FR3108263A1 - Procédé d’entretien d’un dispositif de filtration d’un systeme d’extraction d’un liquide d’un reservoir d’un vehicule automobile - Google Patents

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Abstract

Il est divulgué un procédé d’entretien d’un dispositif de filtration d’un système d’extraction d’un liquide d’un réservoir d’un véhicule automobile. Le procédé s’appuie sur des critères de risque pour détecter (301) un encrassement du dispositif de et sur des critères d’application pour identifier (302) un contexte propice au nettoyage du dispositif de filtration. Le nettoyage du dispositif de filtration, basé sur la génération (303) d’un flux inverse dans le système d’extraction, n’est ainsi déclenché que lorsque des conditions précises et paramétrables sont identifiées. Figure pour l’abrégé : Figure 3

Description

PROCÉDÉ D’ENTRETIEN D’UN DISPOSITIF DE FILTRATION D’UN SYSTEME D’EXTRACTION D’UN LIQUIDE D’UN RESERVOIR D’UN VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention se rapporte de manière générale aux systèmes de traitement des gaz d’échappement des véhicules automobiles. Elle concerne plus particulièrement l’entretien d’un dispositif de filtration de l’additif liquide utilisé dans de tels systèmes pour dépolluer les gaz d’échappement du moteur du véhicule automobile. L'invention trouve des applications, en particulier, dans les véhicules équipés de moteurs diesel, par exemple dans des véhicules légers, des véhicules de type utilitaires ou dans des camions (ou véhicules poids lourds) comportant un tel moteur.
Les gaz d'échappement générés par les véhicules à moteur à allumage par compression (dits moteurs diesel) ou par les véhicules à moteur à allumage commandé (dits moteurs essence), sont notamment composés de polluants atmosphériques gazeux tels que des oxydes de carbone (COx, mis pour CO et CO2) et des oxydes d'azote (NOx, mis pour NO et NO2). Les moteurs diesel, en particulier, font l'objet d'une réglementation visant à réduire la quantité de gaz polluants qu'ils émettent. Les normes plafonnant les niveaux d'oxydes d'azote émis en sont un exemple, elles tendent à être de plus en plus restrictives.
Dans le cas des véhicules équipés d'un moteur diesel, où cela est déjà d’actualité, comme dans le cas des véhicules équipés d'un moteur essence, où cela pourrait le devenir prochainement, la dépollution des gaz d'échappement du moteur peut être réalisée au moyen d’un système de traitement des gaz mettant en œuvre une méthode de dépollution telle que la méthode de réduction catalytique sélective ou méthode SCR («Selective C atalytic R eduction» en langue anglo-saxonne). La méthode SCR emploie un additif liquide dépolluant afin de réduire sélectivement les oxydes d'azotes (NOx) contenus dans les gaz d'échappement. Par additif liquide dépolluant, on entend un produit dépolluant qui peut être injecté dans un dispositif de traitement de gaz d'échappement d'un moteur dans le but de dépolluer les gaz d'échappement avant leur rejet dans l’atmosphère.
L'additif liquide communément utilisé dans la méthode SCR est appelé « fluide d'échappement diesel » ou FED en français ou DEF, pour «Diesel E xhaust F luid», dans la langue anglo-saxonne. Cet additif est une solution aqueuse d'urée à 32,5% (en masse), aussi commercialisée sous la marque AdBlue®, qui est un précurseur de l’ammoniaque (NH3). Dans ce contexte, l’énergie thermique fournie par l’échappement est un catalyseur de la transformation du DEF en ammoniaque. L’ammoniaque réagit avec les oxydes d'azote (NOx) des gaz d'échappement pour donner des espèces moins polluantes, à savoir du diazote (N2), de l'eau et du dioxyde de carbone (CO2). Ainsi, l'ammoniaque utilisé dans la méthode SCR est un agent réducteur, fourni sous la forme d'un additif liquide.
Dans les véhicules équipés d’un système de traitement des gaz d'échappement, l'additif liquide est en général stocké dans un réservoir dédié. Il en est extrait par un système d’extraction qui comprend notamment une pompe adaptée pour le fait circuler dans un circuit hydraulique, avec un certain débit, jusqu’à un injecteur. Cet injecteur a pour fonction de pulvériser, sous forme de microgouttelettes dans le flux de gaz d’échappement, la bonne quantité d’additif, à chaque instant, sous la commande d’une unité de commande. L’unité de commande a pour fonction de doser la quantité d’additif à injecter en fonction des besoins réels du système de traitement des gaz d'échappement, et de commander l’injecteur en conséquence. Ce dosage et cette commande sont réalisés en fonction de paramètres tels que, par exemple, la température de l’additif liquide ou la pression hydraulique à un instant donné.
En plus de la pompe, un système d’extraction comprend en général au moins un dispositif de filtration de l’additif liquide. Le dispositif de filtration principal est situé en amont de la pompe dans le circuit hydraulique. Il réduit le risque que le liquide qui arrive à la pompe et, plus tard, à l’injecteur soit contaminé par des impuretés (par exemple de la poussière ou des particules en suspension). Une telle contamination pourrait entraîner en effet une détérioration des performances du système d’extraction et, plus largement, du système de traitement des gaz d’échappement dans son ensemble. Typiquement, pour les véhicules tout-terrain qui sont équipés d’un système de traitement des gaz d'échappement et utilisés hors route, il est fréquent que l’additif liquide contenu dans le réservoir dédié soit contaminé par de telles impuretés. L’intégration d’un dispositif de filtration dans le système permet de maintenir le niveau de performance du système de traitement des gaz d'échappement pendant une durée optimale en dépit d’une éventuelle contamination du liquide par des impuretés.
Toutefois, il est connu que les performances des dispositifs de filtration eux-mêmes se détériorent au cours de leur utilisation. En particulier, au fur et à mesure du passage d’un flux de liquide contaminé à travers un dispositif de filtration, des impuretés peuvent s’accumuler au niveau dudit dispositif de filtration. Or, les performances du système de traitement des gaz d'échappement sont dégradées du fait de cet encrassement progressif, voire du colmatage du dispositif de filtration.
En outre, deux types de dispositif de filtration sont couramment utilisés dans des systèmes d’extraction. D’une part, des dispositifs de filtration dits filtres relatifs dont l’efficacité de filtration est une fonction de la taille des particules filtrées. Par exemple, X% pour des particules de taille Y. D’autre part, des dispositifs de filtration dits filtres absolus qui fonctionnent comme une maille qui ne laisse passer que les particules dont la taille est inférieure à celle de la maille. Dit autrement, les particules d’une taille supérieure à une valeur déterminée sont bloquées par le dispositif de filtration. Or, en particulier dans le cas des filtres absolus, les particules qui restent bloquées au niveau du filtre diminuent progressivement le débit de liquide à travers le dispositif. Le débit de liquide requis par l’injecteur ne peut alors plus être obtenu pour un fonctionnement nominal de la pompe. De ce fait, au-delà d’un certain encrassement du dispositif de filtration, les performances du système de traitement des gaz d'échappement peuvent se détériorer à nouveau, cette fois, à cause du dispositif de filtration.
Ainsi, lorsqu’un dispositif de filtration a dépassé un certain niveau d’encrassement, et en particulier lorsqu’il s’agit d’un filtre absolu, il doit être démonté pour pouvoir être nettoyé ou remplacé et permettre au système de traitement des gaz d'échappement de conserver un niveau de performance suffisant au regard des normes imposées. Or, les opérations de démontage nécessaire au retrait du dispositif de filtration du système d’extraction peuvent être fastidieuses et longues. Elles impliquent en outre, la plupart du temps, une immobilisation du véhicule pendant un durée importante. Ainsi dans un tel système d’extraction, la capacité du dispositif de filtration à conserver un comportement proche de son comportement nominal est critique. En outre, suivant le type de véhicule sur lequel est installé un tel système d’extraction et l’utilisation faite de ce véhicule, la vitesse à laquelle le dispositif de filtration est susceptible de s’encrasser est très variable.
L'invention vise à atténuer les inconvénients de l’art antérieur précités en proposant un procédé permettant d’augmenter la durée pendant laquelle un dispositif de filtration d’un système d’extraction d’un liquide d’un réservoir d’un véhicule automobile offre des performances proche de ses performances nominales. Le dispositif de filtration peut ainsi être utilisé pendant une durée plus importante sans nécessiter des opérations lourdes pour son maintien en conditions opérationnelles ou son remplacement. En outre, le procédé peut être configuré au préalable pour s’adapter au type de véhicule sur lequel le système est installé et à ses conditions réelles d’utilisation. Un nettoyage du dispositif de filtration n’est opéré que sur la base de critères spécifiquement adaptés aux conditions réelles d’utilisation du véhicule et le procédé permet ainsi d’optimiser les ressources consommées pour son exécution.
A cet effet, un premier aspect de l’invention propose un procédé d’entretien d’un dispositif de filtration d’un système d’extraction d’un liquide d’un réservoir d’un véhicule automobile, ledit système d’extraction comprenant une pompe bidirectionnelle et un dispositif de filtration, ladite pompe bidirectionnelle comportant un premier port raccordé au réservoir par l’intermédiaire du dispositif de filtration et d’une conduite d’aspiration et un second port raccordé à un dispositif d’injection par l’intermédiaire d’une conduite de refoulement, ledit système d’extraction comprenant en outre une conduite de retour raccordée à la conduite de refoulement par sa première extrémité et raccordée au réservoir par sa seconde extrémité , ledit procédé comprenant les étapes suivantes, exécutées par une unité de commande du système d’extraction :
a) la détection, sur la base d’au moins un critère de risque lié au fonctionnement du système d’extraction, d’un encrassement du dispositif de filtration ;
b) l’identification, sur la base d’au moins un critère d’application lié à l’état du liquide dans le réservoir, d’un contexte propice au nettoyage du dispositif de filtration ; et,
c) la fermeture du dispositif d’injection et la génération, par la pompe bidirectionnelle, pendant une durée déterminée, d’un flux inverse de liquide allant du réservoir à partir de la conduite de retour jusqu’au réservoir via la conduite d’aspiration, à travers le dispositif de filtration, dans le sens qui va depuis la conduite de retour vers la conduite d’aspiration.
Des modes de mise en œuvre pris isolément ou en combinaison, prévoient en outre que :
Lors de l’étape a), chaque critère de risque, lié au fonctionnement du système d’extraction, correspond à la vérification d’au moins une condition déterminée parmi les conditions suivantes :
- la pression mesurée, dans la conduite de pression, par un capteur de pression, pendant une phase d’injection, diminue, dans une durée inférieure à une valeur seuil déterminée, d’une valeur supérieure à une valeur seuil déterminée ;
- le volume de liquide extrait du réservoir, par le système d’extraction, depuis l’installation du dispositif de filtration est supérieur à une valeur seuil déterminée ;
- le nombre d’opérations de remplissage du réservoir effectué depuis l’installation du dispositif de filtration est supérieur à une valeur seuil déterminée ;
- la durée totale de montée en pression lors d’une mise sous pression du liquide par la pompe est supérieure à une valeur seuil déterminée ;
- la vitesse de fonctionnement de la pompe lors d’une mise sous pression du liquide par ladite pompe est supérieure à une valeur seuil déterminée ;
- la diminution de la pression lors d’une injection déterminée de liquide par le dispositif d’injection est supérieure à une valeur seuil déterminée ; et,
- les conditions environnementales du système d’extraction sont nominales.
Lors de l’étape a), un poids déterminé est respectivement associé à chaque critère de risque et dans lequel la détection d’un encrassement du dispositif de filtration est réalisée sur la base des critères de risque pondérés par les poids respectivement associés à chaque critère de risque.
Lors de l’étape b), chaque critère d’application, lié à l’état du liquide dans le réservoir, correspond à la vérification d’au moins une condition déterminée parmi les conditions suivantes :
- le réservoir contient une quantité de liquide supérieure à une valeur seuil déterminée ;
- le véhicule est statique ;
- une valeur associée à un critère déterminé de qualité du liquide est supérieure à une valeur seuil déterminée ; et,
- le temps écoulé entre deux cycles de conduite déterminés du véhicule est supérieur à une valeur seuil déterminée.
Lors de l’étape b) un poids déterminé est respectivement associé à chaque critère d’application et dans lequel la détection d’un contexte propice au nettoyage du dispositif de filtration est réalisée sur la base des critères d’application pondérés par les poids respectivement associés à chaque critère d’application.
Lors de l’étape c), la génération du flux inverse de liquide allant du réservoir au réservoir, dans le sens qui va depuis la conduite de retour vers la conduite d’aspiration est arrêtée dès lors qu’une au moins des conditions suivantes est vérifiée :
- le flux inverse est généré pendant une durée supérieure à une valeur seuil déterminée ;
- la pression mesurée, dans la conduite de pression, par un capteur de pression, diminue d’une valeur supérieure à une valeur seuil déterminée dans un intervalle de temps déterminé ; et,
- la pression mesurée, dans la conduite de pression, par un capteur de pression, est supérieure à une valeur seuil déterminée pendant une durée déterminée.
Le procédé comprend en outre, consécutivement à l’exécution de l’étape c), une seconde exécution de l’étape a) et, si un encrassement du dispositif de filtration est détecté, le stockage dans une mémoire d’une information associée à une détérioration du dispositif de filtration et/ou l’émission d’une alerte, par l’intermédiaire d’une interface homme/machine du véhicule, indiquant une détérioration du dispositif de filtration.
Le nombre d’itérations et/ou la fréquence des itérations du procédé sont stockés dans une mémoire et dans lequel, sur la base dudit nombre d’itérations et de ladite fréquence d’itération, une information associée à une nécessité de remplacement du dispositif de filtration est stockée dans une mémoire et/ou une alerte est émise, par l’intermédiaire d’une interface homme/machine du véhicule, indiquant une nécessité de remplacer le dispositif de filtration.
Dans un deuxième aspect, l’invention a également pour objet une unité de commande d’un système d’extraction d’un liquide d’un réservoir d’un véhicule automobile, comprenant des moyens pour mettre en œuvre toutes les étapes du procédé d’entretien d’un dispositif de filtration du liquide selon le premier aspect.
Dans un troisième aspect, l’invention a également pour objet un système d’extraction d’un liquide d’un réservoir d’un véhicule automobile comprenant une pompe bidirectionnelle et un dispositif de filtration, ladite pompe bidirectionnelle comportant un premier port raccordé au réservoir par l’intermédiaire du dispositif de filtration et d’une conduite d’aspiration et un second port raccordé à un dispositif d’injection par l’intermédiaire d’une conduite de refoulement, ledit système d’extraction comprenant en outre une conduite de retour raccordée à la conduite de refoulement par sa première extrémité et raccordée au réservoir par sa seconde extrémité et une unité de commande selon le deuxième aspect.
Des modes de mise en œuvre pris isolément ou en combinaison, prévoient en outre que :
Le système d’extraction est adapté pour extraire de l’additif liquide d’un réservoir dédié d’un véhicule automobile et injecter ledit additif liquide dans un système de traitement des gaz d’échappement dudit véhicule automobile.
Le système d’extraction comprend en outre un second dispositif de filtration situé entre la première et la seconde extrémité de la conduite de retour.
La seconde extrémité de la conduite de retour est située dans le réservoir à une hauteur déterminée adaptée pour éviter l’aspiration de particules décantées au fond du réservoir ou de particules en suspension à la surface du liquide contenu dans le réservoir.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 est un schéma fonctionnel d'un moteur de véhicule automobile avec un dispositif de traitement des gaz d'échappement pour la réduction des NOx ;
La figure 2 est une représentation schématique d’un système d’extraction d’un liquide d’un réservoir de véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention ;
La figure 3 est un diagramme d’étapes d’un mode de mise en œuvre du procédé selon l’invention ;
La figure 4 est un diagramme d’étapes d’un mode de mise en œuvre de l’étape a) du procédé de la figure 3 ;
La figure 5 est un diagramme d’étapes d’un mode de mise en œuvre de l’étape b) du procédé de la figure 3 ; et,
La figure 6 est un diagramme d’étapes d’un mode de mise en œuvre de l’étape c) du procédé de la figure 3.
Dans la description de modes de réalisation qui va suivre et dans les figures des dessins annexés, les mêmes éléments ou des éléments similaires portent les mêmes références numériques aux dessins.
Lafigure 1montre schématiquement un véhicule à moteur 101 avec un moteur à combustion interne 102, par exemple un moteur diesel. Le véhicule à moteur 101 est par exemple une voiture de tourisme, un véhicule utilitaire, un camion ou un autocar. Le véhicule à moteur 101 comprend également un système de traitement des gaz d'échappement 103 avec un convertisseur catalytique (ou catalyseur) 104 pour la mise en œuvre de la méthode de dépollution SCR. Le véhicule 101 comprend un réservoir 105 pour l'additif liquide. Le réservoir 105 est relié à un injecteur 108 pour pulvériser l'additif liquide dans le système de traitement des gaz 103, par l’intermédiaire d’un conduit 107. L’injecteur est alimenté en additif liquide sous pression par une pompe qui est par exemple intégrée à un module de dosage d’additif liquide 106 qui est localisé au niveau du réservoir.
Lorsque le moteur 102 fonctionne il produit des gaz d'échappement, et ces gaz sont dirigés vers le système de traitement des gaz d'échappement 103. Le système de traitement des gaz d'échappement 103 est alimenté en additif liquide grâce à un circuit hydraulique formé par la pompe intégrée au module 106, le conduit 107 et l’injecteur 108. L'injecteur 108 pulvérise la solution dépolluante en amont du catalyseur 104 afin de causer la réduction catalytique sélective des NOx selon la méthode SCR. La dépollution des gaz d'échappement est ainsi obtenue.
L’additif liquide est extrait et injecté dans le système de dépollution, uniquement lorsque cela est nécessaire et uniquement en quantité nécessaire pour produire une réaction adaptée à la quantité de gaz d’échappement produite à chaque instant par le moteur 102 et pour éviter d’injecter de l’additif en excédant, potentiellement responsable d’une production d’ammoniaque excédentaire et de consommer cet additif inutilement. L’ensemble des opérations de dosage de l’additif liquide et de pilotage de la pompe sont pilotées par une unité de commande 109.
En référence à lafigure 2, nous allons maintenant décrire une représentation schématique d’un système d’extraction d’un liquide d’un réservoir de véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention. Dans l’exemple représenté, le système d’extraction 202 est un circuit hydraulique qui a pour fonction de conduire de l’additif liquide 203 depuis le réservoir 105 dans lequel il est stocké jusqu’à l’injecteur 208 qui le délivre, sous forme pulvérisée, à un système de traitement des gaz d’échappement ou un système de dépollution tel que celui représenté à la figure 1. L’homme du métier appréciera que, outre cet exemple particulier, un tel système d’extraction peut être utilisé pour extraire, d’un réservoir d’un véhicule automobile, un liquide destiné à être injecté dans un autre système par un dispositif d’injection quelconque.
Dans l’exemple non-limitatif représenté, l’additif liquide, par exemple du DEF vendu sous la marque Adblue®, est stocké dans le réservoir 105 d’où il est extrait, par le système d’extraction 202, aux instants et en quantité nécessaires, pour être injecté dans le flux de gaz d’échappement au niveau du système de dépollution. Plus précisément, en configuration dite d’injection, le liquide 203 est entraîné par la pompe 204 depuis le réservoir 105, dans la conduite d’aspiration 205, puis à travers le dispositif de filtration 201 et la pompe elle-même et ensuite dans la conduite de pression 206 jusqu’à l’injecteur 208. Le liquide situé entre la pompe et l’injecteur est donc du liquide sous pression. Le dispositif de filtration 201 est un dispositif de filtration classiquement utilisé pour filtrer les impuretés éventuellement présentes dans le liquide contenu dans le réservoir tel qu’il a été décrit en introduction. En outre, dans un mode de réalisation particulier du système d’extraction, le dispositif de filtration est un filtre absolu.
Les dispositifs d’injection comme l’injecteur 208 alternent des phases d’ouverture et des phases de fermeture plus ou moins rapides permettant la pulvérisation du liquide symbolisée par la flèche 209. De ce fait, une conduite de retour 207 forme une boucle fermée dans le système d’extraction pour réinjecter dans le réservoir le liquide mis sous pression lorsque l’injecteur est fermé. En particulier, l’extrémité 207a de la conduite de retour 207 est raccordée à la conduite de pression 206 alors que l’extrémité 207b plonge dans le réservoir 105.
En outre, dans le système d’extraction 202, la pompe 204 est par exemple une pompe bidirectionnelle capable d’entraîner le liquide, dans le circuit hydraulique, dans un sens ou dans l’autre. En particulier, chacun de ses deux ports 204a et 204b peut ainsi être alternativement une entrée ou une sortie pour le flux de liquide que la pompe génère. Une telle pompe bidirectionnelle permet notamment d’effectuer une purge de l’injecteur en générant un flux de liquide allant de l’injecteur au réservoir le cas échéant. De plus, de façon connue en soi de l’homme du métier, dans la configuration dans laquelle l’injecteur 208 est fermé et un flux de liquide dit inverse est généré (c’est-à-dire un flux allant du réservoir au réservoir, dans le sens qui va depuis la conduite de retour vers la conduite d’aspiration) il est possible de ré-entraîner les particules éventuellement accumulées, au niveau du dispositif de filtration, dans le réservoir. Dit autrement, les impuretés bloquées au niveau du dispositif de filtration peuvent être poussées par le flux généré par la pompe et libérer des orifices éventuellement obstrués. Ainsi, cette dernière configuration, permet finalement de nettoyer temporairement le dispositif de filtration dans la mesure où les particules qui retournent dans le réservoir s’y dispersent et ne viennent pas immédiatement encrasser à nouveau le dispositif de filtration lorsque le système d’extraction est utilisé en configuration d’injection.
En référence à lafigure 3, à lafigure 4, à lafigure 5et à lafigure 6nous allons maintenant décrire des modes de mise en œuvre du procédé selon l’invention. Les étapes du procédé sont exécutées par une unité de commande du système d’extraction. Dans un mode de réalisation particulier, il peut s’agir, par exemple, d’une unité de commande d’un module de dosage d’un système de traitement des gaz polluants d’un véhicule automobile.
L’étape 301 du procédé tel qu’illustré par la figure 3 comprend la détection, sur la base d’au moins un critère de risque, lié au fonctionnement du système d’extraction, d’un encrassement du dispositif de filtration. Par « critère de risque » on désigne ici un critère préétabli sur lequel l’unité de commande qui exécute le procédé s’appuie pour estimer le risque d’un encrassement du dispositif de filtration. Un tel critère peut, par exemple, être lié à la durée d’utilisation du dispositif de filtration, aux conditions d’utilisation du système d’extraction ou à toute autre information considérée comme pertinente pour estimer le risque d’encrassement du dispositif de filtration.
En outre, dans un mode de mise en œuvre particulier de l’étape 301 illustré par la figure 4, chaque critère de risque, lié au fonctionnement du système d’extraction, correspond par exemple à la vérification d’une condition déterminée. Dit autrement, un critère de risque est pris en compte par l’unité de commande dès lors que la condition à laquelle il est associé est vérifiée. Par exemple, cette condition peut être l’une des conditions suivantes :
- la condition 301a est vérifiée si la pression mesurée, dans la conduite de pression, par un capteur de pression, pendant une phase d’injection, diminue, dans une durée inférieure à une valeur seuil déterminée, d’une valeur supérieure à une valeur seuil déterminée. Cet effet découle directement d’un encrassement du dispositif de filtration qui obstrue partiellement ledit dispositif de filtration et réduit le débit de liquide qui le traverse ;
- la condition 301b est vérifiée si le volume de liquide extrait du réservoir, par le système d’extraction, depuis l’installation du dispositif de filtration est supérieur à une valeur seuil déterminée. Cette condition reflète le risque d’un encrassement lié à la durée d’utilisation du dispositif de filtration ;
- la condition 301c est vérifiée si le nombre de remplissage du réservoir est supérieur à une valeur seuil déterminée. Cette condition reflète le risque d’un encrassement lié aux sollicitations répétées du dispositif de filtration ;
- la condition 301d est vérifiée si la durée totale de montée en pression lors d’une mise sous pression du liquide par la pompe est supérieure à une valeur seuil déterminée. Cette condition reflète la détérioration des performances du système d’extraction qui découle d’un encrassement du dispositif de filtration ;
- la condition 301e est vérifiée si la vitesse de fonctionnement de la pompe lors d’une mise sous pression du liquide par ladite pompe est supérieure à une valeur seuil déterminée. Cette condition reflète un changement de comportement de la pompe (une augmentation de sa vitesse de fonctionnement) qui découle d’un encrassement du dispositif de filtration ;
- la condition 301f est vérifiée si la diminution de la pression lors d’une injection de liquide par le dispositif d’injection est supérieure à une valeur seuil déterminée. Cette condition reflète une modification du comportement du système d’extraction qui peut découler d’un encrassement du dispositif de filtration ; et,
- la condition 301g est vérifiée si les conditions environnementales du système d’extraction sont nominales. Cette condition reflète des perturbations éventuelles du fonctionnement du système d’extraction qui peuvent être associées à des valeurs mesurées par des capteurs dudit système. Par exemple, une variation de température ou de tension dont l’ampleur peut être liée, directement ou indirectement, à un encrassement du dispositif de filtration.
L’homme du métier appréciera qu’un certain nombre des conditions exposées ci-dessus s’appuient sur des mesures réalisées par un capteur de pression adapté pour mesurer la pression au niveau de la conduite de pression du système d’extraction. Un tel capteur est couramment présent dans un système d’extraction et l’homme du métier saura utiliser les résultats de mesures réalisées par ce capteur pour vérifier des conditions déterminées.
En outre, on appréciera que les conditions listées plus haut sont des exemples non-limitatifs. L’homme du métier saura choisir des conditions qu’il considère pertinentes pour estimer le risque d’un encrassement du dispositif de filtration. Ainsi, avantageusement, le nombre et le type de critère de risque utilisé peuvent être adaptés à un cas d’usage spécifique d’un dispositif de filtration et plus largement d’un système d’extraction pour tenir compte des conditions réelles de son utilisation. Dit autrement, les conditions de déclenchement des étapes suivantes du procédé sont paramétrables par un utilisateur selon l’usage attendu du véhicule dans lequel se trouve le système d’extraction.
De plus, dans un mode de mise en œuvre particulier, un poids déterminé (au sens mathématique, c’est-à-dire un coefficient de pondération) peut être respectivement associé à chaque critère de risque et la détection d’un encrassement du dispositif de filtration peut être réalisée sur la base des critères de risque pondérés par les poids respectivement associés à chaque critère de risque. En d’autres termes, la détection effective d’un encrassement du dispositif de filtration suppose que le poids cumulé des différents critères de risque observés est suffisamment élevé (par exemple en étant supérieur à une valeur seuil). Ce système de pondération permet ainsi d’accorder plus ou moins de crédit aux différents critères de risque utilisés pour détecter un encrassement. Là encore, avantageusement, les différents poids associés aux différents critères peuvent être paramétrés préalablement à l’utilisation du procédé de manière à adapter le plus précisément possible la détection d’un encrassement à un cas d’usage spécifique du dispositif de filtration. Par exemple, selon que le véhicule dans lequel est implanté le système est destiné à être utilisé sur route ou non, les différents critères de risque peuvent avoir un impact différent sur les performances globales du système.
L’étape 302 de la figure 3 comprend, quant à elle, l’identification d’un contexte propice au nettoyage du dispositif de filtration sur la base d’au moins un critère d’application, lié à l’état du liquide dans le réservoir. Par contexte « propice au nettoyage » on entend ici un contexte dans lequel la situation générale du système d’extraction est favorable à un nettoyage du dispositif de filtration efficace. Dit autrement, il s’agit par exemple d’un contexte supposé permettre un nettoyage efficace du dispositif de filtration, le cas échéant. En outre, un « critère d’application » désigne ici un critère préétabli sur lequel l’unité de commande qui exécute le procédé s’appuie pour déterminer l’existence d’un contexte permettant un nettoyage efficace du dispositif de filtration. Un tel critère peut, par exemple, être lié à la mobilité du véhicule à un instant donné, à la concentration du liquide dans le réservoir à un instant donné ou à tout autre information pertinente pour déterminer l’existence d’un contexte propice au nettoyage.
En outre, dans un mode de mise en œuvre particulier de l’étape 302 illustré par la figure 5, de manière similaire à ce qui a été décrit pour les critères de risque, chaque critère d’application, lié à l’état du liquide dans le réservoir, peut correspondre à la vérification d’une condition déterminée. Dans ce cas, un critère d’application est pris en compte par l’unité de commande qui exécute le procédé, dès lors que la condition à laquelle il est associé est vérifiée. Par exemple, cette condition peut être l’une des conditions suivantes :
- la condition 302a est vérifiée si le réservoir contient une quantité de liquide supérieure à une valeur seuil déterminée ;
- la condition 302b est vérifiée si le véhicule est statique. Par statique on entend à l’arrêt dans le sens où le véhicule est immobile ;
- la condition 302c est vérifiée si une valeur associée à un critère déterminé de qualité du liquide est supérieure à une valeur seuil déterminée. Une telle valeur peut être, par exemple, la valeur de la concentration d’urée dans l’additif liquide utilisé pour la dépollution de gaz d’échappement ; et,
- la condition 302d est vérifiée si le temps écoulé entre deux cycles de conduites déterminés du véhicule est supérieur à une valeur seuil déterminée.
De manière générale, toutes ces conditions permettent de minimiser le risque de réintroduire des impuretés, dans le système d’extraction, lors du nettoyage du dispositif de filtration. En particulier, suivant que le liquide est en mouvement ou non dans le réservoir, est plus ou moins concentré, ou encore que les impuretés sont plus ou moins décantées dans le réservoir, le nettoyage du dispositif de filtration décrit plus loin, risque plus ou moins de réintroduire des impuretés dans le système d’extraction lorsqu’un nettoyage du dispositif de filtration par un flux inverse est opéré. Ainsi, avantageusement, il est possible d’éviter de telles configurations qui nuisent à l’efficacité du nettoyage et de garantir un nettoyage performant.
De la même manière que pour les conditions associées aux critères de risque, les conditions listées plus haut sont des exemples non-limitatifs. L’homme du métier saura choisir des conditions qu’il considère pertinentes pour contribuer à identifier une situation favorable à un nettoyage efficace du dispositif de filtration. En outre, avantageusement, le nombre et le type de critère d’application utilisé peuvent être adaptés à un cas d’usage spécifique d’un dispositif de filtration et plus largement d’un système d’extraction pour tenir compte des conditions réelles de son utilisation.
De plus, pour l’étape 302 aussi, dans un mode de mise en œuvre particulier, un poids déterminé est respectivement associé à chaque critère d’application et l’identification d’un contexte propice au nettoyage est réalisée sur la base des critères de risque pondérés par les poids respectivement associés à chaque critère de risque. En d’autres termes, l’identification effective d’un tel contexte suppose que le poids cumulé des différents critères d’application observés est suffisamment élevé (par exemple en étant supérieur à une valeur seuil). Ce système de pondération permet ainsi d’accorder plus ou moins de crédit aux différents critères d’application sur lesquels l’identification d’un contexte propice au nettoyage s’appuie. Là encore, avantageusement, les poids peuvent être paramétrés préalablement à l’utilisation du procédé de manière à adapter le plus précisément possible l’identification d’un contexte propice au nettoyage à un cas d’usage spécifique du dispositif de filtration.
Enfin, la dernière étape 303 du procédé comprend le nettoyage du dispositif de filtration par la génération d’un flux de liquide inverse dans le système d’extraction, c’est-à-dire par la génération d’un flux de liquide allant du réservoir au réservoir, dans le sens qui va depuis la conduite de retour vers la conduite d’aspiration. De manière connue en soi, ce flux inverse permet de débloquer les impuretés éventuellement bloquées au niveau du dispositif de filtration et de les réintroduire dans le réservoir. Comme celles-ci se dispersent dans le réservoir, elles mettent ensuite un certain temps avant de venir encrasser à nouveau le dispositif de filtration ce qui permet d’utiliser ce dernier à un niveau de performance optimal.
En outre, dans un mode de mise en œuvre particulier de l’étape 303 illustré par la figure 6, la génération du flux inverse de liquide allant du réservoir au réservoir, dans le sens qui va depuis la conduite de retour vers la conduite d’aspiration est arrêtée dès qu’une des conditions suivantes est vérifiée :
- la condition 303a est vérifiée si le flux inverse est généré pendant une durée supérieure à une valeur seuil déterminée. Cette condition permet de s’assurer que la durée de génération du flux inverse est suffisante pour permettre un nettoyage efficace du filtre ;
- la condition 303c est vérifiée si la pression mesurée, dans la conduite de pression, par un capteur de pression, diminue d’une valeur supérieure à une valeur seuil déterminée dans un intervalle de temps déterminé. Cette condition découle de l’effet produit par un débouchage d’orifices du dispositif de filtration obstrués par des impuretés. La chute de pression permet de s’assurer que le nettoyage est effectif. En outre, cette information peut ensuite être utilisée pour indiquer à un utilisateur l’effectivité du nettoyage du dispositif de filtration ; et,
- la condition 303d est vérifiée si la pression mesurée, dans la conduite de pression, par un capteur de pression, est supérieure à une valeur seuil déterminée pendant une durée déterminée. A l’inverse de la condition précédente, cette condition est associée à une incapacité de nettoyer le dispositif de filtration. La pression augmente alors dans la conduite de pression mais ne diminue pas consécutivement au nettoyage du dispositif de filtration. Cette condition permet d’interrompre le procédé en évitant de détériorer le dispositif de filtration en appliquant une pression élevée pendant un temps trop important. Le cas échéant, cette information peut aussi être utilisée pour indiquer à un utilisateur l’ineffectivité du nettoyage du dispositif de filtration.
Dans tous les cas, dès qu’une des conditions listées ci-dessus est vérifiée, la génération du flux inverse dans le système d’extraction s’interrompt comme l’illustre le bloc 303e à la figure 6. En outre, les conditions décrites plus haut sont des exemples non-limitatifs et l’homme du métier saura sélectionner des conditions appropriées pour conduire à l’interruption de l’étape de nettoyage.
De plus, dans un mode de mise en œuvre particulier du procédé, l’étape 301 est réitérée après l’étape 303 de manière à vérifier si un encrassement du dispositif de filtration est à nouveau détecté. Suite à cela, l’information associée à un encrassement éventuel du dispositif de filtration peut être stockée dans un mémoire et/ou l’émission d’une alerte, par l’intermédiaire d’une interface homme/machine du véhicule, indiquant un encrassement du dispositif de filtration peut être réalisée. De cette manière, un utilisateur peut être informé du fait que le dispositif de filtration n’a pas pu être nettoyé efficacement lors d’une itération déterminée du procédé.
Dans un autre mode de mise en œuvre, le nombre d’itérations et la fréquence des itérations du procédé sont des paramètres stockés dans une mémoire et, sur la base dudit nombre d’itérations et de ladite fréquence d’itération, une information associée à une nécessité de changement du dispositif de filtration peut être stockée dans une mémoire à des fins de diagnostic, et/ou une alerte peut être émise par l’intermédiaire d’une interface homme/machine du véhicule, indiquant une nécessité de changement du dispositif de filtration.
Dans d’autres modes de mise en œuvre du procédé, le système d’extraction comprend un second dispositif de filtration situé entre la première et la seconde extrémité de la conduite de retour et/ou la seconde extrémité de la conduite de retour est située dans le réservoir à une hauteur déterminée adaptée pour éviter l’aspiration de particules décantées au fond du réservoir ou de particules en suspension à la surface du liquide contenu dans le réservoir. Ces variantes permettent d’éviter de réintroduire des impuretés au niveau du dispositif de filtration lors de l’étape de nettoyage.
Dans les revendications, le terme "comprendre" ou "comporter" n’exclut pas d’autres éléments ou d’autres étapes. Un seul processeur ou plusieurs autres unités peuvent être utilisées pour mettre en œuvre l’invention. Les différentes caractéristiques présentées et/ou revendiquées peuvent être avantageusement combinées. Leur présence dans la description ou dans des revendications dépendantes différentes, n’excluent pas cette possibilité. Les signes de référence ne sauraient être compris comme limitant la portée de l’invention.

Claims (13)

  1. Procédé d’entretien d’un dispositif de filtration (201) d’un système d’extraction (202) d’un liquide (203) d’un réservoir (105) d’un véhicule automobile, ledit système d’extraction comprenant une pompe bidirectionnelle (204) et un dispositif de filtration, ladite pompe bidirectionnelle comportant un premier port (204a) raccordé au réservoir par l’intermédiaire du dispositif de filtration et d’une conduite d’aspiration (205) et un second port (204b) raccordé à un dispositif d’injection (208) par l’intermédiaire d’une conduite de refoulement (206), ledit système d’extraction comprenant en outre une conduite de retour (207) raccordée à la conduite de refoulement par sa première extrémité (207a) et raccordée au réservoir par sa seconde extrémité (207b), ledit procédé comprenant les étapes suivantes, exécutées par une unité de commande du système d’extraction :
    a) la détection (301), sur la base d’au moins un critère de risque lié au fonctionnement du système d’extraction, d’un encrassement du dispositif de filtration ;
    b) l’identification (302), sur la base d’au moins un critère d’application lié à l’état du liquide dans le réservoir, d’un contexte propice au nettoyage du dispositif de filtration ; et,
    c) la fermeture du dispositif d’injection et la génération (303), par la pompe bidirectionnelle, pendant une durée déterminée, d’un flux inverse de liquide allant du réservoir à partir de la conduite de retour jusqu’au réservoir via la conduite d’aspiration, à travers le dispositif de filtration, dans le sens qui va depuis la conduite de retour vers la conduite d’aspiration.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, lors de l’étape a), chaque critère de risque, lié au fonctionnement du système d’extraction, correspond à la vérification d’au moins une condition déterminée parmi les conditions suivantes :
    - la pression mesurée, dans la conduite de pression, par un capteur de pression, pendant une phase d’injection, diminue, dans une durée inférieure à une valeur seuil déterminée, d’une valeur supérieure à une valeur seuil déterminée;
    - le volume de liquide extrait du réservoir, par le système d’extraction, depuis l’installation du dispositif de filtration est supérieur à une valeur seuil déterminée ;
    - le nombre d’opérations de remplissage du réservoir effectué depuis l’installation du dispositif de filtration est supérieur à une valeur seuil déterminée ;
    - la durée totale de montée en pression lors d’une mise sous pression du liquide par la pompe est supérieure à une valeur seuil déterminée ;
    - la vitesse de fonctionnement de la pompe lors d’une mise sous pression du liquide par ladite pompe est supérieure à une valeur seuil déterminée ;
    - la diminution de la pression lors d’une injection déterminée de liquide par le dispositif d’injection est supérieure à une valeur seuil déterminée ; et,
    - les conditions environnementales du système d’extraction sont nominales.
  3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel, lors de l’étape a), un poids déterminé est respectivement associé à chaque critère de risque et dans lequel la détection d’un encrassement du dispositif de filtration est réalisée sur la base des critères de risque pondérés par les poids respectivement associés à chaque critère de risque.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, lors de l’étape b), chaque critère d’application, lié à l’état du liquide dans le réservoir, correspond à la vérification d’au moins une condition déterminée parmi les conditions suivantes :
    - le réservoir contient une quantité de liquide supérieure à une valeur seuil déterminée ;
    - le véhicule est statique ;
    - une valeur associée à un critère déterminé de qualité du liquide est supérieure à une valeur seuil déterminée ; et,
    - le temps écoulé entre deux cycles de conduite déterminés du véhicule est supérieur à une valeur seuil déterminée.
  5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel, lors de l’étape b) un poids déterminé est respectivement associé à chaque critère d’application et dans lequel la détection d’un contexte propice au nettoyage du dispositif de filtration est réalisée sur la base des critères d’application pondérés par les poids respectivement associés à chaque critère d’application.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel, lors de l’étape c), la génération du flux inverse de liquide allant du réservoir au réservoir, dans le sens qui va depuis la conduite de retour vers la conduite d’aspiration est arrêtée dès lors qu’une au moins des conditions suivantes est vérifiée :
    - le flux inverse est généré pendant une durée supérieure à une valeur seuil déterminée ;
    - la pression mesurée, dans la conduite de pression, par un capteur de pression, diminue d’une valeur supérieure à une valeur seuil déterminée dans un intervalle de temps déterminé ; et,
    - la pression mesurée, dans la conduite de pression, par un capteur de pression, est supérieure à une valeur seuil déterminée pendant une durée déterminée.
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre, consécutivement à l’exécution de l’étape c), une seconde exécution de l’étape a) et, si un encrassement du dispositif de filtration est détecté, le stockage dans une mémoire d’une information associée à une détérioration du dispositif de filtration et/ou l’émission d’une alerte, par l’intermédiaire d’une interface homme/machine du véhicule, indiquant une détérioration du dispositif de filtration.
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le nombre d’itérations et/ou la fréquence des itérations du procédé sont stockés dans une mémoire et dans lequel, sur la base dudit nombre d’itérations et de ladite fréquence d’itération, une information associée à une nécessité de remplacement du dispositif de filtration est stockée dans une mémoire et/ou une alerte est émise, par l’intermédiaire d’une interface homme/machine du véhicule, indiquant une nécessité de remplacer le dispositif de filtration.
  9. Unité de commande d’un système d’extraction (202) d’un liquide (203) d’un réservoir (105) d’un véhicule automobile, comprenant des moyens pour mettre en œuvre toutes les étapes du procédé d’entretien d’un dispositif de filtration (201) du liquide selon l’une quelconque des revendications 1 à 11.
  10. Système d’extraction (202) d’un liquide (203) d’un réservoir (105) d’un véhicule automobile comprenant une pompe bidirectionnelle (204) et un dispositif de filtration (201), ladite pompe bidirectionnelle comportant un premier port (204a) raccordé au réservoir par l’intermédiaire du dispositif de filtration et d’une conduite d’aspiration (205) et un second port (204b) raccordé à un dispositif d’injection par l’intermédiaire d’une conduite de refoulement (206), ledit système d’extraction comprenant en outre une conduite de retour raccordée à la conduite de refoulement par sa première extrémité et raccordée au réservoir par sa seconde extrémité et une unité de commande selon la revendication 9.
  11. Système d’extraction selon la revendication 10, ledit système d’extraction étant adapté pour extraire de l’additif liquide d’un réservoir dédié d’un véhicule automobile et injecter ledit additif liquide dans un système de traitement des gaz d’échappement dudit véhicule automobile.
  12. Système d’extraction selon l’une quelconque des revendications 10 et 11 comprenant en outre un second dispositif de filtration situé entre la première et la seconde extrémité de la conduite de retour.
  13. Système d’extraction selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel la seconde extrémité de la conduite de retour est située dans le réservoir à une hauteur déterminée adaptée pour éviter l’aspiration de particules décantées au fond du réservoir ou de particules en suspension à la surface du liquide contenu dans le réservoir.
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