WO2010052403A1 - Dispositif et procede de regulation thermique d'un moteur - Google Patents

Dispositif et procede de regulation thermique d'un moteur Download PDF

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WO2010052403A1
WO2010052403A1 PCT/FR2009/052030 FR2009052030W WO2010052403A1 WO 2010052403 A1 WO2010052403 A1 WO 2010052403A1 FR 2009052030 W FR2009052030 W FR 2009052030W WO 2010052403 A1 WO2010052403 A1 WO 2010052403A1
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WO
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liquid
motor
main
valve
engine
Prior art date
Application number
PCT/FR2009/052030
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English (en)
Inventor
Guillaume Feret
Eric Foubert
Benoît JANIER
Jacques Marachlian
Original Assignee
Renault S.A.S.
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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
    • F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/20—Indicating devices; Other safety devices concerning atmospheric freezing conditions, e.g. automatically draining or heating during frosty weather
    • 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
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P5/12—Pump-driving arrangements
    • F01P2005/125—Driving auxiliary pumps electrically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
    • F01P2011/205—Indicating devices; Other safety devices using heat-accumulators

Definitions

  • the present invention relates generally to the field of thermal regulation of an electric or internal combustion engine, in particular that adapted to a motor vehicle.
  • the invention relates, according to a first aspect of its invention, to a thermal regulation device, suitable for a cold start, by a cooling liquid, of an engine engine block, the device comprising at least: "a circuit internal liquid circulation passing through the engine block and having a first and a second connection with the outside, • an external liquid circulation circuit interconnecting, outside the engine block, the first and the second connection the external circuit comprising:
  • thermally insulating means for storing the liquid at least immediately after stopping the engine
  • At least one main duct comprising a main pump driven by a motor torque supplied after starting the engine to ensure a circulation of the liquid at least in the external circuit, in a preferred direction, such that liquid is directed from the outside to the first link, at least one auxiliary conduit connected to the main conduit, at a first and a second connection point spaced from each other and arranged on either side of said first and second links, and where located:
  • the thermally insulating means
  • An auxiliary pump and a first valve adapted to ensure (when activated) a circulation of the liquid coming from the thermally insulating means in the internal circuit in the opposite direction of the privileged sense, such that liquid then enters the internal circuit via the second link.
  • the thermal regulation device mentioned above is described in the Japanese document referenced JP 2004-316554. This known device allows to store hot, after stopping the engine, a portion of the coolant in the thermally insulating means. Before starting the engine, the known device sends, thanks to the auxiliary pump and the first valve, the liquid from the thermally insulating means and, therefore, remained warm in the internal circuit by the second link.
  • Such an injection of the hot liquid in the opposite direction of the preferred direction makes it possible to preheat the engine (in particular, predetermined locations of the engine such as, for example, a cylinder block of the internal combustion engine and, in particular, a cylinder head of the internal combustion engine ), before the cold start of the engine.
  • the engine temperature in particular, the cylinder block of the internal combustion engine and, in particular, the cylinder head of the internal combustion engine
  • the preheated engine reaches a maximum efficiency faster, which reduces engine consumption. For the internal combustion engine, this reduces the fuel consumption and, therefore, CO 2 emissions of the motor vehicle related to the fuel combustion conditions in the engine.
  • the contra-injection must take place for relatively long times (usually a few tens of seconds).
  • the present invention aims to provide a thermal control device free from at least one of the limitations mentioned above.
  • the thermal regulation device which moreover conforms to the generic definition given in the preamble above, is essentially characterized in that the first connection point is arranged between the first link and the main pump, the main circuit comprises at least one second valve adapted to define the direction of liquid flow between the first connection point and the first connection, and in that the device further comprises control means connected with the auxiliary pump , the first and second valves and provided to limit, through them, the flow of liquid at least in part of the duct the main pump and the first connection point, for at least a first time interval after starting the engine during which a supply of liquid from the thermally insulating means is produced in the internal circuit, via the auxiliary duct by the auxiliary pump and the first valve.
  • the second valve is disposed between the main pump and the first branch point.
  • the thermal regulation device comprises at least one bypass duct connected to the main duct at a third connection point disposed between the main pump and the first connection point, and at a fourth connection point disposed between the main pump and the second branch point.
  • the second valve is a three-way valve disposed in the fourth branch point.
  • the thermal regulation device comprises at least one bypass duct connected to the main duct at a third connection point disposed between the main pump and the first connection point, and at a fourth branch point disposed between the main pump and the second branch point.
  • the second valve is a two-way valve disposed on the main conduit between the fourth branch point of the branch duct and the second branch point.
  • control means further comprise warning means provided to emit an alert signal specific to an imminent start of the engine.
  • the control means are provided for activating the auxiliary pump and the first valve, prior to starting, for at least a second time interval during which another supply of liquid from the storage means is made in the internal circuit (via the conduit auxiliary pump and the first valve activated), the second time interval beginning after a detection, by the control means, of at least one alert signal emitted by the alert means.
  • control means may be provided to maintain activated the auxiliary pump and the first valve, after stopping the engine for at least a third time interval during which the liquid from the engine block is stored in the thermally means. insulating.
  • the auxiliary pump is electric.
  • the invention relates to a thermal regulation method, suitable for a cold start, by a cooling liquid, of a motor engine block enclosing an internal circuit passing through it and having a first fluid connection. with an external circuit and a second fluid connection with this external circuit, said external circuit ensuring the circulation of said liquid between the first and second links outside the engine block, this method comprising at least: a step of stopping the engine,
  • another object of the present invention is to propose a process that is free from at least one of the limitations previously mentioned and adapted to the thermal regulation device according to the invention described above.
  • the thermal regulation method is essentially characterized in that the supply step is performed at least after the start-up step.
  • the storage step is subsequent to the engine stopping step.
  • the thermal regulation method comprises at least one step of transmitting at least one warning signal, to declare an imminent start of the engine, followed by at least one step of detecting said warning signal and delivery step begins before the start step and after the detection step.
  • the invention relates to a motor using the thermal control device according to the invention, that is to say such a motor where is disposed this thermal control device.
  • FIG. 1 illustrates a diagram of a first embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 2 illustrates a diagram of a second embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 3 illustrates a diagram of a third embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 4 illustrates a diagram of a variant of the method according to the invention.
  • the invention relates to a thermal control device by a coolant 1, a motor block 50 of the engine 5, for example, electric or internal combustion (diesel type or gasoline ).
  • a coolant 1 for example, electric or internal combustion (diesel type or gasoline ).
  • the engine 5 is an internal combustion engine, it preferably comprises at least one cylinder head 500 and at least one cylinder block 501.
  • Said device is in particular adapted to a motor vehicle 6 in which the engine 5 is arranged.
  • Said device comprises:
  • the second fluid connection 21 is located in the cylinder head 500 of the internal combustion engine 5.
  • the second fluid link 21 may be located in the cylinder block 501 of the internal combustion engine 5.
  • the external circuit 3 comprises:
  • At least one main duct 30 (referenced JABCDEFHI in FIGS. 1 -3) where first adapted circulation means 301 are located, in an active state after a starting of the motor 5 by starting means
  • At least one auxiliary conduit 31 (referenced HLKA in FIGS. 1 -3) where are located:
  • the latter are adapted, in an active state, to ensure a circulation of the liquid 1 in the circuits 2, 3 opposite 11 (arrow in the direction AJ in FIGS. 1 -3) of the preferred sense 10, such as liquid 1 (hot ) contained in the storage means 312, as specified above, then enters the internal circuit 2 by the second link 21, and, in a passive state, to prohibit the circulation of the liquid 1 in the auxiliary conduit 31.
  • the auxiliary duct 31 is connected to the main duct 30 in a first H and a second A spaced apart connection points and disposed on either side of said first 20 and second 21 connections, by the intermediate of first 313 and second connecting means 31 1.
  • the second connection means 31 1 comprise at least one first valve 3110 adapted to place the second circulation means 310 in one of said two states (active or passive).
  • the thermally insulating means 312 may comprise a double-wall vacuum jar made of metal and / or glass that may contain, for example, about three liters of the liquid 1.
  • the liquid 1 having a predetermined temperature may remain hot, that is to say, have a higher temperature, for example at least 1 ° C, than that of the same liquid 1 disposed in other non-thermally insulated locations of the external circuit 3 and / or the internal circuit 2, after several hours, or even after several days after stopping the engine 5.
  • Said predetermined temperature may be, for example about 90 ° C. The latter is adapted to a normal operating mode (according to manufacturer standards) of the internal combustion engine 5.
  • the thermally insulating means 312 may comprise means for heating the liquid 1, for example of a chemical and / or electrical nature (including electric heating means powered by a source of electrical voltage outside the engine 5 and, more generally, the motor vehicle 6) for maintaining, when the engine 5 is stopped, a predetermined temperature of the liquid 1 contained in the thermally insulating means 312, for example greater than ambient, as long as necessary, including in winter weather conditions.
  • Said thermal control device is suitable for a cold start, that is to say, a start at times after stopping the engine 5 during which at least the liquid 1 contained in the thermally insulating means 312 has a higher temperature, for example at least 1 ° C, that of the liquid 1 disposed in other non-thermally insulated locations of the external circuit 3 and / or the internal circuit 2, and ultimately to that of ambient atmosphere .
  • the first connecting means 313 are arranged on the main duct 30 between the first connection 20 and the first circulation means 301, which comprise at least one second valve 301 1 adapted to define the circulation of the liquid 1 between the first connection means 313 and the first link 20 (part H1 of the main line 30 in FIGS. 1-3).
  • the second valve 3011 is adapted to define the circulation of the liquid 1 between the first circulation means 301 and the first connecting means 313 (part FH of the main duct 30 in FIGS. 1-3).
  • the device according to the invention further comprises control means 4 linked with: the first means 301 of circulation, The second means 310 of circulation, and
  • the control means 4 are designed to limit, by means of said first means 301 circulation, second circulation means 310 and second connecting means 31 1, the circulation of the liquid 1 at least between the first means 301 circulation and the first connecting means 313 (part FH of the main duct 30 in FIGS. 1-3), after the starting of the motor 5, for at least a first time interval T 1 (FIG. 4), for example a few tens of seconds during which a liquid supply 1 (hot) coming from the thermally insulating means 312 is produced in the internal circuit 2, via the auxiliary duct 31 by the second means 310 (put in the active state by the second coupling means 31 1 also in the active state).
  • the first time interval T 1 thus corresponds to the supply of liquid 1 (hot) from the thermally insulating means 312 in the internal circuit 2 by the second circulation means 310 in the active state.
  • the control means 4 may comprise at least one computer (not shown), said ECU (English Engine Control Unit), equipped with storage means and linked to sensors (not shown), for example, temperature in said circuits 2, 3, a state of an accelerator means of the engine 5 formed, for example, by an accelerator pedal.
  • the control means 4 may emit various instructions specific to the control commands (for example, the instructions for placing first 301 and second 310 circulation means in the active state and / or in the passive state), for the appropriate actuators. It is understood that, to put the second 310 circulation means in the active state, the control means 4 can emit:
  • first instruction destined for second connection means 31 1 to put them in the active state and a second instruction (independent of the first) to second 310 circulation means to put them in turn in the active state.
  • the first circulation means 301 comprise at least one main pump 3010, for example, mechanical ejecting the liquid 1 unidirectionally in the only preferred direction 10.
  • the main pump 3010 is driven by a motor torque supplied by the motor 5 after starting.
  • the second valve 301 1 is disposed between the main pump 3010 and the first connecting means 313 upstream of the latter with respect to said preferred direction 10.
  • the partial closing of the second valve 301 1 keeps the first means 301 circulation in the active state (because at least a certain flow (leakage) of the liquid 1 through the main pump 3010 is ensured) when the second circulation means 310 are also in the active state.
  • a total closure of the second valve 301 1 during at least the first time interval T 1 after starting the engine 5, can also be considered to completely destroy said pressure drop.
  • Said fluid link between the first 301 and second 310 circulation means being cut, the main pump 3010 then rotates "empty" (with a zero flow of the liquid 1 through the main pump 3010). This makes it possible to further reduce the power and / or the dimensioning of second circulation means 310.
  • the first time interval T 1 not exceeding a few tens of seconds, the cutoff of said fluid link is, therefore, short-lived, and its impact on the life of the main pump 3010 is minimal.
  • the first circulation means 301 comprise, as in the first embodiment described above, at least said main pump 3010 driven by the motor torque supplied by the motor 5 after starting.
  • the first circulation means 301 comprise at least one bypass duct 3012 of the main duct 30.
  • the bypass duct 3012 is referenced FMG in FIG. 2 and bypasses the auxiliary duct 31.
  • the bypass duct 3012 is connected to the duct main 30 in a third F and a fourth G branch points spaced apart from each other.
  • the third connection point F is disposed between the main pump 3010 and the first connecting means 313 upstream of the latter with respect to said preferred direction 10.
  • the fourth connection point G is arranged between the main pump 3010 and the second means 31 1 in addition, the second valve 301 1 is disposed on the bypass duct 3012.
  • the main duct 30, the bypass duct 3012 and the auxiliary duct 31 have a predetermined section ratio adapted to at least prohibit the flow of the liquid 1 in the opposite direction 1 1 in said portion FH of the main duct 30, or even reduce said pressure drop in the first branch point H when the second circulation means 310 are in the active state.
  • This arrangement contributes to making the circulation of the liquid 1 at least in the part FH of the main conduit 30 more selective.
  • the second valve 301 1 is a three-way valve disposed in the fourth G branch point.
  • the only second three-way valve 3011 is sufficient to regulate the circulation of the liquid 1 in a portion ABG (FIG. 2) of the main duct 30 between the second connection means 31 1 and the fourth
  • the first valve 31 can be of the two-way type, which makes the device according to the invention lighter and less expensive.
  • the second three-way valve 301 1 makes it possible to reduce or even cut any circulation of the liquid 1 in the portion FH of the main duct 30 between the main pump 3010 and the first connection means 313 when the second circulation means 310 are in the active state.
  • first valve 3110 may be a three-way valve and the second valve 301 1 may also be a three-way valve disposed in the location of said third point of connection.
  • the first circulation means 301 comprise, as in the first and second modes described above, at least the main pump 3010 driven by the motor torque supplied by the motor 5 after starting.
  • the first means 301 for circulation comprise, according to the third embodiment, at least one bypass duct 3012 of the main duct 30.
  • the bypass duct 3012 is referenced FMG in Figure 3 and bypasses the auxiliary duct 31.
  • the bypass duct 3012 is connected to the main duct 30 at the third F and at the fourth G branch points spaced apart from each other.
  • connection point F is disposed between the main pump 3010 and the first connecting means 313 upstream of the latter with respect to said privileged sense 10.
  • the fourth connection point G is arranged between the main pump 3010 and the second connecting means 31 1 downstream of the latter with respect to said preferred direction 10.
  • the second valve 3011 is a two-way valve disposed on the main conduit 30 between the fourth branch point G of the bypass duct 3012 and the second connecting means 31 1 downstream of the latter with respect to said privileged sense 10.
  • the first valve 3110 is preferably two lanes, which makes the device according to the invention lighter and less expensive (compared to that, not shown, having, less preferably, the first valve 3110 of the three-way type).
  • the control means 4 further comprise warning means 40 (for example, a vehicle door unlocking sensor 6) intended to emit an alert signal, for example, electrical and / or fluidic signaling. , suitable for an imminent start (in a few tens of seconds at the latest) of the engine 5 by the starting means 52.
  • warning means 40 for example, a vehicle door unlocking sensor 6
  • an alert signal for example, electrical and / or fluidic signaling.
  • the control means 4 are provided to maintain, after a stopping of the engine 5 by the stop means 51, the second means 310 in the active state, before starting, for at least a second time interval T 2 (FIG. 4), for example a few tens of seconds, during which another liquid supply 1 (hot) is produced in the internal circuit 2, via the auxiliary conduit 31 by the second means 310 (and the second connection means 311) in the active state.
  • the second time interval T 2 thus corresponds to the other liquid supply 1 (hot) coming from the thermally insulating means 312 in the internal circuit 2 by the second circulation means 310 in the active state (via the second means 31 1 also in the active state).
  • the second time interval T 2 starts after a detection, by the control means
  • At least one alert signal emitted by the alert means 40 at least one alert signal emitted by the alert means 40.
  • the control means 4 are provided to maintain the second means 310 in the active state, after the motor 5 stops by the stop means 51, for at least a third time interval T 3 (FIG.
  • the third time interval T 3 thus corresponds to a storage time of the liquid 1 (hot) coming from the motor unit 50 in the thermally insulating means 312 by the second circulation means 310 in the active state.
  • the second circulation means 310 further comprise at least one auxiliary pump 3100, preferably an electric pump.
  • the latter is preferably adapted to have a flow rate of the liquid 1 less than that of the main pump 3010, so as to minimize power consumption and thus contribute to the saving of electrical energy at the edge of the motor vehicle 6.
  • This arrangement makes it possible to selectively drive the auxiliary pump 3100 with respect to the starting of the motor 5.
  • the first 301 and second 310 circulation means can be controlled (and operate) independently of each other which makes the device according to the invention more reliable.
  • the auxiliary pump 3100 electrical can be controlled, in a binary manner, by the control means 4 with a first command adapted to ensure the circulation of the liquid 1 against the flow 1 1 in the auxiliary conduit 31 (own active second means 310) and a second control adapted to put the auxiliary pump 3100 at a standstill (proper to the passive state of second circulation means 310).
  • the first command can be obtained, for example, by applying a non-zero voltage, preferably a continuous voltage, across terminals of the auxiliary pump 3100.
  • the second command can be obtained, for example, by applying a zero voltage across the terminals of the auxiliary pump 3100.
  • this second command can also order the closing of the first valve 31 10 to decouple the auxiliary duct 31 of the main duct 30.
  • the main pump 3010 and the auxiliary pump 3100 have predetermined power and / or flow ratios adapted to at least prohibit the circulation of the liquid 1 in the opposite direction 1 1 in said portion FH of the main duct 30, or even reduce said pressure drop in the first branch point H when the second circulation means 310 are in the active state (the auxiliary pump 3100 then being in operation to circulate in the opposite direction 1 1 the liquid 1 in the auxiliary conduit 31, the first valve 31 10 in the active state then allowing this circulation of the liquid 1 to the opposite 1 1).
  • This arrangement contributes to making the circulation of the liquid 1 at least in the part FH of the main conduit 30 more selective.
  • the main duct 30 comprises at least one thermal energy treatment means 302 3020 (for example, a turbomachine, a compressor, an air conditioning installation, a radiator preferably comprising a thermostat) suitable for emitting or absorbing a thermal energy 3020 by the liquid 1, the processing means 302 being disposed between the main pump 3010 and the second connecting means 311 downstream of the latter with respect to said preferred direction 10.
  • a thermal energy treatment means 302 for example, a turbomachine, a compressor, an air conditioning installation, a radiator preferably comprising a thermostat
  • said processing means 302 may be arranged between the main pump 3010 and the fourth branch point G downstream of the latter with respect to said preferred direction 10.
  • the bypass duct 3012 is connected between said processing means 302 and the second connection means 31 1.
  • the liquid 1 sent by the main pump 3010 bypasses the auxiliary duct 31 via the bypass duct 3012, then passes through said processing means 302 according to the references EFMGCDE on the FIGS. 2 and 3.
  • the energy transmitted by the main pump 3010 to the moving liquid 1 can be upgraded by means of said processing means 302 (for example, in the turbomachine) at any time after starting. the engine 5.
  • the thermal control method suitable for cold starting, the engine block 50 of the engine 5, for example, electric or internal combustion type Diesel or gasoline.
  • the latter may comprise at least the cylinder head 500 and at least the cylinder block 501.
  • the cooling liquid 1 usually useful for cooling the engine block 50 circulates in the engine 5 (in particular in the cylinder head 500 and in the cylinder).
  • the motor block 50 contains the internal circuit 2 passing through it and presenting: the first fluid connection 20 (which is located, preferably, in the cylinder block 501 for the internal combustion engine 5) with the external circuit 3 and the second fluid connection 21 (which is located, preferably, in the cylinder head
  • the method comprises at least:
  • a stopping step E1 of the motor 5 a storage step E2 of at least a portion of said liquid 1 (hot) in the thermally insulating means 312 disposed on said external circuit 3 for circulating the liquid 1,
  • the supply step E3 is performed at least after the start step E4.
  • the method may comprise a cooling step E5 of the motor unit 50 by sending liquid 1 into the internal circuit 2 via the first link 20, the cooling step E5 starting after the supply step E3 and continuing until in the stopping step E1 of the engine 5.
  • a cooling step E5 of the motor unit 50 by sending liquid 1 into the internal circuit 2 via the first link 20, the cooling step E5 starting after the supply step E3 and continuing until in the stopping step E1 of the engine 5.
  • the method comprises a first control step E6 of a first valve 31 arranged on the external circuit 3 at one of two connectors 313, 31 1 of a main duct 30 of the external circuit 3 with an auxiliary duct 31 of the same circuit 3 where the thermally insulating means 312 is located, to allow the circulation of the liquid 1 in the auxiliary duct 31 at least during the supply steps E3 and E2 storage.
  • the method may further comprise a second control step E60 of the first valve 31 to allow the circulation of the liquid 1 in the main pipe 30 at least during the cooling step E5.
  • the method may further comprise at least a third control step E9 of a second valve 301 1 disposed on the main duct 30 to limit the circulation of the liquid 1 in at least a portion FH of the duct main 30 adjacent to the auxiliary conduit 31 at least during the supply step E3.
  • the storage step E2 may be subsequent to the stopping step E1 of the motor 5.
  • the storage step E2 is performed immediately after stopping the motor 5 to store without delay (thus minimizing the losses fortuitous thermal) liquid 1 (hot) in thermally insulating medium 312.
  • the method comprises at least one emission step E7 of at least one warning signal, to declare an imminent start (in a few tens of seconds at the latest) of the engine 5, followed by at least one step of E8 detection of said alert signal to allow said imminent start.
  • the supply step E3 starts before the start step E4 and after the detection step E8.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif comprenant : ° un circuit interne (2) présentant une première liaison (20) et une deuxième liaison (21 ), ° un circuit externe (3) reliant lesdites liaisons (20), (21 ) et comportant : ° un moyen isolant (312) pour contenir un liquide (1 ), ° des premiers moyens (301 ) pour, dans un état actif, assurer une circulation suivant un sens (10) et, dans un état passif, autoriser une circulation dans les deux sens (10), (1 1 ), ° des seconds moyens (310) pour, dans un état actif, assurer une circulation dans les circuits (2), (3) à contresens (1 1 ). Le dispositif selon l'invention comprend des moyens de commande (4) pour maintenir, après un démarrage à froid, les seconds moyens (310) dans l'état actif.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE REGULATION THERMIQUE D'UN MOTEUR
La présente invention concerne, de façon générale, le domaine de régulation thermique d'un moteur électrique ou à combustion interne, en particulier celui adapté à un véhicule automobile.
Plus précisément, l'invention concerne selon un premier de ses aspects un dispositif de régulation thermique, propre à un démarrage à froid, par un liquide de refroidissement, d'un bloc-moteur de moteur, le dispositif comprenant au moins : « un circuit interne de circulation du liquide traversant le bloc-moteur et présentant une première et une deuxième liaison avec l'extérieur, • un circuit externe de circulation du liquide reliant entre elles, à l'extérieur du bloc-moteur, la première et la deuxième liaison, le circuit externe comprenant :
- un moyen thermiquement isolant de stockage du liquide au moins aussitôt après un arrêt du moteur,
- au moins un conduit principal comprenant une pompe principale entraînée par un couple-moteur fourni après le démarrage du moteur pour assurer une circulation du liquide au moins dans le circuit externe, suivant un sens privilégié, tel que du liquide se dirige de l'extérieur vers la première liaison, - au moins un conduit auxiliaire relié au conduit principal, en un premier et un deuxième point de branchement espacés l'un de l'autre et disposés de part et d'autre desdites première et deuxième liaison, et où sont situés :
• le moyen thermiquement isolant,
• une pompe auxiliaire et une première vanne adaptées à assurer (une fois activées) une circulation du liquide provenant du moyen thermiquement isolant dans le circuit interne à contresens du sens privilégié, tel que du liquide entre alors dans le circuit interne par la deuxième liaison. Le dispositif de régulation thermique évoqué ci-dessus est décrit dans le document japonais référencé JP 2004-316554. Ce dispositif connu permet de stocker à chaud, après un arrêt du moteur, une partie du liquide de refroidissement dans le moyen thermiquement isolant. Avant le démarrage du moteur, le dispositif connu envoie, grâce à la pompe auxiliaire et à la première vanne, le liquide provenant du moyen thermiquement isolant et, donc, resté chaud, dans le circuit interne par la deuxième liaison. Une telle injection du liquide chaud à contresens du sens privilégié permet de préchauffer le moteur (en particulier, des endroits prédéterminés du moteur comme, par exemple, un bloc- cylindres du moteur à combustion interne et, notamment, une culasse du moteur à combustion interne), avant le démarrage à froid du moteur. Il en résulte qu'au moment de démarrage à froid la température du moteur (en particulier, du bloc- cylindres du moteur à combustion interne et, notamment, de la culasse du moteur à combustion interne) est plus élevée. Ainsi le démarrage s'opère plus aisément. De même, une fois démarré, le moteur ainsi préchauffé atteint un régime de rendement maximum plus vite ce qui réduit une consommation du moteur. Pour le moteur à combustion interne, cela permet de réduire la consommation de carburant et, donc, des émissions de CO2 du véhicule automobile liées aux conditions de combustion du carburant dans le moteur. Cependant, pour être efficace, l'injection à contresens doit s'opérer pendant des temps relativement longs (quelques dizaines de secondes en général). Or, il est difficile d'identifier avec précision des intentions d'un conducteur de démarrer avant son installation dans un habitacle du véhicule. Il est également incommodant d'imposer au conducteur déjà installé dans l'habitacle de retarder le démarrage du moteur en attendant la mise en route de l'injection du liquide chaud à contresens.
Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un dispositif de régulation thermique exempt de l'une au moins des limitations précédemment évoquée. A cette fin, le dispositif de régulation thermique, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le premier point de branchement est disposé entre la première liaison et la pompe principale, en ce que le circuit principal comprend au moins une deuxième vanne adaptée à définir le sens de la circulation du liquide entre le premier point de branchement et la première liaison, et en ce que le dispositif comprend en outre des moyens de commande liés avec la pompe auxiliaire, la première et la deuxième vannes et prévus pour limiter, par leur intermédiaire, la circulation du liquide au moins dans une partie du conduit principal disposée entre la pompe principale et le premier point de branchement, pendant au moins un premier intervalle de temps après le démarrage du moteur pendant lequel un apport de liquide provenant du moyen thermiquement isolant est réalisé dans le circuit interne, via le conduit auxiliaire par la pompe auxiliaire et la première vanne.
Cet agencement permet de réaliser l'injection à contresens après le démarrage du moteur. Cela contribue à rendre le dispositif de régulation thermique selon l'invention plus efficace, en particulier, pour des véhicules d'urgence à démarrage immédiat (pompier, police, SAMU, etc.). Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la deuxième vanne est disposée entre la pompe principale et le premier point de branchement.
De manière alternative, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le dispositif de régulation thermique comprend au moins un conduit de dérivation relié au conduit principal en un troisième point de branchement disposé entre la pompe principale et le premier point de branchement, et en un quatrième point de branchement disposé entre la pompe principale et le deuxième points de branchement. Selon ce deuxième mode de réalisation la deuxième vanne est une vanne trois voies disposée dans le quatrième point de branchement.
De manière alternative, selon un troisième mode de réalisation de l'invention, le dispositif de régulation thermique comprend au moins un conduit de dérivation relié au conduit principal en un troisième point de branchement disposé entre la pompe principale et le premier point de branchement, et en un quatrième points de branchement disposé entre la pompe principale et le deuxième points de branchement. Selon ce troisième mode de réalisation, la deuxième vanne est une vanne deux voies disposée sur le conduit principal entre le quatrième point de branchement du conduit de dérivation et le deuxième point de branchement.
De préférence, les moyens de commande comprennent en outre des moyens d'alerte prévus pour émettre un signal d'alerte propre à un démarrage imminent du moteur. Les moyens de commande sont prévus pour activer la pompe auxiliaire et la première vanne, préalablement au démarrage, pendant au moins un deuxième intervalle de temps pendant lequel un autre apport de liquide provenant du moyen de stockage est réalisé dans le circuit interne (via le conduit auxiliaire par la pompe auxiliaire et la première vanne activées), le deuxième intervalle de temps débutant après une détection, par les moyens de commande, d'au moins un signal d'alerte émis par les moyens d'alerte.
En outre, les moyens de commande peuvent être prévus pour maintenir activées la pompe auxiliaire et la première vanne, après l'arrêt du moteur pendant au moins un troisième intervalle de temps pendant lequel le liquide provenant du bloc-moteur est stocké dans le moyen thermiquement isolant.
De préférence, la pompe auxiliaire est électrique.
Selon un deuxième de ses aspects, l'invention concerne un procédé de régulation thermique, propre à un démarrage à froid, par un liquide de refroidissement, d'un bloc-moteur de moteur renfermant un circuit interne le traversant et présentant une première liaison fluide avec un circuit externe et une deuxième liaison fluide avec ce circuit externe, ledit circuit externe assurant la circulation dudit liquide entre les première et deuxième liaisons à l'extérieur du bloc-moteur, ce procédé comprenant au moins : • une étape d'arrêt du moteur,
• une étape de stockage d'une partie au moins dudit liquide dans un moyen thermiquement isolant disposé sur ledit circuit externe de circulation du liquide,
• une étape, limitée dans le temps, d'apport, depuis le moyen thermiquement isolant, de liquide dans le circuit interne via la deuxième liaison,
• une étape de démarrage du moteur.
Ce procédé de régulation thermique est décrit dans le document japonais référencé JP 2004-316554 et présente les inconvénients détaillés ci-dessus.
Dans ce contexte, la présente invention a pour autre but de proposer un procédé exempt de l'une au moins des limitations précédemment évoquée et adapté au dispositif de régulation thermique selon l'invention décrit ci-dessus.
A cette fin, le procédé de régulation thermique, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que l'étape d'apport est réalisée au moins après l'étape de démarrage.
De préférence, l'étape de stockage est postérieure de l'étape d'arrêt du moteur. De préférence, le procédé de régulation thermique comprend au moins une étape d'émission d'au moins un signal d'alerte, pour décréter un démarrage imminent du moteur, suivie par au moins une étape de détection dudit signal d'alerte et l'étape d'apport débute avant l'étape de démarrage et après l'étape de détection.
Selon un troisième de ses aspects, l'invention concerne un moteur utilisant le dispositif de régulation thermique selon l'invention, c'est-à-dire un tel moteur où est disposé ce dispositif de régulation thermique.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
• la figure 1 illustre un schéma d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
• la figure 2 illustre un schéma d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
• la figure 3 illustre un schéma d'un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
• la figure 4 illustre un schéma d'une variante du procédé selon l'invention.
Comme le montrent les figures 1 à 4, l'invention concerne un dispositif de régulation thermique par un liquide de refroidissement 1 , d'un bloc-moteur 50 de moteur 5, par exemple, électrique ou à combustion interne (de type Diesel ou essence). Lorsque le moteur 5 est à combustion interne, il comprend de préférence au moins une culasse 500 et au moins un bloc-cylindres 501. Ledit dispositif est en particulier adapté à un véhicule automobile 6 où est disposé le moteur 5. Ledit dispositif comprend :
• au moins un circuit interne 2 de circulation du liquide 1 traversant le bloc- moteur 50 et présentant une première liaison fluide 20 (qui peut être située dans le bloc-cylindres 501 du moteur 5 à combustion interne) avec l'extérieur et une deuxième liaison fluide 21 avec l'extérieur, • au moins un circuit externe 3 de circulation du liquide 1 reliant entre elles, à l'extérieur du bloc-moteur 50, lesdites première 20 et deuxième 21 liaisons. De préférence, la deuxième liaison fluide 21 est située dans la culasse 500 du moteur 5 à combustion interne. De manière alternative (non illustrée), la deuxième liaison fluide 21 peut être située dans le bloc-cylindres 501 du moteur 5 à combustion interne. Le circuit externe 3 comprend :
• au moins un conduit principal 30 (référencé JABCDEFHI sur les figures 1 -3) où sont situés des premiers moyens 301 de circulation adaptés, dans un état actif après un démarrage du moteur 5 par des moyens de démarrage
52, à assurer une circulation du liquide 1 dans les circuits 2, 3, suivant un sens privilégié 10 (flèche en direction Hl sur les figures 1 -3), tel que du liquide 1 (chaud) provenant du moyen thermiquement isolant 312 entre dans le circuit interne 2 par la première liaison 20 et, dans un état passif après un arrêt du moteur 5 par des moyens d'arrêt 51 , à autoriser une circulation du liquide 1 dans lesdits circuits 2, 3 dans les deux sens 10, 11 ,
• au moins un conduit auxiliaire 31 (référencé HLKA sur les figures 1 -3) où sont situés :
• au moins un moyen thermiquement isolant 312 de stockage du liquide 1 propre à contenir du liquide 1 (chaud) au moins aussitôt après un arrêt du moteur 5 par les moyens d'arrêt 51 du moteur 5 et
• des seconds moyens 310 de circulation.
Ces derniers sont adaptés, dans un état actif, à assurer une circulation du liquide 1 dans les circuits 2, 3 à contresens 11 (flèche en direction AJ sur les figures 1 -3) du sens privilégié 10, tel que du liquide 1 (chaud) contenu dans le moyen de stockage 312, comme précisé ci-dessus, entre alors dans le circuit interne 2 par la deuxième liaison 21 , et, dans un état passif, à interdire la circulation du liquide 1 dans le conduit auxiliaire 31.
Le conduit auxiliaire 31 est relié au conduit principal 30, en un premier H et un deuxième A points de branchement espacés l'un de l'autre et disposés de part et d'autre des dites première 20 et deuxième 21 liaisons, par l'intermédiaire de premiers 313 et deuxièmes moyens 31 1 de raccord. Les deuxièmes moyens 31 1 de raccord comprennent au moins une première vanne 3110 adaptée à placer les seconds moyens 310 de circulation dans l'un des deux dits états (actif ou passif).
Le moyen thermiquement isolant 312 peut comprendre un bocal à double paroi sous vide réalisé en métal et/ou en verre pouvant contenir, par exemple, environ trois litres du liquide 1. Ainsi, une fois stocké dans ce bocal, de préférence aussitôt après l'arrêt du moteur 5, le liquide 1 présentant une température prédéterminée peut rester chaud, c'est-à-dire, présenter une température supérieure, par exemple d'au moins 1 °C, à celle de ce même liquide 1 disposé dans d'autres endroits non isolés thermiquement du circuit externe 3 et/ou du circuit interne 2, après plusieurs heures, voire après plusieurs jours qui suivent l'arrêt du moteur 5. Ladite température prédéterminée peut être, par exemple d'environ 90°C. Cette dernière est propre à un régime de fonctionnement normal (selon des normes de constructeur) du moteur 5 à combustion interne.
Dans une variante de réalisation (non représenté), le moyen thermiquement isolant 312 peut comprendre des moyens de chauffage du liquide 1 , par exemple, de nature chimique et/ou électrique (y compris les moyens de chauffage électriques alimentés par une source de tension électrique extérieure au moteur 5 et, plus généralement, au véhicule automobile 6) permettant de maintenir, lorsque le moteur 5 est à l'arrêt, une température prédéterminée du liquide 1 contenu dans le moyen thermiquement isolant 312, par exemple supérieure à l'ambiante, aussi longtemps que nécessaire, y compris dans des conditions climatiques hivernales.
Ledit dispositif de régulation thermique est propre à un démarrage à froid, c'est-à-dire, à un démarrage à des temps après l'arrêt du moteur 5 pendant lesquels au moins le liquide 1 contenu dans le moyen thermiquement isolant 312 présente une température supérieure, par exemple d'au moins 1 °C, à celle du liquide 1 disposé dans d'autres endroits non isolés thermiquement du circuit externe 3 et/ou du circuit interne 2, et, in fine, à celle d'atmosphère ambiante.
Selon l'invention, les premiers moyens 313 de raccord sont disposés sur le conduit principal 30 entre la première liaison 20 et les premiers moyens 301 de circulation, lesquels comprennent au moins une deuxième vanne 301 1 adaptée à définir la circulation du liquide 1 entre les premiers moyens 313 de raccord et la première liaison 20 (partie Hl du conduit principal 30 sur les figures 1 -3). De préférence, la deuxième vanne 3011 est adaptée à définir la circulation du liquide 1 entre les premiers moyens 301 de circulation et les premiers moyens 313 de raccord (partie FH du conduit principal 30 sur les figures 1 -3). Le dispositif selon l'invention comprend en outre des moyens de commande 4 liés avec : • les premiers moyens 301 de circulation, • les seconds moyens 310 de circulation, et
• les deuxièmes moyens 31 1 de raccord.
Les moyens de commande 4 sont prévus pour limiter, par l'intermédiaire des dits premiers moyens 301 de circulation, seconds moyens 310 de circulation et deuxièmes moyens 31 1 de raccord, la circulation du liquide 1 au moins entre les premiers moyens 301 de circulation et les premiers moyens 313 de raccord (partie FH du conduit principal 30 sur les figures 1 -3), après le démarrage du moteur 5, pendant au moins un premier intervalle de temps T1 (figure 4), par exemple de quelques dizaines de secondes, pendant lequel un apport de liquide 1 (chaud) provenant du moyen thermiquement isolant 312 est réalisé dans le circuit interne 2, via le conduit auxiliaire 31 par les seconds moyens 310 (mis dans l'état actif par les deuxièmes moyens 31 1 de raccord également dans l'état actif). Le premier intervalle de temps T1 correspond donc à l'apport de liquide 1 (chaud) provenant du moyen thermiquement isolant 312 dans le circuit interne 2 par les seconds moyens 310 de circulation dans l'état actif.
Les moyens de commande 4 peuvent comprendre au moins un calculateur (non représenté), dit ECU (en anglais Engine Control Unit), équipé des moyens de mémorisation et lié à des capteurs (non représentés), par exemple, de température dans les dits circuits 2, 3, d'un état d'un moyen accélérateur du moteur 5 formé, par exemple, par une pédale d'accélérateur. Pour piloter le dispositif de régulation thermique selon l'invention et, notamment, les premiers 301 et les seconds 310 moyens de circulation, les moyens de commande 4 peuvent émettre différentes consignes propres aux commandes de pilotage (par exemple, les consignes de mise de premiers 301 et de seconds 310 moyens de circulation dans l'état actif et/ou dans l'état passif), à destination des actionneurs appropriés. Il est entendu que, pour mettre les seconds 310 moyens de circulation dans l'état actif, les moyens de commande 4 peuvent émettre :
• soit une seule consigne à destination de deuxièmes moyens 31 1 de raccord qui, d'une part, se mettront alors eux-mêmes dans l'état actif et, d'autre part, mettront les seconds 310 moyens de circulation dans l'état actif,
• soit (de manière alternative) une première consigne à destination de deuxièmes moyens 31 1 de raccord pour les mettre dans l'état actif et une deuxième consigne (indépendante de la première) à destination de seconds 310 moyens de circulation pour les mettre à leur tour dans l'état actif.
Selon un premier mode de réalisation (figure 1 ) de l'invention, les premiers moyens 301 de circulation comprennent au moins une pompe principale 3010, par exemple, mécanique éjectant le liquide 1 de manière unidirectionnelle dans le seul sens privilégié 10. La pompe principale 3010 est entraînée par un couple-moteur fourni par le moteur 5 après le démarrage. La deuxième vanne 301 1 est disposée entre la pompe principale 3010 et les premiers moyens 313 de raccord en amont de ces derniers par rapport audit sens privilégié 10. Grâce à cet agencement, il est possible d'ajuster un lien fluidique entre les premiers 301 et les seconds 310 moyens de circulation après le démarrage du moteur 5 en assurant la circulation sélective du liquide 1 au moins dans la partie FH du conduit principal 30 entre la pompe principale 3010 et les premiers moyens 313 de raccord en commandant de manière adéquate, par les moyens de commande 4, la deuxième vanne 301 1. Ainsi, on peut maîtriser une perte de charge fluidique qui se crée à l'endroit de rencontre (premier point H de branchement sur la figure 1 ) du liquide 1 circulant, poussée par la pompe principale 3010, dans le sens privilégié 10, avec ce même liquide 1 circulant, sous l'action des dits seconds moyens 310 de circulation dans l'état actif, à contresens 11 (suivant les références LKAJIHL sur la figure 1 ) pendant au moins le premier intervalle de temps T1. Dans ce contexte, une fermeture partielle de la deuxième vanne 3011 permet de réduire ladite circulation dans le sens privilégié 10 (et, donc, ladite perte de charge). Cela permet d'ajuster les seconds moyens 310 en termes de puissance et/ou de dimensionnement, en rendant in fine le dispositif selon l'invention plus économe en énergie et moins lourd. En outre, la fermeture partielle de la deuxième vanne 301 1 permet de maintenir les premiers moyens 301 de circulation dans l'état actif (car au moins un certain débit (fuite) du liquide 1 à travers la pompe principale 3010 est assuré) lorsque les seconds moyens 310 de circulation sont eux aussi dans l'état actif. Le fait qu'après le démarrage du moteur 5, la pompe principale 3010 ne tourne jamais « à vide », contribue à augmenter sa durée de vie.
De manière alternative, moins préférentielle, une fermeture totale de la deuxième vanne 301 1 , pendant au moins le premier intervalle de temps T1 après le démarrage du moteur 5, peut également être envisagée pour anéantir complètement ladite perte de charge. Ledit lien fluidique entre les premiers 301 et les seconds 310 moyens de circulation étant coupé, la pompe principale 3010 tourne alors « à vide » (avec un débit nul du liquide 1 à travers la pompe principale 3010). Cela permet de réduire d'avantage la puissance et/ou le dimensionnement de seconds moyens 310 de circulation. Le premier intervalle de temps T1 ne dépassant pas quelques dizaines de secondes, la coupure dudit lien fluidique est, donc, de courte durée, et son impact sur la durée de vie de la pompe principale 3010 est minime. Selon un deuxième mode de réalisation (figure 2) de l'inveniton, les premiers moyens 301 de circulation comprennent, comme dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus, au moins ladite pompe principale 3010 entraînée par le couple-moteur fourni par le moteur 5 après le démarrage. En outre, les premiers moyens 301 de circulation comportent au moins un conduit de dérivation 3012 du conduit principal 30. Le conduit de dérivation 3012 est référencé FMG sur la figure 2 et contourne le conduit auxiliaire 31. Le conduit de dérivation 3012 est relié au conduit principal 30 en un troisième F et en un quatrième G points de branchement espacés l'un de l'autre. Le troisième point de branchement F est disposé entre la pompe principale 3010 et les premiers moyens 313 de raccord en amont de ces derniers par rapport audit sens privilégié 10. Le quatrième point de branchement G est disposé entre la pompe principale 3010 et les deuxièmes moyens 31 1 de raccord en aval de ces derniers par rapport audit sens privilégié 10. En plus, la deuxième vanne 301 1 est disposée sur le conduit de dérivation 3012. Grâce à ces agencements, il est possible, lorsque les seconds moyens
310 de circulation sont dans l'état actif pendant au moins le premier intervalle de temps T1 après le démarrage du moteur 5, de rediriger, au moins partiellement, le liquide 1 (éjecté alors de la pompe principale 3010 dans le sens privilégié 10) vers le conduit de dérivation 3012, puis dans le conduit principal 30 en contournant ainsi le conduit auxiliaire 31 (suivant les références EFMGCDE sur la figure 2). De ce fait, ladite perte de charge dans le premier point de branchement H est réduite. Les avantages que cela procure ont déjà été discutés ci-dessus. De préférence, le conduit principal 30, le conduit de dérivation 3012 et le conduit auxiliaire 31 présentent un rapport de section prédéterminé adapté à, au moins interdire la circulation du liquide 1 à contresens 1 1 dans ladite partie FH du conduit principal 30, voire à réduire ladite perte de charge dans le premier point de branchement H lorsque les seconds moyens 310 de circulation sont dans l'état actif.
Cet agencement contribue à rendre la circulation du liquide 1 au moins dans la partie FH du conduit principal 30 davantage sélective.
De préférence, la deuxième vanne 301 1 est une vanne trois voies disposée dans le quatrième G point de branchement.
Grâce à ces agencements, la seule deuxième vanne 3011 trois voies suffit pour réguler la circulation du liquide 1 dans une partie ABG (figure 2) du conduit principale 30 entre les deuxièmes moyens 31 1 de raccord et le quatrième
G point de branchement. De ce fait, la première vanne 31 10 peut être du type deux voies ce qui rend le dispositif selon l'invention plus léger et moins coûteux
(comparé à celui disposant la première vanne 31 10 du type trois voies). De plus, la deuxième vanne 301 1 trois voies permet de réduire, voire couper, toute circulation du liquide 1 dans la partie FH du conduit principal 30 entre la pompe principale 3010 et les premiers moyens 313 de raccord lorsque les seconds moyens 310 de circulation sont dans l'état actif.
De manière alternative, la première vanne 3110 peut être une vanne trois voies et la deuxième vanne 301 1 peut être aussi une vanne trois voies disposée dans l'endroit dudit troisième F point de branchement.
Grâce à ces agencements, il est possible de coupler les avantages de la première et de la deuxième variante de réalisation, à savoir :
• d'ajuster ledit lien fluidique entre les premiers 301 et les seconds 310 moyens de circulation après le démarrage du moteur 5 en assurant la circulation sélective (avec un débit prédéterminé) du liquide 1 au moins dans ladite partie FH du conduit principal 30, et • rediriger tout ou partie du liquide 1 (éjecté alors de la pompe principale
3010 dans le sens privilégié 10) vers conduit de dérivation 3012, puis dans le conduit principal 30 en contournant ainsi le conduit auxiliaire 31. Selon un troisième mode de réalisation (figure 3) de l'invention, les premiers moyens 301 de circulation comprennent, comme dans les premier et deuxième modes décrits ci-dessus, au moins la pompe principale 3010 entraînée par le couple-moteur fourni par le moteur 5 après le démarrage. En outre, comme pour le deuxième mode, les premiers moyens 301 de circulation comportent, selon le troisième mode de réalisation, au moins un conduit de dérivation 3012 du conduit principal 30. Le conduit de dérivation 3012 est référencé FMG sur la figure 3 et contourne le conduit auxiliaire 31. Le conduit de dérivation 3012 est relié au conduit principal 30 en le troisième F et en le quatrième G points de branchement espacés l'un de l'autre. Comme expliqué précédemment, le troisième point de branchement F est disposé entre la pompe principale 3010 et les premiers moyens 313 de raccord en amont de ces derniers par rapport audit sens privilégié 10. Le quatrième point de branchement G est disposé entre la pompe principale 3010 et les deuxièmes moyens 31 1 de raccord en aval de ces derniers par rapport audit sens privilégié 10. En outre, la deuxième vanne 3011 est une vanne deux voies disposée sur le conduit principal 30 entre le quatrième point de branchement G du conduit de dérivation 3012 et les deuxièmes moyens 31 1 de raccord en aval de ces derniers par rapport audit sens privilégié 10.
Grâce à ces agencements, il est possible d'éviter a priori que la pompe principale 3010 tourne « à vide » lorsque les seconds moyens 310 de circulation sont dans l'état actif (la deuxième vanne 301 1 étant alors fermée pour interdire toute circulation dans la partie ABG (figure 3) du conduit principale 30 entre les deuxièmes moyens 311 de raccord et le quatrième G point de branchement, ce qui a comme conséquence, en plus des équilibres fluidiques entre différentes parties du conduit principal 30, l'absence de la circulation dans ladite partie FH du conduit principal 30).
Comme illustré sur la figure 3, la première vanne 3110 est, de préférence, deux voies ce qui rend le dispositif selon l'invention plus léger et moins coûteux (comparé à celui, non illustré, disposant, de manière moins préférentielle, la première vanne 3110 du type trois voies).
De préférence, comme déjà évoqué en rapport avec le deuxième mode ci-dessus, le conduit principal 30, le conduit de dérivation 3012 et le conduit auxiliaire 31 du dispositif selon le troisième mode de réalisation, présentent ledit rapport de section prédéterminé adapté à, au moins interdire la circulation du liquide 1 à contresens dans ladite partie FH du conduit principal 30, voire à réduire ladite perte de charge dans le premier point de branchement H lorsque les seconds moyens 310 de circulation sont dans l'état actif. Selon l'invention, les moyens de commande 4 comprennent en outre des moyens d'alerte 40 (par exemple, un capteur de déverrouillage des portes du véhicule 6) prévus pour émettre un signal d'alerte, par exemple, électrique et/ou fluidique, propre à un démarrage imminent (dans quelques dizaines de secondes au plus tard) du moteur 5 par les moyens de démarrage 52. Les moyens de commande 4 sont prévus pour maintenir, après un arrêt du moteur 5 par les moyens d'arrêt 51 , les seconds moyens 310 dans l'état actif, préalablement au démarrage, pendant au moins un deuxième intervalle de temps T2 (figure 4), par exemple de quelques dizaines de secondes, pendant lequel un autre apport de liquide 1 (chaud) est réalisé dans le circuit interne 2, via le conduit auxiliaire 31 par les seconds moyens 310 (et les deuxièmes moyens 311 de raccord) dans l'état actif. Le deuxième intervalle de temps T2 correspond donc à l'autre apport de liquide 1 (chaud) provenant du moyen thermiquement isolant 312 dans le circuit interne 2 par les seconds moyens 310 de circulation dans l'état actif (via les deuxièmes moyens 31 1 de raccord également dans l'état actif). Le deuxième intervalle de temps T2 débute après une détection, par les moyens de commande
4, d'au moins un signal d'alerte émis par les moyens d'alerte 40.
Grâce à cet agencement, il est possible de détecter de manière précoce des intentions d'un conducteur visant à démarrer de manière imminente le véhicule automobile 6 et d'actionner le dispositif de régulation thermique selon l'invention avant le démarrage du moteur 5 pour augmenter davantage un temps de transfert thermique entre le liquide 1 (chaud) provenant du moyen thermiquement isolant 312 et le bloc moteur 50 (notamment la culasse 500 du moteur à combustion interne et, en particulier, une huile moteur restant dans la culasse 500). De préférence, les moyens de commande 4 sont prévus pour maintenir les seconds moyens 310 dans l'état actif, après l'arrêt du moteur 5 par les moyens d'arrêt 51 , pendant au moins un troisième intervalle de temps T3 (figure 4), par exemple de quelques dizaines de secondes, pendant lequel le liquide 1 (chaud) provenant du bloc-moteur 50 est stocké dans le moyen thermiquement isolant 312 par les seconds moyens 310 dans l'état actif. Le troisième intervalle de temps T3 correspond donc à une durée de stockage du liquide 1 (chaud) provenant du bloc- moteur 50 dans le moyen thermiquement isolant 312 par les seconds moyens 310 de circulation dans l'état actif.
Grâce à cet agencement, il est possible de stocker le liquide 1 (chaud) dans le moyen thermiquement isolant 312, à l'aide de seconds moyens 310, de manière sélective à un moment prédéterminé, par exemple, aussitôt après l'arrêt du moteur 5 en minimisant ainsi des pertes thermiques fortuites. De préférence, les seconds moyens 310 de circulation comprennent en outre au moins une pompe auxiliaire 3100, de préférence, électrique. Cette dernière est, de préférence, adaptée à présenter un débit du liquide 1 moindre que celui de la pompe principale 3010, de manière à minimiser une consommation électrique et contribuer ainsi à l'économie d'énergie électrique au bord du véhicule automobile 6.
Cet agencement rend possible l'entraînement sélectif de la pompe auxiliaire 3100 par rapport au démarrage du moteur 5. En d'autre termes, on peut faire circuler le liquide 1 , par exemple, à contresens 1 1 du sens privilégié 10, indépendamment d'un état de fonctionnement du moteur 5. Ainsi, les premiers 301 et les seconds 310 moyens de circulation peuvent être commandés (et fonctionner) de manière indépendante les uns des autres ce qui rend le dispositif selon l'invention plus fiable.
La pompe auxiliaire 3100 électrique peut être commandée, de manière binaire, par les moyens de commande 4 avec une première commande adaptée à assurer la circulation du liquide 1 à contresens 1 1 dans le conduit auxiliaire 31 (propre à l'état actif de seconds moyens 310 de circulation) et une deuxième commande adaptée à mettre la pompe auxiliaire 3100 à l'arrêt (propre à l'état passif de seconds moyens 310 de circulation). La première commande peut être obtenue, par exemple, en appliquant une tension non nulle, de préférence, continue, sur des bornes de la pompe auxiliaire 3100. La deuxième commande peut être obtenue, par exemple, en appliquant une tension nulle aux bornes de la pompe auxiliaire 3100. Optionnellement cette deuxième commande peut également ordonner la fermeture de la première vanne 31 10 pour découpler le conduit auxiliaire 31 du conduit principal 30.
De préférence, la pompe principale 3010 et la pompe auxiliaire 3100 présentent des rapports de puissance et/ou de débit prédéterminés adaptés à, au moins interdire la circulation du liquide 1 à contresens 1 1 dans ladite partie FH du conduit principal 30, voire à réduire ladite perte de charge dans le premier point de branchement H lorsque les seconds moyens 310 de circulation sont dans l'état actif (la pompe auxiliaire 3100 étant alors en fonctionnement pour faire circuler à contresens 1 1 le liquide 1 dans le conduit auxiliaire 31 , la première vanne 31 10 dans l'état active autorisant alors cette circulation du liquide 1 à contresens 1 1 ).
Cet agencement contribue à rendre la circulation du liquide 1 au moins dans la partie FH du conduit principal 30 davantage sélective.
De préférence, le conduit principal 30 comprend au moins un moyen de traitement 302 d'énergie thermique 3020 (par exemple, une turbomachine, un compresseur, une installation de climatisation, un radiateur comportant, de préférence, un thermostat) propre à émettre ou à absorber une énergie thermique 3020 par le liquide 1 , le moyen de traitement 302 étant disposé entre la pompe principale 3010 et les deuxièmes moyens 311 de raccord en aval de ces derniers par rapport audit sens privilégié 10. Grâce à cet agencement, il est possible d'éviter une perte de charge due au moyen de traitement 302 lorsque les seconds moyens 310 (et les deuxièmes moyens 311 de raccord) se trouvent dans l'état actif, car le liquide 1 circulant à contresens 1 1 (suivant les références HLKAJIH sur les figures 1 -3) :
• dans le conduit auxiliaire 31 (suivant les références HLKA sur les figures 1 -3), • dans le conduit interne 2 (suivant les références Jl sur les figures 1 -3), et
• dans des parties (suivant les références AJ et IH sur les figures 1 -3) du conduit principal 30, après le démarrage du moteur 5, contourne le moyen de traitement 302 disposé dans une autre partie (référencée CDE sur les figures 1 -3) du conduit principal 30 alors découplée du conduit auxiliaire 31 par les première 31 10 et deuxième 301 1 vannes. Cela permet d'ajuster les seconds moyens 310 de circulation en termes de puissance (en évitant, par exemple, un surdimensionnement de la pompe auxiliaire 3100), en rendant in fine le dispositif selon l'invention plus économe en énergie et moins lourds.
Dans les deuxième et troisième modes de réalisation décrits ci-dessus, ledit moyen de traitement 302 peut être disposé entre la pompe principale 3010 et le quatrième point de branchement G en aval de ce dernier par rapport audit sens privilégié 10.
De ce fait, le conduit de dérivation 3012 est branché entre ledit moyen de traitement 302 et les deuxièmes moyens 31 1 de raccord. Ainsi, lorsque les seconds moyens 310 se trouvent dans l'état actif, le liquide 1 envoyé par la pompe principale 3010 contourne le conduit auxiliaire 31 via le conduit de dérivation 3012, puis traverse ledit moyen de traitement 302 en suivant les références EFMGCDE sur les figures 2 et 3. Grâce à cet agencement, l'énergie transmise par la pompe principale 3010 au liquide 1 en mouvement peut être valorisée à l'aide dudit moyen de traitement 302 (par exemple, dans la turbomachine) à tout moment après le démarrage du moteur 5.
Une variante d'un procédé de régulation thermique réalisé à l'aide du dispositif de régulation thermique selon l'invention (décrit ci-dessus et illustré sur les figures 1 -3) est détaillée ci-après à l'aide du schéma sur la figure 4.
Le procédé de régulation thermique, propre au démarrage à froid, du bloc-moteur 50 de moteur 5, par exemple, électrique ou à combustion interne de type Diesel ou essence. Comme précisé précédemment, ce dernier peut comprendre au moins la culasse 500 et au moins le bloc-cylindres 501. Le liquide 1 de refroidissement habituellement utile pour refroidir le bloc-moteur 50 circule dans le moteur 5 (notamment dans la culasse 500 et dans le bloc-cylindres 501 pour le moteur 5 à combustion interne) pendant que le moteur 5 fonctionne. Pour cela le bloc-moteur 50 renferme le circuit interne 2 le traversant et présentant : • la première liaison fluide 20 (qui est située, de préférence, dans le bloc- cylindres 501 pour le moteur 5 à combustion interne) avec le circuit externe 3 et • la deuxième liaison fluide 21 (qui est située, de préférence, dans la culasse
500 pour le moteur 5 à combustion interne), avec ce circuit externe 3. Ledit circuit externe 3 assure la circulation dudit liquide 1 entre les première 20 et deuxième 21 liaisons à l'extérieur du bloc-moteur 50. Le procédé comprend au moins :
• une étape d'arrêt E1 du moteur 5, • une étape de stockage E2 d'une partie au moins dudit liquide 1 (chaud) dans le moyen thermiquement isolant 312 disposé sur ledit circuit externe 3 de circulation du liquide 1 ,
• une étape, limitée dans le temps T1, d'apport E3, depuis le moyen thermiquement isolant 312, de liquide 1 (chaud) dans le circuit interne 2 via la deuxième liaison 21 ,
• une étape de démarrage E4 du moteur 5.
Selon l'invention, l'étape d'apport E3 est réalisée au moins après l'étape de démarrage E4.
Le procédé peut comprendre une étape de refroidissement E5 du bloc- moteur 50 par envoi de liquide 1 dans le circuit interne 2 via la première liaison 20, l'étape de refroidissement E5 débutant après l'étape d'apport E3 et se poursuivant jusqu'à l'étape d'arrêt E1 du moteur 5. Ainsi, il est possible de refroidir d'abord le bloc-cylindres 501 , puis la culasse 500 lors du fonctionnement du moteur 5 à combustion interne, en particulier lorsque le liquide 1 a atteint la température prédéterminée propre au régime de fonctionnement normal du moteur 5, par exemple, égale à environ 90°C pour le moteur 5 à combustion interne.
De préférence, le procédé comprend une première étape de commande E6 d'une première vanne 31 10 disposée sur le circuit externe 3 à l'endroit d'un parmi deux raccords 313, 31 1 d'un conduit principal 30 du circuit externe 3 avec un conduit auxiliaire 31 de ce même circuit 3 où est situé le moyen thermiquement isolant 312, pour autoriser la circulation du liquide 1 dans le conduit auxiliaire 31 au moins lors des étapes d'apport E3 et de stockage E2.
Le procédé peut comprendre en outre une deuxième étape de commande E60 de la première vanne 31 10 pour autoriser la circulation du liquide 1 dans le conduit principal 30 au moins lors de l'étape de refroidissement E5.
Le procédé peut comprendre en outre au moins une troisième étape de commande E9 d'une deuxième vanne 301 1 disposée sur le conduit principal 30 pour limiter la circulation du liquide 1 dans au moins une partie FH du conduit principal 30 adjacente au conduit auxiliaire 31 au moins lors de l'étape d'apport E3.
L'étape de stockage E2 peut être postérieure de l'étape d'arrêt E1 du moteur 5. De préférence, l'étape de stockage E2 est réalisée aussitôt après l'arrêt du moteur 5 pour stocker sans tarder (en minimisant ainsi les pertes thermiques fortuites) le liquide 1 (chaud) dans le moyen thermiquement isolant 312.
De préférence, le procédé comprend au moins une étape d'émission E7 d'au moins un signal d'alerte, pour décréter un démarrage imminent (dans quelques dizaines de secondes au plus tard) du moteur 5, suivie par au moins une étape de détection E8 dudit signal d'alerte pour autoriser ledit démarrage imminent. Dans ce cas, l'étape d'apport E3 débute avant l'étape de démarrage E4 et après l'étape de détection E8.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de régulation thermique, propre à un démarrage à froid, par un liquide de refroidissement (1 ), d'un bloc-moteur (50) de moteur (5), le dispositif comprenant au moins :
• un circuit interne (2) de circulation du liquide (1 ) traversant le bloc-moteur (50) et présentant une première (20) et une deuxième (21 ) liaisons avec l'extérieur,
• un circuit externe (3) de circulation du liquide (1 ) reliant entre elles, à l'extérieur du bloc-moteur (50), la première (20) et la deuxième (21 ) liaisons, le circuit externe (3) comprenant :
- un moyen thermiquement isolant (312) de stockage du liquide (1 ) au moins aussitôt après un arrêt du moteur (5),
- au moins un conduit principal (30) comprenant une pompe principale (3010) entraînée par un couple-moteur fourni après le démarrage du moteur (5) pour assurer une circulation du liquide (1 ) au moins dans le circuit externe
(3), suivant un sens privilégié (10), tel que du liquide (1 ) se dirige de l'extérieur vers la première liaison (20),
- au moins un conduit auxiliaire (31 ) relié au conduit principal (30), en un premier (H) et un deuxième (A) points de branchement espacés l'un de l'autre et disposés de part et d'autre des dites première (20) et deuxième
(21 ) liaisons, et où sont situés :
• le moyen thermiquement isolant (312),
• une pompe auxiliaire (3100) et une première vanne (31 10) adaptées à assurer une circulation du liquide (1 ) provenant du moyen thermiquement isolant (312) dans le circuit interne (2) à contresens
(1 1 ) du sens privilégié (10), tel que du liquide (1 ) entre alors dans le circuit interne (2) par la deuxième liaison (21 ), caractérisé en ce que le premier point de branchement (H) est disposé entre la première liaison (20) et la pompe principale (3010), en ce que le circuit principal (30) comprend au moins une deuxième vanne (301 1 ) adaptée à définir le sens de la circulation du liquide (1 ) entre le premier point (H) de branchement et la première liaison (20), et en ce que le dispositif comprend en outre des moyens de commande (4) liés avec la pompe auxiliaire (3100), la première (31 10) et la deuxième (301 1 ) vannes et prévus pour limiter, par leur intermédiaire, la circulation du liquide (1 ) au moins dans une partie (FH) du conduit principal (30) disposée entre la pompe principale (3010) et le premier point (H) de branchement, pendant au moins un premier intervalle de temps (T1) après le démarrage du moteur (5) pendant lequel un apport de liquide (1 ) provenant du moyen thermiquement isolant (312) est réalisé dans le circuit interne (2), via le conduit auxiliaire (31 ) par la pompe auxiliaire (3100) et la première vanne (31 10).
2. Dispositif de régulation thermique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la deuxième vanne (3011 ) est disposée entre la pompe principale (3010) et le premier point de branchement (H).
3. Dispositif de régulation thermique selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend au moins un conduit de dérivation (3012) relié au conduit principal (30) en un troisième point de branchement (F) disposé entre la pompe principale (3010) et le premier point de branchement (H), et en un quatrième point (G) de branchement disposé entre la pompe principale (3010) et le deuxième (A) points de branchement, et en ce que la deuxième vanne (301 1 ) est une vanne trois voies disposée dans le quatrième point (G) de branchement.
4. Dispositif de régulation thermique selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend au moins un conduit de dérivation (3012) relié au conduit principal (30) en un troisième point de branchement (F) disposé entre la pompe principale (3010) et le premier point de branchement (H), et en un quatrième points (G) de branchement disposé entre la pompe principale (3010) et le deuxième (A) points de branchement, et en ce que la deuxième vanne (3011 ) est une vanne deux voies disposée sur le conduit principal (30) entre le quatrième point de branchement (G) du conduit de dérivation (3012) et le deuxième point (A) de branchement.
5. Dispositif de régulation thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de commande (4) comprennent en outre des moyens d'alerte (40) prévus pour émettre un signal d'alerte propre à un démarrage imminent du moteur (5), et en ce que les moyens de commande (4) sont prévus pour activer la pompe auxiliaire (3100) et la première vanne (31 10), préalablement au démarrage, pendant au moins un deuxième intervalle de temps (T2) pendant lequel un autre apport de liquide (1 ) provenant du moyen de stockage (312) est réalisé dans le circuit interne (2), le deuxième intervalle de temps (T2) débutant après une détection, par les moyens de commande (4), d'au moins un signal d'alerte émis par les moyens d'alerte (40).
6. Dispositif de régulation thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de commande (4) sont prévus pour maintenir activées la pompe auxiliaire (3100) et la première vanne
(31 10), après l'arrêt du moteur (5) pendant au moins un troisième intervalle de temps (T3) pendant lequel le liquide (1 ) provenant du bloc-moteur (50) est stocké dans le moyen thermiquement isolant (312).
7. Dispositif de régulation thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pompe auxiliaire (3100) est électrique.
8. Procédé de régulation thermique adapté pour être réalisé à l'aide du dispositif de régulation thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes et donc propre à un démarrage à froid, par un liquide de refroidissement (1 ), d'un bloc-moteur (50) de moteur (5) renfermant un circuit interne (2) le traversant et présentant une première liaison fluide (20) avec un circuit externe (3) et une deuxième liaison fluide (21 ) avec ce circuit externe (3), ledit circuit externe (3) assurant la circulation dudit liquide (1 ) entre les première (20) et deuxième (21 ) liaisons à l'extérieur du bloc-moteur (50), ce procédé comprenant au moins :
• une étape d'arrêt (E1 ) du moteur (5),
• une étape de stockage (E2) d'une partie au moins dudit liquide (1 ) dans un moyen thermiquement isolant (312) disposé sur ledit circuit externe (3) de circulation du liquide (1 ),
• une étape, limitée dans le temps (T1), d'apport (E3), depuis le moyen thermiquement isolant (312), de liquide (1 ) dans le circuit interne (2) via la deuxième liaison (21 ),
• une étape de démarrage (E4) du moteur (5), caractérisé en ce que l'étape d'apport (E3) est réalisée au moins après l'étape de démarrage (E4).
9. Procédé de régulation thermique selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape de stockage (E2) est postérieure de l'étape d'arrêt (E1 ) du moteur (5).
10. Procédé de régulation thermique selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape d'émission (E7) d'au moins un signal d'alerte, pour décréter un démarrage imminent du moteur (5), suivie par au moins une étape de détection (E8) du dit signal d'alerte, et en ce que l'étape d'apport (E3) débute avant l'étape de démarrage (E4) et après l'étape de détection (E8).
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