EP3884145A1 - Procede et dispositif de refroidissement d'un moteur a combustion interne - Google Patents

Procede et dispositif de refroidissement d'un moteur a combustion interne

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EP3884145A1
EP3884145A1 EP19806024.6A EP19806024A EP3884145A1 EP 3884145 A1 EP3884145 A1 EP 3884145A1 EP 19806024 A EP19806024 A EP 19806024A EP 3884145 A1 EP3884145 A1 EP 3884145A1
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EP
European Patent Office
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loop
clock
cooling
liquid
time
Prior art date
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EP19806024.6A
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German (de)
English (en)
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EP3884145B1 (fr
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Michel ANGELI
Philippe Marcais
Olivier JEAN BAPTISTE
Daniel Coulaud
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
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Publication date
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Publication of EP3884145B1 publication Critical patent/EP3884145B1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/028—Deaeration devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/0285—Venting devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/167—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for cooling an internal combustion engine. More specifically, the present invention relates to controlling the opening of the thermostat as a function of the coolant temperature.
  • a typical cooling system uses a coolant which circulates through the engine by means of, for example, a pump.
  • the liquid can be water advantageously comprising one or more additives.
  • Engine cooling systems typically include a heat exchanger (radiator) and a thermostat.
  • the thermostat can be used to detect the engine temperature and to open or "switch" one or more return circuit lines to allow the heated coolant to exit the engine and return to the pump inlet.
  • the thermostat can be arranged to open a radiator duct of the cooling system in order to allow the circulation of the heated coolant during its passage through the engine, in the radiator, and this, when the engine reaches a temperature threshold. given.
  • the thermostat When the engine is cold or operating below a given temperature threshold, the thermostat allows you to close (or keep closed) the radiator duct and open (or keep open) a bypass duct so that the coolant does not circulate in the radiator, but is returned to the engine inlet.
  • a device for cooling an internal combustion engine requires means to remove the gases from the coolant.
  • the origin of these gases which increases the volume of the coolant and decreases its efficiency, generally comes from the leakage of the combustion gases outside the cylinder head. This can be prevented by providing a degassing pipe which leads from the engine to a so-called degassing tank or box in which the heated refrigerant can flow and which allows the separation of the gases from the heated refrigerant.
  • the degassing pipe is part of an engine outlet circuit so that the heated coolant flows into the degassing tank and is then returned to the engine inlet circuit for recirculation.
  • the line leading to the degassing tank tends to be permanently open, so that the coolant flows into the degassing tank when the engine cooling system is in operation and when it does not. is not.
  • the flow in the degassing tank occurs even when the volume of gas suspended in the refrigerant is low, and the degassing of the refrigerant is not necessary.
  • the engine takes longer to warm up due to a potentially unnecessary flow of coolant into the degassing tank.
  • the flow of coolant into the degassing tank can also adversely affect the performance of incidentally attached heating units for heating the engine during start-up in cold climates.
  • the degassing operation of the coolant is associated with the threshold temperature for opening the thermostat and therefore with the cooling of said coolant.
  • one of the objectives of the present invention is to propose a method and a cooling device allowing sufficient degassing of the coolant without imposing a too low temperature regulation setpoint on the engine.
  • Another objective of the present invention is to provide a method and a cooling device allowing regular degassing of the cooling circuit.
  • the invention provides for this purpose a method of cooling an internal combustion engine by means of a cooling device comprising an inlet intended to admit a coolant into the engine and an outlet intended to evacuate said coolant, the device further comprising a pump at said inlet for setting in motion said liquid, as well as a means for regulating the circulation of the outgoing liquid, said regulating means allowing the coolant to borrow either a first loop, called bypass loop, or a second loop passing through an exchanger, called the cooling loop, said first and second loops performing a return to the motor input, the device further comprising a degassing unit connected to the second loop, the means for regulating circulation of the liquid comprising control means for directing the liquid as a function of its temperature towards the first o u indeed the second loop, said control means being provided with a first clock intended to count down the time CtO during which the coolant borrows the second loop, and of a second clock intended to count down the time CtEGZ during which the engine works, process in which:
  • the liquid is directed towards the first loop, called the bypass loop, when the temperature of the liquid is below a determined threshold value, and is directed towards the second loop passing through the exchanger, when the temperature of the liquid is above said value threshold,
  • the first clock for counting the time CtO by the first clock is activated when the coolant borrows the second loop
  • the second CtEGZ time countdown clock by the second clock is activated when the engine is running
  • the initial threshold value Tinit is lowered to a value T2 ⁇ Tinit, when the counting of time CtEGZ by the second clock exceeds a determined duration D2,
  • the threshold value T2 is lowered to a value T3 ⁇ T2, when the counting of the time CtEGZ by the second clock exceeds a determined duration D3, D3> D2.
  • the degassing operation of the coolant is associated with the threshold temperature for opening the thermostat and therefore with the cooling of said coolant.
  • the first clock and the second clock are reset to zero when the counting of time CtO by the first clock exceeds a determined threshold value D1, D1> D3 and D1 ⁇ D2.
  • the means for controlling the regulation means comprise a third clock intended to count down the time CtF during which the coolant no longer circulates in the second loop, said clock as well as the clock intended to count down the time CtO during which the coolant borrows the second loop, being reset to zero when the time count CtF exceeds a determined threshold value D4.
  • the coolant is water, preferably additive, such as glycol water.
  • the invention further provides a device for cooling an internal combustion engine, comprising an inlet for admitting a coolant into the engine and an outlet for discharging said coolant, the device further comprising a pump at said inlet for setting in motion said liquid, as well as a means for regulating the circulation of the outgoing liquid, said regulating means allowing the liquid to cooling to take either a first loop, called the bypass loop, or a second loop passing through a heat exchanger, called the cooling loop, said first and second loops performing a return to the engine inlet, the device further comprising a degassing unit connected to the second loop, characterized in that the means for regulating the circulation of the liquid comprises control means for directing the liquid as a function of its temperature towards the first or the second loop, which are provided with at least one first clock intended to count down the time CtO during which the coolant borrows the second loop, and a second clock intended to count down the time CtEGZ during which the engine operates.
  • control means of the regulation means comprise a third clock intended to count down the time CtF during which the coolant no longer circulates in the second loop, said clock being reset to zero when the counting of the time CtF exceeds a determined threshold value D4.
  • the degassing unit is connected to the second loop by means of a first circuit pitted upstream and downstream of the heat exchanger.
  • the degassing unit can also be connected to the second loop by means of a second pitted circuit at the outlet of the regulating means and downstream of the heat exchanger.
  • the means for regulating the circulation of the liquid leaving the engine is a thermostat.
  • cooling device can also further comprise a third loop intended to supply a heating module for the passenger compartment.
  • Figure 1 is a block diagram of the method according to one embodiment of the invention.
  • Figure 2 is a schematic view of an embodiment of the device according to the invention.
  • variants of the invention comprising only a selection of described characteristics, isolated from the other described characteristics (even if this selection is isolated within a sentence including these other features), if this selection of features is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art.
  • This selection comprises at least one characteristic, preferably functional without structural details, or with only part of the structural details if this part only is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art .
  • Figure 2 shows an example of an engine cooling device as envisaged in the invention.
  • the cooling device comprises an inlet intended to admit coolant into the engine and an outlet intended to evacuate said coolant.
  • the device further comprises a pump 5 at the level of said inlet for setting in motion said liquid through in particular the motor, as well as a means 7 for regulating the circulation of the liquid at outlet.
  • the engine is connected to the regulating means 7 which allows the coolant to pass through either a first loop 9, called the bypass loop, or a second loop 8 passing through an exchanger 13 (generally a radiator), called the cooling loop.
  • a first loop 9 called the bypass loop
  • a second loop 8 passing through an exchanger 13 (generally a radiator), called the cooling loop.
  • the means 7 for regulating the circulation of the liquid comprises control means 1 for directing the liquid as a function of its temperature towards the first or else the second loop.
  • the first and second loops are part of a cooling system return circuit, so that they return to the motor input.
  • the means 7 for regulating the circulation of the liquid leaving the engine is a thermostat.
  • the device also comprises a heating module 10 connected to the motor output circuit by means of a loop 3, so that heated coolant is supplied to the heating module and captured to supply heat to the passenger compartment of a vehicle before being returned to pump 5 via loop 3.
  • the device further comprising a degassing unit 12 connected to the second loop 8.
  • the degassing unit generally comprises a reservoir with a free air surface and a means for discharging the overpressure.
  • the degassing unit 12 is connected to the second loop 8 by means of a first circuit 11 pitted upstream and downstream of the heat exchanger 13.
  • the degassing unit 12 is additionally connected to the second loop 8 by means of a second circuit 4 spiked at the outlet of the regulating means 7 and downstream of the heat exchanger 13 .
  • the degassing circuit 4 is in permanent fluid communication with the engine, and allows the flow of the heated refrigerant to the degassing tank 12 where the gases can separate from the heated refrigerant.
  • the circulation of coolant in the device when the engine is cold or operating below a threshold temperature is due to the position of the thermostat which prevents the coolant from flowing through the radiator loop 13 and the coolant returns directly to the pump 5 via the bypass line 9.
  • the circulation of the coolant in the device when the engine is hot or operating above a threshold temperature, is linked to the position of the thermostat which prevents the coolant from passing through the bypass loop 9 and the heated coolant passes through the loop of the radiator 13 which is used to extract the heat from the coolant before it is returned to the pump 5.
  • the opening of the thermostat 7 is controlled according to the method of the invention which defines that the liquid is directed towards the first bypass loop 9, when the temperature of the liquid is below a determined threshold value, and is directed towards the second loop 8 passing through the exchanger 13 when the temperature of the liquid is above said threshold value.
  • the determined threshold value changes as a function of the count of the first clock which counts down the time CtO when the coolant borrows the second loop, and as a function of the count of the second clock which counts down the CtEGZ time when the engine is running.
  • the threshold value is initialized when all the counters are reset to zero at a determined value Tinit.
  • the initial threshold value Tinit is lowered to a value T2 ⁇ Tinit, when the time count CtEGZ exceeds a determined duration D2.
  • the threshold value T2 is lowered to a value T3 ⁇ T2, when the countdown of the time CtEGZ of the second clock exceeds a determined duration D3, D3> D2.
  • the opening time CtO, the closing time CtF and the filling time CtEGZ are stored between each run.
  • the first clock and the second clock are reset to zero when the time count CtO of the first clock exceeds a determined threshold value D1, D1> D3 and D1 ⁇ D2.
  • This process therefore incorporates a strategy of protection against fueling which tends to increase the occurrence of the opening of the thermostat while lowering the regulation setpoint.
  • the opening time counter CtO of the first clock is reset to 0 between each taxiing, and does not reach a sufficient value to be able to reset the counter to 0. CtEGZ firing time of the second clock.
  • the filling time counter will take a large value, and the engine will run unnecessarily on a low regulation setpoint, which will have an impact on consumption and on dilution.
  • control means 1 of the regulating means 7 also comprise a third clock intended to count down the time CtF during which the coolant no longer circulates in the second loop, said clock as well as the clock intended to count down the time CtO during which the coolant borrows the second loop, being reset to zero when the counting of the time CtF exceeds a determined threshold value D4.
  • the countdown of time CtF of the third clock therefore takes place as soon as there has been at least one opening of the thermostat 7 and as soon as the coolant borrows the bypass 9, that is to say when the vehicle is in a driving situation without the liquid cooling.
  • the determined threshold value Tinit also changes indirectly as a function of the countdown of the third clock which counts down the time CtF when the coolant no longer circulates in the second loop.
  • the third clock only makes it possible to reset the clock CtO, which can modify the temperature threshold Tinit.
  • the method and the cooling device according to the invention use a thermostat whose opening is controlled by a threshold temperature value determined as a function of three clocks counting down respectively the opening time, the closing time of the thermostat and the driving time of the vehicle.
  • the predetermined temperature values Tinit, T2 and T3, as well as the durations Dl, D2, D3 and D4 assigned respectively to the three clocks will be defined by the skilled person according to the type of engine chosen.
  • the order of magnitude of D1 is ten minutes while the order of magnitude of D2 is one hour.

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de refroidissement d'un moteur à combustion interne utilisant un thermostat dont l'ouverture est pilotée par une valeur de température seuil déterminée en fonction de trois horloges décomptant respectivement le temps d'ouverture, le temps de fermeture du thermostat et le temps de roulage du véhicule. Le procédé et le dispositif de refroidissement sont agencés de manière à protéger le moteur contre l'engazage.

Description

DESCRIPTION
PROCEDE ET DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT D'UN MOTEUR A
COMBUSTION INTERNE
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de refroidissement d'un moteur à combustion interne. Plus spécifiquement, la présente invention concerne le pilotage de l'ouverture du thermostat en fonction de la température de liquide de refroidissement.
Il est habituel que les moteurs à combustion interne coopèrent avec un dispositif de refroidissement permettant d'évacuer la chaleur de combustion afin d'éviter une surchauffe du moteur. Un système de refroidissement typique utilise un liquide de refroidissement qui circule à travers le moteur au moyen, par exemple, d'une pompe. Le liquide peut être de l’eau comportant avantageusement un ou plusieurs additifs.
Les systèmes de refroidissement du moteur comprennent généralement un échangeur de chaleur (radiateur) et un thermostat.
Le thermostat peut être utilisé pour détecter la température du moteur et pour ouvrir ou "commuter" une ou plusieurs conduits d'un circuit de retour afin de permettre au liquide de refroidissement chauffé de sortir du moteur et de retourner en entrée à la pompe. Spécifiquement, le thermostat peut être agencé pour ouvrir un conduit de radiateur du système de refroidissement afin de permettre la circulation du liquide de refroidissement chauffé lors de son passage dans le moteur, dans le radiateur, et ce, lorsque le moteur atteint un seuil de température donné.
Lorsque le moteur est froid ou fonctionne au-dessous d’un seuil de température donné, le thermostat permet de fermer (ou de maintenir fermée) le conduit de radiateur et d’ouvrir (ou de maintenir ouverte) un conduit de dérivation de sorte que le liquide de refroidissement ne circule pas dans le radiateur, mais est renvoyé en entrée du moteur. Toutefois, un dispositif de refroidissement d'un moteur à combustion interne nécessite un moyen pour éliminer les gaz du liquide de refroidissement. L'origine de ces gaz, qui augmente le volume du liquide de refroidissement et diminue son efficacité, provient généralement de la fuite des gaz de combustion en dehors de la culasse. Ceci peut être prévenu en prévoyant une conduite de dégazage qui mène du moteur à un réservoir ou boîtier dit de dégazage dans lequel le réfrigérant chauffé peut s'écouler et qui permet la séparation des gaz du réfrigérant chauffé.
Selon certaines architectures, la conduite de dégazage fait partie d'un circuit de sortie du moteur de sorte que le liquide de refroidissement chauffé s'écoule dans le réservoir de dégazage et est ensuite renvoyé vers le circuit d'entrée du moteur pour recirculation. De ce fait, la conduite menant au réservoir de dégazage tend à être ouverte en permanence, de sorte que le liquide de refroidissement s'écoule dans le réservoir de dégazage lorsque le système de refroidissement du moteur est en fonctionnement et lorsqu'il ne l'est pas. Ainsi, le débit dans le réservoir de dégazage se produit même lorsque le volume de gaz en suspension dans le réfrigérant est faible, et que le dégazage du réfrigérant n'est pas nécessaire.
En conséquence, le moteur met plus longtemps à se réchauffer en raison d’un flux de liquide de refroidissement potentiellement inutile dans le réservoir de dégazage. En outre, le débit de liquide de refroidissement dans le réservoir de dégazage peut également nuire aux performances d'unités de chauffage accessoirement adjointes pour chauffer le moteur au démarrage en climats froids.
Il s'est alors avéré avantageux d'agencer le réservoir de dégazage sur une boucle piquée sur le circuit du radiateur, de manière à dégazer le liquide lors de son passage dans le radiateur, c'est-à-dire à chaque fois que le thermostat est ouvert.
De ce fait, l'opération de dégazage du liquide de refroidissement est associée à la température seuil d'ouverture du thermostat et donc au refroidissement dudit liquide.
Cependant, dans les configurations selon lesquelles le véhicule cumule des sessions courtes de roulage, entre lesquelles le moteur se refroidit, il s'écoule un temps important entre les ouvertures du thermostat, temps pendant lequel le circuit va s’engazer. C'est pourquoi, un des objectifs de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif de refroidissement permettant un dégazage suffisant du liquide de refroidissement sans imposer une consigne de régulation thermique trop basse au moteur.
Un autre objectif de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif de refroidissement permettant un dégazage régulier du circuit de refroidissement.
L'invention propose à cet effet un procédé de refroidissement d’un moteur à combustion interne au moyen d'un dispositif de refroidissement comprenant une entrée destinée à admettre un liquide réfrigérant dans le moteur et une sortie destinée à évacuer ledit liquide réfrigérant, le dispositif comportant en outre une pompe au niveau de ladite entrée pour mettre en mouvement ledit liquide, ainsi qu'un moyen de régulation de la circulation du liquide en sortie, ledit moyen de régulation permettant au liquide de refroidissement d'emprunter soit une première boucle, dite boucle de dérivation, soit une seconde boucle traversant un échangeur, dite boucle de refroidissement, lesdites première et seconde boucles effectuant un retour en entrée du moteur, le dispositif comportant en outre un boîtier de dégazage connecté à la seconde boucle, le moyen de régulation de la circulation du liquide comportant des moyens de pilotage pour orienter le liquide en fonction de sa température vers la première ou bien la seconde boucle, lesdits moyens de pilotage étant dotés d'une première horloge destinée à décompter le temps CtO pendant lequel le liquide de refroidissement emprunte la seconde boucle, et d'une seconde horloge destinée à décompter le temps CtEGZ pendant lequel le moteur fonctionne, procédé dans lequel :
- le liquide est orienté vers la première boucle, dite boucle de dérivation, lorsque la température du liquide est inférieure à une valeur seuil déterminée, et est orienté vers la seconde boucle traversant l'échangeur, lorsque la température du liquide est supérieure à ladite valeur seuil,
- la première horloge de décompte du temps CtO par la première horloge est activée lorsque le liquide de refroidissement emprunte la seconde boucle, - la seconde horloge de décompte du temps CtEGZ par la seconde horloge est activée lorsque le moteur est en fonctionnement,
- la valeur seuil initiale Tinit est abaissée à une valeur T2<Tinit, lorsque le décompte du temps CtEGZ par la seconde horloge dépasse une durée déterminée D2,
- la valeur seuil T2 est abaissée à une valeur T3<T2, lorsque le décompte du temps CtEGZ par la seconde horloge dépasse une durée déterminée D3, D3>D2.
Ainsi, l'opération de dégazage du liquide de refroidissement est associée à la température seuil d'ouverture du thermostat et donc au refroidissement dudit liquide.
Des caractéristiques optionnelles de l’invention, complémentaires ou de substitution sont énoncées ci-après.
De manière préférentielle, la première horloge et la seconde horloge sont réinitialisées à zéro lorsque le décompte du temps CtO par la première horloge dépasse une valeur seuil déterminée Dl, D1>D3 et D1<D2.
De manière avantageuse les moyens de pilotage du moyen de régulation comportent une troisième horloge destinée à décompter le temps CtF pendant lequel le liquide de refroidissement ne circule plus dans la seconde boucle, ladite horloge ainsi que l'horloge destinée à décompter le temps CtO pendant lequel le liquide de refroidissement emprunte la seconde boucle, étant réinitialisées à zéro lorsque le décompte du temps CtF dépasse une valeur seuil déterminée D4.
Selon une configuration avantageuse, le liquide de refroidissement est de l'eau, préférentiellement additivée tel que de l'eau glycolée.
L'invention propose par ailleurs un dispositif de refroidissement d'un moteur à combustion interne , comprenant une entrée destinée à admettre un liquide réfrigérant dans le moteur et une sortie destinée à évacuer ledit liquide réfrigérant, le dispositif comportant en outre une pompe au niveau de ladite entrée pour mettre en mouvement ledit liquide, ainsi qu'un moyen de régulation de la circulation du liquide en sortie, ledit moyen de régulation permettant au liquide de refroidissement d'emprunter soit une première boucle, dite boucle de dérivation, soit une seconde boucle traversant un échangeur thermique, dite boucle de refroidissement, lesdites première et seconde boucles effectuant un retour en entrée du moteur, le dispositif comportant en outre un boîtier de dégazage connecté à la seconde boucle, caractérisé en ce que le moyen de régulation de la circulation du liquide comprend des moyens de pilotage pour orienter le liquide en fonction de sa température vers la première ou bien la seconde boucle, qui sont dotés au moins d'une première horloge destinée à décompter le temps CtO pendant lequel le liquide de refroidissement emprunte la seconde boucle, et d'une seconde horloge destinée à décompter le temps CtEGZ pendant lequel le moteur fonctionne.
Des caractéristiques optionnelles de l’invention, complémentaires ou de substitution sont énoncées ci-après.
De manière préférentielle, les moyens de pilotage du moyen de régulation comportent une troisième horloge destinée à décompter le temps CtF pendant lequel le liquide de refroidissement ne circule plus dans la seconde boucle, ladite horloge étant réinitialisée à zéro lorsque le décompte du temps CtF dépasse une valeur seuil déterminée D4.
Selon une variante avantageuse, le boîtier de dégazage est connecté à la seconde boucle au moyen d'un premier circuit piqué en amont et en aval de l'échangeur thermique.
Selon une autre variante avantageuse, le boîtier de dégazage peut aussi être connecté à la seconde boucle au moyen d'un second circuit piqué en sortie du moyen de régulation et en aval de l'échangeur thermique.
De préférence, le moyen de régulation de la circulation du liquide en sortie du moteur est un thermostat.
En outre, le dispositif de refroidissement peut aussi comporter en outre une troisième boucle destinée à alimenter un module de chauffage de l'habitacle. D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants :
[Fig. 1], la figure 1 est un schéma de principe du procédé selon un mode de réalisation l'invention.
[Fig. 2], la figure 2 est une vue schématique d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention.
A des fins de clarté et de concision, les références sur les figures correspondent aux mêmes éléments.
Les modes de réalisation décrits ci-après étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites, isolées des autres caractéristiques décrites (même si cette sélection est isolée au sein d’une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure.
La Figure 2 représente un exemple de dispositif de refroidissement de moteur tel qu'envisagé dans l'invention.
Le dispositif de refroidissement comprend une entrée destinée à admettre du réfrigérant dans le moteur et une sortie destinée à évacuer ledit liquide réfrigérant.
Le dispositif comporte en outre une pompe 5 au niveau de ladite entrée pour mettre en mouvement ledit liquide à travers notamment le moteur, ainsi qu'un moyen de régulation 7 de la circulation du liquide en sortie.
Le moteur est connecté au moyen de régulation 7 qui permet au liquide de refroidissement d'emprunter soit une première boucle 9, dite boucle de dérivation, soit une seconde boucle 8 traversant un échangeur 13 (généralement un radiateur), dite boucle de refroidissement.
Le moyen de régulation 7 de la circulation du liquide comporte des moyens de pilotage 1 pour orienter le liquide en fonction de sa température vers la première ou bien la seconde boucle.
Les première et seconde boucles font partie d'un circuit de retour du système de refroidissement, de sorte qu'elles effectuent un retour en entrée du moteur.
Avantageusement, le moyen de régulation 7 de la circulation du liquide en sortie du moteur est un thermostat.
Avantageusement, le dispositif comprend également un module de chauffage 10 connecté au circuit de sortie du moteur au moyen d'une boucle 3, de sorte que du liquide de refroidissement chauffé est fourni au module de chauffage et capté pour fournir de la chaleur à l’habitacle d’un véhicule avant d’être renvoyée à la pompe 5 via la boucle 3.
Le dispositif comportant en outre un boîtier de dégazage 12 connecté à la seconde boucle 8. Le boîtier de dégazage comprend généralement un réservoir avec une surface d'air libre et un moyen d'évacuation de la surpression.
Selon le mode de réalisation de la Figure 2, le boîtier de dégazage 12 est connecté à la seconde boucle 8 au moyen d'un premier circuit 11 piqué en amont et en aval de l'échangeur thermique 13.
Toujours selon le mode de réalisation de la Figure 2, le boîtier de dégazage 12 est en plus connecté à la seconde boucle 8 au moyen d'un second circuit 4 piqué en sortie du moyen de régulation 7 et en aval de l'échangeur thermique 13.
Dans cet agencement, le circuit 4 de dégazage est en communication fluidique permanente avec le moteur, et permet l’écoulement du réfrigérant chauffé vers le réservoir de dégazage 12 où les gaz peuvent se séparer du réfrigérant chauffé.
La circulation du liquide de refroidissement dans le dispositif lorsque le moteur est froid ou fonctionne au-dessous d’une température seuil, est due à la position du thermostat qui empêche le liquide de refroidissement de s'écouler à travers la boucle du radiateur 13 et le liquide de refroidissement retourne directement à la pompe 5 via la conduite de dérivation 9.
En revanche, la circulation du liquide de refroidissement dans le dispositif, lorsque le moteur est chaud ou fonctionne au-dessus d'une température seuil, est liée à la position du thermostat qui empêche le liquide de refroidissement de passer par la boucle de dérivation 9 et le liquide de refroidissement chauffé passe à travers la boucle du radiateur 13 qui sert à extraire la chaleur du liquide de refroidissement avant qu'il ne soit renvoyé à la pompe 5.
Ce n'est que lorsque le thermostat 7 est ouvert, que le liquide emprunte la boucle 8 et accède au boîtier de dégazagel2.
L'ouverture du thermostat 7 est pilotée selon le procédé de l'invention qui définit que le liquide est orienté vers la première boucle 9 de dérivation, lorsque la température du liquide est inférieure à une valeur seuil déterminée, et est orienté vers la seconde boucle 8 traversant l'échangeur 13 lorsque la température du liquide est supérieure à ladite valeur seuil.
Toutefois, toujours selon le procédé dont le principe est illustré en Figure 1, la valeur seuil déterminée évolue en fonction du décompte de la première horloge qui décompte le temps CtO lorsque le liquide de refroidissement emprunte la seconde boucle, et en fonction du décompte de la seconde horloge qui décompte le temps CtEGZ lorsque le moteur est en fonctionnement.
La valeur seuil est initialisée lorsque tous les compteurs sont remis à zéro à une valeur déterminée Tinit.
Puis, la valeur seuil initiale Tinit est abaissée à une valeur T2 < Tinit, lorsque le décompte du temps CtEGZ dépasse une durée déterminée D2.
De plus, la valeur seuil T2 est abaissée à une valeur T3<T2, lorsque le décompte du temps CtEGZ de la seconde horloge dépasse une durée déterminée D3, D3>D2.
Bien entendu, le temps d’ouverture CtO, le temps de fermeture CtF et le temps d’engazage CtEGZ sont mémorisés entre chaque roulage. Avantageusement, la première horloge et la seconde horloge sont réinitialisées à zéro lorsque le décompte du temps CtO de la première horloge dépasse une valeur seuil déterminée Dl, D1>D3 et D1<D2.
Ce procédé intègre donc une stratégie de protection contre l'engazage qui tend à augmenter l'occurrence de l'ouverture du thermostat tout en abaissant la consigne de régulation.
Toutefois, en cas de roulages courts et successifs (type livreur), le compteur de temps d'ouverture CtO de la première horloge est remis à 0 entre chaque roulage, et n'atteint pas une valeur suffisante pour pouvoir remettre à 0 le compteur de temps d'engazage CtEGZ de la seconde horloge.
Ainsi, le compteur de temps d'engazage va prendre une valeur importante, et le moteur va fonctionner inutilement sur une consigne de régulation basse, ce qui aura un impact sur la consommation et sur la dilution.
Selon un perfectionnement, les moyens de pilotage 1 du moyen de régulation 7 comportent en outre une troisième horloge destinée à décompter le temps CtF pendant lequel le liquide de refroidissement ne circule plus dans la seconde boucle, ladite horloge ainsi que l'horloge destinée à décompter le temps CtO pendant lequel le liquide de refroidissement emprunte la seconde boucle, étant réinitialisées à zéro lorsque le décompte du temps CtF dépasse une valeur seuil déterminée D4.
Le décompte de temps CtF de la troisième horloge a donc lieu dès lors qu'il y a eu au moins une ouverture du thermostat 7 et dès lors que le liquide de refroidissement emprunte la dérivation 9, c'est-à-dire lorsque le véhicule est en situation de roulage sans qu'il y ait de refroidissement du liquide.
Ainsi, le décompte du temps d’ouverture CtO, du temps de fermeture CtF et du temps d'engazage CtEGZ sont mémorisés entre chaque roulage.
Ceci permet de cumuler les temps d'ouverture et de fermeture et de pouvoir remettre à 0 plus tôt le compteur de temps d'engazage CtEGZ, tout en surveillant si il n'y a pas eu trop d'engazage entre les ouvertures du thermostat qui donne l'accès à la boucle de refroidissement. En conséquence, la valeur seuil déterminée Tinit évolue également indirectement en fonction du décompte de la troisième horloge qui décompte le temps CtF lorsque le liquide de refroidissement ne circule plus dans la seconde boucle. En d'autres termes, la troisième horloge permet uniquement de remettre à zéro l’horloge CtO, qui elle, peut modifier le seuil de température Tinit.
En d'autres termes, le procédé et le dispositif de refroidissement selon l'invention utilisent un thermostat dont l'ouverture est pilotée par une valeur de température seuil déterminée en fonction de trois horloges décomptant respectivement le temps d'ouverture, le temps de fermeture du thermostat et le temps de roulage du véhicule.
Bien entendu, les valeurs de température prédéterminées Tinit, T2 et T3, ainsi que les durées Dl, D2, D3 et D4 affectées respectivement aux trois horloges seront définies par l'Homme du Métier en fonction du type de moteur choisi. Typiquement, l'ordre de grandeur de Dl est la dizaine de minutes tandis que l'ordre de grandeur de D2 est une heure.
A noter, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être associés les uns avec les autres, selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de refroidissement d'un moteur à combustion interne au moyen d'un dispositif de refroidissement comprenant une entrée destinée à admettre du réfrigérant dans le moteur et une sortie destinée à évacuer ledit liquide
réfrigérant, le dispositif comportant en outre une pompe (5) au niveau de ladite entrée pour mettre en mouvement ledit liquide, ainsi qu'un moyen de régulation (7) de la circulation du liquide en sortie, ledit moyen de régulation permettant au liquide de refroidissement d'emprunter soit une première boucle (9), dite boucle de dérivation, soit une seconde boucle (8) traversant un échangeur (13), dite boucle de refroidissement, lesdites première et seconde boucles effectuant un retour en entrée du moteur, le dispositif comportant en outre un boîtier de dégazage (12) connecté à la seconde boucle (8), le moyen de régulation (7) de la circulation du liquide comportant des moyens de pilotage (1) pour orienter le liquide en fonction de sa température vers la première ou bien la seconde boucle, qui sont dotés d'une première horloge destinée à décompter le temps CtO pendant lequel le liquide de refroidissement emprunte la seconde boucle, et d'une seconde horloge destinée à décompter le temps CtEGZ pendant lequel le moteur (6) fonctionne, procédé dans lequel :
- le liquide est orienté vers la première boucle (9), dite boucle de dérivation, lorsque la température du liquide est inférieure à une valeur seuil déterminée, et est orienté vers la seconde boucle (8) traversant l'échangeur (13), lorsque la température du liquide est supérieure à ladite valeur seuil ,
- la première horloge de décompte du temps CtO est activée lorsque le liquide de refroidissement emprunte la seconde boucle ,
- la seconde horloge de décompte du temps CtEGZ est activée lorsque le moteur est en fonctionnement ,
- la valeur seuil initiale Tinit est abaissée à une valeur T2<Tinit, lorsque le décompte du temps CtEGZ dépasse une durée déterminée D2 ,
- la valeur seuil T2 est abaissée à une valeur T3<T2, lorsque le décompte du temps CtEGZ de la seconde horloge dépasse une durée déterminée D3, D3>D2.
2. Procédé de refroidissement d’un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première horloge et la seconde horloge sont réinitialisées à zéro lorsque le décompte du temps CtO de la première horloge dépasse une valeur seuil déterminée Dl, D1>D3 et D1<D2.
3. Procédé de refroidissement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de pilotage (1) du moyen de régulation (7) comportent une troisième horloge destinée à décompter le temps CtF pendant lequel le liquide de refroidissement ne circule plus dans la seconde boucle, ladite horloge ainsi que l'horloge destinée à décompter le temps CtO pendant lequel le liquide de refroidissement emprunte la seconde boucle, étant réinitialisées à zéro lorsque le décompte du temps CtF dépasse une valeur seuil déterminée D4.
4. Procédé de refroidissement d’un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le liquide de refroidissement est de l'eau, préférentiellement additivée.
5. Dispositif de refroidissement d'un moteur à combustion interne (6), comprenant une entrée destinée à admettre du réfrigérant dans le moteur et une sortie destinée à évacuer ledit liquide réfrigérant, le dispositif comportant en outre une pompe (5) au niveau de ladite entrée pour mettre en mouvement ledit liquide, ainsi qu'un moyen de régulation (7) de la circulation du liquide en sortie, ledit moyen de régulation permettant au liquide de refroidissement d'emprunter soit une première boucle (9), dite boucle de dérivation, soit une seconde boucle (8) traversant un échangeur thermique (13), dite boucle de refroidissement, lesdites première et seconde boucles effectuant un retour en entrée du moteur, le dispositif comportant en outre un boîtier de dégazage (12) connecté à la seconde boucle (8), caractérisé en ce que le moyen de régulation (7) de la circulation du liquide comprend des moyens de pilotage (1) pour orienter le liquide en fonction de sa température vers la première ou bien la seconde boucle, qui sont dotés d'une première horloge destinée à décompter le temps CtO pendant lequel le liquide de refroidissement emprunte la seconde boucle, et d'une seconde horloge destinée à décompter le temps CtEGZ pendant lequel le moteur (6) fonctionne.
6. Dispositif de refroidissement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de pilotage (1) du moyen de régulation (7) comportent une troisième horloge destinée à décompter le temps CtF pendant lequel le liquide de refroidissement ne circule plus dans la seconde boucle, ladite horloge étant réinitialisée à zéro lorsque le décompte du temps CtF dépasse une valeur seuil déterminée D4.
7. Dispositif de refroidissement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le boîtier de dégazage (12) est connecté à la seconde boucle (8) au moyen d'un premier circuit (11) piqué en amont et en aval de l'échangeur thermique (13).
8. Dispositif de refroidissement d'un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que boîtier de dégazage (12) est connecté à la seconde boucle (8) au moyen d'un second circuit (4) piqué en sortie du moyen de régulation (7) et en aval de l'échangeur thermique (13).
9. Dispositif de refroidissement d'un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le moyen de régulation (7) de la circulation du liquide en sortie du moteur est un thermostat.
10. Dispositif de refroidissement d'un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le dispositif comporte en outre une troisième boucle (3) destinée à alimenter un module de chauffage (10) de l'habitacle.
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