Brevet FR3153859A1 — publié le 20250411

L’invention concerne un procédé d’autorisation de démarrage d’un moteur thermique comportant les étapes suivantes : une étape de mesure de la valeur de commande de la pompe à air (E1) ; une étape de mesure de la commande de la vanne (E2) ; une étape de mesure de la température (E3) au niveau de la vanne ; une étape de calcul du débit de gaz au niveau de la pompe à air (E4) ; une étape de calcul du débit de gaz au niveau de la vanne (E5) ; une étape de calcul de la pression (E6) au niveau du moteur thermique ; et une étape de démarrage dudit moteur thermique (E7). L’invention concerne également un programme d’ordinateur, un moteur thermique et un véhicule comportant un tel moteur thermique. Figure de l’abrégé : Fig. 1 PROCEDE D’AUTORISATION DE DEMARRAGE D’UN MOTEUR THERMIQUE L’invention porte sur le domaine des moteurs thermiques, et plus particulièrement sur les émissions polluantes émises par ces moteurs lors du démarrage. Il est connu de l’art antérieur une demande de brevet US2009025689 qui décrit un procédé pour déterminer la volatilité du carburant lors d’un démarrage à froid d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile. L’objectif de l’invention est de minimiser la quantité de carburant à injecter dans ledit moteur pour le démarrer lorsque les températures extérieures sont inférieures à 10 degrés Celsius. En effet, lorsque la température extérieure baisse, les parties non volatiles du carburant restent liquides et sont évacuées par le système d’échappement sans avoir participer à la combustion. Pour compenser cette perte, il est nécessaire d’enrichir l’injection de carburant, c’est-à-dire d’augmenter la quantité de carburant à injecter. Cependant, cela entraîne une surconsommation de carburant par le moteur dudit véhicule, et par conséquent, une augmentation de la quantité de gaz polluants rejetés dans l’environnement par ledit véhicule. La première étape de mise en œuvre dudit procédé est de déterminer un pourcentage d’enrichissement en fonction d’une valeur stockée représentant la volatilité du carburant. La deuxième étape est de démarrer le moteur en utilisant le pourcentage d’enrichissement préalablement déterminé. La troisième étape consiste à déterminer une valeur prédictive de la qualité de démarrage, c’est-à-dire une valeur fictive déterminée avant d’effectuer un démarrage. La quatrième étape est de déterminer une valeur mesurée de la qualité de démarrage lors de l’augmentation de la vitesse du moteur. La cinquième étape réside dans la détermination d’une valeur de correction de ladite valeur stockée par la comparaison entre la valeur mesurée et la valeur prédictive de la qualité du démarrage. Lors d’une sixième étape, la valeur stockée pour la volatilité est corrigée en appliquant ladite valeur de correction. Ainsi, de cette façon, seule la quantité de carburant nécessaire au bon fonctionnement du moteur est injecté dans ledit moteur. De cette manière, ledit moteur ne consomme pas plus que nécessaire et les émissions de gaz polluants sont réduites. Cependant, un inconvénient subsiste. La partie volatile du carburant reste inchangée et, par conséquent, la consommation de carburant est toujours plus importante qu’elle ne le serait si l’entièreté du carburant injectée était utile à la combustion. Ainsi, les émissions de gaz polluants sont toujours plus importantes qu’elles ne devraient l’être. L’objectif de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en proposant un procédé d’autorisation de démarrage d’un moteur thermique plus rapide et sans impacter le système d’injection d’air secondaire permettant la réduction du taux d’émission de gaz polluants. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un procédé d’autorisation de démarrage d’un moteur thermique comportant un filtre à air et un système d’injection d’air secondaire, ledit filtre à air comportant un premier capteur de pression, ledit système d’injection d’air secondaire comportant une pompe à air, un second capteur de pression, un capteur de température et une vanne, ledit moteur thermique comprenant un moyen de mesure d’une valeur de commande de ladite pompe à air, un moyen de mesure d’une valeur de commande de ladite vanne, un moyen de mesure d’une valeur de température au niveau de ladite vanne, un moyen de calcul d’une valeur de débit de gaz au niveau de la pompe à air, un moyen de calcul d’une valeur de débit de gaz au niveau de la vanne, un moyen de calcul d’une valeur de pression au niveau dudit moteur thermique et un moyen de démarrage dudit moteur thermique, ledit procédé comporte les étapes suivantes : - une étape de mesure de la valeur de commande de la pompe à air ; - une étape de mesure de la valeur de commande de la vanne ; - une étape de mesure de la valeur de température au niveau de la vanne ; - une étape de calcul de la valeur de débit de gaz au niveau de la pompe à air ; - une étape de calcul de la valeur de débit de gaz au niveau de la vanne; - une étape de calcul de la valeur de pression au niveau du moteur thermique ; - une étape de de démarrage dudit moteur thermique lorsque, pendant une période de temps prédéterminée, ladite valeur de commande de la pompe à air est inférieure à une première valeur seuil, ladite valeur de commande de la vanne est inférieure à une deuxième valeur seuil, ladite valeur du débit de gaz à la pompe à air est inférieure à une troisième valeur seuil, ladite valeur du débit de gaz à la vanne est inférieure à une quatrième valeur seuil et ladite valeur de pression est inférieure à une cinquième valeur seuil. Grâce à l’invention, le démarrage dudit véhicule est plus rapide. De plus, le démarrage est plus sûr car il est assuré que le système d’injection d’air secondaire est inactif. De préférence, ladite étape de calcul d’une valeur du débit de gaz à la vanne est obtenu par la formule suivante : avec étant la valeur du débit de gaz à la vanne ; étant une valeur de section de ladite vanne ; étant la valeur de pression dans ledit système d’injection d’air secondaire, obtenue par ledit second capteur de pression ; étant la valeur de température au niveau de la vanne ; étant un coefficient de perte de charge de gaz lors du passage dans ladite vanne, basé sur ledit calcul du ratio de ladite valeur de pression dans ledit filtre à air obtenue par le premier capteur de pression et de ladite valeur de pression dans ledit système d’injection d’air secondaire obtenue par le second capteur de pression ; étant ladite valeur de pression dans le filtre à air obtenue par ledit premier capteur de pression. Avantageusement, ladite étape de calcul de la pression au niveau du moteur thermique s’effectue par le calcul du ratio d’une valeur de pression dans ledit filtre à air obtenue par ledit premier capteur de pression et d’une valeur de pression dans ledit système d’injection d’air secondaire obtenue par ledit second capteur de pression. Avantageusement, ladite pompe à air comportant un capteur de vitesse de rotation, lors de ladite étape de calcul de valeur de débit de gaz au niveau de la pompe à air, la valeur de débit de gaz au niveau de la pompe à air est déterminée par les données issues d’un graphe comportant les courbes caractéristiques du débit généré par la pompe à air en fonction de la vitesse de rotation de ladite pompe à air et en fonction de la pression au niveau dudit moteur thermique. Avantageusement, lors de ladite étape de calcul de valeur de débit de gaz au niveau de la pompe à air, la valeur de débit de gaz au niveau de la pompe à air est déterminée les données issues d’un graphe comportant les courbes caractéristiques du débit généré par la pompe à air en fonction de la valeur de commande de la pompe à air et en fonction de la pression au niveau dudit moteur thermique. Avantageusement, lors de ladite étape de démarrage dudit moteur thermique, la période de temps prédéterminée est inférieure à 10 secondes. De préférence, lors de ladite étape de démarrage dudit moteur thermique, la période de temps prédéterminée est inférieure à une seconde. Ainsi, le moteur thermique peut être démarré rapidement. De plus, l’invention concerne un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes dudit procédé d’autorisation de démarrage d’un moteur thermique tel qu’antérieurement décrit. En outre, l’invention concerne un moteur thermique mettant en œuvre le procédé d’autorisation de démarrage d’un moteur thermique antérieurement décrit. Enfin, l’invention concerne un véhicule automobile comportant le moteur thermique mentionné précédemment. L’invention sera davantage détaillée par la description d’un mode de réalisation non limitatif, et sur la base de la figure annexée illustrant l’invention, dans laquelle FIG. 1 illustre schématiquement, sous la forme d’un logigramme, un procédé d’autorisation de démarrage d’un moteur thermique. Il est illustré schématiquement sur la FIG. 1 , sous la forme d’un logigramme, un procédé de démarrage d’un moteur thermique. Le moteur thermique comprend un filtre à air et un système d’injection d’air secondaire. Le système d’injection d’air secondaire est un système permettant la réduction des émissions de gaz polluants lors du démarrage à froid dudit moteur thermique. Le filtre à air comporte un premier capteur de pression. Le système d’injection d’air secondaire comporte une pompe à air. La pompe à air du système d’injection d’air secondaire permet d’envoyer de l’air vers une grille chauffante électrique située à proximité du moteur. Le but est d’insuffler de l’air chaud vers un catalyseur pour augmenter sa température avant le démarrage du moteur de manière à ce que le catalyseur soit capable de traiter les émissions polluantes dès le démarrage du moteur. En outre, le système d’injection d’air secondaire comporte un second capteur de pression, un capteur de température et une vanne. La vanne permettant de réguler le débit d’air circulant dans ledit système d’injection d’air secondaire. Le moteur thermique comporte un moyen de mesure d’une valeur de commande de ladite pompe à air et un moyen de mesure d’une valeur de commande de ladite vanne. La valeur de commande, qu’elle soit attribuée à la pompe à air ou à la vanne, correspond à une valeur sans unité déterminant l’état de fonctionnement de ladite pompe à air ou de ladite vanne. Par exemple, ladite valeur de commande de la vanne est comprise entre 0 et 1, 0 étant la valeur minimale pour laquelle la vanne est complètement fermée et 1 étant la valeur maximale pour laquelle la vanne est complètement ouverte. Des valeurs de commande de ladite vanne intermédiaires sont possibles, par exemple pour une valeur de 0,5 ladite vanne est mi-ouverte, réduisant de moitié la quantité d’air pouvant traverser ladite vanne par rapport à sa capacité lorsque celle-ci est complètement ouverte. Le moteur thermique comporte un moyen de mesure d’une valeur de température situé au niveau de ladite vanne. De préférence, ledit moyen de mesure d’une valeur de température est un capteur de température. De plus, ledit moteur thermique comporte un moyen de calcul d’une valeur de débit de gaz au niveau de ladite pompe à air, un moyen de calcul d’une valeur de débit de gaz au niveau de la vanne, un moyen de calcul d’une valeur de pression au niveau dudit moteur thermique et un moyen de démarrage dudit moteur thermique. Lors d’une étape de mesure de la valeur de commande de la pompe à air E1, la valeur de commande de ladite pompe à air est mesurée afin de renseigner l’état dans lequel se trouve ladite pompe à air. Lors d’une étape de mesure de la valeur de commande de la vanne E2, la valeur de commande de ladite vanne est mesurée afin de savoir dans quelle configuration ladite vanne se trouve. En effet, ladite vanne peut être ouverte, fermée ou semi-ouverte par exemple. Lors d’une étape de mesure de la valeur de température E3, la température est mesurée par le moyen de mesure de la valeur de température, qui est de préférence un capteur de température. Lors d’une étape de calcul de la valeur de débit de gaz au niveau de la pompe à air E4, le débit de gaz passant par ladite pompe à air est calculé. Dans un mode de réalisation alternatif, si ladite pompe à air est équipée d’un capteur de vitesse de rotation, le débit passant par ladite pompe à air est déterminé par les données issues d’un graphe comportant les courbes caractéristiques du débit généré par la pompe à air en fonction de la vitesse de rotation de ladite pompe à air et en fonction de la pression au niveau dudit moteur thermique. Dans un autre mode de réalisation, les données sont issues d’un graphe comportant les courbes caractéristiques du débit généré par la pompe à air en fonction de la valeur de commande de ladite pompe à air et en fonction de la pression dudit moteur thermique. Lors d’une étape de calcul de la valeur de débit de gaz au niveau de la vanne E5, le débit de gaz passant par ladite vanne est calculée à partir des valeurs précédemment recueillies. De préférence, ladite valeur du débit de gaz à la vanne est obtenue par la formule suivante : avec étant une valeur de section de ladite vanne ; étant la valeur de pression dans ledit système d’injection d’air secondaire, obtenue par ledit second capteur de pression ; étant la valeur de température au niveau de la vanne ; étant un coefficient de perte de charge de gaz lors du passage dans ladite vanne, basé sur ledit calcul du ratio de ladite valeur de pression dans ledit filtre à air obtenue par le premier capteur de pression et de ladite valeur de pression dans ledit système d’injection d’air secondaire obtenue par le second capteur de pression ; étant ladite valeur de pression dans le filtre à air obtenue par ledit premier capteur de pression. Lors d’une étape de calcul de la valeur de pression E6, la pression présente au sein dudit moteur thermique est calculée. De préférence, ladite étape de calcul de la valeur de pression E6 s’effectue par le calcul du ratio d’une valeur de pression dans ledit filtre à air obtenue par ledit premier capteur de pression et d’une valeur de pression dans ledit système d’injection d’air secondaire obtenue par ledit second capteur de pression. Lors d’une étape de démarrage dudit moteur thermique E7, une non-activité dudit système d’injection d’air secondaire est vérifiée. Il est considéré que le système d’injection d’air secondaire est en état de non-activité lorsque ladite non-activité étant détectée lorsque, durant une période de temps prédéterminée, ladite valeur de commande de la pompe à air est inférieure à une première valeur seuil, ladite valeur de commande de la vanne est inférieure à une deuxième valeur seuil, ladite valeur du débit de gaz à la pompe à air est inférieure à une troisième valeur seuil, ladite valeur du débit de gaz à la vanne est inférieure à une quatrième valeur seuil et ladite valeur de pression est inférieure à une cinquième valeur seuil. Il est possible de prédéterminer spécifiquement chaque valeur seuil en fonction de différentes situations. Par exemple, dans un premier cas d’activation de la stratégie d’injection d’air secondaire pour accélérer le chauffage dudit catalyseur avant le démarrage du moteur tel que précédemment expliqué. Il s’agit du cas d’usage le plus courant. Dans un autre exemple, dans un deuxième cas d’interruption d’une phase de vidange du circuit d’injection d’air secondaire, le moteur étant en arrêt. Dans le deuxième cas, la pompe à air et la vanne permettent l’injection d’air dans ledit circuit afin de chasser les gaz d’échappement. Si un usager souhaite démarrer le véhicule à ce moment-là, la vidange est interrompue. Avantageusement, ladite période de temps prédéterminée est inférieure à 10 secondes, de préférence inférieure à 1 seconde. Lorsque l’ensemble des conditions précédemment citées sont remplies, le moteur thermique est alors autorisé à démarrer. Les émissions de gaz polluants émanant du démarrage dudit moteur thermique sont alors réduites. L’invention concerne également un moteur thermique mettant en œuvre le procédé d’autorisation de démarrage d’un moteur thermique précédemment décrit et un véhicule automobile comportant un tel moteur thermique. Procédé d’autorisation de démarrage d’un moteur thermique comportant un filtre à air et un système d’injection d’air secondaire, ledit filtre à air comportant un premier capteur de pression, ledit système d’injection d’air secondaire comportant une pompe à air, un second capteur de pression, un capteur de température et une vanne, ledit moteur thermique comprenant un moyen de mesure d’une valeur de commande de ladite pompe à air, un moyen de mesure d’une valeur de commande de ladite vanne, un moyen de mesure d’une valeur de température au niveau de ladite vanne, un moyen de calcul d’une valeur de débit de gaz au niveau de la pompe à air, un moyen de calcul d’une valeur de débit de gaz au niveau de la vanne , un moyen de calcul d’une valeur de pression au niveau dudit moteur thermique et un moyen de démarrage dudit moteur thermique, caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes : - une étape de mesure de la valeur de commande de la pompe à air (E1) ; - une étape de mesure de la valeur de commande de la vanne (E2) ; - une étape de mesure de la valeur de température (E3) au niveau de la vanne ; - une étape de calcul de la valeur de débit de gaz au niveau de la pompe à air (E4) ; - une étape de calcul de la valeur de débit de gaz au niveau de la vanne (E5) ; - une étape de calcul de la valeur de pression (E6) au niveau du moteur thermique ; - une étape de démarrage dudit moteur thermique (E7) lorsque, pendant une période de temps prédéterminée, ladite valeur de commande de la pompe à air est inférieure à une première valeur seuil, ladite valeur de commande de la vanne est inférieure à une deuxième valeur seuil, ladite valeur du débit de gaz à la pompe à air est inférieure à une troisième valeur seuil, ladite valeur du débit de gaz à la vanne est inférieure à une quatrième valeur seuil et ladite valeur de pression est inférieure à une cinquième valeur seuil. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite étape de calcul d’une valeur du débit de gaz à la vanne (E5) est obtenu par la formule suivante : Avec étant la valeur du débit de gaz à la vanne ; étant une valeur de section de ladite vanne ; étant la valeur de pression dans ledit système d’injection d’air secondaire, obtenue par ledit second capteur de pression ; étant la valeur de température au niveau de la vanne ; étant un coefficient de perte de charge de gaz lors du passage dans ladite vanne, basé sur ledit calcul du ratio de ladite valeur de pression dans ledit filtre à air obtenue par le premier capteur de pression et de ladite valeur de pression dans ledit système d’injection d’air secondaire obtenue par le second capteur de pression ; étant ladite valeur de pression dans le filtre à air obtenue par ledit premier capteur de pression. Procédé selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que, ladite étape de calcul de la pression au niveau du moteur thermique (E6) s’effectue par le calcul du ratio d’une valeur de pression dans ledit filtre à air obtenue par ledit premier capteur de pression et d’une valeur de pression dans ledit système d’injection d’air secondaire obtenue par ledit second capteur de pression. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que, ladite pompe à air comportant un capteur de vitesse de rotation, lors de ladite étape de calcul de valeur de débit de gaz au niveau de la pompe à air (E4), la valeur de débit de gaz au niveau de la pompe à air est déterminée par les données issues d’un graphe comportant les courbes caractéristiques du débit généré par la pompe à air en fonction de la vitesse de rotation de ladite pompe à air et en fonction de la pression au niveau dudit moteur thermique. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que, lors de ladite étape de calcul de valeur de débit de gaz au niveau de la pompe à air (E4), la valeur de débit de gaz au niveau de la pompe à air est déterminée par les données issues d’un graphe comportant les courbes caractéristiques du débit généré par la pompe à air en fonction de la valeur de commande de la pompe à air et en fonction de la pression au niveau dudit moteur thermique. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que, lors de ladite étape de démarrage dudit moteur thermique (E7), la période de temps prédéterminée est inférieure à 10 secondes. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que, lors de ladite étape de démarrage dudit moteur thermique (E7), la période de temps prédéterminée est inférieure à une seconde. Programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes dudit procédé d’autorisation de démarrage d’un véhicule automobile à moteur thermique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. Moteur thermique mettant en œuvre le procédé d’autorisation de démarrage d’un moteur thermique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7. Véhicule automobile comportant un moteur thermique selon la revendication 9.