LEVY, Franck (6 rue Vincent d'Indy, Guigneville, Guigneville, F-91590, FR)
RUBY, Stephane (1 place de La Liberation, La Ferte Alais, La Ferte Alais, F-91590, FR)
LEVY, Franck (6 rue Vincent d'Indy, Guigneville, Guigneville, F-91590, FR)
REVENDICATIONS
1. Moteur à combustion interne comprenant une pompe haute pression à carburant (11) et son actuateur haute pression (1), une ligne d'échappement (33) pourvue d'un catalyseur et/ou d'un filtre à particules, caractérisé en que, lors de phases de régénération du filtre à particules (5) et/ou lors de phases de montée en température du catalyseur, le débit de carburant traversant la pompe haute pression (11) est augmenté ou établi à la capacité maximum de la pompe haute pression (1), favorisant ainsi l'importance du couple nécessaire à son entraînement.
2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1 caractérisé en ce que 1 'actuateur haute pression (1) est disposé en sortie de la pompe haute pression (11), et de préférence juste en sortie de celle- ci .
3. Moteur à combustion interne selon la revendication 1 caractérisé en ce que 1 'actuateur haute pression (1) est disposé sur une rampe commune (7).
4. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un actuateur basse pression (9) est disposé en aval et de préférence juste en aval de la pompe haute pression (11) pour réguler le débit de carburant entrant dans la pompe haute pression (11).
5. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la pression en aval de 1 'actuateur haute pression (1) est ajustée en fonction de tout ou partie des paramètres suivants : débit de carburant refoulé par la pompe à carburant (11) vers l'actuateur haute pression (1), quantité de carburant injecté par des injecteurs (13a, 13b, 13c, 13d) reliés à la dite rampe commune (7), fuite à l'endroit des injecteurs (13a, 13b, 13c, 13d) . 6. Moteur à combustion interne selon l'une des revendications 3 à 5 caractérisé en ce qu'un capteur de pression (29) est adapté pour fournir une pression à l'endroit de la rampe commune (7) à un calculateur (12), le dit calculateur (12) pilotant l'actuateur basse pression (9) et/ou l'actuateur haute pression (1).
7. Procédé de commande d'un moteur à combustion interne comprenant une pompe haute pression à carburant (11) et son actuateur haute pression (1), une ligne d'échappement (33) pourvue d'un catalyseur et/ou d'un filtre à particules, caractérisé en que, lors de phases de régénération du filtre à particules (5) et/ou lors de phases de montée en température du catalyseur, on augmente le débit de carburant traversant la pompe haute pression (11), ou on établit ce débit à la capacité maximum de la pompe haute pression (1), favorisant ainsi l'importance du couple nécessaire à son entraînement.
8. Procédé de commande d'un moteur à combustion interne selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'on régule le débit en aval de l'actuateur haute pression (1) en fonction de tout ou partie des paramètres suivants : débit de carburant refoulé par la pompe à carburant (11) vers l'actuateur haute pression (1), quantité de carburant injecté par des injecteurs (13a, 13b, 13c, 13d) reliés à la dite rampe commune (7), fuite à l'endroit des injecteurs (13a, 13b, 13c, 13d) .
9. Procédé de commande d'un moteur à combustion interne selon l'une des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que lors des dites phases de régénération ou d'augmentation de température, on ouvre totalement l'actuateur basse pression (9).
10. Procédé de commande d'un moteur à combustion interne selon l'une des revendications 7 à 9 caractérisé en ce que qu'on régule la pression dans la rampe commune (7) uniquement par l'actuateur haute pression (1).
11. Procédé de commande d'un moteur à combustion interne selon l'une des revendications 7 à 10 caractérisé en ce que l'on pilote l'actuateur basse pression (9) et/ou l'actuateur haute pression (1) par un calculateur (12) en fonction d'une valeur de pression à l'endroit de la rampe commune (7) .
12. Procédé de commande d'un moteur à combustion interne comprenant une pompe haute pression à carburant
(11) et son actuateur haute pression (1), une ligne d'échappement (33) pourvue d'un catalyseur et/ou d'un filtre à particules, caractérisé en que, lors de phases de régénération du filtre à particules (5) et/ou lors de phases de montée en température du catalyseur, on augmente le débit de carburant traversant la pompe haute pression (11), ou on établit ce débit à la capacité maximum de la pompe haute pression (1), favorisant ainsi l'importance du couple nécessaire à son entraînement. 13. Application du procédé selon la revendication 12 à un moteur (3) à rampe commune (7), dans laquelle on utilise au moins ledit actuateur haute pression (1) en tant qu'actuateur fonctionnant avec ladite pompe à carburant ( 11 ) . 14. Application selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on adjoint à l'actuateur haute pression (1), un actuateur basse pression (9) qui régule le débit de carburant, l'actuateur haute pression (1) ajustant la pression dans la rampe commune (7), en fonction de tout ou partie des paramètres suivants : débit de carburant refoulé par la pompe à carburant (11) vers l'actuateur haute pression(l), quantité de carburant injecté par des injecteurs (13a, 13b, 13c, 13d) reliés à la dite rampe commune (7), fuite à l'endroit des injecteurs .
15. Application selon la revendication 14, caractérisée en ce que, lors des dites phases de régénération ou d'augmentation de température, on ouvre totalement l'actuateur basse pression (9).
16. Application selon la revendication 14 ou la revendication 15, caractérisée à ce qu'on dispose l'actuateur haute pression (1) sur la rampe commune (7).
17. Application selon l'une quelconques des revendications 13 à 16, caractérisée en ce qu'on régule la pression dans la rampe commune (7) uniquement par l'actuateur haute pression (1). |
L'invention concerne un procédé de commande d'un moteur à combustion interne.
Il est bien connu que de tels moteurs peuvent comprendre notamment une pompe haute pression (HP) à carburant et son actuateur haute pression, une ligne d'échappement pourvue d'un catalyseur et/ou d'un filtre à particules, ainsi qu'une rampe d'injection commune à laquelle est reliée une série d'injecteurs de carburant.
Par ailleurs, on sait que pour répondre à des normes antipollution et réduire les émissions dans l'air de particules générées par la combustion, on équipe typiquement les moteurs diesel de filtre à particules.
Le rôle de fonctionnement d'un tel filtre est de retenir les particules concernées. Mais ces filtres s'encrassent et nécessitent des phases de régénération.
Pour régénérer dans des conditions jugées appropriées, le moteur doit supporter une charge suffisante pour assurer une thermique assez élevée dans la ligne d'échappement. Pour mémoire, on rappellera que la charge d'un moteur est le rapport du travail fourni par ce moteur à un certain régime moteur sur le travail maximal possible à ce régime .
Il est en pratique assez difficile de régénérer le filtre à particules dans certaines situations, par exemple lors d'un roulage en milieu urbain.
D'autre part, le catalyseur, destiné typiquement à traiter certaines émissions polluantes tels les hydrocarbures imbrûlés, nécessite lui aussi une température assez élevée pour fonctionner de manière optimale. Sa montée en température doit donc être rapide,
voire la plus rapide possible, par exemple lors d'un démarrage à froid du moteur.
Une charge moteur élevée, qui se traduit par une thermique à l'échappement également élevée, est donc profitable à un bon fonctionnement du catalyseur et permet de réduire les émissions polluantes du moteur.
On sait qu'une solution pour accroître la charge du moteur, sans pour autant augmenter la vitesse du véhicule, est d'augmenter le couple résistant appliqué à ce moteur.
On peut par exemple faire débiter l'alternateur, en utilisant certains organes consommateurs d'énergie électrique, comme le moto-ventilateur, ou encore déclencher l'opération « dégivrage des vitres ». La charge du moteur peut également être prélevée sur un alterno-démarreur, ainsi que le propose FR-A- 2 816 663.
Un problème persistant est malgré tout que la puissance utilisable sur le véhicule est conditionnée par le type d'organe consommateurs d'énergie électrique utilisés .
Par ailleurs, certains de ces organes consommateurs d'énergie électrique ne peuvent pas être utilisés sans nuire aux usagers, ou au moins les perturber. On pense par exemple à une ouverture des vitres électriques, à un décapotage de toit sur un véhicule convertible, au lancement à son régime maximum d'un chauffage ou d'une climatisation....
Un objet de l'invention est d'apporter une solution à tout ou partie des problèmes évoqués ci-avant, en proposant une solution simple, fiable, performante, relativement économique en termes de consommation
d'énergie et qui ne perturbe pas l'utilisateur du véhicule, ni le fonctionnement de ce véhicule.
Dans ce contexte, il est proposé que le procédé de commande du moteur tel que précité soit tel que, lors de phases de régénération du filtre à particules et/ou lors de phases de montée en température du catalyseur, on augmente le débit de carburant traversant la pompe haute pression, ou on établit ce débit à la capacité maximum de cette pompe haute pression, favorisant ainsi l'importance du couple nécessaire à son entraînement.
Sur un moteur équipé donc d'un catalyseur à filtre à particules, un aspect de l'invention concerne l'application du procédé présenté ci-dessus à un moteur à rampe commune d' injecteurs pourvue d'au moins une dite pompe haute pression commandée pour travailler à augmenter le couple nécessaire à l'entraînement du moteur lors des phases de fonctionnement précitées.
Pour cela, on conseille, dans le cadre de l'invention, d'adjoindre à une telle pompe haute pression, un actuateur basse pression qui régule le débit de carburant, 1 'actuateur haute pression, situé en sortie de la pompe HP, ajustant la pression dans la rampe commune, en fonction de tout ou partie des paramètres suivants : débit de carburant refoulé par la pompe à carburant vers l' actuateur HP, quantité de carburant injecté par des injecteurs reliés à la dite rampe commune, fuite à l'endroit de ces injecteurs.
Favorablement, lors des phases précitées de régénération et/ou d'augmentation en température du catalyseur, on ouvrira 1 'actuateur basse pression totalement, de manière à ce que le débit maximum autorisé de carburant circule dans la pompe HP.
Dans un mode favorable de réalisation, on prévoit par ailleurs de disposer l'actuateur haute pression directement sur la rampe commune.
L'invention concerne également un moteur à combustion interne comprenant une pompe haute pression à carburant et son actuateur haute pression, une ligne d'échappement pourvue d'un catalyseur et/ou d'un filtre à particules, caractérisé en que, lors de phases de régénération du filtre à particules et/ou lors de phases de montée en température du catalyseur, le débit de carburant traversant la pompe haute pression est augmenté ou établi à la capacité maximum de la pompe haute pression, favorisant ainsi l'importance du couple nécessaire à son entraînement. Selon d'autres caractéristiques avantageuses, ce moteur peut comprendre au moins l'une parmi des caractéristiques suivantes :
- l'actuateur haute pression est disposé en sortie de la pompe haute pression, et de préférence juste en sortie de celle-ci,
- l'actuateur haute pression est disposé sur une rampe commune,
- un actuateur basse pression est disposé en aval et de préférence juste en aval de la pompe haute pression pour réguler le débit de carburant entrant dans la pompe haute pression, la pression en aval de l'actuateur haute pression est ajustée en fonction de tout ou partie des paramètres suivants : débit de carburant refoulé par la pompe à carburant vers l'actuateur haute pression, quantité de carburant injecté par des injecteurs reliés à la dite rampe commune, fuite à l'endroit des injecteurs,
- un capteur de pression est adapté pour fournir une pression à l'endroit de la rampe commune à un calculateur, le dit calculateur pilotant l'actuateur basse pression et/ou l'actuateur haute pression. Un autre objet de l'invention concerne un procédé de commande d'un moteur à combustion interne comprenant une pompe haute pression à carburant et son actuateur haute pression, une ligne d'échappement pourvue d'un catalyseur et/ou d'un filtre à particules, caractérisé en que, lors de phases de régénération du filtre à particules et/ou lors de phases de montée en température du catalyseur, on augmente le débit de carburant traversant la pompe haute pression, ou on établit ce débit à la capacité maximum de la pompe haute pression, favorisant ainsi l'importance du couple nécessaire à son entraînement .
Selon d'autres caractéristiques avantageuses, ce procédé peut comprendre au moins l'une parmi des caractéristiques suivantes : - l'on régule le débit en aval de l'actuateur haute pression en fonction de tout ou partie des paramètres suivants : débit de carburant refoulé par la pompe à carburant vers l'actuateur haute pression, quantité de carburant injecté par des injecteurs reliés à la dite rampe commune, fuite à l'endroit des injecteurs, lors des dites phases de régénération ou d'augmentation de température, on ouvre totalement l'actuateur basse pression,
- on régule la pression dans la rampe commune uniquement par l'actuateur haute pression,
l'on pilote l'actuateur basse pression et/ou l'actuateur haute pression par un calculateur en fonction d'une valeur de pression à l'endroit de la rampe commune.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore de la description d'un mode préféré de réalisation fournie ci-après, en référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels :
- la figure 1 schématise un circuit de circulation de carburant en relation avec une rampe commune d'injecteurs et en présence d'actuateurs basse pression et haute pression,
- la figure 2 est un schéma bloc complémentaire.
La présente invention propose donc d'augmenter le débit de carburant traversant une pompe haute pression 11 sur un moteur à combustion interne 3, ici un moteur diesel, de manière à augmenter le couple nécessaire à l'entraînement du moteur, et donc la charge de ce dernier, lors de phases de régénération du filtre à particules 5 (voir figure 2) et/ou lors de phases de montée en température du catalyseur 6, par exemple juste après le démarrage du moteur. Typiquement, le catalyseur et le filtre à particules sont montés en série.
Figure 1, on voit donc un exemple de circuit de carburant haute pression, du type à rampe d'injections commune, connu également sous sa dénomination anglo- saxonne « common rail » auquel la présente invention est applicable, en particulier.
La pression du carburant dans la rampe d'injection 7 est fonction du positionnement de l'actuateur haute pression 1, ainsi que de celle de l'actuateur basse pression 9 disposés respectivement juste en aval et juste
en amont de la pompe 11, ici dénommée pompe haute pression (HP) .
Les deux actuateurs 1 et 9 sont de préférence commandés par un calculateur électronique 12 embarqué sur le véhicule pourvu du moteur 3.
Ici, l'actuateur haute pression 1 est donc disposé juste en sortie de la pompe 11. On peut préférer que cet actuateur haute pression soit positionné sur la rampe commune 7, en particulier à l'endroit de son entrée 7a, juste avant la distribution du carburant vers les différents injecteurs schématisés ici 13a, 13b, 13c et 13d, reliés chacun à la rampe par un conduit haute pression, tel que 15 pour l'injecteur 13a.
Figure 1, les deux actuateurs, haute pression et basse pression, sont reliés à un réservoir à carburant
17, respectivement par un conduit de recirculation 19a,
19b permettant de renvoyer vers le réservoir 17 le surplus de carburant considéré.
Par ailleurs, l'actuateur basse pression 9 est alimenté en entrée avec du carburant provenant de ce réservoir 17, via la conduite d'alimentation en carburant 21.
Au-delà de l'actuateur haute pression 1, un conduit haute pression 23 amène la quantité de carburant qu'a laissée passer l'actuateur 1 vers l'entrée de la rampe commune d' injecteurs 7.
A partir du schéma de la figure 1, on comprend que l'actuateur basse pression 9 régule le débit de carburant traversant la pompe 11 en provenance du conduit 21. L'actuateur haute pression 1 ajuste la pression dans la rampe commune 7, en fonction du débit refoulé par la pompe, via les conduites 19a, 19b, des quantités de
carburant réellement injectées par les injecteurs dans les cylindres, symbolisés en 25 sur la figure 2 où parvient donc non seulement du carburant, via les injecteurs de la rampe commune, mais également du comburant, par chaque conduite d'admission d'air 27.
On notera que la pression de carburant dans la rampe commune 7 prend typiquement également en compte les éventuelles fuites de carburant pouvant survenir au niveau des injecteurs. Pour adapter cette pression, on peut en particulier avoir recours à un capteur de pression 29 prévu pour détecter la pression à l'endroit de la rampe commune 7 et pour fournir des données de pression au calculateur 12. Conformément au procédé de fonctionnement conseillé dans le cadre de présente invention, on va chercher à augmenter le débit de carburant pour faire fonctionner la pompe haute pression 11 avec un débit plus élevé que celui auquel elle fonctionnait à l'instant précédent, ou bien à son débit maximum.
En particulier, on prévoit d'ouvrir totalement l'actuateur basse pression 9, lors des phases de régénération du filtre à particules 5 et/ou lors des phases de montée en température du catalyseur 6 sur la ligne d'échappement 33 que l'on voit, figure 2, reliée en sortie des cylindres 25, de manière à conduire à l'atmosphère les rejets de combustion de moteur.
Ainsi, la pompe haute pression 11 va typiquement fonctionner avec un débit de carburant maximum. Dans ces conditions, le travail de compression à fournir par la pompe, et donc son couple d'entraînement, va être maximum (le régime de la pompe étant directement
lié à celui du moteur), ce qui va permettre d'augmenter la charge du moteur 3, et donc la thermique d'échappement dans la ligne 33 par rapport à une situation ne favorisant pas le couple d'entraînement du moteur. On aura remarqué que, dans ce qui vient d'être présenté, la pression dans la rampe commune 7 est prévue pour être régulée uniquement par l'actuateur haute pression 1, et non à la fois par cet actuateur haute pression et par le débit de carburant traversant la pompe HP, après être passé dans l'actuateur basse pression 9, comme dans des cas connus.
On sait par ailleurs que sur certains circuits à rampe commune 7, le débit de carburant traversant la pompe HP est régulé par un seul actuateur situé en entrée de la pompe, comme ici l'actuateur basse pression 9.
Dans ce cas, il est nécessaire d'adjoindre à cette pompe un actuateur haute pression, à l'image de l'actuateur 1, pour pouvoir appliquer les considérations qui prévalent ici.