FR3052185A1

FR3052185A1 - Procede de remplissage en fluide caloporteur d’un circuit de refroidissement

Info

Publication number: FR3052185A1
Application number: FR1655219A
Authority: FR
Inventors: Ludovic Lefebvre
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2017-12-08
Anticipated expiration: 2036-06-07
Also published as: WO2017212134A1; FR3052185B1

Abstract

Procédé de remplissage du type remplissage en après-vente d'un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile par un fluide caloporteur, le circuit de refroidissement étant rempli par gravité et présentant au moins un actionneur de thermomanagement. Dès une mise sous contact (Msc) dans le véhicule et avant le démarrage du moteur, il est détecté ou estimé (DnLR) un niveau de fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement et si le niveau de fluide caloporteur est au moins à un seuil de niveau prédéterminé, il est procédé au démarrage du moteur à combustion interne et à une stabilisation du régime au ralenti et il est ensuite procédé, d'une part, à une modification d'un ou de plusieurs paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne en vue d'accélérer une montée en température du fluide caloporteur (T°LR) et, d'autre part, à une commande dudit au moins un actionneur.

Description

PROCEDE DE REMPLISSAGE EN FLUIDE CALOPORTEUR D’UN CIRCUIT DE

REFROIDISSEMENT

[0001] L’invention concerne un procédé de remplissage en fluide caloporteur lors d’une opération de maintenance en après-vente d’un circuit de refroidissement pour un moteur à combustion interne doté d’une gestion thermique optimisée dans un véhicule automobile.

[0002] Le refroidissement par un fluide caloporteur d’un moteur à combustion interne de véhicule automobile est généralisé et présente, par rapport à un refroidissement par air, l’avantage d’une capacité d’évacuation de chaleur supérieure.

[0003] Comme fluide caloporteur il est fréquemment utilisé un mélange, comprenant une part d’eau pure et déminéralisée ou d’eau de ville adoucie, satisfaisant des exigences de pH, de résistivité électrique, de teneur maximale en éléments minéraux pouvant se déposer dans le circuit et modifier l'échange thermique, par exemple des ions calcium, silicium et magnésium, des chlorures et des bicarbonates. Un tel fluide caloporteur requiert l’absence de métaux dissous pouvant entraîner une corrosion galvanique avec les constituants du circuit de refroidissement, par exemple du fer ou du cuivre, ainsi que l’absence de micro-organismes pouvant causer la formation de gel dans le circuit.

[0004] Le mélange contient également un antigel, fréquemment à base d’éthylène glycol ou de propylène glycol, ou toute autre composé organique ou minéral ayant les propriétés ciblées notamment en termes de tenue au gel et aux hautes températures, d’échange thermique et de viscosité, afin d’en abaisser le point de congélation jusqu’à -20°C à -40°C selon sa concentration. Le mélange contient aussi des agents inhibiteurs de corrosion protégeant les constituants du bloc moteur, par exemple la culasse et le carter-cylindres et son circuit de refroidissement externe, notamment échangeurs, pompe à eau, ceci contre la corrosion à haute température.

[0005] L’adoption puis la généralisation du refroidissement par liquide de tels moteurs thermiques, aux dépens de refroidissement par air, s’est accompagnée d’un procédé relativement simple de remplissage des circuits de refroidissement des moteurs. Ce procédé se caractérise principalement par l’absence d’outillage spécifique, notamment d’appareil créant le vide dans le circuit de refroidissement ou se connectant à un calculateur du moteur à combustion interne ou de la chaîne de traction via la prise diagnostic ou d’appareil requérant un démontage excessif de pièces du sous capot ou du circuit caloporteur. Le procédé de remplissage peut aussi être réalisé par un non-spécialiste.

[0006] Un circuit de refroidissement de base comprend un noyau de fluide de refroidissement interne au moteur à combustion interne lui-même, relié à un radiateur, c’est-à-dire un échangeur thermique entre l’air extérieur et le fluide caloporteur, par deux tuyaux de refoulement et d’aspiration.

[0007] Le remplissage en fluide caloporteur s’effectue alors par un bouchon disposé en partie supérieure du radiateur de sorte qu’il soit le point le plus haut du circuit de refroidissement, lui-même par ailleurs doté de vis de purge implantées judicieusement sur le circuit de refroidissement afin que l’air puisse s’échapper du circuit et le liquide le remplacer.

[0008] Il se développe une complexification continue de l’architecture de ces circuits de refroidissement avec, notamment, l’ajout d’échangeurs air/fluide de refroidissement ou aérotherme dans l’habitacle pour en assurer le chauffage, d’échangeurs eau/huile de lubrification des pièces mobiles internes au moteur à combustion interne ou à la transmission, d’échangeurs eau/gaz d’échappement pour une ligne de recirculation des gaz d’échappement à l’admission d’air du moteur appelée ligne RGE servant à la dépollution à la source du moteur à combustion interne, tuyaux caloporteurs se prolongeant sous la caisse du véhicule pour le réchauffage du carburant ou vers des groupes de chauffage additionnels dans le cas de véhicules de transport collectif ou bus ou vers des composants électriques lorsque la chaîne de traction est hybride avec une génératrice électrique, etc.

[0009] De plus, il se produit une évolution de style des véhicules automobiles depuis l’origine, en réponse notamment aux contraintes sécuritaires réglementaires, par exemple capots plongeants de sorte que le radiateur n’est plus le point haut du circuit et besoin de pressurisation et de dégazage en fonctionnement de ces circuits de refroidissement. Ceci généralise un recours à des vases d’expansion ou boîtes de dégazage dont le niveau minimal est le point le plus haut du circuit caloporteur.

[0010] Malgré cette complexification et cette évolution, l’homme du métier a toujours réussi à permettre un remplissage relativement simple de ces circuits de refroidissement et à maintenir actif le procédé de remplissage originel. Un tel procédé de remplissage en liquide des circuits de refroidissement montre néanmoins ses limites.

[0011] Il est d’abord nécessaire, pour garantir un remplissage parfait en fluide caloporteur, sans poches ou bulles d’air résiduelles, une fois le circuit rempli par gravité le moteur étant froid pour éviter tout risque de brûlure de l’opérateur, de démarrer et faire tourner le moteur à combustion interne afin, d’une part, d’entraîner la pompe à eau pour mettre en circulation le liquide puis, d’autre part, de le faire monter en température jusqu’à provoquer l’ouverture d’un thermostat afin d’assurer le remplissage et le dégazage du radiateur.

[0012] En effet, l’air piégé dans le circuit de refroidissement pourrait se dissoudre dans le fluide caloporteur, s’expanser avec la température régnant dans le circuit pour provoquer le refoulement et le rejet de liquide à l’extérieur de la boîte de dégazage ou se coincer dans les interstices du noyau de la culasse pour en dégrader le refroidissement. Ce procédé de remplissage conventionnel en liquide des circuits de refroidissement requiert donc, à un moment donné de son processus, que le moteur tourne et chauffe sous charge quasiment nulle puisque le moteur tourne alors à vide sans entraîner en rotation les roues du véhicule.

[0013] Or, l’amélioration continue des rendements des moteurs thermiques de dernière génération allonge sensiblement le temps de montée en température du moteur à combustion interne jusqu’à en provoquer l’ouverture du thermostat, que ne favorise pas la réalisation du procédé de remplissage alors que le capot du compartiment moteur est nécessairement ouvert, ceci particulièrement dans une ambiance thermique extérieure, par exemple atelier en intérieur du garage ou véhicule à l’extérieur l’hiver, pouvant être sous 0°C.

[0014] Même par une température ambiance de 10 à 20°C et d’autant plus en deçà de cette température, la montée en température dans ces conditions du moteur froid jusqu’à la pleine ouverture de son thermostat peut prendre de 30 minutes à près d’une heure.

[0015] Des dispositifs de thermomanagement du circuit de refroidissement des moteurs à combustion interne, principalement un thermostat piloté électriquement, ou des systèmes tels que décrits dans les documents FR2944321, WO2001/57374 ou FR2956158, ont été développés ces vingt dernières années. Certains dispositifs accélèrent la phase de montée en température du circuit de refroidissement, notamment en coupant la circulation de liquide en interne du moteur à combustion, ce qui nuit à son remplissage.

[0016] Tous les dispositifs présentent, lors de faibles sollicitations du moteur à combustion interne, comme c’est le cas en phase de remplissage de son circuit, une augmentation de la température d’ouverture de la voie vers le radiateur, depuis un seuil de 80 à 90°C jusqu’à un niveau dépassant 100°C (102 à105°C).

[0017] Outre l’augmentation de la durée de la montée en température du liquide jusqu’à ces seuils, ces dispositifs présentent le risque d’un échec de la procédure de remplissage qui se déroule à pression atmosphérique, le bouchon de la boîte de dégazage étant enlevé pour permettre au liquide fourni extérieurement de pénétrer dans le circuit. Le tableau ci-dessous présente l’évolution des températures d’ébullition et de congélation du fluide caloporteur en fonction de sa teneur en éthylène-glycol, pour différentes altitudes et pressurisations.

[0018] Le fluide caloporteur a une teneur en éthylène-glycol comprise entre 30% et 50%, et plus généralement de 40 à 50%, afin en premier lieu d’assurer la tenue au gel dans des environnements extérieurs froids.

[0019] Le fluide caloporteur, outre l’eau déminéralisée et l’éthylène glycol, comprend aussi des inhibiteurs de corrosion dont la concentration ne peut être, de façon rationnelle économiquement, dissociée de celle de l’antigel. Il n’est ainsi pas possible, pour des usages en zones géographiques où l’on ne descend guère sous -10°C mais pouvant atteindre des températures extérieures dépassant 40°C, d’obtenir à un prix semblable à celui de l’état de l’art, un fluide caloporteur ayant une teneur en antigel de 30% et une concentration en inhibiteurs représentative de ce qu’elle serait avec un antigel dilué à 50%. Ainsi, la teneur en glycol de 50% caractérise également celle en inhibiteurs de corrosion dans le liquide et sa capacité de protection du moteur à chaud.

[0020] Par ailleurs, les circuits de refroidissement des motorisations modernes sont pressurisés à une valeur comprise entre 1 bar et 1.4 bar en fonctionnement pour garantir un fonctionnement possible à des températures de fluide caloporteur élevées pour assurer une capacité d’échange thermique importante en ménageant un écart de température plus important entre le fluide caloporteur à refroidir et l’air extérieur de refroidissement.

[0021] Le remplissage du circuit de refroidissement s’effectuant à la pression atmosphérique, qualifiée de pressurisation nulle dans le tableau ci-dessus, elle-même sensible à l’altitude, la procédure associée ne doit pas provoquer de rejet de liquide à des températures pouvant brûler l’opérateur, ni en dernier lieu atteindre les températures d’ébullition du fluide caloporteur compte tenu de sa teneur en antigel, de la pression atmosphérique et de l’altitude.

[0022] Or, sous la faible sollicitation du moteur à combustion interne pendant la phase de remplissage de son circuit de refroidissement, la branche vers le radiateur commence à s’ouvrir à une température de 97°C à 105°C, provoqiant l’impossibilité de remplir le circuit de refroidissement dans ces conditions.

[0023] Le document WO2011/099899 propose un procédé de remplissage en fluide caloporteur du circuit d’un moteur à combustion interne, permettant d’aspirer l’air du circuit par génération de vide. Ce procédé réalise un remplissage rapide et sans air résiduel et s’affranchit de la nécessité de démarrer le moteur à combustion interne pour provoquer la circulation interne du liquide et sa montée en température pour ouvrir toutes les branches du circuit, notamment la branche vers le radiateur.

[0024] Ce procédé s’affranchit ainsi de tout risque de brûlure et d’échec par ébullition du fluide caloporteur. Cependant, ce procédé requiert un appareillage onéreux générant le vide dans le circuit et n’est donc pas accessible à un intervenant non spécialisé.

[0025] Le problème à la base de la présente invention est de remplir en liquide caloporteur un circuit de refroidissement sans y laisser de poches ou bulles d’air résiduelles, de manière rapide et efficace, sans appareillage onéreux générant le vide et sans risque de brûlure pour l’opérateur, ni de rejet de liquide, ceci sans risque d’ébullition du fluide caloporteur rendant impossible le remplissage effectif du circuit.

[0026] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un procédé de remplissage du type remplissage en après-vente d’un circuit de refroidissement d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile par un fluide caloporteur, le circuit de refroidissement étant rempli par gravité, le circuit présentant au moins un actionneur de thermomanagement, caractérisé en ce que, dès une mise sous contact dans le véhicule et avant le démarrage du moteur à combustion interne, il est détecté ou estimé un niveau de fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement et si le niveau de fluide caloporteur est au moins à un seuil de niveau prédéterminé, il est procédé au démarrage du moteur à combustion interne et à une stabilisation du régime au ralenti et en ce qu’il est ensuite procédé, d’une part, à une modification d’un ou de plusieurs paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne en vue d’accélérer une montée en température du fluide caloporteur et, d’autre part, à une commande dudit au moins un actionneur.

[0027] L’effet technique est d’obtenir un raccourcissement de la durée de la phase de remplissage du circuit de refroidissement de type après-vente et surtout de la rendre efficace à coup sûr sans risque de brûlure pour l’opérateur et d’ébullition du fluide caloporteur, ce qui rendait impossible un remplissage effectif et satisfaisant du circuit.

[0028] Par ailleurs, la reconnaissance de la situation de vie du remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement associe le pilotage particulier des paramètres du moteur à combustion interne et des actionneurs du circuit de refroidissement thermomanagé en les dédiant spécifiquement à cette situation de vie, de sorte qu’il soit ainsi impossible de reproduire cette situation de vie en usage normal de son véhicule par l’utilisateur.

[0029] Par exemple, pour un thermostat piloté sans mise en œuvre du procédé, le thermostat piloté aurait naturellement commencé à s’ouvrir à une température proche de la température d’ébullition du liquide, ce qui nuirait au remplissage du circuit de refroidissement. Par le pilotage du thermostat conforme au procédé selon l’invention, la température de début d’ouverture peut être fortement abaissée. D’autre part, par la commande de paramètres du moteur à combustion interne, la montée en température du fluide caloporteur est fortement accélérée. Il s’ensuit que la durée de la phase de remplissage du circuit de refroidissement est fortement diminuée, d’un facteur deux à trois.

[0030] Il est obtenu un gain de temps, par raccourcissement de la durée du procédé de remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement par deux mesures, une accélération de la montée en température du fluide caloporteur et un abaissement de la température d’ouverture du thermostat. Il est aussi obtenu un avantage de qualité avec un remplissage sans échec du circuit thermomanagé. La sécurité du remplissage est garantie avec annulation du risque de brûlure pour l’opérateur et de rejet de fluide de refroidissement.

[0031] Avantageusement, avant la modification d’un ou de plusieurs paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne ou la commande dudit au moins un actionneur, il est reconnu une situation de vie de remplissage du circuit de refroidissement selon trois conditions de fonctionnement spécifiques, la première concernant une vitesse du véhicule devant être inférieure à un seuil de vitesse donné, la deuxième un régime moteur devant être supérieur à un seuil de régime donné et la troisième concernant un couple volonté du conducteur devant être inférieur à un seuil de couple, le couple volonté du conducteur étant représentatif de l’entraînement d’au moins un organe mis en œuvre lors du remplissage du circuit de refroidissement, ledit au moins un organe étant choisi parmi les organes suivants pris unitairement ou en combinaison : un alternateur, des organes de refroidissement comme une pompe à fluide de refroidissement, un thermostat piloté, un boîtier de sortie d’eau ou un groupe moto-ventilateur et si ces trois conditions sont remplies simultanément pendant une temporisation minimale donnée, la situation de vie de remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement est reconnue et il est passé à la modification d’un ou de plusieurs paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne ou à la commande dudit au moins un actionneur.

[0032] Avantageusement, ledit au moins un actionneur est sélectionné parmi une pompe à fluide de refroidissement, un thermostat piloté présent dans le circuit de refroidissement, un actionneur commandé mécatroniquement, le thermostat ou l’actionneur ouvrant et fermant la circulation de fluide caloporteur vers un radiateur, un groupe moto-ventilateur étant associé au radiateur.

[0033] Avantageusement, quand le thermostat piloté est présent dans le circuit de refroidissement, - dans un premier temps, il est procédé à une augmentation du débit de fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement en fonction du régime du moteur et à la modification d’un ou de paramètres du moteur conduisant à une dégradation du rendement du moteur sans que le thermostat soit piloté, jusqu’à ce que la température du fluide caloporteur soit supérieure à un premier seuil de température prédéterminé, - dans un deuxième temps succédant au premier temps quand la température du fluide caloporteur est supérieure au premier seuil, il est procédé à la désactivation de la dégradation du rendement du moteur, - dans un troisième temps succédant au deuxième temps quand la température du fluide caloporteur est supérieure à un deuxième seuil, il est procédé à l’activation du thermostat piloté avec une température de début d’ouverture du thermostat abaissée par rapport à une température d’ouverture nominale.

[0034] Avantageusement, - dans un quatrième temps succédant au troisième temps, quand la température du fluide caloporteur est supérieure à un troisième seuil, il est procédé à l’activation d’un groupe moto-ventilateur à petite vitesse, et, - dans un cinquième temps succédant au quatrième temps, quand la température du fluide caloporteur est inférieure à un quatrième seuil, il est procédé à l’arrêt du groupe moto-ventilateur.

[0035] Avantageusement, quand aucun thermostat piloté n’est présent et qu’au moins un actionneur commandé mécatroniquement est présent dans le circuit de refroidissement en ouvrant et fermant la circulation de fluide caloporteur vers un radiateur, lorsqu’un écart entre la température du fluide caloporteur à un instant donné et la température du fluide caloporteur lors du démarrage moteur est supérieure à un premier niveau d’écart de température, il est procédé à une ouverture progressive de la circulation de fluide caloporteur vers le radiateur.

[0036] Avantageusement, simultanément à l’ouverture progressive de circulation de fluide caloporteur vers le radiateur, il est procédé à une fermeture progressive de la circulation de fluide en dérivation du radiateur de sorte qu’un débit constant soit maintenu vers le moteur dans le circuit de refroidissement pendant les ouverture et fermeture respectives.

[0037] Avantageusement, quand l’écart entre la température du fluide caloporteur à un instant donné et la température du fluide caloporteur lors du démarrage moteur est supérieur à un deuxième niveau d’écart de température, il est procédé à l’activation d’un groupe moto-ventilateur à petite vitesse et, quand l’écart entre la température du fluide caloporteur à un instant donné et la température du fluide caloporteur lors du démarrage moteur est inférieur à un troisième niveau d’écart de température, il est procédé à l’arrêt du groupe moto-ventilateur.

[0038] Avantageusement, quand la température du fluide caloporteur n’est pas supérieure au deuxième ou troisième seuil ou inférieure au quatrième seuil ou quand l’écart entre température du fluide caloporteur et la température du fluide caloporteur lors du démarrage moteur n’est pas supérieur respectivement au premier ou au deuxième niveau d’écart de température ou inférieur au troisième niveau d’écart de température, l’étape précédente respective est répétée.

[0039] L’invention concerne aussi un circuit de refroidissement d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile, caractérisé en ce que le remplissage du circuit par un fluide caloporteur se fait conformément à un tel procédé de remplissage.

[0040] D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels : - les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques respectives d’un circuit de refroidissement pouvant mettre en œuvre le procédé de remplissage selon la présente invention, - les figures 3 et 4 sont des logigrammes d’un mode respectif selon la présente invention d’un procédé de remplissage par un fluide caloporteur d’un circuit de refroidissement, ceci respectivement avec ou sans thermostat piloté, - la figure 5 montre trois courbes avec en ordonnée un pourcentage d’ouverture respective d’une branche de radiateur, d’une branche de dérivation et d’une autre branche dans un circuit de refroidissement mettant en œuvre un procédé de remplissage selon la présente invention, des écarts de température étant visibles en abscisse, - la figure 6 montre les domaines d’application, en fonction de la température du liquide caloporteur et de la température extérieure, de trois dégradations du rendement moteur dont une forte, une faible et une nulle, - la figure 7 illustre la variation de la température du liquide caloporteur en fonction du temps avec ou sans dégradation du rendement moteur, - la figure 8 illustre deux courbes de levée d’ouverture d’un thermostat piloté en fonction de la température du fluide caloporteur correspondant respectivement à un thermostat alimenté électriquement ou non alimenté.

[0041] Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées.

[0042] En se référant aux figures 1 et 2, il est montré un circuit de refroidissement du moteur à combustion thermique d’un véhicule automobile. A la figure 1, une culasse 1 du moteur à combustion interne occupe une altitude intermédiaire entre un radiateur 15 et une boîte de dégazage 4 et est dotée sur un boîtier de sortie de fluide de refroidissement 3 d’un tuyau de dégazage 17 débouchant au-dessus du niveau maximal de fluide caloporteur dans la boîte de dégazage. Le radiateur 15 est alors doté d’un tuyau de dégazage 16 débouchant en-dessous du niveau minimal de fluide caloporteur dans la boîte de dégazage.

[0043] A la figure 2, le radiateur 15 occupe une altitude intermédiaire entre la culasse 1 du moteur à combustion interne et la boîte de dégazage 4. La culasse ne comporte pas de tuyau de dégazage. Le radiateur est alors doté d’un tuyau de dégazage 16 débouchant au-dessus du niveau maximal de fluide caloporteur dans la boîte de dégazage.

[0044] Au début du remplissage, le moteur à combustion interne est inactif, éteint et froid de sorte que toute action sur le circuit de refroidissement s’effectue sans risque de projection de liquide puisque celui-ci est à la température ambiante et à la pression atmosphérique. Le circuit de refroidissement est ouvert : le bouchon de pression-dépression 5 de la boîte de dégazage 4 est dévissé et l’opérateur visse sur le goulot un cylindre de charge.

[0045] Le cylindre de charge constitue une réserve de fluide caloporteur placée au-dessus de la boîte de dégazage 4. Il est équipé d’un adaptateur se vissant sur le goulot de la boîte de dégazage 4 et d’un obturateur mettant en communication les volumes de ce cylindre de charge avec le circuit de refroidissement du véhicule au niveau de la boîte de dégazage 4. Cet obturateur est initialement ouvert, ainsi que toutes les vis de purges, a minima celles indicées 8 et 9 respectivement installées en des points hauts locaux du circuit de refroidissement sur le boîtier de sortie de fluide de refroidissement 3 et en entrée ou en sortie du circuit aérotherme 10 au niveau de son passage à travers un tablier.

[0046] La vis de purge 8 implantée au point le plus haut du boîtier de sortie de fluide de refroidissement 3 dans son implantation véhicule a pour rôle de dégazer lors du remplissage du circuit la culasse 1 et le carter-cylindres 2 du moteur. Si le fluide caloporteur s’écoule par la vis de purge 8 implantée en sortie du moteur en un point haut, c’est que le moteur est en grande partie rempli de fluide caloporteur même si des poches d’air peuvent quand même avoir été piégées par la géométrie souvent complexe du noyau de fluide de la culasse 1.

[0047] Il peut être utilisé une sonde de température qui mesure lors du fonctionnement du moteur à combustion interne la température du fluide caloporteur. Cette sonde baigne continûment dans le fluide caloporteur pour que l’information qu’elle délivre soit fidèle à l’état thermique du moteur et ne soit pas faussée par la lecture de la température d’une éventuelle poche d’air coincée à son niveau. La vis de purge 8 implantée au point le plus haut du boîtier de sortie de fluide de refroidissement 3 dans son implantation véhicule a pour rôle de dégazer lors du remplissage du circuit cette sonde de température.

[0048] Le circuit de refroidissement comprend un thermostat 7 piloté. Dans cette opération de remplissage, il joue un rôle important car son ouverture permet de compléter le remplissage de la branche du circuit reliée au radiateur 15 par le tuyau 14 d’entrée radiateur et le tuyau de dégazage radiateur 16. Si une poche d’air est coincée à son niveau, sa lecture de la température du fluide caloporteur sera faussée et le thermostat 7 piloté ne s’ouvrira pas à la température voulue, faisant s’échouer la procédure de remplissage. La vis de purge 8 implantée au point le plus haut du boîtier de sortie de fluide de refroidissement 3 dans son implantation véhicule a pour rôle de dégazer lors du remplissage du circuit le thermostat 7 piloté.

[0049] La vis de purge 9 implantée au point le plus haut du circuit aérotherme a pour rôle de dégazer l’échangeur 10 se trouvant dans l’habitacle: si des poches d’air restaient coincées dans ce circuit, à l’usage des bruits d’écoulement seraient audibles dans l’habitacle et la prestation de chauffage serait dégradée voire absente.

[0050] Lors d’un procédé de remplissage, du fluide caloporteur est alors introduit dans le circuit par le cylindre de charge. Le fluide caloporteur se répand alors dans la boîte de dégazage 4 puis dans le reste du circuit via le tuyau de mise en charge 6 connecté à la pompe à fluide de refroidissement 13, alors inactive puisque le moteur ne tourne pas et à l’entrée du carter-cylindres 2. Le niveau de fluide caloporteur est maintenu à son niveau maximal dans le cylindre de charge pendant toute l’opération de remplissage.

[0051 ] Le circuit de refroidissement va donc se remplir par gravité au moins partiellement en fluide caloporteur qui s’écoule depuis la boîte de dégazage 4 et le tuyau de mise en charge 6 à la pompe à fluide de refroidissement 13 et dans le carter-cylindres 2 et la culasse 1 du moteur jusqu’à son boîtier de sortie de fluide de refroidissement 3, lui-même également rempli via le tube de dérivation 19 mettant en communication directe le boîtier de sortie de fluide de refroidissement 3 et la pompe à fluide de refroidissement 13.

[0052] Dans le même temps, le fluide caloporteur s’écoule par gravité dans le radiateur 15 par son tuyau de sortie 18 : l’air initialement dans le radiateur 15 en est chassé par le tuyau de dégazage 16 et est expulsé de la boîte de dégazage 4 et du cylindre de charge par la poussée d’Archimède.

[0053] Le tuyau d’entrée radiateur 14 est lui aussi au moins partiellement rempli, de l’air pouvant s’y trouver piégé selon son parcours dans l’implantation véhicule et en l’absence d’une vis de purge ouverte spécifiquement implantée sur son parcours. De même, le fluide caloporteur s’écoule par gravité dans le circuit aérotherme par les tuyaux de sortie 12 et d’entrée 11 en remplissant l’aérotherme 10. Ainsi, le fluide caloporteur introduit dans le circuit par le cylindre de charge en remplit tous ses constituants par gravité et grâce à la poussée d’Archimède, en chassant au fur et à mesure l’air par les vis de purge 8 et 9, qui sont successivement fermées par l’opérateur dès que du fluide caloporteur s’en écoule continûment.

[0054] A la fermeture de la dernière vis de purge, les vis 8 et 9 pouvant ne pas être les seules du circuit de refroidissement, l’opérateur complète éventuellement le niveau de fluide caloporteur dans le cylindre de charge de sorte qu’il soit toujours rempli à son niveau maximal. Ainsi, la hauteur de la colonne de fluide caloporteur que représente le cylindre de charge permet une légère pressurisation du circuit de refroidissement, facilitant son remplissage et l’expulsion des poches d’air résiduelles. La réserve de fluide caloporteur que constitue le cylindre de charge assure leur remplacement par du fluide caloporteur.

[0055] Dans le cadre de la présente invention, il est un procédé de remplissage d’un circuit de refroidissement par un fluide caloporteur du type remplissage en après-vente pour le refroidissement d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile. Un remplissage du type en après-vente regroupe tout remplissage conséquent du circuit de refroidissement rempli par gravité.

[0056] Le circuit présente au moins un actionneur de thermomanagement, par exemple un thermostat piloté. En se référant particulièrement aux figures 3 et 4, dès une mise sous contact Msc dans le véhicule et avant le démarrage du moteur à combustion interne, il est détecté ou estimé un niveau de fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement, ce qui est référencé DnLR. Ceci peut être fait par un détecteur de niveau de fluide caloporteur, s’il est présent alors implanté sous le niveau minimal du fluide caloporteur dans la boîte de dégazage qui détecte s’il baigne dans le fluide caloporteur. En alternative, une estimation peut être faite par l’opérateur par exemple selon la quantité de fluide caloporteur versée, ou par la lecture de l’altitude occupée par un flotteur implanté à l’intérieur de la boîte de dégazage dans le fluide caloporteur.

[0057] Dans la positive, si le niveau de fluide caloporteur est au moins à un seuil de niveau prédéterminé, le détecteur de niveau de fluide caloporteur transmet l’information associée et le démarrage du moteur à combustion interne est autorisé. Il est alors procédé au démarrage du moteur à combustion interne et à une stabilisation du régime au ralenti Dem ral. Ensuite, il est procédé, d’une part, à une modification d’un ou de paramètres du moteur en vue d’accélérer une montée en température du fluide caloporteur T°LR et, d’autre part, à une commande dudit au moins un actionneur.

[0058] Le pilotage particulier, d’une part, des paramètres du moteur à combustion interne, permet d’accélérer la montée en température du fluide caloporteur T°LR pour atteindre plus rapidement une température propice à l’ouverture du thermostat piloté ou d’un actionneur mécatronique, et d’autre part, des actionneurs du circuit de refroidissement thermomanagé ou du seuil d’ouverture du thermostat piloté, permet de l’abaisser à une température inférieure à ses seuils nominaux.

[0059] Dans la négative, si le niveau de fluide caloporteur est en dessous du seuil de niveau prédéterminé, le détecteur de niveau de fluide caloporteur transmet l’information associée et le démarrage du moteur à combustion interne n’est pas permis : le risque est alors de faire fonctionner le moteur à combustion interne alors que le niveau de fluide caloporteur est par conséquent insuffisant dans le circuit de refroidissement.

[0060] En effet, le niveau du fluide caloporteur dans la boîte de dégazage se trouve alors sous le détecteur de niveau de fluide caloporteur donc sous le niveau minimal requis. Il peut y avoir présence de poches d’air dans le circuit pouvant endommager le moteur à combustion interne, notamment lors du pilotage particulier des paramètres du moteur afin d’accélérer la montée en température du fluide caloporteur T°LR pour atteindre plus rapidement une température propice à l’ouverture du thermostat, ainsi que les constituants du circuit caloporteur, dont en particulier le thermostat piloté quand présent s’il est électriquement alimenté alors qu’il se trouve dans une poche d’air.

[0061] En cas d’absence de détecteur de niveau de fluide caloporteur, cette première étape peut être abandonnée ou estimée grossièrement par l’opérateur et le moteur à combustion interne est autorisé à démarrer. Préférentiellement, la climatisation de l’habitacle est désactivée, afin que le groupe moto-ventilateur ne se mette pas en marche et de ne pas entraîner le compresseur de climatisation. Le pulseur d’air habitacle est également préférentiellement coupé pour ne pas ralentir la montée en température du fluide caloporteur T°LR.

[0062] Une deuxième étape consiste à détecter la situation de vie de remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement. L’identification de ce mode n’est pas liée à une requête de diagnostic mais à la réunion d’au moins trois conditions de fonctionnement spécifiques.

[0063] La première condition est que la vitesse du véhicule VV doit être inférieure à un seuil de vitesse APV_Vvhl donné, par exemple strictement nulle, ou inférieure à 3km/h pour prendre en compte la précision du capteur de vitesse véhicule.

[0064] La deuxième condition est que le régime moteur N doit être supérieur à un seuil APVNmot donné, par exemple 1450tr/min. Le régime moteur est continûment maintenu à un niveau minimal afin d’imposer un débit, une vitesse et une pression de fluide caloporteur suffisants dans le circuit de refroidissement pour entraîner les bulles d’air pouvant s’être coincées, notamment dans le noyau de fluide caloporteur de la culasse ou au sein des échangeurs du circuit externe.

[0065] Cela permet aussi de favoriser la montée en température du fluide caloporteur T°LR, même si le moteur à combustion interne est abrs soumis à une charge très faible. De plus, si le circuit de refroidissement du moteur à combustion interne est doté d’un dispositif passif, par exemple inséré dans le boîtier de sortie de fluide de refroidissement 3 en direction du tube 19 et réduisant ou coupant le débit de fluide caloporteur en interne moteur, tel qu’un clapet pressostatique comme décrit dans le document FR2956158, d’autoriser la traversée par le fluide caloporteur d’un tel dispositif alors en position ouverte.

[0066] La troisième condition est qu’un couple volonté conducteur CVC doit être inférieur à un seuil APV_CVC. Ce niveau de couple est fixé de sorte à être représentatif de l’entraînement des accessoires mis en œuvre lors de la phase de remplissage du circuit de refroidissement. Comme accessoires, il peut être cité un alternateur pour la fourniture de la puissance électrique requise pour le bon fonctionnement du moteur à combustion interne. Il peut aussi être cité des composants de refroidissement : pompe à fluide de refroidissement, thermostat piloté, boîtier de sortie de fluide de refroidissement tels que décrits dans les documents FR2944321, WO2001/57374 ou FR2956158 ou un groupe moto-ventilateur. Le niveau de couple est fixé en étant suffisamment faible pour être rencontré avec une occurrence faible en usage réel.

[0067] Si ces trois conditions sont remplies simultanément pendant une temporisation Tempo qui doit être supérieure à une temporisation minimale APV t donnée, qui est par exemple de 10 secondes, la situation de vie de remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement est reconnue et un contrôle-commande du moteur à combustion interne et de son circuit de refroidissement bascule alors dans un état particulier, décrit ci-après. Le mode de remplissage est reconnu comme étant actif, ce qui est référencé MR APV act aux figures 3 et 4.

[0068] Cet état MR APV act est maintenu tant que ces trois conditions sont remplies simultanément. La sortie de cet état MR APV act s’effectue immédiatement dès la rupture d’une des trois conditions précédentes, par exemple lors d’un retour du régime moteur N au ralenti ou si la vitesse du véhicule VV devient non nulle.

[0069] La situation de vie de remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement pourra alors être à nouveau reconnue et le contrôle-commande du moteur à combustion interne et de son circuit de refroidissement basculera alors à nouveau dans cet état particulier, décrit ci-après, dès que les trois conditions décrites plus haut sont à nouveau remplies simultanément au moins pendant la temporisation Tempo supérieure à une temporisation minimale APV_t.

[0070] La contrainte qu’impose le présent procédé de remplissage est de maintenir le régime moteur N constamment au-dessus du seuil APV_Nmot. Cette contrainte est nécessaire pour différencier cette situation de vie de l’usage de conduite normal et pour assurer le dégazage en fonctionnement du circuit de refroidissement après son remplissage.

[0071] Cette contrainte n’impose pas forcément que l’opérateur reste à l’intérieur du véhicule pour enfoncer la pédale d’accélération de sorte à ce que le régime moteur N soit constamment au-dessus de APVNmot. Il est en effet possible de développer un outillage rudimentaire afin de maintenir le régime moteur à une valeur constante supérieure au seuil APV Nmot, comme par exemple un objet lourd appuyant sur la pédale d’accélérateur sous laquelle est glissée dans la cave à pied une cale par exemple en bois. La hauteur de la cale peut être calibrée de sorte à bloquer l’enfoncement de la pédale pour que le régime moteur soit bien maintenue constant à une valeur supérieure à APV Nmot sans être trop élevée, par exemple inférieure à 2.500 tours/min.

[0072] Dans cet état, le contrôle-commande du moteur à combustion interne et de son circuit de refroidissement adopte les mesures décrites ci-après. Il s’agit ici de la partie suivante de la procédure de remplissage en liquide du circuit de refroidissement.

[0073] La pompe à fluide de refroidissement, par exemple de type débrayable, désactivable, électrique ou équipée d’un dispositif de coupure de débit, est activée de sorte à fournir, au sein du noyau de fluide caloporteur du moteur et de l’ensemble du circuit de refroidissement, le débit de fluide caloporteur nominal au régime de rotation du moteur.

[0074] Simultanément ou ensuite, si des branches du circuit de refroidissement sont thermomanagés selon des dispositifs tels que décrits sans que cela soit limitatif dans les documents FR2944321 ou WO2001 /57374, la configuration initiale que ces systèmes adoptent est celle conventionnellement adoptée par les circuits de refroidissement non thermomanagés, telles que les branches de dégazage, de dérivation et aérotherme sont ouvertes.

[0075] Relativement aux figures 3 et 4, il s’agit d’une activation de la circulation de fluide caloporteur en interne du moteur Act Cir LR, d’une configuration conventionnelle du circuit caloporteur Conf Cire LR.

[0076] Simultanément, des paramètres du moteur à combustion interne sont pilotés afin de dégrader le rendement moteur pour modifier les flux thermiques et diffuser davantage de puissance thermique dans le fluide caloporteur pour en accélérer la montée en température afin d’atteindre plus rapidement un seuil de température donné, détaillé plus loin, propice à l’ouverture du thermostat. Ceci est valable que le thermostat présent dans le circuit de refroidissement soit piloté ou pas.

[0077] Relativement aux figures 3 et 4, il s’agit d’une dégradation du rendement moteur Deg mot. Un thermostat piloté THP est alors dans un état non alimenté et non commandé ou THP non Al non Corn.

[0078] Dans le cas d’une motorisation Diesel, il peut par exemple s’agir de la mise en œuvre de post-injections et/ou d’augmentations de richesse. Dans le cas d’une motorisation essence, il peut par exemple s’agir de la mise en œuvre de retraits d’avance plus ou moins importants et/ou d’un pilotage particulier des lois de distribution et/ou d’injections multiples, à différents instants dans le cycle moteur.

[0079] Il peut aussi s’agir d’autres moyens de dégradation de rendement moteur connus pour le confort thermique habitacle ou de régénération active de filtre à particules. La figure 6, prise en combinaison avec la figure 3, montre la localisation dans un domaine avec en abscisse la température extérieure et en ordonnée la température du fluide caloporteur, d’une dégradation forte DEG F, d’une dégradation faible DEG f et d’une dégradation désactivée DEG desa. La figure 7 montre deux courbes de montée en température de liquide caloporteur T°LR en fonction du temps t en minutes mn pour une dégradation du rendement du moteur activée DEG+ et une dégradation désactivée DEG-.

[0080] En se référant particulièrement aux figures 3 et 6, préférentiellement, au moins deux niveaux de dégradation, dénommés « dégradation faible >> DEG f et « dégradation forte >> DEG F du rendement moteur selon une stratégie génériquement baptisée dégradation du rendement moteur Deg mot par la suite, sont mis en oeuvre en fonction de la température du fluide caloporteur T°LR en sortie du moteur et de la température ambiante, afin d’en limiter les impacts sur notamment la consommation en carburant, la dilution de carburant dans l’huile de lubrification, etc. Ces inconvénients ont toutefois une portée limitée dans la durée et par l’occurrence de la situation de vie de remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement.

[0081] Avec ces deux niveaux de dégradation DEG F et DEG f, un seuil de température du fluide caloporteur T°LR en sortie moteur peut été atteint 5 à 20 minutes plus tôt, d’où un gain de temps non négligeable.

[0082] La dégradation du rendement moteur Deg mot sera désactivée dès qu’un premier seuil 1er S de température du fluide caloporteur T°LR en sortie moteur est atteint soit T°LR supérieure ou égale à 1er S, au-delà duquel il n’est plus nécessaire d’accélérer la montée en température du fluide caloporteur T°LR. A partir de ce seuil 1er S, il est procédé à la désactivation de la dégradation du rendement du moteur Desact Deg mot.

[0083] Consécutivement, l’ouverture de la branche de radiateur du circuit de refroidissement est calculée. Dans le cas où cette branche est dotée d’un thermostat électrique pilotable THP, comme par exemple dans les documents FR2956158 et W02001/57374, la température de début d’ouverture du thermostat piloté est fortement abaissée, à une valeur inférieure à la température d’ouverture nominale dans les conditions de fonctionnement rencontrées lors de la situation de vie de remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement.

[0084] En se référant plus particulièrement aux figures 3 et 8, un thermostat peut être piloté en fonction de la température du fluide caloporteur T°LR pour deux commandes conventionnelles. La première commande conventionnelle est dite de « seuil haut » pour laquelle le thermostat piloté n’est soumis, en dehors de celle dédiée à son diagnostic électrique, à aucune alimentation électrique.

[0085] L’élément thermosensible du thermostat s’ouvre alors selon son seuil haut de thermorégulation, à la température de début d’ouverture à laquelle il a été réglé. La figure 8 montre une levée d’ouverture du thermostat Lev ouv THP en fonction de la température du liquide caloporteur T° LR, la courbe de gauche œrrespondant à un seuil bas tandis que la courbe de droite correspond à un seuil haut.

[0086] Dans les conditions normales de fonctionnement du moteur à combustion interne, notamment hors situation de vie de remplissage de type après-vente du circuit, c’est selon ce seuil haut que s’opère, pour des sollicitations peu sévères, la thermorégulation du moteur et de son circuit caloporteur. Par exemple, le début d’ouverture du thermostat piloté peut être à 104-105°C et sa pleine ouvertureà 110-113°C.

[0087] Un tel fonctionnement du thermostat piloté est alors incompatible avec un remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement, compte tenu de la température d’ébullition du fluide caloporteur à la pression atmosphérique et des dispersions de fabrication du thermostat, typiquement jusqu’à +2 à +3°C.

[0088] La deuxième commande conventionnelle du thermostat piloté est dite de « seuil bas », pour laquelle le thermostat piloté est assujetti à une alimentation électrique qui génère, au niveau de son axe ou de l’élément thermosensible, un dégagement de chaleur par exemple par effet Joule venant localement leurrer le thermostat piloté et provoquer son ouverture à une température inférieure au seuil haut.

[0089] Dans les conditions normales de fonctionnement en sollicitations sévères du moteur à combustion interne, c’est selon ce seuil bas que s’opère la thermorégulation du moteur et de son circuit caloporteur. Il est donc possible d’obtenir le début d’ouverture d’un tel thermostat dès 60°C, en particulier à une température 20 à 30°C en deçà de la température conventionnelle de début d’ouverture d’un thermostat non pilotable, qui se situe entre 80 et 90 °C, et sa pleine ouverture à 95100° C.

[0090] Il n’est toutefois pas nécessaire d’alimenter électriquement le thermostat piloté dès le basculement dans le mode remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement : son alimentation électrique est activée et le thermostat piloté est commandé à son seuil bas dès que la température du fluide caloporteur T°LR en sortie moteur franchit par le bas un deuxième seuil 2eme S de température, supérieur au premier.

[0091] Ainsi, tant que la température du fluide caloporteur T°LR en sortie moteur est inférieure à ce deuxième seuil 2emeS, le thermostat piloté n’est pas alimenté ni commandé. A titre d’exemple, le premier seuil 1er S de température du fluide caloporteur T°LR en sortie moteur désactivant la dégradation du rendement moteur Deg mot est compris entre 40 et 50 °C et le deuxième seuil 2eme S de température du fluide caloporteur T°LR en sortie moteur pour alimenter électriquement et commander le thermostat piloté est compris entre 50 et 55 °C.

[0092] Par ailleurs, la consigne de pilotage réellement appliquée au thermostat piloté est, le cas échéant, corrigée en fonction de sa tension d’alimentation pour que la puissance électrique fournie au thermostat piloté soit constante quelle que soit la tension à ses bornes, par exemple dans une plage de 8 à 24V, et de sorte que l’alimentation électrique soumise au thermostat piloté ne dépasse jamais la valeur maximale admissible, en tension et/ou en courant et/ou en puissance électrique.

[0093] Cette correction tient notamment compte de la résistance électrique interne du thermostat piloté. Ainsi, lorsque la température du fluide caloporteur T°LR en sortie moteur atteint et dépasse le second seuil de température, de sorte que T°LR supérieure ou égale à 2eme S, le thermostat piloté est alimenté et commandé pour commencer à s’ouvrir vers 60 à 65°C. Lors de la première ouverture du thermostat, le volume de fluide caloporteur stocké dans le radiateur, à une température inférieure au fluide caloporteur en sortie moteur, est mis en oeuvre dans le circuit de refroidissement et peut provoquer une diminution de la température du fluide caloporteur T°LR en sortie moteur.

[0094] A cette occasion l’évolution de la température du fluide caloporteur T°LR autorise de revenir en arrière dans le diagramme illustré en figure 3, notamment en stoppant la commande du thermostat piloté et en désactivant l’alimentation électrique, voire en dégradant à nouveau le rendement du moteur à combustion interne pour réchauffer le fluide caloporteur.

[0095] Ensuite, sous conditions que l’alimentation du thermostat piloté soit effective Al THP, que la commande du thermostat soit à son seuil bas Corn THP et que soit appliquée une correction à la consigne du thermostat Corr Cons, lorsque la température du fluide caloporteur T°LR franchit par le bas un troisième seuil 3ème S de température, supérieur aux deux précédents, choisi de sorte que le thermostat piloté se soit suffisamment ouvert sans qu’il soit nécessaire d’en attendre la pleine ouverture, par exemple à une valeur d’au moins 85°C, le groupe moto-ventilateur est actionnéen petite vitesse constante GMV V-.

[0096] Cette vitesse peut être fixe ou calibrable en fonction du type de commande du groupe moto-ventilateur. Ceci peut se faire par seuils de vitesse fixes avec boîte de relais et résistance électrique, ou à vitesse continûment variable. L’actionnement du groupe moto-ventilateur, même en petite vitesse GMV V-, a pour effet d’appliquer au radiateur une vitesse d’air désormais non nulle. Il s’ensuit une diminution de la température du fluide caloporteur T°LR grâce à la puissance aéraulique prodiguée par le groupe moto-ventilateur actionné en petite vitesse constante GMV V-. Le groupe moto-ventilateur peut être maintenu dans cet état de fonctionnement et à cette vitesse constante jusqu’à ce que la température du fluide caloporteur T°LR se soit àoaissée d’au moins 7°C, afin de prendre notamment en compte l’hystérésis à la refermeture du thermostat piloté alors toujours alimenté et commandé.

[0097] Au franchissement par le haut d’un quatrième seuil 4eme S de température, donc quand la température du fluide caloporteur est inférieure à un quatrième seuil ou T°LR < 4emeS, inférieur au troisième seuil, le groupe moto-ventilateur est désactivé Arr GMV.

[0098] A ce stade, l’activation du groupe moto-ventilateur ne répond à aucun besoin de refroidissement du moteur à combustion interne ou d’un organe de son circuit de refroidissement : elle ne sert qu’à alerter l’opérateur, par le bruit émis, qu’à l’arrêt groupe moto-ventilateur la procédure de remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement pourra être considérée terminée.

[0099] En se référant notamment aux figures 1 à 3, l’opérateur met alors le moteur au ralenti, par exemple en enlevant le poids appuyant sur la pédale d’accélération, quand la pédale a été bloquée par un tel moyen. Le procédé de remplissage sort alors instantanément du mode de remplissage après-vente du circuit de refroidissement, comme explicité plus haut dans les conditions de sortie du mode remplissage après-vente.

[00100] L’opérateur coupe le moteur à combustion interne, obture le cylindre de charge à l’aide de l’obturateur, le dévisse de la boîte de dégazage 4, met le fluide caloporteur au niveau maximal, soit en complétant avec du fluide caloporteur soit en aspirant par exemple avec une seringue et revisse le bouchon 5.

[00101] Le niveau de fluide caloporteur dans la boîte de dégazage 4 ayant été fait à chaud et repéré au niveau maximal, le véhicule est laissé se refroidir à la température ambiante et le niveau de fluide caloporteur dans la boîte de dégazage 4 est de nouveau contrôlé cette fois-ci à froid en conditions ambiantes de température et de pression atmosphérique. Il ne doit pas avoir descendu sous le niveau minimal. Le cas échéant, à froid, l’opérateur procède à un dernier complément supplémentaire de fluide caloporteur afin d’amener le niveau de fluide caloporteur dans la boîte de dégazage 4 au niveau maximal.

[00102] En conséquence, une fois le mode de remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement actif, la dégradation du rendement moteur Deg mot permet d’en faire monter plus rapidement en température le fluide caloporteur et l’ouverture du thermostat commandée à un seuil de température, par exemple 60°C, inférieur à ceux de l’état de l’art, permet d’achever plus tôt le remplissage et dégazage de la branche de radiateur du circuit. Le gain de temps se fait donc sur deux tableaux : accélération de la montée en température du fluide caloporteur T°LR et abaissement de la température d’ouverture du thermostat.

[00103] Comme montré à la figure 4, en variante aux étapes précédemment mentionnées, certaines architectures de circuits caloporteurs thermomanagés sont telles que la branche de radiateur n’est pas dotée d’un thermostat pour assurer son ouverture, mais d’un actionneur commandé mécatroniquement, par exemple de type moteur pas à pas, comme c’est par exemple le cas dans le document FR2944321.

[00104] Dans ce mode de réalisation, est annulée toute dépendance à la température du procédé de remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement, puisque alors toutes les positions des actionneurs sont réalisables indépendamment de la température du fluide caloporteur T°LR.

[00105] Jusqu’à l’entrée dans le mode remplissage du type après-vente incluse, le fonctionnel est identique à celui exposé précédemment en regard de la figure 3. Le circuit de refroidissement adopte alors une configuration telle que la branche du radiateur est fermée et toutes les autres branches sont ouvertes.

[00106] Cette variante n’ayant pas pour contrainte d’atteindre une température du fluide caloporteur T°LR minimale pour faire s’ouvrir un thermostat, la dégradation du rendement du moteur à combustion interne, référencée Deg mot à la figure 3, mise en œuvre dans le précédent mode de réalisation du procédé n’est dans ce mode plus nécessaire. Seules l’activation de la circulation de fluide caloporteur en interne du moteur Act Cir LR et la configuration conventionnelle du circuit caloporteur Conf Cire LR sont maintenues.

[00107] Lorsque la température du fluide caloporteur T°LR a suffisamment augmenté depuis la valeur qu’elle avait lors du démarrage moteur référencée T0LR dém, à l’atteinte et dépassement d’un premier niveau d’écart de température ΔΤ1, soit T°LR - T0LR dém > ΔΤ1, la banche du radiateur commence à s’ouvrir et simultanément la branche de voie de dérivation commence à se refermer. Ceci est référencé ouv/ferm prog br rad et ref/réouv associé br dériv à la figure 4.

[00108] Comme l’illustre la figure 5, la fermeture de la branche de dérivation est adaptée à l’ouverture de la branche de radiateur pour maintenir le débit interne moteur constant durant toute la phase de basculement entre les deux consignes. Il est tenu compte des pertes de charges différentes de ces deux branches et aussi notamment compte de la perméabilité hydraulique du radiateur et des tuyaux d’entrée et de sortie.

[00109] Lors de la première ouverture de la branche de radiateur, le volume de fluide de caloporteur stocké dans le radiateur, à une température inférieure au fluide caloporteur en sortie moteur, est mis en œuvre dans le circuit de refroidissement et peut provoquer une diminution de la température du fluide caloporteur T°LR en sortie moteur.

[00110] A cette occasion l’évolution de la température du fluide caloporteur T°LR autorise, comme l’indique la figure 5, selon l’évolution résultante de la température du fluide caloporteur T°LR, de refermer progressivement, voie totalement, la branche de radiateur et de rouvrir progressivement, voire totalement, la branche de dérivation.

[00111] Lorsque la température du fluide caloporteur T°LR a de nouveau suffisamment augmenté depuis la valeur qu’elle avait lors du démarrage moteur T0LR dém en atteignant ou dépassant un deuxième niveau d’écart de température ΔΤ2 qui est supérieur au premier niveau d’écart ΔΤ1, soit T°LR - T0LR dém >ΔΤ2, le groupe moto-ventilateur est actionné en petite vitesse constante en étant référencé GMV-. Cette vitesse peut être fixe ou calibrable en fonction du type de commande du groupe moto-ventilateur, par exemple par seuils de vitesse fixes avec boîte de relais et résistance électrique ou à vitesse continûment variable.

[00112] Là encore et davantage que dans le cas précédent avec un thermostat piloté, il n’est pas nécessaire d’attendre la pleine ouverture de la branche de radiateur et la pleine fermeture de la branche de dérivation. Le groupe moto-ventilateur est alors maintenu dans cet état de fonctionnement et à cette vitesse constante jusqu’à ce que la température du fluide caloporteur T°LR ait diminuée en atteignant ou passant au-dessous d’un troisième niveau d’écart de température ΔΤ3 qui est inférieur au deuxième niveau d’écart ΔΤ2 mais supérieur au premier niveau ΔΤ1, soit T° LR - T0LR dém <ΔΤ3.

[00113] Au franchissement de ce seuil de température du fluide caloporteur T°LR par le haut, le groupe moto-ventilateur est désactivé Arr GMV. Là encore, l’activation du groupe moto-ventilateur ne sert qu’à alerter l’opérateur, par le bruit émis, qu’à l’arrêt du groupe moto-ventilateur la procédure de remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement pourra être considérée terminée.

[00114] Pour certaines applications dans des véhicules automobiles, le circuit de refroidissement revêt une complexité particulière, due par exemple au cheminement sous caisse d’une partie du circuit de refroidissement, à la présence d’échangeurs thermiques additionnels, etc. Leur implantation nécessite l’ajout de vis de purge en des endroits judicieux du circuit de refroidissement et dont le fonctionnement requiert la mise en œuvre de capteurs, par exemple un ou des capteurs de température et/ou d’actionneurs supplémentaires, comme par exemple une pompe à fluide de refroidissement additionnelle, des vannes thermostatiques ou électrovannes, etc.

[00115] Pour de telles applications dans des véhicules, au début du procédé de remplissage après-vente, les pompes à fluide de refroidissement électriques sont constamment commandées et pilotées à leur débit nominal, afin de favoriser, par l’aspiration qu’elles procurent, le remplissage en fluide caloporteur de la section du circuit de refroidissement sur laquelle elles sont implantées et les électrovannes occupent la position autorisant la circulation du fluide caloporteur dans la portion du circuit de refroidissement qu’elles commandent.

[00116] La présente invention concerne aussi un circuit de refroidissement d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile. Pour ce circuit de refroidissement, le remplissage du circuit par un fluide caloporteur se fait conformément à un tel procédé de remplissage. Le circuit de refroidissement peut comprendre au moins un thermostat piloté ou un actionneur dont le fonctionnement est indépendant de la température.

[00117] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.

Claims

Revendications :

1. Procédé de remplissage du type remplissage en après-vente d’un circuit de refroidissement d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile par un fluide caloporteur, le circuit de refroidissement étant rempli par gravité, le circuit présentant au moins un actionneur de thermomanagement, caractérisé en ce que, dès une mise sous contact (Msc) dans le véhicule et avant le démarrage du moteur à . combustion interne, il est détecté ou estimé (DnLR) un niveau de fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement et si le niveau de fluide caloporteur est au moins à un seuil de niveau prédéterminé, il est procédé au démarrage du moteur à combustion interne et à une stabilisation du régime au ralenti et en ce qu’il est ensuite procédé, à une modification d’un ou de plusieurs paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne en vue d’accélérer une montée en température du fluide caloporteur (TLR) ou à une commande dudit au moins un actionneur.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, avant la modification d’un ou de plusieurs paramètres du moteur à combustion interne ou la commande dudit au moins un actionneur, il est reconnu une situation de vie de remplissage du circuit de refroidissement selon trois conditions de fonctionnement spécifiques, la première concernant une vitesse du véhicule (W) devant être inférieure à un seuil de vitesse (APV_Vvhl) donné, la deuxième un régime moteur devant être supérieur à un seuil de régime (APVJMmot) donné et la troisième concernant un couple volonté du conducteur (CVC) devant être inférieur à un seuil de couple (APV_CVC), le couple volonté du conducteur (CVC) étant représentatif de l’entraînement d’au moins un organe mis en œuvre lors du remplissage du circuit de refroidissement, ledit au moins un organe étant choisi parmi les organes suivants pris unitairement ou en combinaison : un alternateur, des organes de refroidissement, comme une pompe à fluide de refroidissement, un thermostat piloté, un boîtier de sortie de fluide de refroidissement ou un groupe moto-ventilateur et si ces trois conditions sont remplies simultanément pendant au moins une temporisation minimale donnée (APV_t), la situation de vie de remplissage de type après-vente du circuit de refroidissement est reconnue et il est passé à la modification d’un ou de plusieurs paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne ou à la commande dudit au moins un actionneuf.
3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit au moins un actionneur est sélectionné parmi une pompe à fluide de refroidissement, un thermostat piloté présent dans le circuit de refroidissement, un actionneur commandé mécatroniquement, le thermostat ou l’actionneur ouvrant et fermant la circulation de fluide caloporteur vers un radiateur, un groupe moto-ventilateur étant associé au radiateur.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel, quand le thermostat piloté est présent dans le circuit de refroidissement, - dans un premier temps, il est procédé à une augmentation du débit de fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement en fonction du régime du moteur et à la modification d’un ou de paramètres du moteur conduisant à une dégradation du rendement du moteur (Deg mot) sans que le thermostat soit piloté jusqu’à ce que la température du fluide caloporteur (TLR) soit supérieure à un premier seuil (1er S) de température prédéterminé, - dans un deuxième temps succédant au premier temps quand la température du fluide caloporteur (TLR) est supérieure au premier seuil (1er S), il est procédé à la désactivation de la dégradation du rendement du moteur (Desact Deg mot), dans un troisième temps succédant au deuxième temps quand la température du fluide caloporteur (TLR) est supérieure à un deuxième seuil (2ème S), il est procédé à l’activation du thermostat piloté avec une température de début d’ouverture du thermostat abaissée par rapport à une température d’ouverture nominale.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel : - dans un quatrième temps succédant au troisième temps, quand la température du fluide caloporteur (TLR) est supérieure à ün troisième seuil (3eme S), il est procédé à l’activation d’un groupe moto-ventilateur à petite vitesse (GMV V-), et, - dans un cinquième temps succédant au quatrième temps, quand la température du fluide caloporteur (TLR) est inférieure à un quatrième seuil (4eme S), il est procédé à l’arrêt du groupe moto-ventilateur (Arr GMV).
6. Procédé selon la revendication 3, dans lequel, quand aucun thermostat piloté n’est présent et qu’au moins un actionneur commandé mécatroniquement est présent dans le circuit de refroidissement en ouvrant et fermant la circulation de fluide caloporteur vers un radiateur, lorsqu’un écart entre la température du fluide caloporteur (TLR) à un instant donné et la température du fluide caloporteur lors du démarrage moteur (TOLR dém) est supérieure à un premier niveau d’écart de température (ΔΤ1), il est procédé à une ouverture progressive de la circulation de fluide caloporteur vers le radiateur.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel, simultanément à l’ouverture progressive de circulation de fluide caloporteur vers le radiateur, il est procédé à une fermeture progressive d’une circulation de fluide en dérivation du radiateur (ouv/ferm prog br rad et ref/réouv associé Br dériv) de sorte qu’un débit constant soit maintenu vers le moteur dans le circuit de refroidissement pendant les ouverture et fermeture respectives.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 6 ou 7, dans lequel, quand l’écart entre la température du fluide caloporteur (TLR) à un instant donné et la température du fluide caloporteur lors du démarrage moteur (TOLR dém) est supérieur à un deuxième niveau d’écart de température (ΔΤ2), il est procédé à l’activation du groupe moto-ventilateur à petite vitesse (GMV V-) et, quand l’écart entre la température du fluide caloporteur (TLR) à un instant donné et la température du fluide caloporteur lors du démarrage moteur (TOLR dém) est inférieur à un troisième niveau d’écart de température (ΔΤ3), il est procédé à l’arrêt du groupe moto-ventilateur (Arr GMV).
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 4 à 8, dans lequel, quand la température du fluide caloporteur (TLR) n’est pas supérieure au deuxième ou troisième seuil (3eme S) ou inférieure au quatrième seuil (4eme S) ou quand l’écart entre température du fluide caloporteur (TLR) et la température du fluide caloporteur lors du démarrage moteur (TOLR dém) n’est pas supérieur respectivement au premier ou deuxième niveau d’écart de température (ΔΤ1, ΔΤ2) ou inférieure au troisième niveau d’écart de température (ΔΤ3), l’étape précédente respective est répétée.
10. Circuit de refroidissement d’un moteur à combustion interne d’un véhicule automobile, caractérisé en ce que le remplissage du circuit par un fluide caloporteur se fait conformément à un procédé de remplissage selon l’une quelconque des revendications précédentes.