmenter la température d’un catalyseur d’échappement. Un moteur à combustion interne comprend un nombre sélectionné de cylindres, chacun formant une chambre de combustion, apte à permettre la combustion d'un mélange d’air et de carburant. Cette combustion est supervisée par un calculateur, également désigné sous l'appellation contrôle moteur, configuré pour ajuster, via l'intermédiaire d'actionneurs, différents paramètres de fonctionnement du moteur influant sur cette combustion, à titre exemple, la régulation de la quantité d’air admise dans les cylindres, la masse de carburant injecté, ainsi que l'allumage pour déclencher la combustion. Les gaz d’échappement, et plus particulièrement les polluants comme le monoxyde de carbone, les oxydes d’azote et les hydrocarbures imbrulés, issus de la combustion sont usuellement traités au moyen d’un catalyseur d’échappement. Afin de traiter efficacement ces polluants, la température du catalyseur doit avoisiner 400°C. Lorsque le catalyseur d’échappement est à température ambiante, par exemple lors d'un démarrage du moteur, afin d'atteindre la température du catalyseur optimale de 400°C, une quantité d’air supplémentaire au bon fonctionnement du moteur est injectée dans le moteur. En effet, l’apport en oxygène dans le moteur contribue efficacement à l’augmentation de la température à l’échappement et donc à celle du catalyseur. Dans l’objectif de réaliser cette opération, on pilote l’ouverture du papillon d’air d’admission de sorte à stocker un volume d’air prédéterminé dans une réserve d’air. Puis, ce volume d’air prédéterminé stocké dans la réserve d’air est injecté dans les cylindres du moteur de sorte à augmenter l’apport en oxygène dans le moteur, et donc la température des gaz d’échappement. Le volume d’air stocké est habituellement déterminé par trois paramètres, à savoir le régime moteur, la consigne de couple correspondant à l’enfoncement de la pédale d’accélérateur et la valeur de la température du liquide de refroidissement du moteur. Par ailleurs, il convient de noter que la stabilité du régime d'un moteur est très complexe à assurer et dépend de nombreux facteurs, notamment de la pression atmosphérique et de l’activation de la fonction de chauffe du catalyseur. En fonctionnement à haute altitude, comme la masse volumique de l’air est modifiée, la contre pression à l’échappement ainsi que les pertes de charge présentent habituellement dans le moteur sont modifiées et peuvent mener à un comportement vibratoire du moteur ressenti comme désagréable pour le conducteur, voire à une situation de calage du moteur, engendrant donc un risque sécuritaire. Ces phénomènes sont accentués lors de la réalisation de la chauffe du catalyseur. On connait par ailleurs du document CN-A-116608031 une stratégie de contrôle permettant de réguler l’apport en oxygène dans le catalyseur lorsque le véhicule circule en altitude. Comme la masse volumique de l’air diminue en altitude, afin de pouvoir assurer la chauffe du catalyseur, la stratégie proposée consiste à augmenter le volume d’air stocké dans la réserve d’air. Si cette stratégie permet d’améliorer la chauffe du catalyseur à haute altitude, elle accentue encore plus le risque de comportement vibratoire du moteur, voire de calage du moteur. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en proposant un procédé permettant d’éviter un comportement vibratoire du moteur à combustion interne lors d’une chauffe du catalyseur d’échappement à haute altitude. Dans ce contexte, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un procédé de détermination d’un volume d’air d’une réserve d’air pour un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile, le véhicule comportant un catalyseur d’échappement, lorsqu’une demande de chauffe du catalyseur d’échappement est détectée par des moyens de contrôle du véhicule, le procédé exécute, via les moyens de contrôles, les étapes de : Déterminer un régime moteur ; Déterminer une consigne de couple ; Déterminer une température de liquide de refroidissement du moteur ; Déterminer un premier volume d’air pour la réserve d’air en fonction du régime moteur, de la consigne de couple et de la température déterminés. Le procédé selon cet aspect de l’invention est remarquable en ce qu’il exécute en outre, via les moyens de contrôle, les étapes de : Déterminer une pression atmosphérique ; Lorsque la pression atmosphérique déterminée est inférieure à un seuil de pression atmosphérique, déterminer un deuxième volume d’air inférieur au premier volume d’air. Grâce au procédé selon l’invention, on tient compte de la pression atmosphérique pour réguler le volume d’air en vue d’une chauffe catalyseur. Plus particulièrement, on abaisse le volume d’air lorsque le la pression atmosphérique diminue, autrement dit lorsque le véhicule se trouve à haute altitude. Plus particulièrement, le deuxième volume d’air inférieur au premier volume d’air permet d’éviter un comportement vibratoire du moteur à combustion interne qui serait dû à une modification générée par la diminution de la pression atmosphérique, de la contre pression à l’échappement ainsi que des pertes de charge. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé selon cet aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Selon un aspect non limitatif de l’invention, le seuil de pression atmosphérique est compris entre 701,37hPa et 780h.Pa Selon un aspect non limitatif de l’invention, le premier volume d’air est déterminé par le produit d’un volume d’air initial et d’un coefficient ; Le volume d’air initial étant déterminé au moyen d’une première cartographie renseignant des valeurs de volume d’air initial en fonction de valeurs de régime moteur et de valeurs de consigne de couple ; Le coefficient étant déterminé au moyen d’une deuxième cartographie renseignant des valeurs de coefficient en fonction de valeurs de température de liquide de refroidissement. Selon un aspect non limitatif de l’invention, le deuxième volume d’air est déterminé en appliquant un pourcentage de diminution au premier volume d’air. Selon un aspect non limitatif de l’invention, le pourcentage de diminution est déterminé au moyen d’une troisième cartographie renseignant des valeurs de pourcentage de diminution en fonction de valeurs de pression atmosphérique. Selon un aspect non limitatif de l’invention, il comporte une étape d’injecter le deuxième volume d’air dans la réserve d’air. Selon un aspect non limitatif de l’invention, le deuxième volume d’air est injecté dans la réserve d’air en pilotant, via les moyens de contrôle, un papillon d’admission d’air que comporte le moteur à combustion interne. Un autre aspect de l’invention se rapporte à un véhicule automobile comportant un moteur à combustion interne, un catalyseur d’échappement, une réserve d’air et des moyens de contrôle configurés pour exécuter les étapes du procédé selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités. Un autre aspect de l’invention concerne un produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur. Le produit programme d’ordinateur comprend des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. FIG. 1 illustre, de façon schématique, un véhicule selon un mode de réalisation non limitatif de l’invention. FIG. 2 illustre un diagramme d’étapes d’un procédé de détermination d’un volume d’air d’une réserve d’air pour un moteur à combustion interne équipant un véhicule tel que celui représenté à la FIG. 1 . Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. La FIG. 1 illustre un véhicule 1 automobile. Le véhicule 1 comporte notamment, d’amont en aval de la circulation d’air, un boitier de papillon 2 ; une réserve d’air 3, également dénommée plénum ; un moteur à combustion interne 4 ; et un catalyseur d’échappement 5. Le véhicule 1 comporte en outre des moyens de contrôle 6. Ces moyens de contrôle 6 sont configurés pour exécuter les étapes d’un procédé 100 de détermination d’un volume d’air de la réserve d’air 3 du moteur à combustion interne 4 équipant le véhicule 1 automobile tel que celui illustré à la FIG. 2 . Le procédé 100 comporte une étape de déterminer 101 un régime moteur, par exemple en tours par minute. Le procédé 100 comporte également une étape de déterminer 102 une consigne de couple, par exemple en newton mètre. Cette consigne de couple correspond par exemple à une course d’enfoncement de la pédale d’accélérateur du véhicule 1. Cette consigne de couple reflète le souhait d’utilisateur en termes d’accélération du véhicule. Le procédé 100 comporte aussi une étape de déterminer 103 une température de liquide de refroidissement du moteur à combustion interne 4. Selon un mode de réalisation non limitatif, cette température de liquide de refroidissement peut être mesurée par un capteur de température. Le procédé 100 comporte ensuite une étape de déterminer 104 un premier volume d’air de la réserve d’air 3. Ce premier volume d’air est déterminé en fonction du régime moteur précédemment déterminé lors de l’étape 101, de la consigne de couple précédemment déterminée lors de l’étape 102 et de la température du liquide de refroidissement précédemment déterminée lors de l’étape 103. Selon un mode de réalisation non limitatif, le premier volume d’air est déterminé par le produit d’un volume d’air initial et d’un coefficient. Selon un mode de réalisation non limitatif, le volume d’air initial est déterminé au moyen d’une première cartographie C1. Cette première cartographie C1 renseigne des valeurs de volume d’air initial en fonction de valeurs de régime moteur et de valeurs de consigne de couple. Ainsi, à partir d’un régime moteur déterminé et d’une consigne de couple déterminée, il est possible de sélectionner le volume d’air initial du produit. Selon un mode de réalisation non limitatif, le coefficient du produit est déterminé au moyen d’une deuxième cartographie C2. Cette deuxième cartographie C2 renseigne des valeurs de coefficient en fonction de valeurs de température de liquide de refroidissement. Ainsi, à partir d’une température de liquide de refroidissement du moteur à combustion interne 4 déterminée, il est possible de sélectionner le coefficient du produit. Le procédé 100 comporte en outre une étape de déterminer 105 une pression atmosphérique. Cette pression atmosphérique peut être mesurée au moyen d’un capteur de pression (non illustré) que comporte le véhicule 1, puis transmise aux moyens de contrôle 6. Lorsque la pression atmosphérique déterminée est inférieure à un seuil de pression atmosphérique, le procédé 100 comporte une étape de déterminer 106 un deuxième volume d’air inférieur au premier volume d’air. Selon un mode de réalisation non limitatif, ce seuil de pression atmosphérique peut être compris entre 701,37 hPa et 780hPa, ce qui correspond à une altitude respectivement de 3000m et 2000m. Selon un mode de réalisation non limitatif, le deuxième volume d’air est déterminé en appliquant un pourcentage de diminution au premier volume d’air. Par exemple, le pourcentage de diminution est déterminé au moyen d’une troisième cartographie C3 renseignant des valeurs de pourcentage de diminution en fonction de valeurs de pression atmosphérique. Ainsi, à partir de la pression atmosphérique déterminée lors de l’étape 105, il est possible de sélectionner le pourcentage de diminution. Afin d’éviter un mauvais fonctionnement du moteur à combustion interne 4 à haute altitude, le deuxième volume d’air déterminé par le procédé 100 selon l’invention est inférieur au premier volume d’air initialement prévu par les procédés de l’art antérieur pour augmenter la température du catalyseur d’échappement 5. Une fois que le deuxième volume d’air est déterminé, le procédé 100 comporte une étape d’injecter 107 le deuxième volume d’air dans la réserve d’air 3 en pilotant, via les moyens de contrôle 6, le boitier papillon 2 d’admission d’air. . Puis, ce deuxième volume d’air prédéterminé stocké dans la réserve d’air 3 est injecté dans les cylindres du moteur à combustion interne 4 de sorte à augmenter l’apport en oxygène dans le moteur à combustion interne 4, et donc par voie de conséquence la température du catalyseur d’échappement 5. Procédé (100) de détermination d’un volume d’air d’une réserve d’air (3) pour un moteur (4) à combustion interne équipant un véhicule (1) automobile, ledit véhicule (1) comportant un catalyseur d’échappement (5), lorsqu’une demande de chauffe du catalyseur d’échappement (5) est détectée par des moyens de contrôle (6) dudit véhicule (1), ledit procédé (100) exécute, via lesdits moyens de contrôles (6), les étapes de : Déterminer (101) un régime moteur ; Déterminer (102) une consigne de couple ; Déterminer (103) une température de liquide de refroidissement dudit moteur (4) ; Déterminer (104) un premier volume d’air pour ladite réserve d’air (3) en fonction dudit régime moteur, de ladite consigne de couple et de ladite température déterminés ; ledit procédé (100) étant caractérisé en ce qu’il exécute en outre, via lesdits moyens de contrôle (6), les étapes de : Déterminer (105) une pression atmosphérique ; Lorsque ladite pression atmosphérique déterminée est inférieure à un seuil de pression atmosphérique, déterminer (106) un deuxième volume d’air inférieur audit premier volume d’air. Procédé (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le seuil de pression atmosphérique est compris entre 701,37 hPa et 780hPa.. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier volume d’air est déterminé par le produit d’un volume d’air initial et d’un coefficient; ledit volume d’air initial étant déterminé au moyen d’une première cartographie (C1) renseignant des valeurs de volume d’air initial en fonction de valeurs de régime moteur et de valeurs de consigne de couple; ledit coefficient étant déterminé au moyen d’une deuxième cartographie (C2) renseignant des valeurs de coefficient en fonction de valeurs de température de liquide de refroidissement. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième volume d’air est déterminé en appliquant un pourcentage de diminution au premier volume d’air. Procédé (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pourcentage de diminution est déterminé au moyen d’une troisième cartographie (C3) renseignant des valeurs de pourcentage de diminution en fonction de valeurs de pression atmosphérique. Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’injecter (107) le deuxième volume d’air dans la réserve d’air (3). Procédé (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le deuxième volume d’air est injecté dans la réserve d’air (3) en pilotant, via les moyens de contrôle (6), un papillon d’admission d’air (2) que comporte le moteur à combustion interne (4). Véhicule (1) automobile comportant un moteur à combustion interne (4), un catalyseur d’échappement (5) et une réserve d’air (3), ledit véhicule (1) étant caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de contrôle (6) configurés pour exécuter les étapes du procédé (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur.