FR3042230A1 - Reduction du bruit d'une vanne d'isolation d'un reservoir de carburant d'un vehicule automotive. - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de commande d'une vanne à solénoïde pour l'isolation d'un réservoir de carburant d'un véhicule automobile. La vanne d'isolation est située dans un circuit d'évacuation (20) de vapeurs de carburant reliant le réservoir à un filtre à vapeurs de carburant. Elle comprend une soupape positionnée dans une première position ou dans une deuxième position en réponse à un courant commandé dans le solénoïde, la soupape étant positionnée par défaut dans la première position pour interrompre l'écoulement de vapeurs de carburant dans le circuit d'évacuation et dans la deuxième position pour permettre un écoulement de vapeurs de carburant dans le circuit d'évacuation. La vanne d'isolation est commandée par un signal de commande en tension à modulation de largeur d'impulsion (PWM) présentant une fréquence déterminée (FPWM) et un rapport cyclique (TPWM) configuré pour varier linéairement suivant une rampe, afin de commander la circulation dans le solénoïde d'un courant de valeur moyenne déterminée en fonction de la rampe.

Description

REDUCTION DU BRUIT D’UNE VANNE D’ISOLATION D’UN RESERVOIR DE CARBURANT D’UN VEHICULE AUTOMOBILE

Domaine de l’Invention

La présente invention se rapporte de manière générale au domaine du contrôle moteur des véhicules automobiles, et concerne plus particulièrement un procédé et un calculateur pour la commande d’une vanne d’isolation d’un réservoir de carburant d’un tel véhicule. L'invention trouve des applications, notamment, dans les circuits d’évacuation de vapeurs de carburant des véhicules automobiles équipés d’un moteur à combustion interne.

Etat de la Technique

De nos jours, il est courant d’équiper les réservoirs de carburant de véhicules automobiles à moteurs thermiques, en particulier de véhicules automobiles à moteurs à essence, de circuits d’évacuation des vapeurs de carburant.

De manière connue, un circuit d’évacuation de vapeurs de carburant relie le réservoir de carburant à un filtre à vapeurs de carburant (« canister » dans la littérature anglo-saxonne), généralement un filtre à charbon actif, qui capture les vapeurs de carburant.

Ce filtre à vapeurs de carburant est en outre relié à une prise d’air et à un circuit de purge qui réinjecte les vapeurs de carburant capturées dans le moteur, par l’intermédiaire d’une vanne de purge.

Dans le cas notamment de véhicules automobiles équipés de moteurs hybrides thermique / électrique, ou de moteurs thermiques contrôlés selon un procédé de gestion d’allumage dit « start-stop », le temps de fonctionnement du moteur thermique est réduit et peut s’avérer insuffisant pour purger les vapeurs d’essence stockées dans le filtre. A cet effet, il est connu de placer, sur le circuit d’évacuation de vapeurs de carburant, une vanne d’isolation (« fuel tank isolation valve » dans la littérature anglo-saxonne, ou FTIV). Cette vanne d’isolation est par exemple contrôlée pour autoriser l’évacuation des vapeurs de carburant lorsque le moteur thermique fonctionne, et bloquer les vapeurs de carburant à l’intérieur du réservoir lorsque le moteur thermique est arrêté. Le réservoir est alors dimensionné pour supporter une pression plus élevée que dans les véhicules automobiles ne comportant pas une telle vanne d’isolation.

Un inconvénient est que, lors de l'ouverture de la vanne d’isolation on déplace une soupape interne coulissante qui entre violemment en contact avec une paroi intérieure du corps de la vanne d'isolation, provoquant ainsi un bruit qui se propage à tout le véhicule.

Les inventeurs ont identifiés que le bruit produit par la soupape est notamment dû au déplacement trop rapide cette dernière en réponse au signal de commande de la vanne d'isolation.

On peut réduire le bruit généré dans un actuateur du type de la vanne d'isolation, en se basant sur une mesure du courant circulant dans l'actuateur afin de contrôler la vitesse de déplacement de la soupape. Toutefois, de telles solutions nécessitent l'ajout de moyens de mesure de courant au niveau d'un calculateur, dont le coût n'est pas négligeable.

Exposé de l'Invention

La présente invention a pour objectif de supprimer, ou du moins atténuer tout ou partie des limitations des solutions exposées ci-avant, en proposant une solution qui permette de réduire le bruit produit par la soupape tout en évitant d'ajouter des éléments matériels supplémentaires aux calculateurs conventionnels. À cet effet, un premier aspect de l’invention propose un procédé de commande d'une vanne à solénoïde pour l'isolation d’un réservoir de carburant d’un véhicule automobile, dans lequel la vanne d'isolation est située dans un circuit d’évacuation de vapeurs de carburant reliant le réservoir à un filtre à vapeurs de carburant, la vanne comprenant une soupape positionnée dans une première position ou dans une deuxième position en réponse à un courant commandé dans le solénoïde, la soupape étant positionnée par défaut dans la première position pour interrompre l'écoulement de vapeurs de carburant dans le circuit d’évacuation et dans la deuxième position pour permettre un écoulement de vapeurs de carburant dans le circuit d’évacuation. Le procédé comprend l'étape de commande de la vanne d'isolation par un signal de tension à modulation de largeur d'impulsion (PWM) présentant une fréquence déterminée et un rapport cyclique configuré pour varier linéairement suivant une rampe, afin de commander la circulation dans le solénoïde d'un courant de valeur moyenne déterminée en fonction de la rampe.

La variation de la valeur du rapport cyclique du signal de tension PWM en fonction de la rampe permet de faire varier progressivement le courant induit dans le solénoïde. Ceci a pour effet que, lorsque la soupape commence à se déplacer, il est possible de vaincre progressivement les forces de frottement empêchant le déplacement brutal de la soupape. Comme la soupape ne tape pas brutalement contre les parois internes du corps de la vanne au niveau de ses positions extrêmes, la génération de bruit est réduite voire supprimée.

Dans une première mise en oeuvre, le procédé comporte une étape de variation du rapport cyclique du signal PWM suivant une rampe montante, pour déplacer la soupape de la première position vers la deuxième position. Cette mise en œuvre permet d'ouvrir progressivement la vanne d'isolation.

Dans une deuxième mise en œuvre, le procédé comporte une étape de variation du rapport cyclique du signal PWM suivant une rampe descendante, pour déplacer la soupape de la deuxième position vers la première position. Cela permet de fermer progressivement la vanne d'isolation.

Dans un exemple, pour la deuxième mise en œuvre ci-dessus, le procédé comporte une étape de déplacement de la soupape de la deuxième position vers la première position grâce à des moyens de rappel élastique associés à la soupape. Cette mise en œuvre a l’avantage de réduire le courant nécessaire dans le solénoïde pour fermer la vanne d'isolation, et placer la soupape dans la position fermée par défaut, i.e. en l’absence de courant dans le solénoïde.

Dans une troisième mise en œuvre, le procédé comporte l'étape de variation du rapport cyclique du signal PWM entre une première valeur de la rampe et une deuxième valeur de la rampe différente de la première valeur, la première valeur et la deuxième valeur étant respectivement inférieure à la valeur maximale et supérieure à la valeur minimale de la rampe. Dit autrement, la modulation du rapport cyclique du signal de commande n'est pas réalisée sur l'ensemble de la plage de valeurs du rapport cyclique donnant la plus large variation possible du signal de commande, mais est concentrée dans une plage de valeurs réduite autour de la valeur de déclenchement à laquelle la soupape commence à se déplacer. Ceci a l'avantage de l'efficacité, puisque le temps global nécessaire à la fermeture ou à la fermeture de la vanne est réduit par rapport au temps qui serait nécessaire pour balayer l’ensemble de la plage de valeurs possibles du rapport cyclique, par exemple de 0% à 100%.

Dans une quatrième mise en œuvre, le procédé comporte l'étape de fixation de la fréquence du signal PWM à une valeur au moins dix fois supérieure à un temps de réaction déterminé, représentatif du passage de la soupape entre la première position et la deuxième position. Ceci permet d'utiliser une référence connue afin de définir la fréquence de fonctionnement du signal de commande. Par exemple, la fréquence du signal PWM peut être égale à environ 100 Hz.

Dans une cinquième et dernière mise en œuvre, le procédé comporte l'étape d'identification des valeurs de la rampe déterminées et/ou du temps de réaction déterminé à partir d'une table de correspondance stockée dans une mémoire. Ceci a pour effet de permettre un fonctionnement rapide en boucle ouverte dans laquelle il n'est pas nécessaire d'effectuer des calculs ou des mesures du courant dans le solénoïde afin de commander la vanne d'isolation.

Dans un second aspect, l’invention concerne également un calculateur électronique de véhicule automobile, comportant des moyens configurés pour commander une vanne d’isolation d’un réservoir de carburant du véhicule automobile équipé d’un moteur à combustion interne suivant toutes les étapes du procédé selon le premier aspect.

Un troisième et dernier aspect de l’invention concerne un véhicule automobile comportant un calculateur électronique selon le deuxième aspect.

Brève description des dessins D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1, est une représentation schématique d’un circuit d’évacuation de vapeurs de carburant d’un réservoir d’un véhicule automobile; - la figure 2 est une représentation schématique d’une vanne d’isolation d’un réservoir de carburant d’un véhicule automobile ; - la figure 3 est un graphe illustrant le comportement d'une vanne d'isolation selon l’art antérieur; - la figure 4 est un diagramme détapes illustrant des modes de mise en oeuvre d’un procédé de commande d’une vanne d’isolation selon l’invention ; - la figure 5 est un graphe illustrant le comportement d'une vanne d'isolation selon l’invention;

Dans ces figures, des références identiques d’une figure à une autre désignent des éléments identiques ou analogues. Pour des raisons de clarté, les éléments représentés ne sont pas à l’échelle les uns par rapport aux autres, sauf mention contraire.

Description détaillée de modes de réalisation de l’invention

La figure 1 représente schématiquement un exemple de réalisation d’un circuit d’évacuation 20 de vapeurs de carburant, en particulier d’essence, d’un réservoir 10 de carburant d’un véhicule automobile.

Tel qu’illustré par la figure 1, le circuit d’évacuation 20 de vapeurs de carburant relie le réservoir 10 à un filtre 23 (« canister »). Le filtre à vapeurs de carburant 23 comporte également une prise d’air 24, de sorte que la pression au niveau du filtre 23 correspond sensiblement à la pression ambiante, c'est-à-dire la pression atmosphérique.

Entre le réservoir 10 et le filtre 23, le circuit d’évacuation 20 de vapeurs de carburant comporte une soupape de retournement 21 (« ROV ») et une vanne d’isolation 22 (« FTIV »). La soupape de retournement est prévue pour fermer le circuit 20 en cas de retournement du véhicule lorsque, par exemple, un accident se produit, afin d’empêcher le carburant fluide de s’écouler à l’extérieur du réservoir de carburant 10. Le carburant liquide est alors cantonné dans le réservoir 10, ce qui réduit les risques d’incendie.

La vanne d’isolation 22 est par défaut dans un état fermé dans lequel aucune vapeur de carburant ne peut circuler du réservoir 10 vers le filtre 23 et une activation de la vanne d’isolation 22 fait passer celle-ci de l’état fermé à un état complètement ouvert. Lorsque la vanne d’isolation 22 est ouverte, les vapeurs de carburant s’échappent du réservoir de carburant 10 en direction du filtre 23, du fait de la différence de pression entre le réservoir 10 et le filtre 23.

Tel qu’illustré par la figure 1, l’ouverture/fermeture de la vanne d’isolation 22, pour contrôler la pression à l’intérieur du réservoir de carburant 10, est commandée par un calculateur électronique 30. Le calculateur électronique 30 peut par exemple être le calculateur de contrôle moteur du véhicule automobile, ou tout autre calculateur embarqué dans la véhicule, par exemple un calculateur dédié à cette fonction uniquement, ou dédié à cette fonction parmi d’autres.

Le calculateur électronique 30 comprend par exemple au moins un processeur et au moins une mémoire dans laquelle est mémorisé un programme d’ordinateur. Ce programme comprend un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par le processeur, mettent en œuvre les différentes étapes d’un procédé 50 de commande de la vanne d’isolation 22. Dans une variante, le calculateur électronique 30 comporte des moyens matériels comme un ou des circuits logiques programmables, de type FPGA, PLD, etc., et/ou un ou des circuits intégrés spécialisés (ASIC) adaptés pour mettre en œuvre tout ou partie des étapes du procédé 50 de commande de la vanne d’isolation 22.

Une combinaison de tels moyens matériels et d’un ou plusieurs programmes d’ordinateur est également possible.

En d’autres termes, le calculateur électronique 30 comporte un ensemble de moyens configurés pour mettre en œuvre de façon logicielle (produit programme d’ordinateur spécifique) et/ou matérielle (FPGA, PLD, ASIC, etc.), le procédé de commande de la vanne d’isolation 22.

Le filtre 23 est également relié, dans l’exemple illustré par la figure 1, à un collecteur d’admission d’air 42 d’un moteur thermique 50 du véhicule automobile, par l’intermédiaire d’un circuit de purge 40 du filtre 23. Le circuit de purge 40 comporte notamment une vanne de purge 41 du côté du collecteur d’admission d’air 42 du moteur 50. La vanne de purge 41 est, par exemple, commandée par le calculateur électronique 30. Lorsque la vanne de purge 41 est fermée, aucune vapeur de carburant ne circule entre le filtre 23 et le collecteur d’admission d’air 42 du moteur 50. Lorsque la vanne de purge 41 est ouverte, les vapeurs de carburant capturées par le filtre 23 peuvent être purgées en direction du collecteur d’admission d’air 42 du moteur 50, qui est en dépression par rapport à la pression ambiante, au niveau de la prise d’air 24 du filtre 23.

Tel qu’illustré par la figure 1, le calculateur 30 électronique peut être relié à un capteur 12 de pression du réservoir 10, à un capteur 13 de la température du réservoir 10 et, éventuellement, à un capteur 43 de pression ambiante (disposé, dans l’exemple de la figure 1, sur le circuit de purge 40 entre le filtre 23 à vapeurs de carburant et la vanne de purge 41 ).

Le procédé 50 de commande de la vanne d’isolation 22 est particulièrement adapté pour faire baisser la pression de vapeurs de carburant dans le réservoir de carburant 10, préalablement à l’ouverture d’une trappe 11 du réservoir 10, en vue du remplissage du réservoir 10 avec du carburant. A cet effet, le réservoir de carburant 10 peut être équipé d’un capteur de pression 12, adapté pour fournir au calculateur électronique une information indicative de la pression à l’intérieur du réservoir 10. Le système est dimensionné et commandé de manière que la diminution de la pression à l’intérieur du réservoir 10 via le circuit d’évacuation 20 de vapeurs de carburant est relativement rapide, afin d’éviter au conducteur d’attendre trop longtemps l’ouverture de la trappe 11. Rien n’exclut cependant d’utiliser le procédé de commande selon l’invention pour d’autres opérations de contrôle de la pression des vapeurs de carburant à l’intérieur du réservoir de carburant 10, notamment pour éviter que cette pression ne dépasse la pression maximale supportée par le réservoir de carburant 10.

La figure 2 montre une coupe longitudinale de la vanne d’isolation 22 lorsqu'elle est située dans le circuit d'évacuation 20 de la figure 1.

La vanne d'isolation 22 comprend une conduite de gaz 220 avec une première extrémité 221 et une deuxième extrémité 222, respectivement adaptées pour être mise en communication gazeuse avec le réservoir de carburant 10 et avec le filtre 23 du véhicule automobile, respectivement, via le circuit d'évacuation 20.

La vanne d'isolation 22 comprend en outre un corps de vanne dans lequel peut se déplacer une soupape 223 qui coopère avec un solénoïde 224. À cet effet, la soupape 223 est réalisé en, ou du moins comprend une portion réalisée en matériau ferreux, qui réagit à un champ électromagnétique créé par la circulation de courant dans le solénoïde 224.

Enfin, la vanne d'isolation 22 comprend une entrée de commande 225 apte à recevoir un signal de commande de la vanne 22 provenant du calculateur 30 de la figure 1, comme indiqué plus haut.

La soupape 223 est mobile en translation suivant un axe déterminé entre deux positions extrêmes, à savoir une première position (vers le bas, dans le plan de la figure 2) et une seconde position (vers le haut, dans le plan de la figure 2). Plus particulièrement, la soupape 223 est agencée pour plonger sélectivement dans la conduite 220 entre la première extrémité 221 et la deuxième extrémité 222 en fonction du signal de commande reçu sur l'entrée de commande 225.

Dans la première position de la soupape 223, la vanne d'isolation 22 est en position de fermeture. Dans cette position, la soupape 223 ferme complètement la conduite 220 et donc le circuit d'évacuation 20, en empêchant la circulation de vapeurs de carburant dans le circuit d’évacuation 20 de vapeurs de carburant. Il s’agit de la position de repos de la soupape 223, qui correspond à l’état normal de la vanne d’isolation 22. Le maintien stable de la soupape 223 dans cette position de repos peut être assuré par des moyens de rappel élastique 226, tels qu’une (ou plusieurs) ressort(s).

Dans la seconde position de la soupape 223, la vanne d'isolation 22 est en position d’ouverture. Dans cette position, la soupape 223 est au moins partiellement sortie de la conduite 220 afin de permettre la circulation de vapeurs de carburant depuis la première extrémité 221 vers la deuxième extrémité 222, et donc dans le circuit 20 d’évacuation des vapeurs. Cette circulation s’opère naturellement, du fait de la différence de pression entre les parties du circuit d’évacuation 20, respectivement en amont et en aval de la vanne d’isolation 22.

Un inconvénient du mode de fonctionnement de la vanne d'isolation 22 de la figure 2 est que lors du déplacement de la soupape interne coulissante 223 de la première position vers la deuxième position, la soupape 223 entre violemment en contact avec une paroi intérieure du corps de la vanne d'isolation 22, provoquant ainsi un bruit qui se propage dans tout le véhicule.

Il a été identifié que le bruit produit par la soupape 223 est notamment dû au déplacement trop rapide de cette dernière en réponse au signal de commande reçu à l'entrée de commande 225.

La figure 3 montre schématiquement un signal de commande 301 de la vanne d'isolation 22 de la figure 2 selon l'art antérieur ainsi qu'un signal de courant induit 302 représentatif du courant induit dans le solénoïde 224 en réponse au signal de commande 301.

Comme indiqué dans la figure 3, le signal de commande 301 de l'art antérieur est un signal de tension de type ouvert-fermé. Les portions 301a et 301b du signal de commande 301 indiquent respectivement un état de tension bas et un état de tension haut du signal de commande 301. Par exemple, l'état de tension bas est fixé à 0 volt et l'état de tension haut est fixé à 12 volts. Dans ce cas, la vanne d'isolation 22 peut être commandée pour faire basculer la soupape depuis la première position vers la deuxième position en réponse à la portion 301a du signal de commande 301, tandis qu'elle peut être commandée pour basculer la soupape depuis la deuxième position vers la première position en réponse à la portion 301 b du signal de commande 301.

Ainsi, dans la figure 3, on note qu'aucun courant n'est induit dans le solénoïde 224 de la vanne d'isolation 22 lorsque la portion 301a du signal de commande 301 est appliquée à l'entrée de commande 225 de la vanne d'isolation 22.

Par contre, dans la figure 3, lorsque la portion 301b du signal de commande 301 est appliquée à l'entrée de commande 225 de la vanne d'isolation 22, on constate que le signal de courant induit 302 monte dans une première phase, puis diminue brutalement dans une deuxième phase, et enfin remonte de nouveau dans une troisième phase. La durée totale de l’intervalle de temps correspondant à ces trois phases est notée At1 à la figure 3.

Dans la première phase (portion de gauche de l’intervalle de temps At1), le signal de commande 301 est dans un état de tension haut et un courant induit est produit dans le solénoïde 224. Dans cette phase, le courant induit n'est pas assez fort pour déplacer la soupape 223 qui est retenue par des forces de frottement et la force de maintien produite par les moyens élastiques 226. Dans la deuxième phase (portion centrale de l’intervalle de temps Δί1), le signal de commande 301 est toujours dans un état de tension haut et le courant induit dans le solénoïde 224 est suffisamment fort pour déplacer la soupape 223 depuis la première position vers la deuxième position. On constate alors, dans cette deuxième phase, que le courant induit diminue brutalement car le signal de courant induit 302 baisse très rapidement. Cette baisse soudaine de courant, pointée par la flèche sur la courbe correspondant au signal 302 à la figure 3, est due au déplacement de la soupape 223 à l'intérieur du solénoïde 224 qui provoque un courant induit inverse dans le solénoïde 224. Dans la troisième phase (portion de droite de l’intervalle de temps Δί1), le signal de commande 301 est toujours dans un état de tension haut et le courant induit dans le solénoïde 224 augmente de nouveau comme l'indique le signal de courant induit 302 montré à la figure 3.

La chute brutale du courant induit dans le solénoïde 224 implique que la soupape 223 se déplace trop vite de la première position vers la deuxième position, provoquant ainsi le choc contre les parois interne du corps de la vanne qui est générateur de bruit tel qu’il a été décrit plus haut. L'invention permet de réduire la vitesse de déplacement de la soupape 223 afin de réduire le bruit perçu dans l'art antérieur. À cet effet, l'invention propose un procédé 400 pour commander la vanne d'isolation 22 par un signal de commande en tension à modulation de largeur d'impulsion (PWM) pour réaliser une variation en douceur du courant induit dans le solénoïde 224 nécessaire au déplacement de la soupape 223.

Plus précisément, la commande selon l'invention présente une fréquence déterminée et un rapport cyclique configuré pour varier linéairement suivant une rampe, afin de commander la circulation dans le solénoïde d'un courant de valeur moyenne déterminée en fonction de la rampe.

La modulation du rapport cyclique du signal de commande PWM en fonction de la rampe permet de faire varier progressivement le courant induit dans le solénoïde 224 de la figure 2. Ceci garantit que lorsque la soupape 223 commence à se déplacer, il est possible de vaincre progressivement les forces de frottement, empêchant ainsi le déplacement brutal de la soupape 223.

Ceci a pour effet d'éviter la chute brutale et soudaine du courant induit dans le solénoïde telle qu'identifiée plus haut. De plus, comme dans l'invention le courant induit dans le solénoïde 224 au moment du déplacement de la soupape 223 sera plus faible que dans le cas de l'art antérieur, alors la soupape 223 se déplacera plus doucement que dans l'art antérieur. Ainsi, la soupape 223 n'entrera pas en contact violemment avec une paroi intérieure du corps de la vanne d'isolation 22 et provoquera peu ou pas de bruit.

Ceci a également pour effet de vaincre un autre inconvénient de l'art antérieur selon lequel il n'est pas possible de facilement déterminer la valeur de courant déclenchant le déplacement effectif de la soupape. En effet, cette valeur particulière de courant dépend de paramètres environnementaux tels la température, de la tension de la batterie, du vieillissement de la vanne d'isolation 22, qui sont difficilement prédictibles. C’est pourquoi cette valeur de courant peut être relativement basse lorsqu'il fait relativement chaud ou relativement haute lorsqu'il fait relativement froid, provoquant ainsi un déplacement trop soudain de la soupape 223 de manière à générer le bruit tel que décrit plus haut. Grâce à l'invention, on fait varier progressivement le courant induit dans le solénoïde 224. De ce fait, le phénomène de déclenchement soudain de la soupape 223 est éliminé. On notera que le déplacement de la soupape 223 nécessitera peu de courant induit dans le solénoïde 224 lorsqu'il fait chaud et plus de courant induit dans le solénoïde 224 lorsqu'il fait froid.

La figure 4 illustre schématiquement les principales étapes du procédé 400 de commande de la vanne d’isolation 22 de la figure 2 selon l'invention. Ce procédé est par exemple mis en œuvre sous la forme d’instructions d’un programme d’ordinateur stocké et exécuté dans le calculateur électronique 30 de la figure 1. À l'étape 401 on fixe de la fréquence de fonctionnement de la commande de la vanne, i.e. la fréquence FPWm du signal PWM. Dans un exemple, la fréquence Fpwm du signal PWM est fixée à une valeur de référence Fo, égale par exemple à 100 Flz. Cet exemple n’est pas limitatif, toute valeur de Fo comprise entre quelques dizaines et quelques centaines de Hertz pouvant convenir, selon les spécificités de l’application.

Dans une variante, la fréquence du signal PWM est fixée à valeur au moins dix fois supérieure à un temps de réaction de la vanne, représentatif du temps nécessaire au passage de la soupape 223 entre la première position extrême et la deuxième position extrême. Ce temps de réaction, appelé aussi temps de pilotage, est une valeur caractéristique du comportement de la partie mécanique d'un actuateur que l'on peut trouver dans les spécifications techniques de l'actuateur. Dans cette variante, le procédé 400 peut également comporter une étape de récupération ou d'identification du temps de réaction déterminé à l'avance à partir d'une table de correspondance stockée dans une mémoire. Ceci a pour effet de permettre un fonctionnement rapide en boucle ouverte dans laquelle il n'est pas nécessaire d'effectuer des calculs ou des mesures afin de commander la vanne d'isolation 22. À l'étape 402, on détermine la position courante de la vanne d'isolation 22, à savoir si elle est dans une position ouverte ou une position fermée comme expliqué plus haut. À l'étape 403, à laquelle on considère que la vanne d'isolation est dans un état fermé, on fait varier la valeur du rapport cyclique Jpwm du signal PWM suivant une rampe montante, pour déplacer la soupape 223 de la première position vers la deuxième position. Dans ce cas, le rapport cyclique sera d'abord faible puis montera progressivement. Le procédé 400 peut également comporter une étape (non représentée) de récupération ou d'identification des valeurs de la rampe déterminées à l’avance (par exemple lors d’une phase de conception ou de test en usine) à partir d'une table de correspondance stockée dans une mémoire, par exemple une mémoire du calculateur 30. Ceci a pour effet de permettre un fonctionnement rapide en boucle ouverte, dans lequel il n'est pas nécessaire d'effectuer des calculs ou des mesures afin de commander la vanne d'isolation 22 pour assurer une contre-réaction de régulation de courant par exemple.

La figure 5 montre schématiquement un signal de commande 501 de la vanne d'isolation 22 de la figure 2 selon l'étape 403 ainsi qu'un signal de courant induit 502 représentatif du courant induit dans le solénoïde 224 en réponse au signal de commande 501.

Comme montré à la figure 5, le signal de commande 501 est un signal de tension à modulation de largeur d'impulsion (PWM). La portion 501a montre des variations du rapport cyclique Tpwm du signal de commande 501 suivant une fonction en rampe montante pour une fréquence déterminée FPwm du signal PWM. Ces variations du rapport cyclique Tpwm induisent des variations du courant induit 502 pendant un intervalle de temps At2, qui est plus long que l’intervalle de temps At1 de la figure 3 (At2 > At1 ).

Dans l'exemple de la figure 5, la vanne d'isolation 22 peut être commandée par le signal de commande 501 pour basculer du premier état vers le deuxième état en réponse à la portion 501a du signal de commande 501 de tension. Ceci peut correspondre à l’ouverture de la vanne. Toutefois, dans un autre exemple, la vanne d'isolation 22 peut être commandée par le signal de commande 501 pour basculer du deuxième état vers le première état en réponse au signal de commande 501 comprenant une portion montrant des variations de rapport cyclique différentes pour la même fréquence FPWm déterminée, à savoir des variations suivant une rampe descendante. Ceci peut correspondre à la fermeture de la vanne.

Ainsi, dans la figure 5, lorsque la portion 501b du signal de commande 501 est appliquée à l'entrée de commande 225 de la vanne d'isolation 22, on constate que le signal de courant induit 502 monte dans une première phase (portion de gauche de l’intervalle de temps At2), diminue doucement dans une deuxième phase (portion centrale de l’intervalle de temps At2), puis remonte de nouveau dans une troisième phase (portion de droite de l’intervalle de temps At2).

Dans la première phase, le courant induit n'est pas assez fort pour déplacer la soupape 223. Dans la deuxième phase, le courant induit dans le solénoïde 224 est suffisamment fort pour déplacer la soupape 223 de la première position vers la deuxième position. Toutefois, en comparaison de l'art antérieur de la figure 3, on constate dans cette deuxième phase, que le courant induit diminue doucement car le signal de courant induit 302 diminue de manière linéaire et progressive. Cette baisse linéaire et progressive de courant est due au déplacement de la soupape 223 à l'intérieur du solénoïde 224 qui provoque un courant induit inverse dans le solénoïde 224. Toutefois, comme le courant induit dans le solénoïde 224 varie régulièrement de manière progressive, on ne constate pas de chute brutale de ce courant du fait du déplacement de la soupape 223. Dans la troisième phase, le courant induit dans le solénoïde 224 augmente de nouveau comme l'indique le signal de courant induit 502, mais de manière linéaire et progressive.

Ainsi, grâce à l'invention, il n'y a plus de chute brutale du courant induit dans le solénoïde 224, mais une chute linéaire et progressive qui implique que la soupape 223 se déplace doucement de la première position vers la deuxième position, sans provoquer le choc tel que décrit plus haut.

De retour à la figure 4, à l'étape 404, on considère que la vanne d'isolation est dans un état ouvert et on varie le rapport cyclique Jpwm du signal PWM suivant une rampe descendante, pour déplacer la soupape 223 de la deuxième position vers la première position. Dans cas, le rapport cyclique Jpwm sera d'abord élevé puis baissera progressivement.

Dans des modes de réalisation du procédé 400, l'étape 404 peut également comporter un déplacement de la soupape 223 de la deuxième position vers la première position grâce, en outre, aux moyens de rappel élastique associés à la soupape 223. De cette manière, le courant induit par le signal de commande PWM dans le solénoïde 224 qui est nécessaire pour déplacer la soupape sera moindre, grâce à la force produite par les moyens de rappel élastique.

Dans une variante du procédé 400, selon que l'on réalise l'étape 403 ou l’étape 404, on fait varier le rapport cyclique Tpwm du signal PWM entre une première valeur de la rampe et une deuxième valeur de la rampe différente de la première valeur, la première valeur et la deuxième valeur étant différentes des valeurs minimales et maximales de la rampe qui sont par exemple égales à 0 % ou 10%, et à 90% ou 100%, respectivement. Par exemple, dans le cas de l'ouverture de la vanne d'isolation 22, la variation du rapport cyclique Tpwm peut ainsi commencer aux alentours d'une première valeur ou valeur basse comprise entre 20% et 30% et se terminer aux alentours d'une seconde valeur ou valeur haute comprise entre 70% et 80%. Ensuite, lorsque la valeur haute est atteinte, il est possible de passer à un rapport cyclique de 100% c'est-à-dire en commandant le courant d’amplitude maximum dans le solénoïde 224. On pourra appliquer un principe similaire pour gérer le cas de la fermeture de la vanne d'isolation 22, en faisant varier inversement le rapport cyclique Tpwm suivant une rampe décroissante, en partant d’une valeur haute comprise entre 70% et 80% pour finir avec une valeur basse comprise entre 20% et 30%, avant de passer à la valeur minimale égale, par exemple, à 0 % ou 10%.

La présente invention a été décrite et illustrée dans la présente description détaillée et dans les figures des dessins annexés. La présente invention ne se limite pas, toutefois, aux formes de réalisation ainsi présentées. D’autres variantes et modes de réalisation peuvent être déduits et mis en œuvre par la personne du métier à la lecture de la présente description et des dessins annexée.

Dans les revendications, le terme “comporter” n’exclut pas d’autres éléments ou d’autres étapes. L’article indéfini « un » n’exclut pas le pluriel. Un seul processeur ou plusieurs autres unités peuvent être utilisées pour mettre en œuvre l’invention. Les différentes caractéristiques présentées et/ou revendiquées peuvent être avantageusement combinées. Leur présence dans la description ou dans des revendications dépendantes différentes, n’excluent pas cette possibilité. Enfin, les signes de référence aux figures des dessins ne sauraient être compris comme limitant la portée de l’invention.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé (400) de commande d'une vanne à solénoïde (22) pour l'isolation d’un réservoir (10) de carburant d’un véhicule automobile, dans lequel la vanne d'isolation (22) est située dans un circuit d’évacuation (20) de vapeurs de carburant reliant le réservoir (10) à un filtre (23) à vapeurs de carburant, la vanne d'isolation (22) comprenant une soupape (223) positionnée dans une première position ou dans une deuxième position en réponse à un courant commandé dans le solénoïde (224), la soupape (223) étant positionnée par défaut dans la première position pour interrompre l'écoulement de vapeurs de carburant dans le circuit d’évacuation (20) et dans la deuxième position pour permettre un écoulement de vapeurs de carburant dans le circuit d’évacuation (20), caractérisé en ce que le procédé (400) comporte l'étape de: • commande de la vanne d'isolation (22) par un signal de commande en tension à modulation de largeur d'impulsion, PWM, présentant une fréquence déterminée (FPwm) et un rapport cyclique (Jpwm) configuré pour varier linéairement suivant une rampe, afin de commander la circulation dans le solénoïde d'un courant de valeur moyenne déterminée en fonction de la rampe.
2. 2. Procédé (400) selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il comporte l'étape de : • variation (403) du rapport cyclique du signal PWM suivant une rampe montante, pour déplacer la soupape (223) de la première position vers la deuxième position.
3. 3. Procédé (400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu’il comporte l'étape de : • variation (404) du rapport cyclique du signal PWM suivant une rampe descendante, pour déplacer la soupape (223) de la deuxième position vers la première position.
4. 4. Procédé (400) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’il comporte, en outre, l'étape de : • déplacement de la soupape (223) de la deuxième position vers la première position grâce à des moyens de rappel élastique associés à la soupape (223).
5. 5. Procédé (400) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu’il comporte l'étape de : • variation du rapport cyclique du signal PWM entre une première valeur de la rampe et une deuxième valeur de la rampe différente de la première valeur, la première valeur et la deuxième valeur étant différentes des valeurs maximales et minimales de la rampe.
6. 6. Procédé (400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comporte l'étape de : • fixation de la fréquence du signal PWM à une valeur au moins dix fois supérieure à un temps de réaction de la vanne d’isolation déterminé, représentatif du temps nécessaire au passage de la soupape (223) entre la première position et la deuxième position.
7. 7. Procédé (400) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il comporte l'étape de : • fixation (401) de la fréquence du signal PWM à environ 100 Hz.
8. 8. Procédé (400) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il comporte l'étape : • d'identification des valeurs de la rampe déterminées et/ou du temps de réaction déterminé à partir d'une table de correspondance stockée dans une mémoire.
9. 9. Calculateur (30) électronique de véhicule automobile comprenant au moins un processeur et au moins une mémoire, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens configurés pour commander une vanne à solénoïde (22) pour l'isolation d’un réservoir (10) de carburant d’un véhicule automobile, dans lequel la vanne d'isolation (22) est située dans un circuit d’évacuation (20) de vapeurs de carburant reliant le réservoir (10) à un filtre (23) à vapeurs de carburant, la vanne d'isolation (22) comprenant une soupape (223) positionnée dans une première position ou dans une deuxième position en réponse à un courant commandé dans le solénoïde, la soupape (223) étant positionnée par défaut dans la première position pour interrompre l'écoulement de vapeurs de carburant dans le circuit d’évacuation (20) et dans la deuxième position pour permettre un écoulement de vapeurs de carburant dans le circuit d’évacuation (20), conformément à un procédé selon l’une des revendications 1 à 8.
10. 10. Véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comporte un calculateur (30) électronique selon la revendication 9.