INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
- lors de l’étape d’acquisition, le calculateur acquiert une valeur de richesse des gaz brûlés, lors de l’étape de détermination, le calculateur détermine une consigne nominale de commande du circuit d’injection de carburant en fonction de la valeur de richesse, et lors de l’étape de correction, le calculateur commande le circuit d’injection de carburant selon une consigne corrigée distincte de la consigne nominale, de façon à maintenir une richesse d’un mélange de gaz frais et de carburant admis dans la chambre de combustion égale à une valeur cible déterminée ;
- la consigne corrigée est déterminée en boucle ouverte, en fonction d’un débit total de gaz frais admis dans la chambre de combustion et d’un débit de gaz frais balayé passant de la ligne l’admission à la ligne d’échappement sans être brûlés dans la chambre de combustion ;
- ledit seuil de pression est égal à zéro ;
- la consigne nominale de commande du système de levée variable est déterminée en fonction d’un régime du moteur et d’un paramètre de charge du moteur ;
- le seuil d’oxygène est une constante prédéterminée ;
- lors de l’étape d’acquisition, le calculateur acquiert une requête de couple que le moteur doit développer, lors de l’étape de détermination, le calculateur détermine une consigne nominale de pilotage d’une vanne d’admission générale en fonction de la requête de couple, et lors de l’étape de correction, il est prévu de corriger la consigne nominale de pilotage de la vanne d’admission générale en fonction de l’avance à l’ouverture de la soupape d’admission et/ou du retard à la fermeture de la soupape d’échappement.
L’invention propose également un moteur à combustion interne comprenant :
- une chambre de combustion,
- un circuit d’injection de carburant dans la chambre de combustion,
Conformément à l’invention, ce but est atteint grâce à un système de production d’énergie hydroélectrique comprenant au moins un module de production d’énergie comprenant : un corps cylindrique divisé dans le sens de la hauteur entre une chambre haute et une chambre basse par un plancher intermédiaire ; au moins un premier conduit d’admission d’eau destiné à être relié à une source d’eau extérieure, débouchant à l’intérieur de la chambre haute et muni d’une première vanne ; des moyens pour effectuer une évacuation de l’eau présente dans la chambre haute vers l’extérieur ; un piston qui est monté à une extrémité supérieure d’une tige traversant le plancher intermédiaire et qui est apte à coulisser verticalement à l’intérieur de la chambre haute ; un fourreau dont une extrémité supérieure est fixée sur le plancher intermédiaire et à l’intérieur duquel la tige est apte à coulisser verticalement ; une chambre annulaire de compression prolongeant le fourreau à l’extrémité inférieure duquel elle est fixée, la chambre de compression se terminant à une extrémité aval par un nez d’injection ; au moins un second conduit d’admission d’eau destiné à être relié à une source d’eau extérieure, débouchant à l’intérieur de la chambre de compression au niveau d’une extrémité basse de celle-ci et muni d’une seconde vanne et d’un clapet anti-retour ; et une turbine hydroélectrique alimentée en eau sous pression par le nez d’injection de la chambre de compression.
Le système selon l’invention est remarquable en ce qu’il permet de transformer l’énergie cinétique d’un cours d’eau en énergie potentielle sur la base de l’application du principe d’Archimède aux corps flottants (au contraire des systèmes traditionnels de production hydroélectrique dits « au fil de l’eau » qui n’utilisent que l’énergie cinétique pour produire de l’électricité). En effet, l’énergie cinétique de débit du cours d’eau ne joue ici qu’un rôle passif et ne détermine en rien la puissance apportée à la turbine hydroélectrique. Le débit de cours d’eau permet seulement le remplissage de la chambre haute dans laquelle un corps flottant (i.e. le piston) va s’élever sous l’effet de la pression d’Archimède et enfin redescendre une fois ce volume d’eau chassé de la chambre haute.
Plus précisément, le piston coulisse dans la chambre de compression renfermant un volume d’eau qui va être évacué à son extrémité vers la turbine hydroélectrique pour permettre sa rotation. La pression fournie par le piston au volume d’eau est équivalente à celle apportée par une colonne d’eau sur une surface immergée selon le principe fondamental de l’hydrostatique. L’énergie potentielle équivalente apportée par le système selon l’invention varie en fonction de la masse du piston et de la section de la chambre de compression.
Par ailleurs, le système selon l’invention présente la particularité, compte tenu de la réduction de la hauteur de colonne d’eau, de n’utiliser que de faibles hauteurs de retenues pour produire la puissance équivalente à celle d’un barrage. Cette hauteur est par exemple de l’ordre de 10 à 15 mètres soit, pour une déclivité de 2% d’un cours d’eau de 10 km de long, la possible insertion le long de ce lit d’un système de production tous les 500 à 750 mètres, soit de 13 à 20 systèmes de production.
Une autre particularité du système selon l’invention réside dans la séparation du circuit d’eau de production hydroélectrique de celui qui assure la motricité du piston. En effet, le système permet à la faune aquatique de migrer vers l’aval sans risque de mortalité due à son transit dans les pales des turbines grâce aux moyens pour effectuer une évacuation de l’eau présente dans la chambre haute ou la chambre basse vers l’extérieur.
De la sorte, le système selon l’invention permet d’assurer la protection des écosystèmes et d’en limiter les impacts qui, dans le cas des retenues d’eau nécessaires à l’activité d’un barrage, mettent en péril la faune aquatique, la flore, localement le climat et plus généralement sont générateurs de gaz à effet de serre.
Selon un mode de réalisation, le plancher intermédiaire comprend au moins un clapet d’évacuation obturable apte à faire communiquer la chambre haute avec la chambre basse lorsqu’il est en position ouverte, et le corps cylindrique du module comprend au moins une trappe s’ouvrant à l’intérieur de la chambre basse et débouchant vers l’extérieur, le clapet d’évacuation obturable et la trappe permettant d’effectuer une évacuation de l’eau présente dans la chambre haute vers l’extérieur.
Dans ce mode de réalisation, la chambre basse du corps cylindrique du module peut avantageusement renfermer un plancher qui est incliné vers la trappe de façon à faciliter l’évacuation de l’eau.
Selon un autre mode de réalisation, le corps cylindrique comprend au moins une porte obturable s’ouvrant en partie basse de la chambre haute et débouchant directement vers l’extérieur afin d’effectuer une évacuation de l’eau présente dans la chambre haute vers l’extérieur.
De préférence, le module comprend en outre des moyens d’amortissement du piston lors de sa descente verticale dans la chambre haute.
De préférence également, le module comprend en outre des moyens d’amortissement du guidage latéral du piston lors de son déplacement dans la chambre haute.
La tige du module débouche avantageusement à une extrémité supérieure par l’intermédiaire d’un clapet équilibreur de pression de façon à favoriser l’admission d’air et le remplissage dans la chambre de compression lors de la montée du piston.
De préférence encore, le système comprend deux modules de production d’énergie destinés à fonctionner à tour de rôle et alimentant en eau sous pression la même turbine hydroélectrique.
L’invention a également pour objet un procédé de fonctionnement du système de production d’énergie hydroélectrique tel que défini précédemment, comprenant successivement pour chaque module : la fermeture des moyens pour effectuer une évacuation de l’eau présente dans la chambre haute vers l’extérieur ; l’ouverture de la première vanne et de la seconde vanne pour remplir respectivement en eau la chambre haute et la chambre de compression, le remplissage de la chambre haute entraînant un déplacement du piston vers le haut du corps cylindrique ; et une fois la chambre haute entièrement remplie en eau, la fermeture de la première vanne et de la seconde vanne, suivie de l’ouverture des moyens pour effectuer une évacuation de l’eau présente dans la chambre haute vers l’extérieur, la vidange de la chambre haute entraînant un déplacement vers le bas du piston et de sa tige, le déplacement de la tige vers le bas exerçant une forte pression sur l’eau contenue dans la chambre de compression qui s’évacue par le nez d’injection afin d’alimenter en eau sous pression la turbine hydroélectrique.
La est une vue en perspective d’un système de production d’énergie hydroélectrique selon un mode de réalisation de l’invention.
La est une vue schématique et en coupe du système de la dans sa phase initiale.
Par exemple, l’interface d’entrée 106 peut réceptionner les données suivantes : position ou localisation géographique du véhicule, vitesse et/ou accélération du véhicule, positions/vitesses/accélérations consignes ou prédéterminées, régime moteur, position et/ou course de la pédale d‘embrayage, de frein et/ou d’accélération, détection d’autres véhicules ou objets, position ou localisation géographique des autres véhicules ou objets détectés, vitesse et/ou accélération des autres véhicules ou objets détectés, états de fonctionnement de capteurs, indice de confiance de données issues ou traitées par des capteurs et/ou dispositifs similaires au dispositif 101. Par exemple, les capteurs aptes à fournir des données sont : GPS associé ou non à une cartographie, tachymètres, accéléromètres, RADAR, LIDAR, lasers, ultra-sons, caméra … L’interface d’entrée 106 peut également réceptionner d’autres données comme des attributs d’un objet détecté, une distance inter-véhicules associée, un temps inter-véhicules associé, une vitesse du véhicule, des actions du conducteur sur une Interface Homme Machine (IHM), des états ou des statuts de fonctionnement d’un dispositif lié au véhicule (comme un autre dispositif 101, un dispositif à l’intérieur ou à l’extérieur du véhicule), …
Par exemple, l’interface de sortie 107 peut transmettre des données similaires aux données réceptionnées par l’interface d’entrée 106 ou des données comme une distance sélectionnée, un temps inter-véhicules sélectionné, …
La illustre schématiquement un procédé de régulation d’une vitesse d’un véhicule autonome, selon un exemple particulier de réalisation de la présente invention. Ledit véhicule circule sur une première voie de circulation, également dite voie initiale. Ledit véhicule détecte au moins deux objets, un premier objet circulant sur ladite première voie, un deuxième objet circulant sur une deuxième voie de circulation adjacente à ladite première voie, dite également voie de destination ou voie cible. Les deux objets circulent dans un même sens de circulation que ledit véhicule. Ledit véhicule initie un changement de voie pour pouvoir circuler sur ladite deuxième voie.
Une intention de changer de voie est déterminée par une action d’un conducteur sur une interface homme machine ou par un système d’aide à la conduite. Par exemple, une action d’un conducteur sur une interface homme machine est une action significative sur un volant de direction (par exemple, une mesure d’un angle volant ou d’un couple volant comparée par rapport à un seuil dépendant de la vitesse du véhicule), une activation du clignotant, … Dans un mode opératoire, la détermination de l’intention de changer de voie est obtenue à partir d’une information provenant d’un système de déclenchement d’une aide à la conduite permettant un changement de voie.
L’étape 201, RxA1, est une étape de réception de deux premiers attributs dudit premier objet détecté, un premier premier attribut étant une distance inter-véhicules mesurée entre ledit véhicule et ledit premier objet, dite première distance, et un deuxième premier attribut étant un temps inter-véhicules associé audit premier objet, dit premier temps inter-véhicules.
Dans ces motorisations « hybrides », on procède classiquement à des combustions retardées à l’intérieur des cylindres du moteur pour réchauffer le catalyseur, de manière à dégrader le rendement de combustion et augmenter les pertes thermiques du moteur. Par exemple, il est courant d’utiliser une avance à l’allumage retardée et de procéder à une série d’injections de carburant avec une dernière injection proche de l’allumage.
Cependant, la sous-avance à l’allumage reste limitée par les instabilités de combustion qui deviennent inacceptables au-delà d’environ 15 degrés de vilebrequin. En effet, les combustions de plus en plus erratiques génèrent d’importants écarts de couple d’un cycle à un autre et ont pour conséquence des fortes instabilités de régime qui engendrent des augmentations inacceptables de bruit et de vibrations.
Bien que le procédé actuel permette de répondre aux normes anti-pollution actuelles, la future norme Euro7 s’avère extrêmement sévère.
Ainsi, pour respecter les seuils d’émissions des futures normes, la stratégie actuelle de chauffe du catalyseur n’est pas suffisante et il est nécessaire de la coupler à des solutions techniques complexes et coûteuses comme un catalyseur chauffé électriquement (EHC) potentiellement additionné à un système d’injection d’air à l’échappement permettant de diffuser la chaleur produite en amont par l’EHC dans tout le système de post-traitement avant le démarrage effectif du moteur.
L’invention propose de remédier aux défauts des procédés connus d’amorçage d’un catalyseur de moteur thermique dans un dispositif de motorisation hybride, c’est-à-dire dans le cas où le moteur thermique est associé à au moins une machine électrique.
Elle propose pour cela un procédé de chauffage d’un catalyseur trois voies monté à l’échappement d’un moteur à combustion interne à allumage commandé apte à entraîner au moins une roue motrice d’un véhicule automobile, ledit moteur étant associé à une première machine électrique réversible pouvant fonctionner selon un mode générateur ou selon un mode moteur dans lesquels ladite première machine électrique participe au couple d’entraînement du véhicule, ledit moteur étant associé en outre à une deuxième machine électrique pouvant fonctionner au moins selon un mode générateur, ledit procédé comprenant :
- une étape de chauffage du catalyseur jusqu’à une température d’amorçage d’efficacité minimale du catalyseur prédéterminée, dans laquelle le couple d’entraînement du véhicule est entièrement produit par la première machine électrique fonctionnant en mode moteur.
Ladite étape de chauffage comprend une étape de réglage de post-combustion du moteur comprenant une étape d’injection de carburant dans au moins un cylindre du moteur autour du point mort haut de combustion, suivie par une étape d’allumage dudit carburant injecté aux alentours du point mort bas d’échappement.
Le réglage de post-combustion vise à améliorer le chauffage du catalyseur et correspond au réglage du fonctionnement d’au moins un cylindre du moteur thermique pour transférer toute l’énergie chimique contenue dans le carburant vers le catalyseur, en éliminant l’échange d’énergie mécanique avec le piston du cylindre lors de la phase de détente et aux pertes par frottement près.
Avantageusement, l’étape d’injection de carburant comprend une séquence d’injections réalisées autour du point mort haut de combustion.
Selon une caractéristique avantageuse, l’allumage dudit carburant injecté aux alentours du point mort bas d’échappement est réalisé avec plusieurs étincelles.
De préférence, ladite étape de réglage de post-combustion du moteur est appliquée à une partie seulement des cylindres du moteur ou est appliquée sur une fraction sous-unitaire des cycles du moteur.
Par exemple, l’étape de réglage de post-combustion est appliquée à tous les cylindres du moteur mais uniquement pour un cycle du moteur sur deux.
Par exemple, l’étape de réglage de post-combustion est appliquée à un seul cylindre.
Selon un autre aspect, l’invention a aussi pour objet un moteur à combustion interne à allumage commandé de véhicule automobile mettant en œuvre un procédé tel que décrit ci-dessus.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la pièce d'encombrement centrale 12 est de géométrie à section constante, comme cylindrique, carrée, rectangulaire ou hexagonale, ou à section variable, comme un tronc de pyramide ou de cône, ou une combinaison des différentes formes géométriques. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la pièce d'encombrement centrale 12 présente une section cylindrique, carrée, rectangulaire ou hexagonale, préférablement cylindrique, par rapport à l’axe central/vertical Z, et préférablement axisymétrique par rapport à la chambre de mélange 2. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la pièce d'encombrement centrale 12 est de forme cylindrique circulaire. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la pièce d'encombrement centrale 12 est de forme cylindrique et optionnellement de diamètre variable. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la pièce d'encombrement centrale 12 est de forme au moins partiellement tronconique. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la pièce d'encombrement centrale 12 comprend une première section cylindrique, une section tronconique et une deuxième section cylindrique.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la pièce d'encombrement centrale 12 est adaptée pour réduire la section de passage de la chambre de mélange 2 de 1% à 50% et de préférence de 3% à 15% (e.g. entre 6% et 12%), préférablement à une position axiale couvrant la position axiale des premiers injecteurs 5.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la pièce d'encombrement centrale 12 comprend une partie inférieure de section S3 et une partie supérieure 14 de section S4, S3 étant supérieur à S4. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la pièce d'encombrement centrale 12 comprend, de haut en bas, une première section cylindrique, par exemple section S4, une section tronconique, par exemple de section S4 à S3, et une deuxième section cylindrique, par exemple section S3, S3 étant supérieur à S4.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la pièce d'encombrement centrale 12 s’étend de la conduite 1 à la chambre de mélange 2. Préférablement, la pièce d'encombrement centrale 12 s’étend de la conduite 1, traverser la chambre de mélange 2 et se termine dans le réacteur à flux descendant 3.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la partie de la pièce d'encombrement centrale 12 qui se trouve dans la chambre de mélange 2 présente une hauteur H1 comprise entre 10% et 100% de la hauteur H2 de la chambre de mélange 2. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’extrémité basse 15 de la pièce d'encombrement centrale 12 est en dessous de la position axiale des injecteurs (5, 7) les plus bas et/ou l’extrémité haute 16 de la pièce d'encombrement centrale 12 est en dessus de la position axiale des injecteurs (5, 7) les plus hauts.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’extrémité basse 15 de la pièce d'encombrement centrale 12 est à position axiale disposée en dessous de la position axiale des injecteurs (5, 7) les plus bas, l’extrémité basse 15 pouvant être prolongée jusqu’à l’extrémité basse de la chambre de mélange 2 ou dans le réacteur à flux descendant 3. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’extrémité haute 16 de la pièce d'encombrement centrale 12 est à position axiale disposée en dessus de la position axiale des injecteurs (5, 7) les plus hauts, l’extrémité haute 16 pouvant être prolongée jusqu’à l’extrémité haute de la chambre de mélange 2 ou dans la conduite 1.
La demanderesse a identifié qu’une pénétration inefficace de la charge hydrocarbonée 6 dans le flux descendant 4 de particules de catalyseur peut se traduire par une partie du catalyseur qui ne se mélange pas avec la charge hydrocarbonée et continue à descendre tout le long des parois de la pièce d'encombrement centrale 12. Le flux de particules solides descendant autour des parois de la pièce d'encombrement centrale 12 peut se traduire par une concentration importante de solide dans la zone centrale du réacteur à flux descendant 3, ce qui pénalise le contact avec la charge hydrocarbonée 6 pour la réaction catalytique.
Avantageusement, la demanderesse a identifié que l’utilisation d’une pièce d'encombrement centrale 12 de forme spécifique, à travers l’ajout d’un ou plusieurs internes 11, permet de rediriger le catalyseur loin des parois de la pièce d'encombrement centrale 12 et favorise ultérieurement le contact entre les deux phases.
En référence aux figures 1 à 4, selon l’invention, l’au moins un interne (11) est disposé sur la pièce d'encombrement centrale (12), et préférablement autour de la pièce d'encombrement centrale (12), et est disposé à une hauteur (selon l’axe central/vertical Z) en dessous de l’au moins un premier injecteur (5). Avantageusement, l’au moins un interne 11 est adapté pour homogénéiser la concentration en particules de catalyseur dans la zone annulaire 13 de la chambre de mélange 2. Spécifiquement, le ou les internes 11 permettent de distribuer vers la paroi interne de la chambre de mélange 2 des particules de catalyseur qui peuvent s’accumuler proche de la paroi de la pièce d'encombrement centrale 12. Avantageusement, les internes 11 permettent de distribuer les particules de catalyseur sensiblement vers l’extérieur (e.g. à l’opposé de l’axe central/vertical Z), zone plus concentrée en hydrocarbures.
En référence par exemple à la , selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’interne 11 est de forme annulaire et est positionné de façon continue (e.g. en forme de collerette) autour de la pièce d'encombrement centrale 12, i.e., de façon axisymétrique par rapport à la pièce d'encombrement centrale 12.
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’interne 11 positionné de façon continue présente une section (selon une coupe verticale le long de l’axe central/vertical Z) en forme de triangle, carré, rectangle, losange, parallélogramme, trapèze, polygone, demi-cercle, secteur, segment circulaire, segment elliptique, ou segment parabolique, entre autres. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la section de l’interne 11 continu est en forme de triangle, comprenant par exemple un côté inférieur sensiblement horizontal (triangle rectangle), comme montré sur la .
Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les internes 11 positionnés de façon discontinue sur la pièce d'encombrement centrale sont en forme de cube, de tétraèdre, de parallélépipède, de prisme (e.g. prisme à base triangulaire, carrée, rectangulaire, hexagonale, circulaire ou elliptique), ou de pyramide (e.g. pyramide à base triangulaire, carrée, rectangulaire, hexagonale, circulaire ou elliptique), ou tronconique, et, en formant des éléments séparés autour de la pièce d'encombrement centrale 12. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, les internes 11 positionnés de façon discontinue sur la pièce d'encombrement centrale présentent une section (selon une coupe verticale le long de l’axe central/vertical Z) en forme de triangle, carré, rectangle, losange, parallélogramme, trapèze, polygone, demi-cercle, secteur, segment circulaire, segment elliptique, ou segment parabolique, entre autres. Selon un ou plusieurs modes de réalisation, la section des internes 11 discontinus est en forme de triangle, comprenant par exemple un côté inférieur sensiblement horizontal (triangle rectangle).
En référence à la , selon un ou plusieurs modes de réalisation, l’interne 11 positionné de façon continue présente une section (selon une coupe horizontale perpendiculaire à l’axe central/vertical Z) en forme d’anneau autour de la pièce d'encombrement centrale 12.
En référence par exemple à la , selon un ou plusieurs modes de réalisation, les internes 11 positionnés de façon discontinue présentent une section (selon une coupe horizontale perpendiculaire à l’axe central/vertical Z) de forme de portion d’anneau cylindrique (e.g. en forme de portion de collerette) autour de la pièce d'encombrement centrale 12.