Procédé d'assistance et/ou de contrôle et/ou de régulation de la consommation d'un moteur thermique

Abstract

 L'invention est relative à un procédé d'assistance et/ou de contrôle et/ou de régulation de la consommation en carburant d'un moteur thermique à une valeur inférieure ou égale à une consommation déterminée mis en oeuvre dans un dispositif à moteur thermique (M) comprenant un réservoir principal (2) de carburant alimentant en carburant, via une pompe d'alimentation (P_a2), le moteur thermique (M), dans lequel :
- on fixe une consigne de consommation également à la valeur de consommation déterminée,
- on prévoit un réservoir tampon de carburant alimenté à partir du réservoir principal par l'intermédiaire d'une pompe volumétrique (P_v1), dite première pompe,
- on règle le débit de ladite première pompe volumétrique (P_v1) à une valeur égale à ladite consigne de consommation (C_s),
- on alimente en carburant ie moteur à partir du carburant de réservoir tampon (3), via ladite pompe d'alimentation (P_a2), dite deuxième pompe,
- on recycle le carburant non consommé par le moteur (M) dans ledit réservoir tampon (3).

Description

[0001] L'invention est relative à un procédé d'assistance et/ou de contrôle et/ou de régulation de la consommation d'un moteur thermique à une valeur inférieure ou égale à une consommation déterminée.

[0002] Ce procédé trouvera une application particulière dans tous les domaines où l'on désire contrôler la consommation en carburant d'un engin à moteur thermique, tel que par exemple véhicule motorisé (e.g. automobile, bateau à moteur ou autres) ou engins de chantier, machines agricoles, alternateurs ...

[0003] Afin de signaler la consommation d'un moteur thermique, il existe aujourd'hui, par exemple, dans le domaine de l'automobile des moyens de contrôle en temps réel. De nombreux véhicules sont aujourd'hui équipés d'un ordinateur de bord où la consommation instantanée et moyenne du véhicule est affichée. La surveillance visuelle de ces données permet au conducteur d'adapter son style de conduite afin de contenir sa consommation.

[0004] Le calcul théorique de ia consommation repose ici en grande partie sur l'électronique et sur une mesure indirecte du carburant injecté dans les moteurs.

[0005] S'agissant d'une mesure indirecte, il est possible d'obtenir des écarts entre la consommation affichée et la consommation réelle. Selon la qualité du carburant, les écarts peuvent être plus ou moins marqués.

[0006] On connaît également du document DE-37 32 293 un procédé et un dispositif pour la mesure de la consommation d'un moteur dans lequel on prévoit un réservoir auxiliaire entre un réservoir principal et le moteur. Le réservoir auxiliaire est alimenté par l'intermédiaire d'une pompe commandée par une électronique.

[0007] En aval du réservoir intermédiaire, le carburant est acheminé jusqu'au moteur grâce à une deuxième pompe, le carburant non consommé étant retourné jusqu'audit réservoir intermédiaire.

[0008] L'électronique de commande de la pompe met en oeuvre une régulation et permet de maintenir le niveau de carburant dans le réservoir intermédiaire à un niveau constant. L'électronique permet de calculer avec précision la consommation du moteur. Le document WO 2006/135803 et le document EP-0.475.515 enseignent des dispositifs similaires.

[0009] Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients précités en proposant un procédé d'assistance et/ou de contrôle et/ou de régulation de la consommation en carburant permettant un contrôle fiable et sûr de la consommation d'un moteur.

[0010] Un autre but de la présente invention est de proposer un tel procédé qui repose notamment substantiellement sur des moyens mécaniques pour sa mise en oeuvre et peut être, si nécessaire, mis en oeuvre sans électronique.

[0011] Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.

[0012] D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donné qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter.

[0013] L'invention concerne tout d'abord un procédé d'assistance et/ou de contrôle et/ou de régulation de la consommation en carburant d'un moteur thermique à une valeur inférieure ou égale à une consommation déterminée, mis en oeuvre dans un dispositif à moteur thermique, tel que par exemple un véhicule automobile, comprenant un réservoir principal de carburant alimentant en carburant, via une pompe d'alimentation, le moteur thermique, dans lequel :

• on fixe une consigne de consommation égale à la valeur de la consommation déterminée,
• on prévoit un réservoir tampon de carburant alimenté à partir du réservoir principal par l'intermédiaire d'une pompe volumétrique, dite première pompe,
• on règle le débit de ladite première pompe volumétrique à une valeur égale à ladite consigne de consommation,
• on alimente en carburant le moteur à partir du carburant du réservoir tampon, via ladite pompe d'alimentation, dite deuxième pompe,
• on recycle le carburant non consommé par le moteur dans ledit réservoir tampon,
• on fait varier le volume du réservoir tampon pour augmenter ou réduire le volume de carburant que ledit réservoir peut recevoir, en fonction d'un mode de fonctionnement déterminé du moteur.

[0014] L'invention concerne également un dispositif à moteur thermique convenant pour la mise en oeuvre du procédé et comprenant un réservoir principal de carburant alimentant en carburant, via une pompe d'alimentation, le moteur thermique.

[0015] Le dispositif, conforme à l'invention, comprend en outre un réservoir tampon et une pompe volumétrique pour le remplissage du réservoir tampon à partir du carburant du réservoir principal, ladite pompe d'alimentation acheminant le carburant du réservoir tampon jusqu'audit moteur, le carburant acheminé et non consommé par le moteur étant recyclé jusqu'au réservoir tampon via une conduite de retour.

[0016] Selon l'invention, le dispositif présente des moyens de sélection d'un mode de fonctionnement et des moyens pour faire varier le volume de réception en carburant du réservoir tampon en fonction du mode de fonctionnement sélectionné.

[0017] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins en annexe parmi lesquels :

• la figure 1 est une vue schématique du procédé et dispositif conformes à l'invention selon un mode de réalisation,
• la figure 2 est une vue schématique du procédé et du dispositif conformes à l'invention selon un second mode de réalisation.

[0018] L'invention concerne tout d'abord un procédé d'assistance et/ou de contrôle et/ou de régulation de la consommation en carburant d'un moteur thermique à une valeur inférieure ou égale à une consommation déterminée.

[0019] Ce procédé est mis en oeuvre dans un dispositif 1 à moteur thermique M tel que, par exemple, un véhicule automobile ou autre, comprenant un réservoir principal 2 de carburant alimentant en carburant, via une pompe d'alimentation P_a2, ledit moteur thermique M, tel qu'illustré à la figure 1 notamment.

[0020] Selon le procédé conforme à l'invention :

• on fixe une consigne de consommation C_s égale à la valeur de consommation déterminée,
• on prévoit un réservoir tampon 3 de carburant alimenté à partir du réservoir principal 2 par l'intermédiaire d'une pompe volumétrique P_v1, dite première pompe,
• on règle le débit de ladite première pompe volumétrique P_v1 à une valeur égale à la consigne de consommation C_s,
• on alimente en carburant le moteur M à partir du carburant du réservoir tampon 3, via ladite pompe d'alimentation P_a2, dite deuxième pompe,
• on recycle ie carburant non consommé par le moteur M dans ledit réservoir tampon 3.

[0021] Le volume de carburant délivré par ladite première pompe P_v1 est ainsi maîtrisé, et on s'assure ainsi que le moteur M ne prélève pas une quantité de carburant supérieure.

[0022] Le réservoir tampon 3 permet quant à lui d'accumuler, par rapport à la valeur de consommation déterminée, le surplus de carburant qui n'a pas été consommé par le moteur M, autorisant ainsi de brèves surconsommations du moteur si nécessaire.

[0023] Le moteur peut ainsi être commandé de manière irrégulière, sous différents régimes de puissances délivrées, tant que la valeur moyenne consommée par le moteur ne dépasse pas la valeur de consigne C_s.

[0024] Selon un mode de réalisation, la consommation déterminée est une consommation horaire, telle que par exemple exprimée en litre par heure, la consigne C_s est alors une valeur constante.

[0025] Selon un mode de réalisation plus perfectionné, ladite consommation déterminée peut être mise à jour périodiquement en fonction des différents paramètres d'utilisation du dispositif 1 et d'une période de mise à jour. Dans le cas d'un véhicule par exemple un paramètre peut être la vitesse moyenne du véhicule sur la période de mise à jour considérée. Une électronique, avec un processeur, peut permettre la mise en oeuvre de cette mise à jour de la valeur de consigne C_s.

[0026] Selon l'invention, on fait varier le volume de la réserve tampon 3 pour augmenter ou réduire le volume de carburant que ledit réservoir peut recevoir, en fonction d'un mode de fonctionnement déterminé du moteur. Le volume du réservoir correspondant à une réserve utile en cas de surconsommation par rapport à la consigne, il est ainsi possible de régler cette capacité de surconsommation, notamment en fonction de la consigne C_s.

[0027] D'une manière générale, on diminue le volume de la réserve tampon 3 dans le cas de consommations faibles, à savoir de faibles valeurs de consigne C_s, et on augmente le volume du réservoir tampon 3 dans le cas de consommations fortes, pour des valeurs de consigne plus importantes. Les termes faible et fort, relatifs à la consommation, sont ici déterminés relativement l'un par rapport à l'autre.

[0028] Selon un mode de réalisation, ladite variation de volume du réservoir tampon 3 peut être effectuée en enfonçant plus ou moins un corps volumique dans ladite réserve pour modifier son volume interne. Dans d'autres variantes, il peut être prévu de modifier le volume « virtuellement » par d'autres moyens, notamment un circuit électrique/électronique commandé par le flotteur.

[0029] Selon un mode de réalisation, illustré à la figure 2 :

• on prévoit une réserve auxiliaire 5 de carburant,
• on alimente ladite réserve auxiliaire 5 à partir du réservoir tampon 3, lorsque le niveau de carburant dans le réservoir tampon 3 atteint une certaine valeur de trop-plein,
• on réalimente ledit réservoir tampon 3 par l'intermédiaire d'une pompe volumétrique P_v3, dite troisième pompe.

[0030] L'invention peut notamment prévoir deux modes de fonctionnement du dispositif avec un mode de fonctionnement « faible consommation » et un mode de fonctionnement « forte consommation ». Avantageusement, on peut mobiliser la réserve auxiliaire 5 uniquement dans le mode de fonctionnement dite « forte consommation ».

[0031] Selon un mode de réalisation, on contrôle le niveau de carburant dans le réservoir tampon 3 et on arrête la pompe d'alimentation P_a2 lorsque le niveau de carburant s'abaisse en dessous d'un niveau bas. Le moteur va alors brouter signalant à l'opérateur que le dispositif est en surconsommation par rapport à la valeur de consigne souhaitée.

[0032] Ce mode de réalisation sera particulièrement destiné aux dispositifs motorisés dont l'arrêt ou une baisse de régime du moteur ne serait pas contraire à des impératifs de sécurité.

[0033] Selon un autre mode de réalisation, on contrôle le niveau bas dans le réservoir tampon 3 et on signale une surconsommation lorsque le niveau de carburant s'abaisse en dessous d'un niveau bas. Il pourra s'agir notamment d'un signal sonore ou visuel.

[0034] Si l'opérateur continue à surconsommer et que le niveau de carburant s'abaisse en dessous d'un niveau bas critique, notamment inférieur au niveau bas de signalisation d'une surconsommation, le procédé peut consister à augmenter le débit de la première pompe, à savoir la pompe volumétrique P_V1, afin d'assurer l'alimentation en carburant du moteur M et de prévenir un défaut d'alimentation du moteur.

[0035] Le système est ainsi « débrayé », le débit de la pompe volumétrique P_v1 n'est plus commandé selon la valeur de consigne C_s. Ce mode de réalisation peut convenir notamment aux dispositifs, tels que des véhicules automobiles dans lesquels une défaillance du moteur peut être contraire à des impératifs de sécurité.

[0036] L'invention concerne également un dispositif à moteur thermique, tel que notamment un véhicule automobile, convenant notamment pour la mise en oeuvre du procédé. Ce dispositif, comme le montrent les figures 1 ou 2, comprend un réservoir principal 2 de carburant alimentant en carburant, via une pompe d'alimentation P_a2 à un moteur thermique M.

[0037] Selon l'invention, le dispositif comprend en outre un réservoir tampon 3 et une pompe volumétrique P_v1 pour le remplissage du réservoir tampon à partir du carburant du réservoir principal 2.

[0038] La pompe d'alimentation P_a2 achemine le carburant du réservoir tampon 3 jusqu'au moteur M. Le carburant acheminé et non consommé par le moteur est recyclé jusqu'au réservoir tampon 3 via une conduite 6.

[0039] Ce dispositif peut notamment présenter des moyens de contrôle du niveau du carburant dans le réservoir 3 et des moyens de signalisation d'une surconsommation lorsque le niveau de carburant dans ledit réservoir tampon s'abaisse en dessous d'un niveau bas.

[0040] Les moyens de contrôle peuvent être notamment constitués par un flotteur qui s'abaisse ou remonte selon les fluctuations du niveau dans le réservoir. Ce flotteur peut être coupié à une piste électrique permettant d'activer les moyens de signalisation lorsque le niveau bas est atteint.

[0041] Le dispositif présente en outre des moyens 7 pour faire varier le volume de réception en carburant du réservoir tampon 3 en fonction du mode de fonctionnement du moteur. Il peut s'agir, tel qu'illustré à la figure 1 ou 2, d'un corps commandé par un servo-moteur qui s'enfonce plus ou moins dans le réservoir afin d'augmenter ou diminuer son volume de réception.

[0042] Selon une alternative, ce changement de volume peut être réalisé « virtuellement » en contrôlant le niveau de carburant dans le réservoir tampon 3 et en arrêtant la pompe volumétrique, à savoir la première pompe P_v1, lorsque le niveau de carburant augmente au dessus d'un niveau haut.

[0043] La valeur de ce niveau peut ainsi dépendre du mode de fonctionnement. Le niveau haut définissant l'arrêt de la première pompe dans un mode de fonctionnement forte consommation et, par exemple, supérieur au niveau haut définissant l'arrêt de la première pompe P_v1 dans un mode faible consommation. Dès que le niveau s'abaisse en dessous de ce niveau haut, la pompe volumétrique P_v1 débite de nouveau selon un débit correspondant à la valeur de consigne C_s.

[0044] Nous décrivons maintenant les deux exemples des figures 1 et 2.

[0045] L'exemple de la figure 1 est un dispositif comprenant successivement le réservoir principal 2, et une pompe volumétrique P_v1. Cette dernière tire le carburant du réservoir principal pour l'acheminer jusqu'au réservoir tampon 3. Une pompe d'alimentation P_a2 tire le carburant du réservoir tampon 3 pour l'acheminer jusqu'au moteur M, notamment jusqu'aux injecteurs dudit moteur M. Le carburant acheminé, est recyclé par une conduite de retour 6 jusqu'au réservoir tampon 3.

[0046] Selon cet exemple, le dispositif peut prévoir des moyens pour contrôler le niveau du carburant dans le réservoir tampon 3. Lorsque le niveau de carburant dans le réservoir tampon 3 s'abaisse en dessous d'un niveau bas, des moyens de signalisation, tels qu'une alarme sonore ou visuelle peut être activée. Si le moteur continue à surconsommer et que le niveau s'abaisse encore en dessous de ce niveau et atteint un niveau bas critique, le débit de la pompe P_v1 peut être augmenté afin d'assurer l'alimentation du moteur M et empêcher un défaut d'alimentation. Selon une autre variante, des moyens peuvent être prévus pour arrêter la pompe d'alimentation P_a2 tant que le niveau de carburant dans le réservoir tampon 3 est inférieur à un niveau bas.

[0047] Dans le cas contraire, à savoir en cas de consommation du moteur inférieure à la valeur de consigne C_s, le niveau de carburant dans le réservoir tampon va s'élever. Afin d'éviter un trop-plein du réservoir 3, une conduite de trop-plein 8 peut être prévue pour évacuer le carburant excédentaire du réservoir tampon 3 vers le réservoir principal 2 ou un réservoir auxiliaire 5 tel que décrit après.

[0048] Le mode de réalisation de la figure 2 diffère de celui de la figure 1 en ce qu'il présente, outre le réservoir principal 2 et le réservoir tampon 3, un réservoir auxiliaire 5. Ce réservoir auxiliaire 5 se remplit dans le cas où le niveau de carburant dans le réservoir 3 atteint une certaine valeur de trop-plein intermédiaire grâce à une conduite de trop-plein ou surverse. Une pompe volumétrique P_v3 permet de réalimenter le réservoir tampon 3 à partir du carburant du réservoir auxiliaire 5 lorsque le niveau de carburant dans le réservoir tampon 3 s'abaisse et atteint un certain niveau bas.

[0049] Ce réservoir auxiliaire 5 n'est mobilisé, notamment, que dans certains modes de fonctionnement du dispositif où les consommations sont élevées. Dans le cas d'une plage de valeurs de consommations inférieures, la réserve auxiliaire n'est pas mobilisée. La pompe P_v3 est ainsi commandée en fonction des modes de fonctionnement du dispositif.

[0050] Dans l'exemple 1 ou 2, une électronique de commande permet notamment de commander la première pompe P_v1, voire la troisième pompe P_v3, en fonction du niveau de carburant dans le réservoir tampon 2, voire de la consigne de consommation C_s.

[0051] Selon une alternative, l'électronique peut être remplacée par une commande mécanique et des contacteurs électriques

[0052] Naturellement, d'autres modes de mise en oeuvre auraient pu être envisagés par l'homme du métier sans pour autant sortir du cadre de l'invention définie par les revendications ci-après.

Revendications

1. Procédé d'assistance et/ou de contrôle et/ou de régulation de la consommation en carburant d'un moteur thermique à une valeur inférieure ou égale à une consommation déterminée mis en oeuvre dans un dispositif (1) à moteur thermique (M), tel que notamment un véhicule automobile, comprenant un réservoir principal (2) de carburant alimentant en carburant via une pompe d'alimentation (P_a2), le moteur thermique (M), dans lequel :

- on fixe une consigne de consommation (C_s) égale à la valeur de consommation déterminée,

- on prévoit un réservoir tampon (3) de carburant alimenté à partir du réservoir principal (2) par l'intermédiaire d'une pompe volumétrique (P_v1), dite première pompe,

- on règle le débit de ladite première pompe volumétrique (P_v1) à une valeur constante égale à ladite consigne de consommation (C_s) ,

- on alimente en carburant le moteur (M) à partir du carburant de réservoir tampon (3), via ladite pompe d'alimentation (P_a2), dite deuxième pompe,

- on recycle le carburant non consommé par le moteur (M) dans ledit réservoir tampon (3),

- on fait varier le volume de la réserve tampon (3) pour augmenter ou réduire le volume de carburant que ledit réservoir peut recevoir, en fonction d'un mode de fonctionnement déterminé du moteur.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel :

- on prévoit une réserve auxiliaire (5) de carburant,

- on alimente ladite réserve auxiliaire (5) lorsque le niveau de carburant dans le réservoir tampon atteint une certaine valeur de trop plein,

- on réalimente ledit réservoir tampon (3) par l'intermédiaire d'une pompe volumétrique (P_v3), dite troisième pompe.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel on prévoit deux modes de fonctionnement du dispositif, avec un mode de fonctionnement « faible consommation » et un mode de fonctionnement « forte consommation » et on mobilise la réserve auxiliaire uniquement dans ledit mode de fonctionnement « forte consommation ».

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel on contrôle le niveau de carburant dans le réservoir tampon (3) et on signale une surconsommation lorsque le niveau de carburant s'abaisse en dessous d'un niveau bas.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel on contrôle le niveau de carburant dans le réservoir tampon (3), et lorsque le niveau de carburant s'abaisse en dessous d'un niveau bas critique, on augmente le débit de ladite première pompe (P_v1).

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel on contrôle le niveau de carburant dans le réservoir tampon (3) et on arrête la pompe d'alimentation (P_a2) lorsque le niveau de carburant s'abaisse en dessous d'un niveau bas.

7. Dispositif tel que véhicule automobile, comprenant un réservoir principal (2) de carburant alimentant en carburant via une pompe d'alimentation (P_a2) un moteur thermique (M), comprenant, en, outre, un réservoir tampon (3) et une pompe volumétrique (P_v1) pour le remplissage du réservoir tampon (3) à partir du carburant du réservoir principal (2), ladite pompe d'alimentation (P_a2) acheminant le carburant du réservoir tampon (3) jusqu'au moteur, le carburant acheminé et non consommé par le moteur étant recyclé jusqu'au réservoir tampon (3) via une conduite (6), caractérisé en ce qu'il présente des moyens de sélection d'un mode de fonctionnement et des moyens pour faire varier le volume de réception en carburant du réservoir tampon (3) en fonction du mode de fonctionnement sélectionné.

8. Dispositif selon la revendication 7, présentant des moyens du contrôle du niveau de carburant dans le réservoir tampon (3) et des moyens de signalisation d'une surconsommation lorsque le niveau de carburant dans ledit réservoir (3) s'abaisse en dessous d'un niveau bas.

9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, présentant, en outre, un réservoir auxiliaire (5), une conduite de trop-plein du réservoir tampon (3) permettant la surverse du carburant dans le réservoir auxiliaire (5), une pompe volumétrique (P_v3) permettant de réalimenter le réservoir tampon (3) à partir du carburant du réservoir auxiliaire (5).

Dessins