Source: http://www.sumobrain.com/patents/wipo/Method-accelerating-warming-up-motor/WO2017088970A1.html
Timestamp: 2020-04-06 18:48:22+00:00
Document Index: 45479512

Matched Legal Cases: ['arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ', 'arrêt ']

METHOD FOR ACCELERATING THE WARMING-UP OF A MOTOR VEHICLE POWER UNIT IN ORDER TO PLACE IT UNDER OPERATING CONDITIONS FOR TESTING AND/OR FOR A MAINTENANCE OPERATION - CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE
METHOD FOR ACCELERATING THE WARMING-UP OF A MOTOR VEHICLE POWER UNIT IN ORDER TO PLACE IT UNDER OPERATING CONDITIONS FOR TESTING AND/OR FOR A MAINTENANCE OPERATION
WIPO Patent Application WO/2017/088970
The present invention relates to a method for accelerating the warming-up of a vehicle power unit comprising an internal combustion engine, the unit needing to undergo testing and/or a maintenance operation during which the vehicle remains stationary with its engine running, the unit needing to have reached a minimum operating temperature prior to the test and/or to the operation, the unit comprising a system for injecting fuel with a high-pressure pump (3) supplying pressurized fuel to one or more injector(s) (1), the pressurizing of the fuel by the pump (3) being controlled according to a combustion configuration requiring a nominal pressure value dependent on operating parameters one of which is engine speed and one of which is engine torque, the method comprising a step of warming up the unit by maintaining a highly accelerated idling speed performed at a modified pressure value higher than the nominal pressure value.
JPH1182542 CLUTCH RELEASE STRUCTURE
JP2008280956 INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND START CONTROL DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
ROUSSEAU, Cyril (9 impasse des Amandiers, La Salvetat Saint Gilles, La Salvetat Saint Gilles, 31880, FR)
PERCHERON, Jonas (1 Le Claoué, Gimont, Gimont, 32200, FR)
EP2016/001933
CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE (1 avenue Paul Ourliac, Toulouse, Toulouse, 31100, FR)
CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (Vahrenwalder Strasse 9, Hannover, 30165, DE)
F02D41/06; F02D1/16; F02D41/08; F02D41/38; F02M53/02; F02M59/44; F02N19/04; G01M15/04
WO2004038360A1 2004-05-06
US20030089319A1 2003-05-15
JP2002097985A 2002-04-05
DE4302482A1 1994-08-04
JP2003214235A 2003-07-30
DE19826866A1 1999-12-23
EP1209350A2 2002-05-29
DE10058057A1 2002-06-13
1. Procédé d'accélération (21 ) du chauffage d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne, le groupe motopropulseur devant subir un test et/ou une opération (25) de maintenance pendant lequel le véhicule reste à l'arrêt avec son moteur tournant, le groupe motopropulseur devant avoir atteint une température minimale de fonctionnement préalablement au test et/ou à l'opération (25), le groupe motopropulseur comprenant un système d'injection de carburant dans le moteur avec une pompe haute pression (3) alimentant en carburant mis sous pression un ou des injecteurs (1 ) de carburant dans le moteur, la mise sous pression du carburant par la pompe (3) étant pilotée selon une configuration de combustion requérant une valeur de pression nominale en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur dont un régime moteur et un couple, le procédé comprenant une étape de chauffage du groupe par maintien d'un ralenti fortement accéléré (22) du moteur, caractérisé en ce que le maintien du ralenti fortement accéléré (22) s'effectue à une valeur de pression du carburant modifiée supérieure à la valeur de pression nominale requise en sorte d'augmenter la température du carburant, la commande des injecteurs, en temps d'injection, étant réduite de telle sorte qu'il n'y a pas d'augmentation de la consommation de carburant du véhicule du fait dudit fonctionnement au ralenti fortement accéléré s'effectuant à ladite valeur de pression du carburant modifiée, autre que celle due à l'augmentation du couple résistant de la pompe haute pression, correspondant à l'augmentation de la valeur de pression du carburant modifiée par rapport à la pression nominale requise.
2. Procédé (21) selon la revendication précédente, dans lequel la valeur de pression modifiée est comprise entre 1 ,25 et deux fois la pression nominale requise, le ralenti fortement accéléré (22) étant aux environs d'un régime moteur de 2.000 à 3.000 tours par minute.
3. Procédé (21 ) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel, simultanément au maintien du ralenti fortement accéléré (22) à la valeur de pression modifiée supérieure à la valeur de pression nominale requise, il est procédé, unitairement ou pris en combinaison, à des réglages de combustion pour augmentation thermique (33) du moteur, à une mise en activation d'un réchauffeur (35) du moteur, à une augmentation du couple résistant (32) par activation d'une climatisation (36) d'un habitacle du véhicule et/ou de moyens électriques de dégivrage et à une régénération d'au moins un élément de dépollution disposé dans une ligne d'échappement du moteur.
4. Procédé (21 ) selon la revendication précédente, dans lequel les réglages de combustion pour augmentation thermique (33) du moteur sont effectués à partir d'une commande nominale de combustion limitant la production de dioxyde de carbone vers des réglages de combustion augmentant la température de fonctionnement dans le groupe motopropulseur, les réglages de combustion pour augmentation thermique (33) concernant les réglages suivants pris unitairement ou en combinaison : un réglage en augmentation ou en réduction d'une admission d'air frais dans le moteur, un réglage en augmentation d'un angle d'injection de carburant, un réglage en augmentation d'une quantité de carburant injectée, un réglage de phasage d'injection s'effectuant quand chaque piston du moteur monté coulissant dans un cylindre revient de sa position la plus interne dite Point Mort Haut dans le cylindre après combustion dans le moteur.
5. Procédé (21 ) selon la revendication précédente, dans lequel, quand le groupe motopropulseur comprend un système de recirculation des gaz d'échappement avec un débit régulé à une admission d'air du moteur, un réglage de combustion concerne une modulation du débit des gaz recirculés vers l'admission d'air du moteur.
6. Procédé (21 ) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel une régénération dudit au moins un élément de dépollution est lancée quand une estimation future de la charge en polluant dans ledit au moins un élément de dépollution indique un dépassement du seuil de charge maximale dudit au moins un élément de dépollution pendant le test et/ou l'opération à venir ou, d'autre part, sous conditions que ledit au moins un élément de dépollution comporte en son intérieur une charge minimale de polluant nécessitant une régénération, qu'une température minimale prédéterminée dans la ligne d'échappement à proximité dudit au moins un élément de dépollution soit atteinte et que la durée de la régénération programmée ne dépasse pas la durée encore restante du chauffage du groupe motopropulseur avant test et/ou opération.
7. Procédé de test et/ou d'opération de maintenance d'un groupe motopropulseur pendant lequel le véhicule reste à l'arrêt avec son moteur tournant, le groupe motopropulseur devant avoir atteint une température minimale de fonctionnement préalablement au test et/ou à l'opération (25), caractérisé en ce qu'un chauffage accéléré avant la mise en oeuvre du test et/ou de l'opération se fait conformément à un procédé d'accélération (21 ) du chauffage d'un groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications précédentes.
8. Procédé (25) selon la revendication précédente, dans lequel le test est du type d'une correction individuelle d'injecteur (1 ) ou d'une adaptation de masse minimale de carburant à injecter.
9. Groupe motopropulseur d'un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne et ses éléments auxiliaires, le moteur et les éléments auxiliaires du groupe motopropulseur étant pilotés par un contrôle commande du moteur, le groupe motopropulseur comprenant un système d'injection de carburant avec une pompe haute pression (3) et une rampe (2) commune alimentant en carburant un ou des injecteurs (1 ), caractérisé en ce que le contrôle commande du moteur comporte des moyens de pilotage d'un ralenti fortement accéléré (22) du moteur et des moyens de pilotage de la pression de la pompe (3) en une valeur de pression modifiée supérieure à la valeur de pression nominale pour la mise en œuvre d'un procédé d'accélération (21 ) de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
10. Ensemble d'un appareillage de test et/ou d'opération de maintenance et d'un groupe motopropulseur selon la revendication précédente, l'appareillage de test et/ou d'opération étant relié de manière temporaire au contrôle commande du groupe motopropulseur pendant la durée du test et/ou de l'opération, dans lequel l'appareillage comprend des moyens d'émission d'une requête de test vers le contrôle commande du moteur du groupe motopropulseur, le contrôle commande comprenant des moyens de réception de la requête et des moyens d'activation des moyens de pilotage du ralenti du moteur et de la pression de la pompe (3) dès la réception de la requête émise par l'appareillage.
Procédé d'accélération du chauffage d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile pour le placer dans des conditions opératoires d'un test et/ou d'une opération de maintenance
La présente invention concerne un procédé d'accélération du chauffage d'un groupe motopropulseur avec un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile pour le placer dans des conditions opératoires d'un test et/ou d'une opération de maintenance se déroulant véhicule à l'arrêt et moteur tournant.
Certains tests et/ou opérations de maintenance requièrent pour leur mise en œuvre une température minimale dans le groupe motopropulseur. Par exemple, pour des tests concernant un système d'injection de carburant dans le moteur à combustion interne, il est requis que le moteur, le système d'injection et le carburant atteignent une température respective minimale.
Pour d'autres tests et/ou opérations de maintenance, ces conditions peuvent être étendues à d'autres éléments auxiliaires que comprend le groupe motopropulseur, par exemple un circuit de refroidissement et/ou un circuit de lubrification du moteur à combustion interne, une ligne d'échappement des gaz d'échappement sortant du moteur et notamment d'un ou de plusieurs éléments de dépollution se trouvant dans cette ligne, etc.
Préalablement à ces tests et/ou opérations de maintenance, il est donc effectué un chauffage du groupe motopropulseur afin qu'au moins des éléments de ce groupe atteignent la température de début de tests et/ou d'opérations.
Selon l'état de la technique en se référant à la figure 1, en prenant l'exemple non limitatif d'un test sur les injecteurs du système d'injection de carburant dans le moteur à combustion interne, le procédé d'accélération du chauffage selon l'état de la technique, référencé 20a à la figure 1, prévoit une étape de chauffage du groupe 21 par maintien d'un ralenti fortement accéléré 22 du moteur.
Dès que ce procédé 20a est lancé il est effectué une désactivation de la climatisation 36a. Ceci présente néanmoins le désavantage de ne pas aider à une accélération du chauffage du groupe motopropulseur, le moteur n'ayant à subir aucun couple additionnel dû au fonctionnement de la climatisation.
A intervalles périodiques dans le déroulement du chauffage accéléré selon l'état de la technique, il est procédé au questionnement à savoir si le chauffage a atteint le niveau requis pour procéder au test et/ou à une opération de maintenance, ce qui est symbolisé par CH ? à la figure 1. Si la réponse est oui symbolisée par O, il est procédé au test et/ou à l'opération de maintenance et si la réponse est non symbolisée par N, le procédé de chauffage accéléré est continué en répétant l'étape 21. La référence 23 symbolise les conditions finales représentatives d'un chauffage accéléré terminé. Dans le cas d'un test relatif à un système d'injection, le chauffage accéléré peut être considéré comme terminé quand la température du fluide de refroidissement dans le circuit de refroidissement du moteur et la température du carburant sont supérieures à une valeur respective pouvant être calibrée.
Il est ensuite procédé au démarrage du test et/ou de l'opération de maintenance référencé 25. Les conditions spécifiques de mise en œuvre du test et/ou de l'opération de maintenance 25, par exemple mais pas obligatoirement une pression de carburant spécifique, sont référencées en 26.
Les réglages de combustion mis en œuvre lors de ce chauffage accéléré selon l'état de la technique sont les réglages standards ou nominaux qui sont sélectionnés pour réduire des émissions de polluants dans les gaz d'échappement et la consommation de carburant et donc défavorables à une montée en température du groupe motopropulseur.
Un tel chauffage accéléré selon l'état de la technique, préalable au lancement du test et/ou de l'opération de maintenance dure donc fréquemment trop longtemps, plus particulièrement quand la température extérieure est faible.
Cela requiert une immobilisation du véhicule pendant une longue durée sur le lieu de maintien à l'arrêt du véhicule et donc une immobilisation des moyens de test et/ou d'opération de maintenance tant que le groupe motopropulseur du véhicule n'a pas atteint les températures requises spécifiques au test et/ou à l'opération de maintenance. Il s'ensuit que le test et/ou l'opération de maintenance ne peuvent pas toujours avoir lieu ou peuvent être parfois interrompus faute de temps.
De plus, comme le chauffage accéléré préalable dure longtemps selon l'état de la technique, le maintien d'un ralenti fortement accéléré, par exemple de l'ordre de 2.500 tours par minute, pendant une longue durée, est pénible à subir pour le personnel se trouvant dans l'environnement extérieur du véhicule, étant donné le bruit occasionné par ce ralenti accéléré.
Pour ordre d'idée, en partant d'une température extérieure de -10°C, un tel chauffage accéléré selon l'état de la technique permet d'arriver à une température de fluide de refroidissement souhaité pour le test et/ou l'opération en 30 minutes ou à une température de carburant souhaité en 50 minutes, cette ou ces températures étant requises pour le lancement de la plupart des tests et/ou des opérations de maintenance. Ces durées sont trop longues et il convient de les raccourcir.
Le document DE-A-10058057 décrit un procédé de chauffage rapide d'un moteur à combustion dans une phase de démarrage d'un véhicule roulant. Ce document ne décrit donc pas un chauffage accéléré d'un groupe motopropulseur d'un véhicule à l'arrêt préalablement à un test et/ou une opération de maintenance mais son enseignement peut être adapté pour un tel chauffage.
Le but du chauffage recherché dans ce document est d'activer la phase de démarrage d'un moteur à combustion interne. Pour accélérer le chauffage, il est prévu d'augmenter le débit de carburant qui est comprimé par le système d'injection. D'autre part, il est prévu que ce débit de carburant augmenté ne soit pas injecté dans le moteur à combustion interne et soit utilisé comme source de chaleur pour le chauffage du circuit de refroidissement du moteur, ceci par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur entre le carburant et le fluide de refroidissement placé dans un circuit de retour du carburant vers un réservoir de carburant.
Un tel procédé présente le désavantage d'une consommation accrue de carburant, d'un chauffage non uniforme du moteur, les injecteurs n'étant par exemple pas ou peu chauffés par la quantité additionnelle de carburant qui n'est pas injectée dans le moteur.
Le problème à la base de la présente invention est, pour un procédé de chauffage accéléré d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile, le véhicule devant subir un test et/ou une opération de maintenance requérant un véhicule à l'arrêt avec un moteur tournant, un ou des éléments du groupe motopropulseur devant avoir atteint des températures minimales requises pour la mise en œuvre du test et/ou de l'opération, le chauffage se faisant partiellement par récupération de chaleur à partir d'un carburant alimentant un système d'injection du moteur d'optimiser cette récupération de chaleur pour le groupe motopropulseur.
A cet effet, on prévoit selon l'invention un procédé d'accélération du chauffage d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne, le groupe motopropulseur devant subir un test et/ou une opération de maintenance pendant lequel le véhicule reste à l'arrêt avec son moteur tournant, le groupe motopropulseur devant avoir atteint une température minimale de fonctionnement préalablement au test et/ou à l'opération de maintenance, le groupe motopropulseur comprenant un système d'injection de carburant dans le moteur avec une pompe haute pression alimentant en carburant mis sous pression un ou des injecteurs de carburant dans le moteur, la mise sous pression du carburant par la pompe étant pilotée selon une configuration de combustion requérant une valeur de pression nominale en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur dont un régime moteur et un couple, le procédé comprenant une étape de chauffage du groupe par maintien d'un ralenti fortement accéléré du moteur, caractérisé en ce que le maintien du ralenti fortement accéléré s'effectue à une valeur de pression du carburant modifiée supérieure à la valeur de pression nominale requise en sorte d'augmenter la température du carburant, la commande des injecteurs, en temps d'injection, étant réduite de telle sorte qu'il n'y a pas d'augmentation de la consommation de carburant du véhicule du fait dudit fonctionnement au ralenti fortement accéléré s'effectuant à ladite valeur de pression du carburant modifiée, autre que celle due à l'augmentation du couple résistant de la pompe haute pression, correspondant à l'augmentation de la valeur de pression du carburant modifiée par rapport à la pression nominale requise.
L'effet technique obtenu du fait de l'augmentation du volume de carburant comprimé dans la pompe alimentant ensuite les injecteurs avec une pression du carburant augmentée au-delà de la nécessaire pression nominale requise pour un fonctionnement dans les conditions normales du moteur est de conférer au carburant une chaleur supplémentaire via la compression qui est plus facile à gérer car directement disponible pour accélérer la montée en température du moteur.
L'augmentation de pression dans la pompe crée une augmentation de la température du carburant ainsi qu'une augmentation du couple résistant. Le carburant ainsi comprimé réchauffe les injecteurs alors que dans l'état de la technique le plus proche le carburant n'était pas envoyé dans le moteur par les injecteurs mais était en échange de température dans le circuit de retour au réservoir avec le fluide de refroidissement du moteur, donc en échange thermique indirect avec le moteur de par le fluide de refroidissement. L'augmentation du couple résistant permet d'augmenter la quantité de carburant à brûler pour maintenir le régime moteur, ce qui crée plus de chaleur de combustion et permet ainsi d'accélérer le réchauffement du circuit de refroidissement.
Selon l'invention, il n'y a pas d'augmentation de la consommation de carburant du véhicule pour effectuer ce chauffage préalable autre que celle due à l'augmentation du couple résistant. La quantité de carburant consommée reste approximativement la même, mais pour compenser l'augmentation de pression, la commande des injecteurs, en temps d'injection, sera bien réduite automatiquement.
De manière facultative, l'invention comprend en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes :
· la valeur de pression modifiée est comprise entre 1 ,25 et deux fois la pression nominale requise, le ralenti fortement accéléré étant aux environs d'un régime moteur de 2.000 à 3.000 tours par minute. Ce ralenti est un compromis entre un ralenti le plus fortement accéléré possible et un ralenti occasionnant un volume sonore supportable ;
· simultanément au maintien du ralenti fortement accéléré à la valeur de pression modifiée supérieure à la valeur de pression nominale requise, il est procédé, unitairement ou pris en combinaison, à des réglages de combustion pour augmentation thermique du moteur, à une mise en activation d'un réchauffeur du moteur, à une augmentation du couple résistant par activation d'une climatisation d'un habitacle du véhicule et/ou de moyens électriques de dégivrage et à une régénération d'au moins un élément de dépollution disposé dans une ligne d'échappement du moteur ;
• les réglages de combustion pour augmentation thermique du moteur sont effectués à partir d'une commande nominale de combustion limitant la production de dioxyde de carbone vers des réglages de combustion augmentant la température de fonctionnement dans le groupe motopropulseur, les réglages de combustion pour augmentation thermique concernant les réglages suivants pris unitairement ou en combinaison : un réglage, selon les conditions, en augmentation d'une admission d'air frais ou en réduction pour augmenter les pertes par pompage dans le moteur, un réglage en augmentation d'un angle d'injection de carburant, un réglage en augmentation d'une quantité de carburant injectée, un réglage de phasage d'injection s'effectuant quand chaque piston du moteur monté coulissant dans un cylindre revient de sa position la plus interne dite Point Mort Haut dans le cylindre après combustion dans le moteur. Il est possible par exemple d'augmenter le nombre d'injections par cycle de combustion, de dégrader le rendement de combustion en diminuant l'injection principale et en multipliant des injections après le Point Mort Haut ce qui entraîne une diminution du couple mais une augmentation du débit injecté pour compenser le couple résistant du moteur ;
• quand le groupe motopropulseur comprend un système de recirculation des gaz d'échappement avec un débit régulé à une admission d'air du moteur, un réglage de combustion concerne une modulation du débit des gaz recirculés vers l'admission d'air du moteur. Il est possible d'élaborer un compromis pour profiter de l'air chaud dû à la recirculation sans aller dans l'excès qui pénalise la combustion du fait d'un manque d'oxygène ;
• une régénération dudit au moins un élément de dépollution est lancée quand une estimation future de la charge en polluant dans ledit au moins un élément de dépollution indique un dépassement du seuil de charge maximale dudit au moins un élément de dépollution pendant le test et/ou l'opération à venir ou, d'autre part, sous conditions que ledit au moins un élément de dépollution comporte en son intérieur une charge minimale de polluant nécessitant une régénération, qu'une température minimale prédéterminée dans la ligne d'échappement à proximité dudit au moins un élément de dépollution soit atteinte et que la durée de la régénération programmée ne dépasse pas la durée encore restante du chauffage du groupe motopropulseur avant test et/ou opération.
Dans le cadre de l'invention, on prévoit un procédé de test et/ou d'opération de maintenance d'un groupe motopropulseur pendant lequel le véhicule reste à l'arrêt avec son moteur tournant, le groupe motopropulseur devant avoir atteint une température minimale de fonctionnement préalablement au test et/ou à l'opération, caractérisé en ce qu'un chauffage accéléré avant la mise en œuvre du test et/ou de l'opération se fait conformément à un procédé d'accélération du chauffage d'un groupe motopropulseur précédemment décrit.
Avantageusement, le test est du type d'une correction individuelle d'injecteur ou d'une adaptation de masse minimale de carburant à injecter.
L'invention concerne aussi un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne et ses éléments auxiliaires, le moteur et les éléments auxiliaires du groupe motopropulseur étant pilotés par un contrôle commande du moteur, le groupe motopropulseur comprenant un système d'injection de carburant avec une pompe haute pression et une rampe commune alimentant en carburant un ou des injecteurs, caractérisé en ce que le contrôle commande du moteur comporte des moyens de pilotage d'un ralenti fortement accéléré du moteur et des moyens de pilotage de la pression de la pompe en une valeur de pression modifiée supérieure à la valeur de pression nominale pour la mise en œuvre du procédé d'accélération de chauffage précédemment décrit.
Un autre aspect de l'invention concerne un ensemble d'un appareillage de test et/ou d'opération de maintenance et d'un tel groupe motopropulseur, l'appareillage de test et/ou d'opération étant relié de manière temporaire au contrôle commande du groupe motopropulseur pendant la durée du test et/ou de l'opération, dans lequel l'appareillage comprend des moyens d'émission d'une requête de test et/ou d'opération vers le contrôle commande du moteur du groupe motopropulseur, le contrôle commande comprenant des moyens de réception de la requête et des moyens d'activation des moyens de pilotage du ralenti du moteur et de la pression de la pompe dès la réception de la requête émise par l'appareillage.
- la figure 1 représente un logigramme montrant les étapes d'un procédé d'accélération du chauffage d'un groupe motopropulseur selon l'état de la technique,
- la figure 2 est une représentation schématique d'une vue schématique d'un système d'injection en carburant pour un groupe motopropulseur comprenant un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, ce système d'injection pouvant mettre en œuvre le procédé d'accélération du chauffage du moteur selon la présente invention,
- la figure 3 représente un logigramme montrant les étapes d'un procédé d'accélération du chauffage d'un groupe motopropulseur selon un mode de réalisation non limitatif de la présente invention.
Dans ce qui va suivre, par groupe motopropulseur, il est entendu le moteur à combustion interne mais aussi tous les éléments auxiliaires liés au moteur comme par exemple une ligne d'admission d'air au moteur, une ligne d'échappement pour l'évacuation des gaz sortant du moteur, un circuit de liquide de refroidissement du moteur, un circuit d'huile de lubrification du moteur, un système d'injection de carburant dans le moteur, un système de recirculation des gaz d'échappement à l'admission d'air, etc.
Le groupe motopropulseur comprend aussi un contrôle commande pilotant tous ces éléments pour un fonctionnement optimal du groupe.
En se référant à la figure 2, la présente invention concerne un mode de réalisation non limitatif d'un système d'injection de carburant dans un moteur à combustion interne connu en lui-même mais pouvant mettre en œuvre le procédé d'accélération de chauffage selon la présente invention d'un groupe motopropulseur comprenant ledit moteur.
A cette figure, le système d'injection comprend une série d'injecteurs 1 pour l'injection de carburant dans une ou des chambres de combustion du moteur à combustion interne non représenté. Les injecteurs 1 , au nombre de quatre à la figure 2 ce qui n'est pas limitatif, sont reliés chacun à une rampe commune 2.
La rampe commune 2 est alimentée en carburant par un conduit haute pression 4 à partir d'une pompe haute pression 3. Cette pompe haute pression 3 est alimentée en carburant par un conduit d'alimentation basse pression 6 en étant reliée à un réservoir de carburant 5. Dans le réservoir 5, le carburant est à une pression voisine de la pression atmosphérique. La pompe haute pression 3 à son entrée de carburant comprend une vanne de commande de volume 14.
La haute pression créée par la pompe 3, selon un pilotage par un contrôle commande du moteur à combustion interne peut par exemple varier de 200 à 1.900 bars selon des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne qui seront ultérieurement détaillés. Le conduit d'alimentation basse pression 6 peut contenir un filtre de carburant, non montré à la figure 2.
Chaque injecteur 1 est relié à la rampe commune 2 par un conduit d'alimentation 7 respectif dans lequel le carburant est sensiblement à la pression de la rampe commune 2, donc sans diminution significative de pression. Chaque injecteur 1 comprend également un conduit de récupération 8 relié à un circuit de retour 9 du carburant vers le réservoir 5. En raison de la pression très élevée du carburant dans le conduit d'alimentation 7, il existe toujours une perte résiduelle en carburant au niveau de chaque injecteur 1 , cette perte étant récupérée par le conduit de récupération 8. Cette perte augmente lors du fonctionnement de l'injecteur 1 et à cette perte résiduelle est ajoutée une perte en carburant due au fonctionnement de l'injecteur 1, principalement à son ouverture et sa fermeture.
Le circuit de retour 9 comprend une valve de régulation 10 de la pression de retour au réservoir. Ce circuit de retour 9 est un circuit basse pression, avec une pression préférentiellement comprise entre 1 ,6 et 2 bars. Le circuit de retour 9 est prolongé en aval de la valve de régulation 10 de la pression de retour au réservoir par une portion de circuit basse pression 9a avec une pression encore plus basse dans cette portion de circuit 9a que dans le circuit de retour 9 en étant voisine de la pression atmosphérique.
Cette portion de circuit basse pression 9a débouche dans le réservoir 5. La portion de circuit basse pression 9a peut contenir un échangeur de chaleur 11 pour un échange thermique entre du carburant relativement froid quittant le réservoir 5 par le conduit d'alimentation basse pression 6 et du carburant relativement chaud ramené au réservoir 5 par la portion de circuit basse pression 9a.
Des pertes en carburant pouvant se produire dans la pompe haute pression 3 lors de la mise sous pression du carburant, il est prévu un conduit de perte 12 reliant la pompe haute pression 3 au circuit de retour 9 du carburant, ceci en amont de la valve de régulation 10 de la pression pour la récupération de ces pertes avec retour dans le réservoir 5.
Un contrôle commande du groupe motopropulseur, non représenté à la figure 2, pilote divers actionneurs présents dans le moteur ou diverses consignes de fonctionnement pour des paramètres du moteur comme l'injection de carburant, le débit d'air à une admission du moteur, le débit de pompes équipant respectivement un circuit de refroidissement du moteur ou un circuit de lubrification du moteur, etc. Ce pilotage s'effectue en réponse à des mesures en provenance de capteurs présents dans le moteur ou à des estimations de paramètres par cartographies.
Ainsi, le contrôle commande du groupe motopropulseur pilote la valeur de la pression de sortie de la pompe haute pression 3 en fonction au moins du régime du moteur à combustion interne et du couple développé par le moteur, le régime du moteur étant mesuré et le couple développé étant suivi par une consigne de couple. La pression dans les injecteurs 1 est donc fonction du régime du moteur et augmente avec ce régime notamment quand le couple est aussi augmenté. La pression dans la rampe commune 2 peut être contrôlée par un capteur de pression 13. Le contrôle commande peut aussi commander des actionneurs reliés aux injecteurs en modifiant par exemple leur durée d'ouverture, la quantité de carburant apportée à chaque injecteur et la direction des jets de carburant ou calage d'injection vers un piston mobile dans un cylindre d'une chambre de combustion. Par exemple, cette durée d'ouverture peut être réduite automatiquement quand la pression augmente.
Il peut exister une cartographie de commande nominale de combustion du moteur thermique privilégiant, d'une part, une limitation de l'émission des éléments polluants contenus dans les gaz d'échappement quittant le moteur, notamment la production de dioxyde de carbone et d'oxydes d'azote et, d'autre part, une protection du moteur à combustion interne, notamment en diminuant autant que possible la dilution du carburant dans l'huile de lubrification du moteur et en économisant le carburant. Ce réglage de combustion est dit réglage de combustion nominale ou combustion par défaut.
En se référant au logigramme de la figure 3 et à la figure 2 pour les éléments du système d'injection de carburant dans un moteur à combustion interne, la présente invention concerne un procédé d'accélération du chauffage d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne, ce procédé étant référencé 20 à cette figure.
Le groupe motopropulseur va subir un test et/ou une opération de maintenance pendant lequel le véhicule reste à l'arrêt avec son moteur tournant. Pour débuter ce test et/ou cette opération, le groupe motopropulseur a à atteindre une température minimale de fonctionnement préalablement au test et/ou à l'opération, ceci le plus rapidement possible. Ceci est le but du procédé d'accélération du chauffage que propose l'invention.
Classiquement, le groupe motopropulseur comprend un système d'injection de carburant dans le moteur avec une pompe haute pression 3 alimentant en carburant mis sous pression un ou des injecteurs 1 de carburant dans le moteur. La mise sous pression du carburant par la pompe 3 est pilotée selon une configuration de combustion requérant une valeur de pression nominale en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur dont un régime moteur et un couple, cette configuration étant dite nominale.
Comme dans le procédé de l'état de la technique, le procédé d'accélération du chauffage selon la présente invention comprend une étape de chauffage du groupe 21 par maintien d'un ralenti fortement accéléré 22 du moteur.
Par contre, le procédé selon l'invention diffère en ce que le maintien du ralenti fortement accéléré 22 s'effectue à une valeur de pression modifiée supérieure à la valeur de pression nominale requise, cette étape étant référencée 31 à la figure 3. Parallèlement à cette étape de mise en pression 31 à une valeur supérieure à la valeur de pression nominale, il peut exister plusieurs autres étapes se déroulant simultanément. Ces étapes référencées 32 à 34 seront détaillées ultérieurement.
Pendant cette période de fonctionnement à pression de carburant élevée, la température du carburant dans les injecteurs 1 et avantageusement, dans la rampe commune 2 s'est progressivement échauffée par les frottements hydrauliques imposés par la pompe haute pression 3 mais surtout par l'augmentation de la pression. Lors de la compression du carburant plus élevée que nécessaire, il y a dégagement de chaleur induite par cette compression.
Pour ordre d'idée, la valeur de pression modifiée peut être comprise entre 1 ,25 et deux fois la pression nominale requise. Le ralenti fortement accéléré peut être aux environs d'un régime moteur de 2.000 à 3.000 tours par minute. A un régime moteur d'environ 2.500 tours par minute peut correspondre pour un couple moteur faible une pression nominale créée par la pompe de 600 à 700 bars. Sans que cela soit limitatif, la valeur de pression modifiée selon la présente invention peut atteindre 1.200 à 1.400 bars.
La référence 38 indique qu'une pression modifiée en étant augmentée accroît la température du carburant. Elle accroît aussi la température des injecteurs 1 et de tous les conduits 4, 7, 8 et 9 du système d'injection.
Dans un mode de réalisation préférentielle de la présente invention, il peut être procédé, parallèlement au maintien du ralenti fortement accéléré et à l'augmentation de la valeur de pression modifiée supérieure à la valeur de pression nominale requise, à trois autres groupes de réglage qui peuvent être mis en œuvre unitairement ou en combinaison, tout en étant associés avec le ralenti fortement accéléré et la valeur de pression modifiée supérieure. Ces trois groupes référencés 32 à 34 sont montrés à la figure 3.
Le premier groupe de réglages concerne des réglages de combustion pour augmentation thermique du moteur, ce groupe étant référencé 33 à la figure 3. Ces réglages sont regroupés sous la dénomination de réglages de combustion pour augmentation thermique, ci-après dénommés CAT pour une combustion pour augmentation thermique, aussi connus sous la dénomination anglo-saxonne de CTI pour « Combustion for Thermal Increase » traduit par combustion pour augmentation thermique. Ces réglages CAT regroupent plusieurs réglages concernant notamment des paramètres d'injection.
Les réglages de combustion pour augmentation thermique du moteur sont effectués à partir d'une commande nominale de combustion limitant la production de dioxyde de carbone vers des réglages de combustion augmentant la température de fonctionnement dans le groupe motopropulseur. La référence 37 symbolise l'augmentation de chaleur obtenue par ces réglages de combustion dans le moteur ou la ligne d'échappement.
Les réglages de combustion pour augmentation thermique concernent les réglages suivants pris unitairement ou en combinaison : un réglage en augmentation d'une admission d'air frais dans le moteur, un réglage en augmentation d'un angle d'injection de carburant dans le moteur, un réglage en augmentation de la quantité de carburant injectée, un réglage de phasage d'injection s'effectuant quand chaque piston du moteur monté coulissant dans un cylindre revient de sa position la plus interne dite Point Mort Haut dans le cylindre après combustion dans le moteur.
Par exemple, un angle d'injection agrandi en sortie d'un injecteur peut amener les jets extrêmes à heurter la paroi du cylindre dans lequel coulisse un piston et non un bol aménagé sur la tête du piston comme il est usuel.
Pour une commande nominale de combustion, il est prévu de réduire la durée de commande des injecteurs quand la pression d'injection augmente. Ceci peut être conservé dans le présent procédé pour lequel la pression du carburant est augmentée et donc de réduire ou tout au moins de ne pas augmenter la quantité de carburant injectée.
Inversement, il est possible d'injecter plus de carburant notamment quand il est prévu d'opérer une régénération d'au moins un élément de dépollution se remplissant progressivement d'un polluant sélectif.
Dans un mode de réalisation avantageux de la présente invention, quand le groupe motopropulseur comprend un système de recirculation des gaz d'échappement avec un débit régulé à une admission d'air du moteur, un réglage de combustion peut concerner l'interruption ou la modulation à la baisse du débit des gaz recirculés vers l'admission d'air du moteur.
De même, une régénération d'au moins un élément de dépollution disposé dans une ligne d'échappement du moteur par augmentation de la température des gaz d'échappement au-dessus d'un seuil minimal de température peut être aussi considérée comme un réglage de combustion bien qu'elle présente un autre but principal que l'augmentation thermique, c'est-à-dire la régénération d'un élément de dépollution par combustion des polluants sélectifs qu'il contient.
Le second groupe de réglages implique la mise en activation d'un réchauffeur du moteur et est référencé 34 à la figure 3. Ce réchauffeur du moteur a une action sur l'augmentation en température du fluide de refroidissement du circuit de refroidissement du moteur, ce qui est symbolisé par la référence 35 par l'augmentation du couple résistant dû à la consommation d'énergie du réchauffeur. Enfin, le troisième groupe de réglages auxiliaires est relatif à une augmentation du couple résistant opposé au moteur et est référencé 32 à la figure 3. Ceci peut être effectué par la mise en marche d'une climatisation dans un habitacle du véhicule et de moyens électriques de dégivrage ou d'une manière générale de tout appareil consommateur d'électricité, les appareils de chauffage étant néanmoins les plus grands consommateurs donc les plus favorables à l'augmentation du couple.
Ces réglages agissent sur l'augmentation du couple moteur, ce qui est symbolisé par 35 et 36 ainsi que sur le chauffage du fluide de refroidissement du moteur, ce qui a été symbolisé par 35.
En ce qui concerne la régénération d'un élément de dépollution, la problématique de lancer une régénération est double. D'une part, une régénération d'au moins un élément de dépollution peut être lancée à titre préventif pour éviter qu'un besoin d'effectuer une régénération de l'élément de dépollution ne survienne pendant le test et/ou l'opération de maintenance qui va suivre. Ceci peut être le cas quand il y a de fortes présomptions que l'élément de dépollution devienne rempli lors de ce test et/ou de cette opération, ce qui peut fausser ou arrêter le test et/ou l'opération.
Ceci peut être vérifié par une estimation future de la charge en polluant dans ledit au moins un élément de dépollution qui prévoit un dépassement du seuil de charge maximale dudit au moins un élément de dépollution pendant le test et/ou l'opération à venir. Dans ce cas, il est donc procédé à une régénération préventive de l'élément de dépollution pour éviter une perturbation du test et/ou de l'opération.
La charge en polluant aux bornes de l'élément de dépollution peut par exemple être estimée selon la différence de pression entre les bornes. En général, un tel élément de dépollution est un filtre à particules mais ceci n'est pas limitatif.
D'autre part, une régénération d'au moins un élément de dépollution peut aussi être lancée pour obtenir une augmentation de chaleur supplémentaire dans le moteur et la ligne d'échappement. Le but d'une telle régénération non nécessaire est alors uniquement un apport de chaleur complémentaire au chauffage principal que prévoit la présente invention par l'augmentation de la pression de carburant créée par la pompe.
Même si le filtre à particules n'est pas entièrement chargé, le mode de combustion de régénération génère plus de chaleur.
Une possible condition est qu'une température minimale prédéterminée dans la ligne d'échappement à proximité dudit au moins un élément de dépollution soit atteinte, étant donné qu'une régénération ne peut être lancée à une température trop basse.
Une autre possible condition requise est que la durée de la régénération programmée ne dépasse pas la durée encore restante du chauffage accéléré du groupe motopropulseur avant test et/ou opération de maintenance. Cependant il n'y aucune obligation d'effectuer une régénération complète avant l'opération de test et/ou de maintenance.
A intervalles périodiques dans le déroulement du chauffage accéléré, il est procédé au questionnement à savoir si le chauffage a atteint le niveau requis pour procéder au test et/ou à l'opération, ce qui est symbolisé par « CH ? » sur la figure 3.
Si la réponse est oui symbolisée par O à la figure 3, il est procédé au test et/ou à l'opération, et si la réponse est non symbolisée par N, le procédé de chauffage accéléré est continué en répétant l'étape 21 et les sous-étapes 31 à 34, plus particulièrement l'étape de mise en pression 31 à une valeur supérieure à la valeur de pression nominale.
La référence 25 symbolise le test et/ou l'opération de maintenance après que le chauffage accéléré soit terminé, les conditions préalables au test et/ou à l'opération ayant été satisfaites. Dans le cas d'un test relatif à un système d'injection, le chauffage accéléré peut être considéré comme terminé quand la température du fluide de refroidissement dans le circuit de refroidissement du moteur et la température du carburant sont supérieures à une valeur respective pouvant être calibrée.
La température du fluide de refroidissement est corrélée à la température du moteur : c'est pour cela que celle-ci peut être choisie. Les conditions pour qualifier un chauffage accéléré terminé sont spécifiques au test et/ou à l'opération à mettre en œuvre et peuvent être différentes, en concernant d'autres éléments du groupe motopropulseur que ceux précédemment mentionnés, par exemple la température estimée des injecteurs, la température dans un élément de dépollution présent dans la ligne d'échappement du moteur, etc.
La présente invention concerne aussi un procédé de test et/ou d'opération de maintenance d'un groupe motopropulseur pendant lequel le véhicule reste à l'arrêt avec son moteur tournant, le groupe motopropulseur devant avoir atteint une température minimale de fonctionnement préalablement au test et/ou à l'opération, référencé 25 à la figure 3. Cette température minimale de fonctionnement est atteinte grâce à une accélération de chauffage avant la mise en oeuvre du test et/ou de l'opération conformément à un procédé d'accélération du chauffage tel que précédemment décrit.
Les conditions spécifiques de mise en uvre du test et/ou de l'opération de maintenance 25, par exemple une pression de carburant spécifique, sont référencées en 26. Comme exemple d'opération de maintenance, il peut être cité une intervention sur un élément de dépollution présent dans la ligne d'échappement du moteur.
Pour économie d'énergie en n'impliquant qu'un seul chauffage commun, il est possible de combiner un test et une opération maintenance, même si le test et l'opération de maintenance n'ont a priori pas de point commun autre que d'exiger un chauffage préalable. Par exemple, il est possible d'associer une régénération d'un élément de dépollution succédant à un test sur les injecteurs du système d'injection. La principale condition est qu'une maintenance effectuée avant, simultanément à ou après un test ne fausse ou ne perturbe pas le déroulement du test.
II va être donné deux exemples de test pouvant se faire sur un véhicule automobile à l'arrêt avec un moteur tournant, ces tests concernant les injecteurs. Par exemple, un premier test peut se référer à une adaptation de masse minimale de carburant. Dans ce test, il est surveillé les valeurs réelles et cibles de quantités de carburant injectées, ces quantités étant relativement faibles. Ces quantités sont déterminées en fonction des modifications des régimes moteurs et réactualisées dans la durée.
Lors d'un tel test, de faibles quantités de carburant sont injectées dans des conditions pour lesquelles il ne devrait pas y avoir d'injection et comparées aux quantités de carburant estimées par un modèle selon la variation du régime moteur mesuré. Une correction s'effectue alors pour chaque injecteur. Ce test, mis principalement en œuvre pour un moteur à combustion thermique Diesel, est connu sous l'abréviation anglo- saxonne de MFMA ou sous l'abréviation française de AMFM pour adaptation de masse de fioul minimale. Lors de ce test, il est estimé à partir de variation de régime une quantité de carburant injectée. Par cette mesure, on en déduit un temps d'injection pour chaque injecteur.
En se référant notamment à la figure 2, la présente invention concerne aussi un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne et ses éléments auxiliaires, le moteur et les éléments du groupe motopropulseur étant pilotés par un contrôle commande du moteur. Le groupe motopropulseur comprend un système d'injection de carburant avec une pompe haute pression 3 et une rampe commune 2 alimentant en carburant un ou des injecteurs 1.
Selon l'invention, le contrôle commande du moteur comporte des moyens de pilotage d'un ralenti fortement accéléré du moteur et des moyens de pilotage de la pression de la pompe 3 en une valeur de pression modifiée supérieure à la valeur de pression nominale pour la mise en œuvre du procédé d'accélération de chauffage tel que précédemment décrit.
Lors de la mise en œuvre du procédé d'accélération de chauffage, les réglages de combustion nominale sont désactivés pour permettre une forte accélération du ralenti et une augmentation de la valeur de pression effectuée par la pompe 3, cette pression modifiée étant plus forte que la pression nominale requise pour le fonctionnement habituel du groupe motopropulseur. Comme précédemment mentionné, le but du chauffage accéléré du groupe motopropulseur du véhicule automobile est de le mettre dans des conditions requises pour la mise en œuvre d'un test et/ou d'une opération de maintenance à venir. L'invention concerne donc un ensemble d'un appareillage de test et/ou d'opération de maintenance et d'un groupe motopropulseur tel que précédemment décrit.
De manière usuelle, en début de test et/ou d'opération de maintenance, l'appareillage de test et/ou d'opération, le plus souvent extérieur au véhicule en étant par exemple disposé dans une concession automobile de service après-vente, est relié de manière temporaire au contrôle commande du groupe motopropulseur pendant la durée du test et/ou de l'opération.
Pour effectuer les changements dans le pilotage du groupe motopropulseur par son contrôle commande et notamment la modification en augmentation de la pression de la pompe, l'appareillage comprend des moyens d'émission d'une requête de test vers le contrôle commande du moteur du groupe motopropulseur, le contrôle commande comprenant des moyens de réception de la requête.
Dès réception de cette requête émise par l'appareillage, le contrôle commande procède à la désactivation des réglages dits de combustion nominale et active ses moyens de pilotage en forte accélération du ralenti et en augmentation de la pression de la pompe haute pression du système d'injection. Le contrôle commande possède donc des moyens d'activation des moyens de pilotage du ralenti et de la pression dès réception de la requête.
L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.
Previous Patent: METHOD FOR MANAGING THE POWER SUPPLY OF AN ELECTRONIC CONTROL UNIT DURING THE STARTING PHASE OF A MO...
Next Patent: METHOD FOR DETERMINING THE ANGULAR POSITION OF AN ENGINE