WO2019154934A1 - Système d'interdiction sélective de passage d'un fluide - Google Patents

Système d'interdiction sélective de passage d'un fluide Download PDF

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WO2019154934A1
WO2019154934A1 PCT/EP2019/053051 EP2019053051W WO2019154934A1 WO 2019154934 A1 WO2019154934 A1 WO 2019154934A1 EP 2019053051 W EP2019053051 W EP 2019053051W WO 2019154934 A1 WO2019154934 A1 WO 2019154934A1
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fluid
passage
intrinsic
sensor
injection line
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PCT/EP2019/053051
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Stéphane Leonard
Laurent Duez
Éric GHENNE
Franck Dhaussy
Original Assignee
Plastic Omnium Advanced Innovation And Research
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    • F02M25/0227—Control aspects; Arrangement of sensors; Diagnostics; Actuators
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    • G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
    • G01N27/08—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid which is flowing continuously
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a fluid injection system for a motor vehicle. More specifically, the invention relates to a water injection system.
  • fuel injection systems petrol or diesel
  • nitrogen oxide reducing agent injection systems an aqueous solution of urea or a precursor
  • ammonia or water injection systems.
  • a disadvantage of such a solution is that the repeated injection of water deteriorates the water injection system, the injectors, the engine and the catalysts, especially because of the presence in the injected water of minerals such as chlorine or calcium. Also, to overcome this problem, it is known to use a deionized water solution, devoid of these abrasive minerals for the water injection system, injectors, engine and catalysts.
  • the supply of deionized water is generally performed by gravity, the deionized water flowing from a filling port located at a higher point, within the vehicle, the tank.
  • the invention aims to overcome these disadvantages by providing a system selective prohibition of passage of a fluid for a motor vehicle driving, characterized in that the system comprises:
  • a reservoir for containing the fluid on board the vehicle comprising a fluid inlet orifice, a fluid outlet orifice communicating with a fluid injection line,
  • a ventilation circuit connected to the tank
  • a device for closing the system which, as a function of the intrinsic characteristics identified, blocks the passage of the fluid
  • the closure device of the system being disposed in the fluid injection line and / or in the ventilation circuit.
  • the system according to the invention can detect the intrinsic characteristics of a fluid introduced into a fluid injection system and, where appropriate, to prohibit the passage to this fluid, if it does not correspond. not a predetermined fluid.
  • the system according to the invention makes it possible to detect the introduction of an undesirable fluid for the fluid injection system and / or for the related systems in fluidic connection with the latter and to prevent the propagation of the fluid within the fluid injection system.
  • elements of the fluid injection system such as in the fluid injection line downstream of the reservoir, and related systems.
  • the fluid characterization device measures intrinsic characteristic values representative of the fluid introduced. The intrinsic characteristics measured may all be intrinsic characteristics representative of a fluid.
  • the intrinsic characteristics representative of a fluid may be its electrical conductivity, its impedance, its capacity, the speed of sound in the fluid, its dynamic viscosity.
  • the level and the flow rate of a fluid are not intrinsic characteristics of the fluid.
  • the device for characterizing the fluid comprises at least one sensor capable of measuring a first intrinsic characteristic of the fluid and / or a second intrinsic characteristic of the fluid, the first intrinsic characteristic and the second intrinsic characteristic being different from each other. the other.
  • the characterization of the fluid by the characterization device is based on two intrinsic characteristics of the different fluid, which makes the final identification of the fluid introduced into the system more reliable.
  • the fluid characterization device comprises a first sensor adapted to measure the first intrinsic characteristic of the fluid and a second sensor adapted to measure the second intrinsic characteristic of the fluid.
  • the intrinsic characteristics of the fluid are measured by two different sensors, which offers more possibilities as to the measurement of these two intrinsic characteristics.
  • the two sensors can implement different technologies and, therefore, measure various intrinsic characteristics and varied.
  • the two sensors can also be arranged at different locations within the system. This different arrangement of the two sensors can be explained by the need for a particular positioning of one of the sensors, within one of the organs of the system, to perform a measurement of a particular intrinsic characteristic of the fluid.
  • At least one of the sensors is a quality sensor capable of measuring the electrical conductivity of the fluid and / or its impedance.
  • At least one of the sensors is disposed within the pipe.
  • the senor can identify the intrinsic characteristics or the fluid more easily within the system, which allows a characterization of the faster fluid.
  • a sensor positioned within a conduit traversed by the fluid can make the measurement more easily. Therefore, the blocking of the passage of the fluid by the closure device of the system according to the invention can be implemented earlier when the fluid introduced is an undesirable fluid, which makes it possible to avoid a greater propagation of the fluid. at an early stage of its introduction. Accordingly, it is possible to avoid having to replace or purge the entire injection system in case of introduction of an unwanted liquid.
  • the system comprises a filler pipe connected to the fluid inlet of the reservoir, at least one of the sensors being disposed in the filler neck.
  • the senor may preferably be arranged upstream of the reservoir, in the filler neck, with reference to the direction of the fluid during filling of the tank, which allows measurement to be made at a very early stage of filling the tank.
  • the filler neck comprises a cavity for receiving the fluid by gravity, at least one of the sensors being disposed in the cavity.
  • the arrangement of at least one of the sensors in the cavity makes it possible to detect the introduction of this unwanted fluid.
  • the measurement made by a sensor may be influenced by the miscibility of the fluid already present in the reservoir and the filling fluid and by the homogeneity of the mixture. Such an arrangement thus makes it possible to detect the presence of undesirable fluid immiscible with the fluid already present in the system, because during filling, the filling fluid replaces, if necessary, the fluid present in the cavity.
  • the closure device of the system comprises at least one solenoid valve.
  • the blockage of the unwanted fluid passage can be electrically controlled, which allows an effective and secure blocking of the fluid.
  • the closure device of the system comprises at least one pump, for example, an electric pump, capable of pumping the fluid from the reservoir and send it to the injection line.
  • the pump is disposed in the injection line.
  • the pump is reversible.
  • the blocking of the unwanted fluid passage can be controlled by stopping the pump, which allows effective and secure blocking of the fluid.
  • the blockage of the unwanted fluid passage can be controlled by the operation in the opposite direction of the pump, which allows the use of a sealed or leakproof pump.
  • Another advantage of the reversible pump is that it allows to purge the injection line. Indeed, a purge may be necessary when, despite the stoppage of the pump, fluid flows in the injection line. This can occur, for example, when a vacuum appears upstream of the engine or an injector is open.
  • At least one solenoid valve is disposed in the injection line.
  • the at least one solenoid valve is disposed downstream of the fluid characterization device in the direction of injection.
  • the ventilation circuit comprises a ventilation line, in which is arranged at least one solenoid valve.
  • the at least one solenoid valve is disposed downstream of the fluid characterization device in the direction of exhaust air.
  • the ventilation line is arranged separately from the filler neck.
  • the blocking of the liquid can be done very quickly via the ventilation line, whose relatively small section allows quick and efficient blocking.
  • the ventilation line whose relatively small section allows quick and efficient blocking.
  • This second solution makes it possible to stop the supply of the reservoir quickly, and this, without positioning a new element within the filler neck, which makes it possible not to reduce the passage section through which the fluid can flow, for example deionized water, as can sometimes be the case when using large solenoid valves.
  • the reservoir is configured to contain water
  • the fluid injection line is a water injection line.
  • the water may be deionized water.
  • the invention also relates to a method for selectively prohibiting the passage of a fluid in a system according to the invention, the method comprising at least the steps of:
  • the method of the invention allows to characterize the fluid with greater certainty and then to prohibit its propagation by closing the section of a pipe of the system.
  • This prohibition can be direct, for example when closing the fluid injection line of the system.
  • the prohibition can also be indirect in nature, for example, when the pipe whose section is closed is a ventilation line of the system ventilation circuit.
  • the measurement step begins after the detection of a filling event of the filler neck.
  • the measuring step of the characteristics of the fluid can be performed very quickly, which allows to perform the closing step of the section of a faster pipe, when the fluid introduced does not have characteristics. whose values correspond to the predetermined values.
  • the filling event may, for example, be detected by means of a sensor positioned in the filler neck, this sensor being configured to detect the opening of a filling flap or the presence of a liquid instead of the air present in the filler neck.
  • the closing step begins when the values of the intrinsic characteristics measured differ from predetermined values.
  • the predetermined values are intrinsic characteristic values of the deionized water.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a selective prohibition system according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a selective prohibition system according to a second embodiment
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a selective interdiction system according to a third embodiment
  • FIG. 4 illustrates a part of a selective prohibition system according to a particular embodiment.
  • the selective interdiction system 1 comprises a device for characterizing the fluid 2 making it possible to identify characteristics of the fluid 12.
  • This system 1 comprises also a closing device of the system 3 allowing according to the characteristics identified to block the passage of the fluid 12.
  • a selective prohibition system 1 which comprises a water injection system 10 which comprises a reservoir 11 able to store the fluid 12 introduced via the filler neck 13.
  • the water injection system 10 is also provided with a ventilation circuit 15, consisting among other things of a ventilation line 16 and a valve 17.
  • the water injection system 10 also comprises a fluid injection circuit 12 only represented by its injection line 18 and its valve 19.
  • the fluid 12 is introduced through the inlet 14 of the filler neck 13 and flows through the latter to the tank 11, in which the fluid 12 is stored.
  • the tank 11 is ventilated by the ventilation circuit 15, in order to evacuate the air present in the tank so that the latter does not reach a too high pressure value, which would prevent any further introduction of fluid 12 in the tank 11.
  • the air in the tank 11 during its filling is discharged through the ventilation line 16 in the air evacuation direction represented by the arrow F1 , when the valve 17 does not obstruct access.
  • the deionized water is pumped by a pump (not shown) and sent to the injection line 18 downstream of the reservoir 11, when the valve 19 does not close through the access, all in the direction of injection represented by the arrow F2.
  • the fluid characterization device 2 comprises a single sensor 4 disposed within the filling pipe 13 of the water injection system 10.
  • the sensor 4 is a sensor capable of making measurements relating to at least two intrinsic characteristics different from the fluid 12.
  • the sensor 4 is a quality sensor and is able to measure the electrical conductivity of the fluid and / or its impedance.
  • the fluid characterization device 2 also comprises a processing unit (not shown) which controls the sensor 4, collects and processes the measurements in order to identify the fluid 12 introduced into the filler neck 13.
  • the closure device 3 of the system 1 includes a solenoid valve 7 disposed in the injection line 18.
  • the solenoid valve 7 of the closure device 3 is positioned within the injection line 18, for example downstream of the fluid characterization device 2 according to the injection direction F2, Particularly downstream of the sensor 4.
  • the solenoid valve 7 thus prevents any propagation of the fluid to related systems of the vehicle, downstream of the injection line, in particular the intake manifold or the engine cylinders. This positioning also makes it possible to unclog the filler neck 13, within which a sensor 4 or other elements can be positioned, while allowing the passage of fluid 12 to be blocked.
  • This solenoid valve 7 is also controlled by the unit. treatment.
  • the processing unit controls the closure of the solenoid valve 7.
  • the closing of the solenoid valve 7 allows the blocking the passage of undesirable fluid 12 which can not, therefore, flow into the injection line 18 and spread to the other organs of the water injection system 10. Therefore, it is not necessary to use a purge of the injection line 18.
  • the solenoid valve 7 may also be disposed within any other conduit of the water injection system 10, the closure of its section has the consequence of the lack of propagation of the fluid 12 within the system of the invention. water injection 10 and, consequently, within other systems of the vehicle.
  • the closure device 3 may comprise, instead of the solenoid valve 7, any closure member known to those skilled in the art and whose closure may both be controlled remotely and on request and allows the blockage of the passage of the fluid.
  • the closure member may be formed at least partially by a material having a high coefficient of expansion in contact with certain fluids particularly undesirable for the water injection system, such as diesel. The swelling of the part of the closure member generates a progressive blockage of the fluid within the pipe.
  • a closure member comprising a portion adapted to expand comprises a device provided with a spring whose movement, triggered by the expanded portion of the closure member, has the effect of blocking the passage of the fluid.
  • the characterization device 2 of the fluid 12 comprises a first sensor 4, positioned in the filler neck 13, and a second sensor 5, positioned in the tank 11.
  • the first sensor 4 is able to measure a first characteristic of the fluid and the second sensor 5 is able to measure a second characteristic of the fluid.
  • the first sensor 4 is for example a quality sensor capable of measuring the electrical conductivity of the fluid, while the second quality sensor is able to measure its impedance.
  • the solenoid valve 7 of the closure device 3 is positioned within the ventilation line 16, for example downstream of the fluid characterization device 2 according to the air evacuation direction F1, in particular downstream of each sensor 4, 5.
  • This positioning makes it possible to unclog the filler neck 13, within which a sensor 4 or other elements can be positioned, while allowing the passage of the fluid 12 to be blocked, so as to indirectly, by preventing ventilation of the tank 11.
  • This action also has the consequence that the fluid can not spread to other organs of the water injection system 10 or to related systems of the vehicle.
  • the device for characterizing the fluid 2 further comprises a third sensor 6.
  • This third sensor 6 is here positioned within the injection line 18 and makes it possible to measure a third characteristic of the fluid 12 or to confirm the first characteristic measured by the first sensor 4 and / or the second characteristic measured by the second sensor 5. In these two cases, the characterization of the fluid 12 is performed more precisely.
  • the solenoid valve 7 of the closure device 3 is positioned within the injection line 18, for example downstream of the fluid characterization device 2 according to the injection direction F2, in particular downstream of each sensor 4, 5, 6. The solenoid valve 7 thus prevents any propagation of the fluid to related systems of the vehicle, downstream of the injection line, in particular the intake manifold or the engine cylinders .
  • the filler neck 13 comprises a cavity 21.
  • the fluid 12 is introduced by the inlet port 14 of the filler neck 13 and flows therethrough to the tank 11, wherein the fluid 12 is stored.
  • the fluid 12 flows by gravity into the cavity 21, which thus receives the fluid 12 by gravity.
  • a sensor 4 of the fluid characterization device 2 is disposed in the cavity 21 for receiving the fluid 12 by gravity.
  • the fluid 12 flows through the filling pipe 13 to the tank 11.
  • the system of selective prohibition of passage of a fluid 1 as follows. Measurements of at least two intrinsic characteristics of the fluid 12 are made by the characterization device 2 and the closure of a section of a pipe of the water injection system 10 is controlled according to the intrinsic characteristics measured. In other words, if the measured intrinsic characteristics differ from predetermined values relating to intrinsic characteristics of the deionized water, the closing device of the system 3 is actuated in order to block the passage of the fluid 12.
  • the measurements of the characteristics of the fluid 12 begin after the detection of a filling event filling pipe 13 of the water injection system 10.
  • the detection of the filling event can be implemented by any means known to the man of the such as the opening of a filling flap or the detection of the presence of a liquid by one of the sensors present in the system.
  • a fluid such as water or deionized water
  • another fluid such as an aqueous solution of urea or an ammonia precursor, a fuel, a windshield washer fluid, a brake fluid, a de-icing fluid, a coolant, an oil.

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Abstract

L'invention concerne un système (1) d'interdiction sélective de passage d'un fluide (12) pour une conduite (16, 18) de véhicule automobile, le système (1) comprenant : - un réservoir (11) pour contenir le fluide (12) à bord du véhicule, comprenant un orifice d'entrée de fluide, un orifice de sortie du fluide communiquant avec une ligne d'injection de fluide (18), - optionnellement, un circuit de ventilation (15) raccordé au réservoir (11), - un dispositif de caractérisation du fluide (2) permettant d'identifier des caractéristiques intrinsèques du fluide (12), et - un dispositif de fermeture du système (3) permettant en fonction des caractéristiques identifiées de bloquer le passage du fluide (12), le dispositif de fermeture du système (3) étant disposé dans la ligne d'injection de fluide (18) et/ou dans le circuit de ventilation (15). L'invention concerne en outre un procédé d'interdiction sélective de passage d'un fluide (12) dans un système (1) du type précité.

Description

Système d’interdiction sélective de passage d’un fluide
[0001] La présente invention concerne un système d’injection de fluide pour véhicule automobile. Plus précisément, l’invention concerne un système d’injection d’eau.
[0002] Il est connu des véhicules automobiles pourvus de système d’injection de fluide. Ces systèmes sont généralement composés d’un réservoir, d’une tubulure de remplissage, d’un circuit de ventilation et d’une ligne d’approvisionnement ayant à son extrémité un injecteur.
[0003] Parmi ces systèmes, on connaît notamment les systèmes d’injection de carburant (essence ou diesel), les systèmes d’injection d’agent réducteur d’oxydes d’azote (une solution aqueuse d'urée ou d'un précurseur d'ammoniac) ou encore des systèmes d’injection d’eau.
[0004] Ces derniers sont utilisés pour des véhicules comprenant un moteur avec injection d’eau. L’eau est, ici, injectée généralement sous forme de gouttelettes, dans le collecteur d’admission d’air, voire directement dans les cylindres du moteur afin de refroidir l’air pressurisé en provenance du turbo. L’air refroidi poursuit ensuite son chemin dans les cylindres du moteur. Grâce à un tel refroidissement, il est possible d’introduire une plus grande quantité d’air dans les cylindres, car les molécules formant l’air sont moins denses. Par conséquent, la combustion en est améliorée.
[0005] Un inconvénient d’une telle solution est que l’injection d’eau répétée détériore le système d’injection d’eau, les injecteurs, le moteur et les catalyseurs, notamment à cause de la présence dans l’eau injecté de minéraux tels que le chlore ou le calcium. Aussi, pour parer à ce problème, il est connu d’utiliser une solution d’eau déionisée, dépourvue de ces minéraux abrasifs pour le système d’injection d’eau, les injecteurs, le moteur et les catalyseurs.
[0006] L’approvisionnement en eau déionisée est généralement effectué par gravité, l’eau déionisée s’écoulant d’un orifice de remplissage situé à un point plus élevé, au sein du véhicule, que le réservoir.
[0007] Cependant, l’introduction d’un fluide autre que l’eau déionisée dans le système d’injection d’eau, par exemple de l’eau du robinet, n’est actuellement pas prise en considération dans les solutions actuelles, ce qui conduit à la détérioration du système d’injection d’eau, des injecteurs, du moteur et des catalyseurs. Par conséquent, lorsque cette mauvaise introduction est détectée, a posteriori, l’usure de certaines pièces a déjà eu lieu et une purge de tout le système est nécessaire.
[0008] L’invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un système d’interdiction sélective de passage d’un fluide pour une conduite de véhicule automobile, caractérisé en ce que le système comprend :
- un réservoir pour contenir le fluide à bord du véhicule, comprenant un orifice d’entrée de fluide, un orifice de sortie du fluide communiquant avec une ligne d’injection de fluide,
- optionnellement, un circuit de ventilation raccordé au réservoir,
- un dispositif de caractérisation du fluide permettant d’identifier des caractéristiques intrinsèques du fluide, et
- un dispositif de fermeture du système permettant en fonction des caractéristiques intrinsèques identifiées de bloquer le passage du fluide,
- le dispositif de fermeture du système étant disposé dans la ligne d’injection de fluide et/ou dans le circuit de ventilation.
[0009] Ainsi, le système selon l’invention permet de détecter les caractéristiques intrinsèques d’un fluide introduit dans un système d’injection de fluide et, le cas échéant, d’interdire le passage à ce fluide, s’il ne correspond pas un fluide prédéterminé. Autrement dit, le système selon l’invention permet de détecter l’introduction d’un fluide indésirable pour le système d’injection de fluide et/ou pour les systèmes connexes en liaison fluidiques avec ce dernier et de prévenir la propagation du fluide au sein des éléments du système d’injection de fluide, comme par exemple dans la ligne d’injection de fluide en aval du réservoir, et des systèmes connexes. Pour identifier si le fluide introduit correspond à un fluide prédéterminé, le dispositif de caractérisation du fluide mesure des valeurs de caractéristiques intrinsèques représentatives du fluide introduit. Les caractéristiques intrinsèques mesurées peuvent être toutes des caractéristiques intrinsèques représentatives d’un fluide. A titre d’exemples non limitatifs, les caractéristiques intrinsèques représentatives d’un fluide peuvent être sa conductivité électrique, son impédance, sa capacité, la célérité du son dans le fluide, sa viscosité dynamique. A contrario et à titre d’exemples, le niveau et le débit d’un fluide ne sont pas des caractéristiques intrinsèques du fluide. Lorsque les valeurs des caractéristiques intrinsèques détectées ne correspondent pas à celles d’un fluide prédéterminé, le dispositif de fermeture du système bloque le passage du fluide et, par extension, il permet également le blocage du passage du fluide au sein du système d’injection de fluide et des systèmes connexes.
[0010] Avantageusement, le dispositif de caractérisation du fluide comprend au moins un capteur apte à mesurer une première caractéristique intrinsèque du fluide et/ou une deuxième caractéristique intrinsèque du fluide, la première caractéristique intrinsèque et la deuxième caractéristique intrinsèque étant différentes l’une de l’autre.
[001 1] Ainsi, la caractérisation du fluide par le dispositif de caractérisation repose sur deux caractéristiques intrinsèques du fluide différentes, ce qui rend l’identification finale du fluide introduit dans le système plus fiable.
[0012] Avantageusement, le dispositif de caractérisation du fluide comprend un premier capteur apte à mesurer la première caractéristique intrinsèque du fluide et un second capteur apte à mesurer la seconde caractéristique intrinsèque du fluide.
[0013] Ainsi, les caractéristiques intrinsèques du fluide sont mesurées par deux capteurs différents, ce qui offre plus de possibilité quant à la mesure de ces deux caractéristiques intrinsèques. En effet, les deux capteurs peuvent mettre en oeuvre des technologies différentes et, par conséquent, mesurer des caractéristiques intrinsèques diverses et variées. Les deux capteurs peuvent également être disposés à des endroits différents au sein du système. Cette disposition différente des deux capteurs peut s’expliquer par la nécessité d’un positionnement particulier d’un des capteurs, au sein de l’un des organes du système, pour effectuer une mesure d’une caractéristique intrinsèque particulière du fluide.
[0014] Avantageusement, au moins un des capteurs est un capteur de qualité apte à mesurer la conductivité électrique du fluide et/ou son impédance.
[0015] Ainsi, il est possible de définir avec plus de précision et de certitudes le fluide qui est introduit dans le système car la conductivité électrique et l’impédance des fluides sont des caractéristiques intrinsèques qui permettent de différencier des fluides de manière très précise.
[0016] Avantageusement, au moins un des capteurs est disposé au sein de la conduite.
[0017] Ainsi, le capteur peut identifier la ou les caractéristiques intrinsèques du fluide plus facilement, au sein du système, ce qui permet une caractérisation du fluide plus rapide. En effet, un capteur positionné au sein d’une conduite traversée par le fluide peut réaliser la mesure plus facilement. Dès lors, le blocage du passage du fluide par le dispositif de fermeture du système selon l’invention peut être mis en oeuvre de manière plus précoce lorsque le fluide introduit est un fluide indésirable, ce qui permet d’éviter une propagation plus importante du fluide à un stade précoce de son introduction. En conséquence, il est possible d’éviter de devoir remplacer ou purger l’ensemble du système d’injection en cas d’une introduction d’un liquide indésirable.
[0018] Avantageusement, le système comprend une tubulure de remplissage raccordée sur l’orifice d’entrée de fluide du réservoir, au moins un des capteurs étant disposé dans la tubulure de remplissage.
[0019] Ainsi, le capteur peut être, de préférence, disposé en amont du réservoir, dans la tubulure de remplissage, par référence à la direction du fluide lors du remplissage du réservoir, ce qui permet de réaliser la mesure à un stade très précoce du remplissage du réservoir.
[0020] Avantageusement, la tubulure de remplissage comprend une cavité de réception du fluide par gravité, au moins un des capteurs étant disposé dans la cavité.
[0021] Ainsi, lors du remplissage du réservoir par un fluide, celui-ci est reçu dans la cavité par gravité, ce qui permet d’immédiatement déterminer si le fluide de remplissage est un fluide indésirable, indépendamment de la quantité de fluide ajoutée dans le réservoir. De plus, dans le cas où le fluide de remplissage est un fluide indésirable par exemple dont la conductivité est différente de celle du fluide autorisé, la disposition d’au moins un des capteurs dans la cavité permet de détecter l’introduction de ce fluide indésirable. De plus, la mesure effectuée par un capteur peut être influencée par la miscibilité du fluide déjà présent dans le réservoir et du fluide de remplissage et par l’homogénéité du mélange. Une telle disposition permet ainsi de détecter la présence de fluide indésirable non miscible avec le fluide déjà présent dans le système, du fait que lors du remplissage, le fluide de remplissage remplace le cas échéant le fluide présent dans la cavité.
[0022] Avantageusement, le dispositif de fermeture du système comprend au moins une électrovanne.
[0023] Ainsi, le blocage du passage du fluide indésirable peut être commandé électriquement, ce qui permet un blocage efficace et sécurisé du fluide.
[0024] Avantageusement, le dispositif de fermeture du système comprend au moins une pompe, par exemple, une électropompe, apte à pomper le fluide du réservoir et l’envoyer vers la ligne d’injection. De préférence, la pompe est disposée dans la ligne d’injection. De préférence, la pompe est réversible.
[0025] Ainsi, le blocage du passage du fluide indésirable peut être commandé par l’arrêt de la pompe, ce qui permet un blocage efficace et sécurisé du fluide. Dans le cas d’une pompe réversible, le blocage du passage du fluide indésirable peut être commandé par le fonctionnement en sens inverse de la pompe, ce qui permet d’utiliser une pompe étanche ou non étanche. Un autre avantage de la pompe réversible est qu’elle permet de purger la ligne d’injection. En effet, une purge peut s’avérer nécessaire quand, malgré l’arrêt de la pompe, du fluide circule dans la ligne d’injection. Ceci peut se produire, par exemple, lorsqu’une dépression apparait en amont du moteur ou qu’un injecteur est ouvert.
[0026] Avantageusement, au moins une électrovanne est disposée dans la ligne d’injection. De préférence, la au moins une électrovanne est disposée en aval du dispositif de caractérisation de fluide selon la direction d’injection. [0027] Ainsi, lorsque le fluide introduit est caractérisé comme un fluide indésirable pour le système d’injection de fluide et pour son injection aux systèmes connexes du véhicule, le blocage du liquide peut se faire très rapidement au sein de la ligne d’injection, dont la section relativement faible permet un blocage rapide et efficace.
[0028] Avantageusement, le circuit de ventilation comprend une ligne de ventilation, dans laquelle est disposée au moins une électrovanne. De préférence, la au moins une électrovanne est disposée en aval du dispositif de caractérisation du fluide selon la direction d’évacuation d’air. De préférence, la ligne de ventilation est disposée séparément de la tubulure de remplissage.
[0029] Ainsi, lorsque le fluide introduit est caractérisé comme un fluide indésirable pour le système d’injection de fluide et pour son injection aux systèmes connexes du véhicule, le blocage du liquide peut se faire très rapidement via la ligne de ventilation, dont la section relativement faible permet un blocage rapide et efficace. Ainsi, il est alors possible d’arrêter, indirectement dans ce cas, le remplissage du réservoir par le fluide indésirable. En effet, lorsque l’électrovanne obture complètement la section de passage de l’air de la ligne de ventilation au sein du circuit de ventilation et que le fluide est introduit de manière hermétique dans le réservoir, c’est-à-dire sans possibilité à l’air contenu dans le réservoir de s’échapper par la tubulure de remplissage, le fluide ne peut plus s’écouler par gravité et atteindre le réservoir. Cette deuxième solution permet de stopper l’approvisionnement du réservoir rapidement, et ce, sans positionner un nouvel élément au sein de la tubulure de remplissage, ce qui permet de ne pas en réduire la section de passage par laquelle peut s’écouler le fluide, par exemple de l’eau déionisée, comme cela peut parfois être le cas lors de l’utilisation d’électrovannes volumineuses.
[0030] Avantageusement, le réservoir est configuré pour contenir de l’eau, et la ligne d’injection de fluide est une ligne d’injection d’eau. En particulier, l’eau peut être de l’eau déionisée.
[0031] L’invention a aussi pour objet un procédé d’interdiction sélective de passage d’un fluide dans un système selon l’invention, le procédé comprenant au moins les étapes de :
- mesure d’au moins deux caractéristiques intrinsèques du fluide au moyen du dispositif de caractérisation du fluide ;
- fermeture, au moyen du dispositif de fermeture, d’une section d’une conduite du système en fonction des caractéristiques intrinsèques mesurées au moyen du dispositif de caractérisation du fluide.
[0032] Ainsi, le procédé de l’invention, permet de caractériser le fluide avec plus de certitudes et ensuite, d’en interdire sa propagation en fermant la section d’une conduite du système. Cette interdiction peut être directe, par exemple lors de la fermeture de la ligne d’injection de fluide du système. L’interdiction peut également être de nature indirecte, par exemple, lorsque la conduite dont la section est fermée est une ligne de ventilation du circuit de ventilation du système.
[0033] Avantageusement, l’étape de mesure débute après la détection d’un évènement de remplissage de la tubulure de remplissage.
[0034] Ainsi, l’étape de mesure des caractéristiques du fluide peut être réalisée très rapidement, ce qui permet d’effectuer l’étape de fermeture de la section d’une conduite plus rapide, lorsque le fluide introduit ne présente pas des caractéristiques dont les valeurs correspondent aux valeurs prédéterminées. L’évènement de remplissage peut, par exemple, être détecté à l’aide d’un capteur positionné dans la tubulure de remplissage, ce capteur étant configuré pour détecter l’ouverture d’une trappe de remplissage ou encore la présence d’un liquide en lieu et place de l’air présent au sein de la tubulure de remplissage.
[0035] Avantageusement, l’étape de fermeture débute lorsque les valeurs des caractéristiques intrinsèques mesurées diffèrent de valeurs prédéterminées.
[0036] Ainsi, il est défini à l’avance les valeurs acceptables de caractéristiques intrinsèques d’un fluide considéré comme ne détériorant pas les systèmes du véhicule dans lesquels il sera mis en oeuvre.
[0037] Avantageusement, les valeurs prédéterminées sont des valeurs de caractéristiques intrinsèques de l’eau déionisée.
[0038] L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :
- la figure 1 est un schéma illustrant un système d’interdiction sélective selon un premier mode de réalisation ;
- la figure 2 est un schéma illustrant un système d’interdiction sélective selon un deuxième mode de réalisation ;
- la figure 3 est un schéma illustrant un système d’interdiction sélective selon un troisième mode de réalisation ;
- la figure 4 illustre une partie d’un système d’interdiction sélective selon un mode de réalisation particulier.
[0039] On va décrire un système d’interdiction sélective 1 d’un fluide 12 pour une conduite 16, 18 de véhicule automobile (non représenté) selon plusieurs modes de réalisation de l’invention. Le système d’interdiction sélective 1 comprend un dispositif de caractérisation du fluide 2 permettant d’identifier des caractéristiques du fluide 12. Ce système 1 comprend également un dispositif de fermeture du système 3 permettant en fonction des caractéristiques identifiées de bloquer le passage du fluide 12.
[0040] Comme représenté aux figures 1 à 3, le dispositif de caractérisation du fluide 2 et le dispositif de fermeture du système 3 sont positionnés au sein d’un système d’interdiction sélective 1 , lequel comprend un système d’injection d’eau 10 qui comprend un réservoir 11 apte à stocker le fluide 12 introduit via la tubulure de remplissage 13. La tubulure de remplissage 13, raccordée à un orifice d’entrée de fluide du réservoir 11 , présente un orifice d’entrée 14 par lequel le fluide 12 peut être introduit dans la tubulure de remplissage 13, par exemple par l’intermédiaire d’un pistolet de remplissage ou d’un tuyau conduisant le fluide 12 en provenance d’un système amont du véhicule. Le système d’injection d’eau 10 est également pourvu d’un circuit de ventilation 15, constitué entre autres choses d’une ligne de ventilation 16 et d’une vanne 17. Le système d’injection d’eau 10 comprend aussi un circuit d’injection du fluide 12 uniquement représenté par sa ligne d’injection 18 et sa vanne 19. Dans un circuit fluidique classique, le fluide 12 est introduit par l’orifice d’entrée 14 de la tubulure de remplissage 13 et s’écoule à travers cette dernière jusqu’au réservoir 11 , dans lequel le fluide 12 est stocké. Lors de l’introduction du fluide 12, le réservoir 11 est ventilé grâce au circuit de ventilation 15, afin d’évacuer l’air présent au sein du réservoir de sorte que ce dernier n’atteigne pas une valeur de pression trop élevée, qui empêcherait toute introduction supplémentaire de fluide 12 dans le réservoir 11. Autrement dit, l’air présent dans le réservoir 11 lors de son remplissage, est évacué par la ligne de ventilation 16 selon la direction d’évacuation d’air représentée par la flèche F1 , lorsque la vanne 17 n’en obstrue pas l’accès. Enfin, lorsque l’injection de fluide 12 stocké dans le réservoir 11 , en l’occurrence l’eau déionisée, est requise au niveau du collecteur d’admission ou des cylindres du moteur (non représentés), l’eau déionisée est pompée par une pompe (non représentée) et envoyée vers la ligne d’injection 18 en aval du réservoir 11 , lorsque la vanne 19 n’en obture par l’accès, le tout selon la direction d’injection représentée par la flèche F2.
[0041] Selon un premier mode de représentation de l’invention, représenté à la figure 1 , le dispositif de caractérisation du fluide 2 comprend un unique capteur 4 disposé au sein de la tubulure de remplissage 13 du système d’injection d’eau 10. Le capteur 4 est un capteur capable de réaliser des mesures relatives à au moins deux caractéristiques intrinsèques différentes du fluide 12. Le capteur 4 est un capteur de qualité et est apte à mesurer la conductivité électrique du fluide et/ou son impédance. Le dispositif de caractérisation du fluide 2 comprend également une unité de traitement (non représentée) qui commande le capteur 4, récolte et traite les mesures afin d’identifier le fluide 12 introduit dans la tubulure de remplissage 13. Le dispositif de fermeture 3 du système 1 comprend une électrovanne 7 disposée dans la ligne d’injection 18. L’électrovanne 7 du dispositif de fermeture 3 est positionnée au sein de la ligne d’injection 18, par exemple en aval du dispositif de caractérisation du fluide 2 selon la direction d’injection F2, en particulier en aval du capteur 4. L’électrovanne 7 empêche ainsi toute propagation du fluide à des systèmes connexes du véhicule, en aval de la ligne d’injection, notamment le collecteur d’admission d’air ou les cylindres du moteur. Ce positionnement permet en outre de désengorger la tubulure de remplissage 13, au sein de laquelle un capteur 4 ou d’autres éléments peuvent être positionnés, tout en permettant de bloquer le passage du fluide 12, Cette électrovanne 7 est aussi commandée par l’unité de traitement. Lorsque les caractéristiques intrinsèques identifiées indiquent que le fluide 12 introduit dans la tubulure de remplissage 13 est différent de l’eau déionisée, alors l’unité de traitement commande la fermeture de l’électrovanne 7. La fermeture de l’électrovanne 7 permet le blocage du passage du fluide 12 indésirable qui ne peut, dès lors, pas s’écouler dans la ligne d’injection 18 et se propager aux autres organes du système d’injection d’eau 10. Par conséquent, il n’est pas nécessaire de recourir à une purge de la ligne d’injection 18.
[0042] L’électrovanne 7 peut également être disposée au sein de toute autre conduite du système d’injection d’eau 10, dont la fermeture de sa section a pour conséquence l’absence de propagation du fluide 12 au sein du système d’injection d’eau 10 et, par voie de conséquence, au sein d’autres systèmes du véhicule.
[0043] Par ailleurs, dans des variantes de l’invention non représentées, le dispositif de fermeture 3 peut comprendre, en lieu et place de l’électrovanne 7, tout organe de fermeture connu de l’homme du métier et dont la fermeture peut à la fois être commandée à distance et sur demande et permet le blocage du passage du fluide. Par exemple, l’organe de fermeture peut être constitué au moins partiellement par un matériau présentant un fort coefficient de dilatation au contact de certains fluides particulièrement indésirables pour le système d’injection d’eau, comme le diesel. Le gonflement de la partie de l’organe de fermeture engendre un blocage progressif du fluide au sein de la conduite. Alternativement, un tel organe de fermeture comprenant une partie apte à se dilater comprend un dispositif pourvu d’un ressort dont le mouvement, déclenché par la partie dilatée de l’organe de fermeture, a pour effet le blocage du passage du fluide.
[0044] Les éléments communs à tous les modes de réalisation de l’invention ont été référencés avec les mêmes numéros que ceux du premier mode de réalisation (figure 1 ).
[0045] Dans un deuxième mode de réalisation du système 1 de l’invention (figure 2), le dispositif de caractérisation 2 du fluide 12 comprend un premier capteur 4, positionné dans la tubulure de remplissage 13, et un deuxième capteur 5, positionné dans le réservoir 11. Le premier capteur 4 est apte à mesurer une première caractéristique du fluide et le deuxième capteur 5 est apte à mesurer une deuxième caractéristique du fluide. Le premier capteur 4 est par exemple un capteur de qualité apte à mesurer la conductivité électrique du fluide, tandis que le deuxième capteur de qualité est apte à mesurer son impédance. Dans ce mode de réalisation, l’électrovanne 7 du dispositif de fermeture 3 est positionnée au sein de la ligne de ventilation 16, par exemple en aval du dispositif de caractérisation du fluide 2 selon la direction d’évacuation d’air F1 , en particulier en aval de de chaque capteur 4, 5. Ce positionnement permet de désengorger la tubulure de remplissage 13, au sein de laquelle un capteur 4 ou d’autres éléments peuvent être positionnés, tout en permettant de bloquer le passage du fluide 12, de manière indirecte, en empêchant la ventilation du réservoir 11. Cette action a également pour conséquence que le fluide ne peut se propager à d’autres organes du système d’injection d’eau 10 ou à des systèmes connexes du véhicule.
[0046] Dans un troisième mode de réalisation (figure 3), le dispositif de caractérisation du fluide 2 comprend en outre un troisième capteur 6. Ce troisième capteur 6 est ici positionné au sein de la ligne d’injection 18 et permet de mesurer une troisième caractéristique du fluide 12 ou de confirmer la première caractéristique mesurée par le premier capteur 4 et/ou la deuxième caractéristique mesurée par le deuxième capteur 5. Dans ces deux cas de figure, la caractérisation du fluide 12 est réalisée de manière plus précise. Dans ce mode de réalisation, l’électrovanne 7 du dispositif de fermeture 3 est positionnée au sein de la ligne d’injection 18, par exemple en aval du dispositif de caractérisation du fluide 2 selon la direction d’injection F2, en particulier en aval de de chaque capteur 4, 5, 6. L’électrovanne 7 empêche ainsi toute propagation du fluide à des systèmes connexes du véhicule, en aval de la ligne d’injection, notamment le collecteur d’admission d’air ou les cylindres du moteur.
[0047] Dans un mode de réalisation particulier illustré sur la figure 4, lequel est compatible avec les trois modes de réalisation précédemment décrits, la tubulure de remplissage 13 comporte une cavité 21. Dans un circuit fluidique classique, le fluide 12 est introduit par l’orifice d’entrée 14 de la tubulure de remplissage 13 et s’écoule à travers cette dernière jusqu’au réservoir 11 , dans lequel le fluide 12 est stocké. Dans ce mode de réalisation, le fluide 12 s’écoule par gravité dans la cavité 21 , laquelle reçoit ainsi le fluide 12 par gravité.
[0048] Comme illustré sur la figure 4, un capteur 4 du dispositif de caractérisation du fluide 2 est disposé dans la cavité 21 de réception du fluide 12 par gravité. Ainsi, lors du remplissage du réservoir 11 par un fluide 12, celui-ci est reçu dans la cavité 21 par gravité, ce qui permet d’immédiatement déterminer si le fluide 12 de remplissage est un fluide indésirable. Le fluide s’écoule ensuite à travers la tubulure de remplissage 13 jusqu’au réservoir 11.
[0049] On utilise le système d’interdiction sélective de passage d’un fluide 1 comme suit. Des mesures d’au moins deux caractéristiques intrinsèques du fluide 12 sont réalisées par le dispositif de caractérisation 2 et la fermeture d’une section d’une conduite du système d’injection d’eau 10 est commandée en fonction des caractéristiques intrinsèques mesurées. Autrement dit, si les caractéristiques intrinsèques mesurées diffèrent de valeurs prédéterminées relatives à des caractéristiques intrinsèques de l’eau déionisée, le dispositif de fermeture du système 3 est actionné dans le but de bloquer le passage du fluide 12. Avantageusement, les mesures des caractéristiques du fluide 12 débutent après la détection d’un évènement de remplissage de la tubulure de remplissage 13 du système d’injection d’eau 10. La détection de l’évènement de remplissage peut être mise en oeuvre par tout moyen connu de l’homme du métier, tel que l’ouverture d’une trappe de remplissage ou encore la détection de la présence d’un liquide par l’un des capteurs présents dans le système.
[0050] Bien que l’invention ait été présentée avec un fluide comme de l’eau ou de l’eau déionisée, il est également possible de réaliser l’invention avec un autre fluide, comme par exemple une solution aqueuse d’urée ou d'un précurseur d'ammoniac, un carburant, un liquide lave-glace, un liquide de frein, un liquide de dégivrage, un liquide de refroidissement, une huile.
Liste des références
1 système d’interdiction sélective de passage d’un fluide
2 dispositif de caractérisation du fluide
3 dispositif de fermeture du système
4 premier capteur
5 deuxième capteur
6 troisième capteur
7 électrovanne
10 système d’injection d’eau
11 surface à peindre de la pièce de carrosserie
12 fluide
13 tubulure de remplissage
14 orifice d’entrée de la tubulure de remplissage 13
15 circuit de ventilation
16 ligne de ventilation
17 vanne
18 ligne d’injection
19 vanne
21 cavité

Claims

REVENDICATIONS
1. Système (1 ) d’interdiction sélective de passage d’un fluide (12) pour une conduite (16, 18) de véhicule automobile, caractérisé en ce que le système (1 ) comprend :
- un réservoir (11 ) pour contenir le fluide (12) à bord du véhicule, comprenant un orifice d’entrée de fluide, un orifice de sortie du fluide communiquant avec une ligne d’injection de fluide (18),
- optionnellement, un circuit de ventilation (15) raccordé au réservoir (11 ),
- un dispositif de caractérisation du fluide (2) permettant d’identifier des caractéristiques intrinsèques du fluide (12), et
- un dispositif de fermeture du système (3) permettant en fonction des caractéristiques identifiées de bloquer le passage du fluide (12),
le dispositif de fermeture du système (3) étant disposé dans la ligne d’injection de fluide (18) et/ou dans le circuit de ventilation (15).
2. Système (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de caractérisation du fluide (2) comprend au moins un capteur (4, 5, 6) apte à mesurer une première caractéristique intrinsèque du fluide (12) et/ou une deuxième caractéristique intrinsèque du fluide (12), la première caractéristique intrinsèque et la deuxième caractéristique intrinsèque étant différentes l’une de l’autre.
3. Système (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif de caractérisation du fluide (2) comprend un premier capteur (4) apte à mesurer la première caractéristique intrinsèque du fluide (12) et un second capteur (5) apte à mesurer la seconde caractéristique intrinsèque du fluide (12).
4. Système (1 ) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel au moins un des capteurs (4, 5, 6) est un capteur de qualité apte à mesurer la conductivité électrique du fluide (12) et/ou son impédance.
5. Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel au moins un des capteurs (4, 5, 6) est disposé au sein de la conduite (16, 18).
6. Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, lequel comprend une tubulure de remplissage (13) raccordée sur l’orifice d’entrée de fluide du réservoir (11 ), au moins un des capteurs (4, 5, 6) étant disposé dans la tubulure de remplissage (13).
7. Système (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel la tubulure de remplissage (13) comprend une cavité (21 ) de réception du fluide (12) par gravité, au moins un des capteurs (4, 5, 6) étant disposé dans la cavité (21 ).
8. Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de fermeture du système (3) comprend au moins une électrovanne (7).
9. Système (1 ) selon la revendication précédente, dans lequel au moins une électrovanne (7) est disposée dans la ligne d’injection de fluide (18), de préférence en aval du dispositif de caractérisation du fluide (2) selon la direction d’injection (F2).
10. Système (1 ) selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le circuit de ventilation (15) comprend une ligne de ventilation (16), dans laquelle est disposée au moins une électrovanne (7), de préférence en aval du dispositif de caractérisation du fluide (2) selon la direction d’évacuation d’air (F1 ).
11. Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le réservoir (11 ) est configuré pour contenir de l’eau, et dans lequel la ligne d’injection de fluide (18) est une ligne d’injection d’eau.
12. Procédé d’interdiction sélective de passage d’un fluide (12) dans un système (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le procédé comprenant au moins les étapes de :
- mesure d’au moins deux caractéristiques intrinsèques du fluide (12) au moyen du dispositif de caractérisation du fluide (2);
- fermeture, au moyen du dispositif de fermeture du système (3), d’une section d’une conduite (16, 18) du système (1 ) en fonction des caractéristiques intrinsèques mesurées au moyen du dispositif de caractérisation du fluide (2).
13. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le système (1 ) est conforme à l’une quelconque des revendications 6 à 11 , et dans lequel l’étape de mesure débute après la détection d’un évènement de remplissage de la tubulure de remplissage (13).
14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, dans lequel l’étape de fermeture débute lorsque les valeurs des caractéristiques intrinsèques mesurées diffèrent de valeurs prédéterminées.
15. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le système est conforme à la revendication 11 , et dans lequel les valeurs prédéterminées sont des valeurs de caractéristiques intrinsèques de l’eau déionisée (12).
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