FR3074232B1 - Procede de detection d'un defaut d'ecoulement de gaz dans une ligne de ventilation d'un dispositif de purge - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de détection d'un défaut d'écoulement de gaz dans une ligne de ventilation (22) d'un dispositif de purge d'un filtre (21) absorbeur de vapeurs de carburant d'un moteur (1) à combustion interne d'un véhicule lors d'un remplissage en carburant d'un réservoir (19) du véhicule, à l'aide d'un pistolet (300) comprenant un canal à effet venturi, afin d'arrêter le remplissage lorsque le canal est rempli de carburant, ladite ligne de ventilation (22) reliant le réservoir de carburant (19) audit filtre (21), le réservoir (19) étant muni : • d'un tuyau de remplissage (100) à l'extrémité duquel se trouve un bouchon (101) adapté pour que, lors d'un remplissage en carburant à l'aide du pistolet (300), les vapeurs de carburant s'évacuent à travers la ligne de ventilation (22), • au moins une jauge mesurant le volume de carburant dans le réservoir (19), le procédé de détection étant caractérisé en ce qu'il comprend la mesure en continu du volume (V) de carburant dans le réservoir (19) pendant le remplissage et la comparaison entre un profil de volume (B) ainsi mesuré par rapport au temps (t), avec un profil prédéterminé de volume (A), le défaut d'écoulement étant détecté, si les deux profils ne correspondent pas.

Description

L'invention concerne un procédé de détection de défauts d’écoulement de fluide dans une conduite de purge d’un dispositif de purge d’un filtre absorbeur de vapeurs de carburant d’un moteur à combustion interne d’un véhicule.

Les réservoirs de carburant des véhicules actuels motorisés par un moteur à combustion interne à essence sont équipés d’un système de recyclage des vapeurs de carburant émanant du réservoir de carburant, destiné à la récupération des vapeurs de carburant et à la réinjection de ces vapeurs de carburant dans la tubulure d’admission du moteur à combustion interne.

Ces systèmes de recyclage comprennent principalement : • un filtre à charbon actif, absorbeur de vapeurs de carburant émanant du réservoir de carburant, • -une ligne de ventilation, reliant le réservoir au filtre, • une ligne d’évent de mise à l’air libre du filtre absorbeur comportant une vanne d’évent, • une ligne de purge comportant une vanne de purge reliée, d’une part au filtre absorbeur, et d’autre part, par au moins une conduite de purge, à la tubulure d’admission du moteur à combustion interne, • un module de commande consistant généralement en l’électronique de contrôle moteur connue sous l’appellation « ECU >> (« Engine Control Unit >>).

En outre, lorsque ces systèmes de recyclage sont montés sur un véhicule doté d’un moteur atmosphérique, la ligne de purge comporte une seule ligne de purge s’étendant entre la vanne de purge et la tubulure d’admission en aval de la vanne papillon de cette dernière.

Par contre, lorsque ces systèmes de recyclage sont montés sur un véhicule doté d’un moteur équipé d’un turbocompresseur, la ligne de purge comporte deux conduites de purge : une conduite de purge, dite conduite haute pression, adaptée pour véhiculer les vapeurs de carburant lorsque le turbocompresseur est enclenché, et une conduite de purge, dite conduite basse pression, adaptée pour véhiculer les vapeurs de carburant lorsque le moteur fonctionne en mode atmosphérique.

De tels systèmes de recyclage permettent, en premier lieu, notamment lorsque le véhicule est à l’arrêt, de récupérer et d’emmagasiner les vapeurs de carburant du réservoir dans le filtre absorbeur à charbons actifs.

Ces systèmes de recyclage sont, en outre, adaptés pour entraîner l’extraction et le recyclage des vapeurs de carburant piégées dans le filtre absorbeur. A cet effet, l’électronique de contrôle moteur commande l’ouverture de la vanne de purge de façon à appliquer au filtre absorbeur la dépression régnant dans la tubulure d’admission. De plus, une circulation d’air est générée au travers du filtre absorbeur, résultant de la position normale ouverte de la vanne d’évent, après démarrage du moteur, et la commande de la vanne de purge provoque l’extraction des hydrocarbures piégés qui sont entraînés vers la tubulure d’admission avant d’être brûlés lors de la phase de combustion du moteur à combustion interne. Cette purge est réalisée grâce à la commande d’ouverture de la vanne de purge, répétée à fréquence fixe, par exemple à 10 Hz.

Ces systèmes de recyclage sont, par ailleurs, soumis à des normes de diagnostic, appelées aussi OBD pour « On Board Diagnostic >> en anglais ou diagnostic embarqué qui imposent notamment : • de surveiller leur étanchéité (absence de fuites) quel que soit l’état du moteur, à l’arrêt ou pas, et au moins une fois par cycle de roulage, • de surveiller si un écoulement effectif de fluide dans la ligne de ventilation et dans la ligne de purge pour permettre la ventilation du réservoir et la purge du filtre absorbeur permet la désorption du filtre absorbeur et l’injection, dans la tubulure d’admission du moteur à combustion interne, des vapeurs de carburant extraites lors de cette désorption, ou autrement dit, de détecter un défaut d’écoulement résultant d’une déconnexion de la ligne de ventilation ou de la ligne de purge, d’un pincement total ou partiel de cette dernière, de son obstruction partielle ou totale.

Afin de garantir la qualité de ces surveillances, en outre, les conditions de ces dernières doivent répondre à des exigences établies par les normes, et notamment les normes anti-pollution américaines en vigueur (LEV II, LEVIII).

Certains véhicules commercialisés, dans certains pays, tels que les Etats-Unis, la Chine, la Corée, etc. doivent respecter ces normes, en l’occurrence très strictes, limitant la fuite de vapeurs d’essence dans l’environnement proche du véhicule. Dans ce but, ils sont équipés de systèmes appelés ORVR, ou « On board Refuling Vapor Recovery >> an anglais, c’est-à-dire système embarqué de récupération de vapeurs lors du remplissage du réservoir en carburant. Lesdits systèmes comprennent en l’occurrence un bouchon de réservoir qui est quasi étanche, c'est-à-dire que ledit bouchon est complètement étanche lorsqu’il est fermé, et présente un très petit débit de fuite lors du remplissage du réservoir en carburant par un pistolet afin de limiter au maximum la fuite d’hydrocarbures dans l’atmosphère pendant la phase de remplissage. Ce système ORVR est connu de l’homme du métier et ne sera pas plus détaillé ici.

Les vapeurs générées lors du remplissage, sont alors forcées vers le système de recyclage, afin d’être évacuées par la ligne de ventilation et captées par le filtre absorbeur. A contrario, par exemple sur le territoire européen, le pistolet de remplissage de carburant, est équipé d’un système d’absorption de vapeurs de carburant.

Pour la surveillance destinée à la détection d’éventuels défauts d’écoulement de fluide dans une conduite de purge d’un dispositif de purge (conduite de purge reliant le réservoir à la vanne de purge), la seule technique actuelle de détection d’éventuels défauts d’écoulement de fluide dans une conduite de purge, consiste à équiper la ligne de purge d’un capteur de pression, soit en amont dans la ligne de ventilation, soit en aval de la vanne de purge ; dans la ligne de purge permettant de mesurer des surpressions anormales ou un capteur de débit, soit en amont, soit en aval, permettant de mesurer des débits anormaux et donc un potentiel problème d’écoulement de gaz.

Par contre, cette technique de détection impose d’équiper les systèmes de recyclage d’un capteur de pression spécifiquement dédié au diagnostic de détection de défauts d’écoulement dans les conduites de purge, et de différentes sujétions nécessaires au raccordement de ce capteur de pression et au traitement de ses signaux de mesure.

De plus, un tel capteur de pression ou de débit, est dédié à une ligne. Dans le circuit actuel, le problème d’écoulement de gaz et de pincement de tuyau peut se produire en amont et en aval de la vanne de purge, soit dans la ligne de ventilation, soit dans la ligne de purge. Il faudrait donc pour une détection fiable, équiper chacune de ses lignes de purge avec un capteur, ce qui signifie l’ajout de deux capteurs par véhicule, ce qui présente un coût additionnel non souhaitable.

La présente invention vise à pallier cet inconvénient et a pour principal objectif de fournir un procédé fiable, robuste et conforme aux exigences permettant de détecter les défauts d’écoulement de fluide dans la ligne de ventilation (celle reliant le réservoir à la vanne de purge) d’un dispositif de purge équipant un véhicule équipé d’un système ORVR présentant les caractéristiques énumérées ci-dessus, en l’occurrence équipé de bouchons de réservoir quasi étanches, sans nécessiter un quelconque ajout de dispositif ou organe destiné à cette détection. L’invention propose un procédé de détection d’un défaut d’écoulement de gaz dans une ligne de ventilation d’un dispositif de purge d’un filtre absorbeur de vapeurs de carburant d’un moteur à combustion interne d’un véhicule lors d’un remplissage en carburant d’un réservoir équipant ledit véhicule à l’aide d’un pistolet comprenant un canal à effet venturi, afin d’arrêter le remplissage lorsque le canal est rempli de carburant, ladite ligne de ventilation reliant le réservoir de carburant audit filtre, le réservoir étant muni : • d’un tuyau de remplissage à l’extrémité duquel se trouve un bouchon, et • d’un tuyau de dégazage reliant le haut du réservoir au tuyau de remplissage, le bouchon, le tuyau de dégazage et la ligne de ventilation étant adaptés pour que, lors d’un remplissage en carburant à l’aide du pistolet inséré dans le tuyau de remplissage, les vapeurs de carburant s’évacuent préférentiellement à travers la ligne de ventilation, • d’au moins une jauge mesurant le volume de carburant dans le réservoir, le procédé de détection étant remarquable en ce qu’il comprend la mesure en continu du volume de carburant dans le réservoir pendant le remplissage et la comparaison entre un profil de volume ainsi mesuré par rapport au temps, avec un profil de volume prédéterminé, le défaut d’écoulement dans la ligne de ventilation étant détecté, si le profil de volume mesuré ne correspond pas au profil de volume prédéterminé.

Plus précisément, le procédé de détection comprend pendant le remplissage les étapes suivantes: • Etape EO : mesure en continu du volume de carburant pendant le remplissage, si le volume est inférieur à un seuil, alors, • Etape E1 : initialisation d’un nombre d’arrêt du pistolet, sinon arrêt du procédé (Etape E6b), • Etape E2 : calcul d’un gradient de volume sur une durée prédéterminée, • Etape E3 : si le gradient est inférieur à un gradient prédéterminé, alors • Etape E4 : incrémentation du nombre d’arrêt du pistolet, • Sinon répétition des étapes EO à E4, • Etape E5 : si le nombre d’arrêt du pistolet est supérieur à une valeur seuil prédéterminée, alors • Etape E6a : détection de défaut d’écoulement, sinon, • Répétition des étapes E3 à E5.

Préférentiellement, le gradient prédéterminé est fonction du volume de carburant mesuré.

Dans un mode de réalisation particulier, le réservoir comprenant deux cuves, chacune étant équipée d’une jauge, une première et une deuxième jauge, le procédé de détection comprend en outre aux étapes EO et E2, respectivement un calcul de corrélation entre une mesure de volume réalisée par la première jauge et une mesure de volume réalisée par la deuxième jauge, et, respectivement, un calcul de corrélation entre un gradient de volume mesuré par la première jauge et un gradient de volume mesuré par la deuxième jauge, la détection de défaut d’écoulement n’étant validée que si les valeurs de corrélation sont supérieures à un seuil respectif. L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant un dispositif de purge d’un filtre absorbeur de vapeurs de carburant d’un moteur à combustion interne dudit véhicule lors d’un remplissage en carburant d’un réservoir équipant ledit véhicule, à l’aide d’un pistolet comprenant un canal à effet venturi, afin d’arrêter le remplissage lorsque le canal est rempli de carburant, ladite ligne de ventilation reliant le réservoir de carburant audit filtre, le réservoir étant muni : • d’un tuyau de remplissage à l’extrémité duquel se trouve un bouchon, et • d’un tuyau de dégazage reliant le haut du réservoir au tuyau de remplissage, le bouchon, le tuyau de dégazage et la ligne de ventilation étant adaptés pour que, lors d’un remplissage en carburant, à l’aide du pistolet inséré dans le tuyau de remplissage, les vapeurs de carburant s’évacuent préférentiellement à travers la ligne de ventilation, • d’une jauge mesurant le volume de carburant dans le réservoir, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu’il comprend : • des moyens de mesure en continu du volume en carburant pendant le remplissage, • des moyens de calcul d’un gradient de volume sur une durée prédéterminée, • des moyens de comparaison entre ledit gradient calculé et un gradient prédéterminé, • des moyens d’initialisation et d’incrément d’un nombre d’arrêt du pistolet, en fonction de la comparaison ainsi effectuée, • des moyens de comparaison entre le nombre d’arrêt du pistolet et une valeur seuil prédéterminée, afin de détecter un défaut d’écoulement.

Judicieusement, les moyens de mesure en continu du volume en carburant, les moyens d’initialisation et d’incrément d’un nombre d’arrêt du pistolet, les moyens de calcul d’un gradient de volume sur une durée prédéterminée, les moyens de comparaison entre ledit gradient calculé et un gradient prédéterminé, et les moyens de comparaison entre le nombre d’arrêt du pistolet et la valeur seuil prédéterminée, se présentent sous la forme de logiciels compris dans un module de commande. - la Figure 1 est une vue schématique d’un moteur à combustion interne équipé d’un système de recyclage des vapeurs de carburant émanant du réservoir de carburant de ce moteur, permettant la mise en oeuvre du procédé selon l’invention de détection d’un défaut d’écoulement de fluide dans la ligne de ventilation reliant le réservoir au filtre, - la Figure 2 est une vue schématique représentant le réservoir de carburant lors d’un remplissage à l’aide d’un pistolet en l’absence d’un défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation, - la Figure 3 est une vue schématique représentant le réservoir de carburant lors d’un remplissage à l’aide d’un pistolet en présence d’un défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation, - la Figure 4, illustre graphiquement l’évolution du volume de carburant lors d’un remplissage, en présence d’un défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation, illustrant le déroulement du procédé de détection selon l’invention, - la Figure 5 est un logigramme représentant les étapes du procédé de détection selon l’invention.

Le procédé de détection selon l’invention est décrit ci-dessous, appliqué à la détection de défauts d’écoulement de fluide, ici de vapeurs d’essence dans une conduite de purge d’un dispositif de purge d’un filtre absorbeur de vapeurs de carburant d’un moteur à combustion interne 1 représenté à la figure 1 sous la forme d’un cylindre unique 2 : • renfermant un piston 3 actionnant une bielle 4, • comportant une soupape d’admission 5, une soupape d’échappement 6 et un injecteur 7.

Ce moteur 1 comporte en outre une tubulure 8 d’admission d’air dans chaque cylindre 2 comprenant principalement, successivement, en considérant le sens d’écoulement de l’air : • un filtre à air, • un débitmètre 10 de masse d’air, • une vanne papillon 13, • un collecteur d’admission 14.

Le moteur 1 comporte également une tubulure d’échappement 15 sur laquelle est disposé un collecteur 16 des gaz d’échappement.

Ce moteur est également équipé d’un système de recyclage des vapeurs de carburant émanant du réservoir de carburant 19 alimentant les injecteurs 7 par une ligne d’alimentation 20 en carburant.

Ce système de recyclage comporte un filtre 21 absorbeur des vapeurs de carburant relié au réservoir 19 par une conduite 22, appelée ligne de ventilation, et renfermant des granules de charbon actif adaptées pour piéger les vapeurs de carburant émanant du réservoir 19.

Ce système de recyclage comporte en outre une ligne d’évent comprenant un filtre à air 23 relié au filtre absorbeur 21 par une conduite d’évent 24, sur laquelle est montée une vanne d’évent 25, du type connue, sous l’appellation « NVLD3 >>, ou « NVLD3, signifiant « natural vacuum leak détection >>. Ladite vanne d’évent 25 s’ouvre lorsque la pression dans le réservoir 19 devient supérieure à une valeur prédéterminée, situation intervenant principalement lors du ravitaillement en carburant, et évitant ainsi que le réservoir ne soit en surpression. Ladite vanne d’évent 25 permet une mise à l’air du circuit et l’aspiration d’air, lorsque la dépression dans le réservoir 19 devient supérieure à un seuil de dépression prédéterminé.

Le réservoir 19 comprend un tuyau de remplissage 100, dont une partie se trouve à l’extérieur du réservoir 19, et comportant un bouchon 101, dont une partie est amovible, afin d’y insérer un pistolet 300 de remplissage de carburant, lors du ravitaillement en carburant.

Ledit bouchon 101 est étanche lorsqu’il est fermé et présente un très faible débit de fuite, c'est-à-dire d’émanation de vapeur de carburant vers l’extérieur du réservoir 19 très faible lorsque le pistolet est inséré à travers afin de se conformer aux normes antipollution américaines.

Le tuyau de remplissage 100 s’étend vers le fond du réservoir 19 et a donc une partie se trouvant constamment immergée dans le carburant.

Le réservoir 19 comprend également un tuyau 102 de dégazage, reliant le haut du réservoir 19 au tuyau de remplissage 100. Ledit tuyau permet d’équilibrer les pressions lors du remplissage en carburant, c'est-à-dire équilibrer la pression régnant dans le réservoir 19 avec la pression régnant dans le tuyau de remplissage 100. Le tuyau 102 de dégazage redirige ainsi une partie des vapeurs de carburant en surpression dans le tuyau de remplissage 100.

Cependant, le diamètre du tuyau 102 de dégazage étant plus petit que celui de la ligne de ventilation 22, et le bouchon 101 étant quasi étanche une fois le pistolet inséré dedans, les vapeurs sont en quasi-totalité évacuées vers la ligne de ventilation 22 durant le remplissage en carburant du réservoir 19.

On entend par « bouchon >> une pièce comprenant une partie haute amovible, qui est enlevée par l’utilisateur pour remplir le réservoir et une partie basse, qui est fixe, et quasi étanche lorsque le pistolet 300 est inséré à travers ladite partie basse lors du remplissage en carburant du réservoir et débouchant sur le tuyau de remplissage 100.

Le réservoir 19 est également équipé d’une jauge 200 mesurant en continu le volume de carburant pendant le remplissage.

Le pistolet 300 quant à lui est adapté afin d’arrêter le remplissage en carburant dans le réservoir 19, si le volume de carburant dans le réservoir 19 est au-dessus d’un seuil ou si l’extrémité du pistolet 300 est immergée dans le carburant.

Dans ce but, le pistolet 300 est équipé par exemple d’un canal à effet venturi permettant à l’air de circuler compensant la dépression causée par le remplissage en carburant. Si le canal se trouve rempli de carburant, lorsque le réservoir est rempli, le pistolet 300 bloque la distribution de carburant afin d’éviter le débordement du réservoir.

Le système de recyclage comprend également une ligne de purge 26 reliant le filtre absorbeur 21 à une vanne de purge 27 pilotable, en aval de laquelle ladite ligne de purge, adaptée pour véhiculer les vapeurs de carburant, consiste en une conduite de purge 30 s’étendant de la vanne de purge 27 et la tubulure d’admission 8 en aval de la vanne papillon 13.

Le système de recyclage comporte également un module de commande 37 consistant généralement en l’électronique de contrôle moteur connue sous l’appellation « ECU >> (« Engine Control Unit >>) adaptée, notamment pour piloter : • la vanne d’évent 25, • la vanne de purge 27, et notamment de commander l’ouverture de cette dernière en vue de réaliser un cycle d’extraction et de purge des vapeurs de carburant piégées dans le filtre absorbeur 21, • et recevoir les données en provenance de la jauge 200.

Le procédé de détection selon l’invention consiste en la détection d’un défaut d’écoulement de vapeurs de carburant dans la ligne de ventilation 22, c'est-à-dire dans la conduite reliant le réservoir de carburant 19 à la vanne de purge 21 pendant le remplissage en carburant du réservoir. Le défaut d’écoulement, c'est-à-dire d’écoulement de flux de vapeurs d’hydrocarbures, peut provenir par exemple d’un pincement de la conduite par exemple.

Le procédé de détection selon l’invention va maintenant être décrit. L’invention propose de comparer, pendant la phase de remplissage, le profil de volume de carburant dans le réservoir mesuré par la jauge 200, selon le temps avec un profil de volume en carburant prédéterminé.

On entend par « profil de remplissage >> la mesure en continu du volume en carburant se situant dans le réservoir 19 par rapport au temps pendant la phase de remplissage.

La mesure du volume étant réalisée par la jauge 200, reliée au module de commande 37, traite la mesure brute et la convertit en volume en fonction de la géométrie du réservoir 19.

Selon l’invention, la détection de défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation 22 est validée, si les deux profils de volume ne correspondent pas.

En effet, la demanderesse a constaté, qu’en cas de défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation 21, lors du remplissage en carburant dans le réservoir 19, les vapeurs d’essence ne peuvent plus s’évacuer vers le filtre de purge 21.

La pression en vapeurs augmente alors dans le réservoir 19, une partie des vapeurs s’échappent du réservoir par le tuyau de dégazage 102 relié au bouchon 101 et par le bouchon lui-même.

Cependant, le tuyau de dégazage 102 et le bouchon 101 n’étant pas conçus pour évacuer de grands débits de vapeurs, la pression continue d’augmenter dans le réservoir 19, ce qui a pour conséquence que le niveau de carburant dans le tuyau de remplissage 100 augmente.

Ceci est illustré aux figures 2 et 3. A la figure 2 est illustré le niveau N1 de carburant dans le tuyau de remplissage 100, lors d’un remplissage en carburant dans le cas où il n’y a pas de défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation 22. A la figure 3 est illustré le niveau N2 de carburant dans le tuyau de remplissage 100, lors d’un remplissage en carburant dans le cas où il y a un défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation 22. Par exemple, la ligne de ventilation 22 est pincée.

Dans ce cas, le niveau N2 de carburant est tel que l’extrémité du pistolet 300 est immergée dans le carburant, le mécanisme de sécurité du pistolet 300 est amorcé et la distribution de carburant est stoppée momentanément. La distribution de carburant ne reprend que si le niveau de carburant dans le tuyau de remplissage 100 baisse et que l’extrémité du pistolet 300 n’est plus immergée dans le carburant.

Une fois la distribution en carburant arrêtée, la pression régnant dans le réservoir 19 baisse, les vapeurs continuant de s’évacuer à faible débit à travers le tuyau de dégazage 102 et à travers le bouchon 101.

Une fois la pression redescendue en dessous d’un seuil, le niveau de liquide dans le tuyau de remplissage 100 baisse, et une fois que l’extrémité du pistolet 300 n’est plus immergée dans le carburant, la distribution de carburant peut reprendre. La distribution de carburant reprend par exemple sur simple appui de la main de l’utilisateur sur la gâchette du pistolet 300.

Ceci est répété jusqu’à ce que le réservoir 19 soit rempli, c'est-à-dire jusqu’à ce qu’un volume seuil Vs soit atteint. Ce volume seuil Vs peut être le volume maximal du réservoir ou n’importe quel volume de carburant que l’utilisateur souhaite remplir dans le réservoir.

Ainsi, en présence d’un défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation 22, le profil de remplissage de carburant dans le réservoir 19 présente des paliers, qui correspondent aux périodes d’arrêt de distribution du pistolet 300.

Ceci est illustré à la figure 4 qui représente : • à la courbe A : le profil de volume en carburant dans le réservoir 19, pendant une phase de remplissage, c'est-à-dire le volume de carburant V mesuré par la jauge 200 en fonction du temps t sans défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation, • à la courbe B, le profil de volume en carburant dans le réservoir 19, pendant une phase de remplissage, c'est-à-dire le volume de carburant V mesuré par la jauge 200 en fonction du temps t en présence d’un défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation.

Sans défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation 22, à la courbe A, lors du remplissage en carburant, le volume en carburant augmente de manière continue, ininterrompue, de façon quasi linéaire (dans cet exemple) jusqu’à atteindre le volume seuil Vs, représentant par exemple 85% du volume total du réservoir 19.

Bien sûr, le profil de volume en carburant dépend de la géométrie du réservoir 19 et peut prendre la forme d’une courbe polynomiale.

Un arrêt du pistolet 300 intervient alors, signifiant à l’utilisateur que le réservoir est plein, ce qui correspond au palier PA, pendant lequel la distribution de carburant est arrêtée et le volume en carburant n’augmente plus.

Lors de la présence d’un défaut d’écoulement dans la ligne de ventilation 22, le profil volume en carburant, pendant la phase de remplissage illustrée à la courbe B, présente une pluralité de paliers, P1, P2, P3..P5, correspondant chacun à un arrêt de distribution en carburant du pistolet 300, pendant une durée At1, At2, At3..At5 nécessaire pour que la pression dans le réservoir diminue, et afin que le remplissage en carburant puisse reprendre.

Ainsi, la demanderesse a constaté qu’en présence d’un défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation 22, le profil de volume en carburant pendant la phase de remplissage se distingue d’un profil de volume prédéterminé, c'est-à-dire sans défaut d’écoulement, par la présence d’une pluralité de paliers.

On entend par pallier toute rupture de gradient dans le profil de la courbe B, présentant un gradient inférieur à un seuil prédéterminé ou quasi nul.

Selon l’invention, le procédé de détection comprend les étapes suivantes, qui se déroulent pendant le remplissage en carburant du réservoir 10: • Etape EO : mesure en continu du volume V de carburant pendant la phase de remplissage, si le volume V est inférieur au seuil Vs, qui correspond au volume maximal de remplissage alors, • Etape E1 : initialisation d’un nombre d’arrêt du pistolet 300, soit N = 0 sinon le réservoir 19 est rempli et le procédé s’arrête (E6b), • Etape E2 : calcul d’un gradient de volume V sur une durée prédéterminée At, soit :

• Etape E3 : si le gradient G est inférieur à un gradient prédéterminé Gs, c'est-à-dire si le profil de remplissage présente un palier, alors • Etape E4 : incrémentation du nombre d’arrêt du pistolet 300, soit N = 1 sinon les étapes E0 à E4 sont répétées, • Etape E5 : si le nombre d’arrêt du pistolet N est supérieur à une valeur seuil prédéterminée, soit si N > Ns, alors • Etape E6a : détection de défaut d’écoulement, sinon les étapes E3 à E5 sont répétées. A la figure 4, la courbe B présente un premier palier P1, de gradient égal à :

Le premier gradient G1 est inférieur à un gradient seuil Gs, correspondant par exemple à la première pente a1 de la courbe pendant lequel le remplissage en carburant a pu être réalisé, sans arrêt :

Ainsi un premier palier est détecté et le nombre d’arrêt du pistolet 300 est incrémenté, soit N = 1.

La courbe B présente un deuxième palier P2, de gradient :

De même le deuxième gradient G2 est inférieur à Gs avec Gs égal à :

Ainsi un deuxième palier est détecté, et de manière similaire, le nombre d’arrêt du pistolet est incrémenté soit N = 2.

Ce procédé est répété à chaque fois qu’un gradient calculé est inférieur au gradient seuil Gs, le gradient seuil étant représentatif d’un remplissage en carburant sans défaut d’écoulement dans la ligne de ventilation 22.

Puis lorsque le nombre d’arrêt du pistolet N est supérieur à un seuil prédéterminé, par exemple si N > Ns, avec Ns = 5, alors la détection de défaut d’écoulement dans la ligne de ventilation 22 est validée. En effet, il est possible que l’utilisateur arrête le remplissage de carburant de sa propre volonté au moins une fois (N=1), cela ne signifiant pas pour autant un défaut d’écoulement dans la ligne de ventilation 22.

Cependant, si le nombre d’arrêt du pistolet N est supérieur à un seuil, Ns par exemple à 5, les arrêts sont dus à un défaut d’écoulement dans la ligne de ventilation 22 et non pas causés par des arrêts volontaires de remplissage de la part de l’utilisateur.

Dans un mode de réalisation préférentiel, le gradient seuil n’est pas une valeur fixe mais dépend de la géométrie du réservoir et donc du volume de carburant dans le réservoir 19.

Ainsi le premier gradient seuil Gs1 est égal à la première pente de la courbe a1, soit :

Puis le deuxième gradient seuil Gs2 est égal à la deuxième pente de la courbe a2, correspondant à la dernière phase de remplissage ne présentant pas d’arrêt, soit :

De manière similaire le troisième gradient seuil Gs3 est égal à la troisième pente de la courbe a3, soit :

Chaque gradient calculé est donc comparé au dernier gradient seuil calculé d’une partie de la courbe ne présentant pas d’arrêt de remplissage.

Bien sûr, la comparaison peut inclure une tolérance afin d’éviter les fausses détections d’arrêt de pistolet 300. Par exemple le gradient est comparé à plus ou moins 10°% d’un gradient seuil.

Ainsi le premier gradient P1 est comparé au premier gradient seuil Gs1, le deuxième gradient P2 est comparé au deuxième gradient seuil Gs2, etc...

Le calcul de gradient peut être réalisé en continu, ou à fréquence fixe.

L’intervalle de temps choisi pour calculer le gradient est par exemple fixe et compris entre 100 ms et 1 seconde : Δΐ1 = At2 = At3.= [100 ms, 1s].

De même, l’intervalle de temps pour calculer le gradient seuil peut être fixe et être compris entre 100 ms et 1 seconde : Δΐ = t12 = t23.= [100 ms, 1s]

Dans l’exemple illustré à la figure 4, les gradients sont calculés sur toute la durée des paliers, cependant les gradients peuvent être calculés sur une partie de leur palier respectif, par exemple à fréquence fixe, plusieurs fois par pallier. Cependant, pour qu’un arrêt de pistolet soit comptabilisé (N = N + 1), il est nécessaire que deux paliers consécutifs soient séparés par une phase de remplissage ne présentant pas d’arrêt, c'est-à-dire pas de pallier. Plus précisément, chaque nouvel arrêt du pistolet est détecté, lorsqu’il est précédé d’une phase de remplissage ne présentant pas d’arrêt.

Les gradients seuils peuvent être, par exemple, déterminés à l’aide d’une courbe de remplissage du réservoir 19 déterminée au préalable pendant une phase de calibration ne présentant, et pendant un remplissage ne présentant pas de défaut d’écoulement. Les gradients seuils peuvent être également déterminés, comme expliqué ci-dessus, en comparant les gradients au premier gradient calculé a1, ledit premier gradient a1 est représentatif d’un remplissage en carburant sans arrêt (donc sans palier), car la pression dans le réservoir, au début du remplissage n’est pas assez élevée pour déclencher un arrêt de pistolet.

Dans un mode de réalisation particulier, pour un réservoir présentant deux cuves reliées entre elles, afin de passer au-dessus d’une arche sous le châssis du véhicule, chaque cuve possédant sa propre jauge de carburant, le procédé de l’invention propose de réaliser des tests de corrélation entre les mesures de volumes réalisées par les deux jauges (étape E0), et sur les calculs de gradient réalisés à partir des mesures de volume réalisées par les deux jauges (étape E2). Le défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation 22 n’étant validée que si les valeurs de corrélation sont supérieures chacune à un seuil respectif.

Le procédé de détection est réalisé sur le véhicule, grâce à (cf. figure 1) : • des moyens de mesure M1 en continu du volume en carburant, • des moyens de calcul M3 d’un gradient de volume sur une durée prédéterminée, • des moyens de comparaison M4 entre ledit gradient calculé et un gradient prédéterminé, • des moyens d’initialisation et d’incrément M2 d’un nombre d’arrêt du pistolet, en fonction de la comparaison ainsi effectuée, • des moyens de comparaison M5 entre le nombre d’arrêt du pistolet et une valeur seuil prédéterminée, afin de détecter un défaut d’écoulement.

Préférentiellement, les moyens de mesure M1 en continu du volume en carburant, les moyens d’initialisation et d’incrément M2 d’un nombre d’arrêt du pistolet, les moyens de calcul M3 d’un gradient de volume sur une durée prédéterminée, les moyens de comparaison M4 entre ledit gradient calculé et un gradient prédéterminé, et les moyens de comparaison M5 entre le nombre d’arrêt du pistolet et un nombre d’arrêts prédéterminé, se présentent sous la forme de logiciels compris dans un microcontrôleur, par exemple dans le module de commande 37 (cf. figure 1). L’invention permet donc de manière judicieuse, peu coûteuse et facile à implémenter, de détecter de façon robuste la présence d’un défaut d’écoulement de gaz dans la ligne de ventilation d’un dispositif de purge embarqué sur un véhicule automobile, ne nécessitant aucun ajout de capteurs.

Claims (6)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé de détection d’un défaut d’écoulement de gaz dans une ligne de ventilation (22) d’un dispositif de purge d’un filtre (21) absorbeur de vapeurs de carburant d’un moteur (1) à combustion interne d’un véhicule lors d’un remplissage en carburant d’un réservoir (19) équipant ledit véhicule à l’aide d’un pistolet (300) comprenant un canal à effet venturi, afin d’arrêter le remplissage lorsque le canal est rempli de carburant, ladite ligne de ventilation (22) reliant le réservoir de carburant (19) audit filtre (21), le réservoir (19) étant muni : • d’un tuyau de remplissage (100) à l’extrémité duquel se trouve un bouchon (101), et • d’un tuyau de dégazage (102) reliant le haut du réservoir (19) au tuyau de remplissage (100), le bouchon (101), le tuyau de dégazage (102) et la ligne de ventilation (22) étant adaptés pour que, lors d’un remplissage en carburant à l’aide du pistolet (300) inséré dans le tuyau de remplissage (100), les vapeurs de carburant s’évacuent préférentiellement à travers la ligne de ventilation (22), • d’au moins une jauge mesurant le volume de carburant dans le réservoir (19), le procédé de détection étant caractérisé en ce qu’il comprend la mesure en continu du volume (V) de carburant dans le réservoir (19) pendant le remplissage et la comparaison entre un profil de volume (B) ainsi mesuré par rapport au temps (t), avec un profil de volume prédéterminé (A), le défaut d’écoulement dans la ligne de ventilation (22) étant détecté, si le profil de volume mesuré (B) ne correspond pas au profil de volume prédéterminé (A).
2. 2. Procédé de détection, selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend, pendant le remplissage en carburant, les étapes suivantes: • Etape E0 : mesure en continu du volume (V) de carburant, si le volume est inférieur à un seuil (Vs), alors, • Etape E1 : initialisation d’un nombre d’arrêt (N) du pistolet (300), sinon arrêt du procédé (E6b), • Etape E2 : calcul d’un gradient (G1, G2..) de volume sur une durée prédéterminée, • Etape E3 : si le gradient (G1, G2) est inférieur à un gradient prédéterminé (Gs, Gs1, Gs2..), alors • Etape E4 : incrémentation du nombre d’arrêt du pistolet (N), • Sinon répétition des étapes EO à E4, • Etape E5 : si le nombre d’arrêt (N) du pistolet (300) est supérieur à une valeur seuil prédéterminée (Ns), alors • Etape E6a : détection de défaut d’écoulement, sinon • Répétition des étapes E3 à E5.
3. 3. Procédé de détection selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le gradient prédéterminé (Gs1, Gs2...) est fonction du volume (V) de carburant mesuré.
4. 4. Procédé de détection selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir (19) comprenant deux cuves, chacune étant équipée d’une jauge, une première et une deuxième jauge, le procédé de détection comprend en outre aux étapes EO et E2, respectivement un calcul de corrélation entre une mesure de volume (V) réalisée par la première jauge et une mesure de volume(V) mesurée par la deuxième jauge, et respectivement un calcul de corrélation entre un gradient de volume (G) mesuré par la première jauge et un gradient de volume (G) mesuré par la deuxième jauge, la détection de défaut d’écoulement n’étant validée que si les valeurs de corrélation sont supérieures chacune à un seuil respectif.
5. 5. Véhicule automobile comprenant un dispositif de purge d’un filtre (21) absorbeur de vapeurs de carburant d’un moteur (1) à combustion interne dudit véhicule lors d’un remplissage en carburant d’un réservoir (19) équipant ledit véhicule, à l’aide d’un pistolet (300) comprenant un canal à effet venturi, afin d’arrêter le remplissage lorsque le canal est rempli de carburant, ladite ligne de ventilation (22) reliant le réservoir de carburant (19) audit filtre (21), le réservoir (19) étant muni : • d’un tuyau de remplissage (100) à l’extrémité duquel se trouve un bouchon (101), et • d’un tuyau de dégazage (102) reliant le haut du réservoir (19) au tuyau de remplissage (100), le bouchon (101), le tuyau de dégazage (102) et la ligne de ventilation (22) étant adaptés pour que, lors d’un remplissage en carburant, à l’aide du pistolet (300) inséré dans le tuyau de remplissage (100), les vapeurs de carburant s’évacuent préférentiellement à travers la ligne de ventilation (22), • d’une jauge mesurant le volume de carburant dans le réservoir (19), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu’il comprend ; • des moyens de mesure (M1) en continu du volume en carburant pendant le remplissage, • des moyens de calcul (M3) d’un gradient de volume sur une durée prédéterminée, • des moyens de comparaison (M4) entre ledit gradient calculé (G) et un gradient prédéterminé (Gs), • des moyens d’initialisation (M2) et d’incrément d’un nombre d’arrêt du pistolet (N), en fonction de la comparaison ainsi effectuée, • des moyens de comparaison (M5) entre le nombre d’arrêt du pistolet (N) et une valeur seuil prédéterminée (Ns), afin de détecter un défaut d’écoulement.
6. 6. Véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de mesure (M1) en continu du volume en carburant, les moyens d’initialisation (M2) et d’incrément d’un nombre d’arrêt du pistolet, les moyens de calcul (M3) d’un gradient de volume sur une durée prédéterminée, les moyens de comparaison (M4) entre ledit gradient calculé et un gradient prédéterminé, et les moyens de comparaison (M5) entre le nombre d’arrêt du pistolet (N) et la valeur seuil prédéterminée (Ns), se présentent sous le forme de logiciels compris dans un module de commande (37).