FR3127258A1 - Device and method for the active recovery of fuel vapors from a tank of an internal combustion vehicle - Google Patents
Device and method for the active recovery of fuel vapors from a tank of an internal combustion vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- FR3127258A1 FR3127258A1 FR2109986A FR2109986A FR3127258A1 FR 3127258 A1 FR3127258 A1 FR 3127258A1 FR 2109986 A FR2109986 A FR 2109986A FR 2109986 A FR2109986 A FR 2109986A FR 3127258 A1 FR3127258 A1 FR 3127258A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- pump
- purge
- purge pump
- gasoline vapors
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title description 42
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 64
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 claims abstract description 32
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000013022 venting Methods 0.000 abstract description 2
- 108010085603 SFLLRNPND Proteins 0.000 description 20
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
- F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
- B60K15/03—Fuel tanks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
- B60K15/03—Fuel tanks
- B60K15/035—Fuel tanks characterised by venting means
- B60K15/03504—Fuel tanks characterised by venting means adapted to avoid loss of fuel or fuel vapour, e.g. with vapour recovery systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
- B60K15/03—Fuel tanks
- B60K15/035—Fuel tanks characterised by venting means
- B60K15/03519—Valve arrangements in the vent line
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
- F02M25/089—Layout of the fuel vapour installation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
- B60K15/03—Fuel tanks
- B60K15/035—Fuel tanks characterised by venting means
- B60K15/03504—Fuel tanks characterised by venting means adapted to avoid loss of fuel or fuel vapour, e.g. with vapour recovery systems
- B60K2015/03514—Fuel tanks characterised by venting means adapted to avoid loss of fuel or fuel vapour, e.g. with vapour recovery systems with vapor recovery means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Transportation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
Abstract
Ce procédé de récupération de vapeurs d'essence issues d'un réservoir à carburant (4) d'un véhicule à combustion interne et d'acheminement des vapeurs d'essence jusqu’à une ligne d'admission d'air (5) du moteur à combustion (3) du véhicule par l'intermédiaire d'une pompe de purge (10) ayant une pluralité de débits possibles et d'une électrovanne (11) commandant l'ouverture et/ou la fermeture d'un circuit de recirculation (14) de l'air chargé de vapeurs d'essence de l'aval de la pompe de purge (10) jusqu'à l’amont de la pompe (10), l'ouverture et la fermeture du circuit de recirculation (14) correspondant respectivement à la fermeture et à l'ouverture d'un circuit principal (12) menant de l'électrovanne (11) à la ligne d'admission d'air (5) du moteur (3), le procédé alternant les étapes suivantes : - Récupération et stockage des vapeurs d'essence du réservoir à carburant (4) dans un piège à charbon actif (9) placé en amont de la pompe (10) ; - Purge du piège à charbon actif (9) jusqu’à la ligne d'admission d'air (5) du moteur (3) ; l'étape de récupération et stockage des vapeurs d'essence correspondant au fonctionnement de la pompe de purge (10) à un débit relativement faible non nul et à l'ouverture du circuit de recirculation (14), et l'étape de purge, déclenchée lorsque la quantité de vapeurs d'essence stockée dans le piège (9) dépasse un seuil prédéterminé, correspondant au fonctionnement de la pompe de purge (10) à un débit relativement élevé et à la fermeture du circuit de recirculation (14). Figure pour l’abrégé : Fig 2This method for recovering gasoline vapors from a fuel tank (4) of an internal combustion vehicle and conveying the gasoline vapors to an air intake line (5) of the combustion engine (3) of the vehicle via a purge pump (10) having a plurality of possible flow rates and a solenoid valve (11) controlling the opening and/or closing of a recirculation circuit (14) air laden with gasoline vapors from downstream of the purge pump (10) to upstream of the pump (10), the opening and closing of the recirculation circuit (14 ) corresponding respectively to the closing and opening of a main circuit (12) leading from the solenoid valve (11) to the air intake line (5) of the engine (3), the method alternating the steps following: - Recovery and storage of gasoline vapors from the fuel tank (4) in an activated carbon trap (9) placed upstream of the pump (10); - Venting of the activated carbon trap (9) up to the air intake line (5) of the engine (3); the step of recovering and storing the gasoline vapors corresponding to the operation of the purge pump (10) at a relatively low non-zero flow rate and the opening of the recirculation circuit (14), and the purge step, triggered when the quantity of gasoline vapors stored in the trap (9) exceeds a predetermined threshold, corresponding to the operation of the purge pump (10) at a relatively high flow rate and the closure of the recirculation circuit (14). Figure for abstract: Fig 2
Description
L’invention concerne, de manière générale, les moteurs de véhicule à combustion interne et/ou hybrides.The invention relates, in general, to internal combustion and/or hybrid vehicle engines.
En particulier, l’invention concerne les dispositifs de récupération des vapeurs de carburant, en général d’essence, afin d’éviter leur émission dans l’atmosphère.In particular, the invention relates to devices for recovering fuel vapours, in general gasoline, in order to prevent their emission into the atmosphere.
Techniques antérieuresPrior techniques
Pour les véhicules à combustion interne, le contexte réglementaire nécessite que les vapeurs de carburant, en général d’essence, mais aussi parfois d’éthanol, soient récupérées plutôt qu’émises dans l’atmosphère.For internal combustion vehicles, the regulatory context requires that fuel vapours, generally gasoline, but also sometimes ethanol, be recovered rather than emitted into the atmosphere.
Pour cela, les véhicules sont parfois équipés d’un dispositif de récupération des vapeurs de carburant muni d’un piège à charbon actif disposé entre le réservoir de carburant et sa mise à la pression atmosphérique. Ce piège stocke les vapeurs de carburant, et nécessite d’être purgé pour éviter la saturation des charbons, cette purge se faisant par aspiration au travers du piège avec ajout d’air filtré jusqu’à l’admission d’air du moteur.For this, vehicles are sometimes fitted with a fuel vapor recovery device equipped with an activated carbon trap placed between the fuel tank and its venting to atmospheric pressure. This trap stores fuel vapours, and needs to be purged to avoid carbon saturation, this purge being done by suction through the trap with the addition of filtered air to the engine air intake.
D'une part, les véhicules récents et de plus en plus de systèmes adoptent des motorisations hybrides conjuguant un moteur à combustion interne et un moteur électrique.On the one hand, recent vehicles and more and more systems are adopting hybrid engines combining an internal combustion engine and an electric motor.
D’autre part, les performances des moteurs à combustion interne sont sans cesse améliorées, et nécessitent des compresseurs ou turbocompresseurs d’air augmentant la suralimentation en air.On the other hand, the performance of internal combustion engines is constantly being improved, and requires air compressors or turbochargers increasing the air boost.
Les phases pendant lesquelles le moteur a la capacité d’aspirer les vapeurs de carburant pour purger le piège ont par conséquent tendance à être de plus en plus courtes, tandis que la réglementation en termes d’émission de polluants a tendance à se durcir.The phases during which the engine is able to suck in the fuel vapors to purge the trap therefore tend to be shorter and shorter, while the regulations in terms of pollutant emissions tend to tighten.
La présente invention a donc pour but de pallier les inconvénients précités et de proposer un dispositif de récupération des vapeurs d’essence et un procédé de récupération de ces vapeurs d’essence.The object of the present invention is therefore to overcome the aforementioned drawbacks and to propose a device for recovering gasoline vapors and a method for recovering these gasoline vapors.
L’invention a donc pour objet un procédé de récupération de vapeurs d'essence issues d'un réservoir à carburant d'un véhicule à combustion interne et d'acheminement des vapeurs d'essence jusqu’à une ligne d'admission d'air du moteur à combustion du véhicule par l'intermédiaire d'une pompe de purge ayant une pluralité de débits possibles et d'une électrovanne commandant l'ouverture et/ou la fermeture d'un circuit de recirculation de l'air chargé de vapeurs d'essence de l'aval de la pompe de purge jusqu'à l'amont de la pompe de purge, l'ouverture et la fermeture du circuit de recirculation correspondant respectivement à la fermeture et à l'ouverture d'un circuit principal menant de l'électrovanne à la ligne d'admission d'air du moteur, le procédé alternant les étapes suivantes :The subject of the invention is therefore a method for recovering gasoline vapors from a fuel tank of an internal combustion vehicle and for conveying the gasoline vapors to an air intake line of the combustion engine of the vehicle via a purge pump having a plurality of possible flow rates and a solenoid valve controlling the opening and/or closing of a circuit for recirculating the air laden with vapors of gasoline from downstream of the purge pump to upstream of the purge pump, the opening and closing of the recirculation circuit corresponding respectively to the closing and opening of a main circuit leading from the solenoid valve to the air intake line of the engine, the process alternating the following steps:
- Récupération et stockage des vapeurs d'essence du réservoir à carburant dans un piège à charbon actif placé en amont de la pompe de purge ;- Recovery and storage of gasoline vapors from the fuel tank in an activated carbon trap placed upstream of the purge pump;
- Purge du piège à charbon actif jusqu’à la ligne d'admission d'air du moteur ;- Purge the activated carbon trap to the engine air intake line;
l'étape de récupération et de stockage des vapeurs d'essence correspondant au fonctionnement de la pompe de purge à un débit relativement faible non nul et à l'ouverture du circuit de recirculation, et l'étape de purge, déclenchée lorsque la quantité de vapeurs d'essence stockée dans le piège dépasse un seuil prédéterminé, correspondant au fonctionnement de la pompe de purge à un débit relativement élevé et à la fermeture du circuit de recirculation.the step of recovering and storing the gasoline vapors corresponding to the operation of the purge pump at a relatively low non-zero flow rate and the opening of the recirculation circuit, and the purge step, triggered when the quantity of gasoline vapor stored in the trap exceeds a predetermined threshold, corresponding to the operation of the purge pump at a relatively high flow rate and the closure of the recirculation circuit.
L’invention propose ainsi un dispositif de purge active des vapeurs de carburant permettant de récupérer les vapeurs de carburant efficacement avec des périodes de purges courtes tout en consommant peu d’énergie.The invention thus proposes an active purge device for fuel vapors making it possible to recover fuel vapors efficiently with short purge periods while consuming little energy.
L’invention a également pour objet un dispositif de récupération de vapeurs d'essence issues d'un réservoir à carburant d'un véhicule à combustion interne et d'acheminement des vapeurs d'essence jusqu’à une ligne d'admission d'air du moteur à combustion du véhicule comprenant successivement un piège à charbon actif, une pompe de purge et une électrovanne commandant l'ouverture et/ou la fermeture d'un circuit de recirculation de l'air chargé de vapeurs d'essence de l'aval de la pompe de purge jusqu'à l'amont de la pompe de purge, l'ouverture et la fermeture du circuit de recirculation correspondant respectivement à la fermeture et à l'ouverture du circuit principal menant de l'électrovanne à la ligne d'admission d'air, la pompe de purge ayant un pluralité de débits possibles, le dispositif étant apte à mettre en œuvre le procédé selon l’invention.The invention also relates to a device for recovering gasoline vapors from a fuel tank of an internal combustion vehicle and for conveying the gasoline vapors to an air intake line of the combustion engine of the vehicle successively comprising an activated carbon trap, a purge pump and a solenoid valve controlling the opening and/or closing of a recirculation circuit for the air laden with gasoline vapors downstream from the bleed pump to upstream of the bleed pump, the opening and closing of the recirculation circuit corresponding respectively to the closing and opening of the main circuit leading from the solenoid valve to the line of air intake, the purge pump having a plurality of possible flow rates, the device being able to implement the method according to the invention.
Avantageusement, le dispositif comprend un calculateur de contrôle du moteur et/ou de l'électrovanne et/ou de la pompe de purge.Advantageously, the device comprises a computer for controlling the engine and/or the solenoid valve and/or the purge pump.
Ce calculateur met en œuvre le procédé selon l’invention.This computer implements the method according to the invention.
Avantageusement, la pompe de purge est une pompe centrifuge à roue fermée de faible inertie.Advantageously, the purge pump is a low inertia closed impeller centrifugal pump.
Dans un mode de réalisation, l'électrovanne a une résistance relativement faible à la perte de charge aéraulique.In one embodiment, the solenoid valve has a relatively low resistance to air pressure drop.
Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend des canalisations optimisées pour les pertes de charge aérauliques.In one embodiment, the device comprises pipes optimized for air pressure drops.
L’invention a également pour objet un véhicule à combustion interne équipé d'un dispositif selon l'invention.The invention also relates to an internal combustion vehicle equipped with a device according to the invention.
Avantageusement, la pompe de purge n'est à débit nul que lorsque le véhicule est à l'arrêt complet, le contact n'ayant pas été mis.Advantageously, the purge pump is at zero flow only when the vehicle is at a complete stop, the ignition not having been switched on.
D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :Other aims, characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description, given solely by way of non-limiting example, and made with reference to the appended drawings in which:
Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisationDetailed description of at least one embodiment
On a représenté sur la
Le système d’alimentation en carburant 1 est monté sur un véhicule équipé d’un moteur à combustion interne 3. Ce moteur peut être un moteur d’un véhicule à moteur terrestre, maritime ou aéronautique.The fuel supply system 1 is mounted on a vehicle equipped with an internal combustion engine 3. This engine can be an engine of a land, sea or aeronautical motor vehicle.
Le carburant est stocké dans un réservoir à carburant 4. Le moteur 3 comprend une entrée alimentée par une ligne d’admission 5, elle-même relié à un premier filtre à air 6.The fuel is stored in a fuel tank 4. The engine 3 includes an inlet fed by an intake line 5, itself connected to a first air filter 6.
Le système d’alimentation en carburant 1 comprend un circuit d’alimentation en carburant 7 et le dispositif de récupération des vapeurs de carburant 2, le circuit d’alimentation et le dispositif de récupération reliant le réservoir à carburant 4 et la ligne d’admission 5.The fuel supply system 1 comprises a fuel supply circuit 7 and the fuel vapor recovery device 2, the supply circuit and the recovery device connecting the fuel tank 4 and the intake line 5.
Le carburant peut être un carburant liquide, généralement de l’essence, ou dans d’autres cas de l’éthanol ou un mélange des deux, selon le moteur 3 utilisé.The fuel can be a liquid fuel, usually gasoline, or in other cases ethanol or a mixture of the two, depending on the engine 3 used.
Lors du fonctionnement normal du moteur 3, l’essence est transférée du réservoir 4 à la ligne d’admission 5 du moteur 3 par le circuit d’alimentation en carburant 7.During normal operation of engine 3, gasoline is transferred from tank 4 to intake line 5 of engine 3 through fuel supply circuit 7.
Le carburant émet des vapeurs de carburant au sein du réservoir 4. Ces vapeurs sont récupérées et entrent dans le dispositif de récupération 2, en étant mélangé à de l’air filtré provenant d’un second filtre à air 8.The fuel emits fuel vapors within the tank 4. These vapors are recovered and enter the recovery device 2, being mixed with filtered air coming from a second air filter 8.
Le dispositif de récupération des vapeurs de carburant 2 comprend successivement un piège à charbon actif 9, une pompe de purge 10 et une électrovanne 11.The fuel vapor recovery device 2 successively comprises an activated carbon trap 9, a purge pump 10 and a solenoid valve 11.
Le piège à charbon actif 9 est aussi dénommé « canister » selon sa dénomination en anglais ou piège de vapeurs d’essence. Les vapeurs de carburant issues du réservoir 4 sont aspirées, mélangées à de l’air filtré et stockées dans le piège à charbon actif 9. Le piège 9 évite ainsi que le réservoir soit en surpression d’une part, et que les vapeurs de carburant s’échappent dans l’atmosphère d’autre part.The activated carbon trap 9 is also called "canister" according to its name in English or gasoline vapor trap. The fuel vapors from the tank 4 are sucked in, mixed with filtered air and stored in the activated carbon trap 9. The trap 9 thus prevents the tank from being under overpressure on the one hand, and the fuel vapors escape into the atmosphere on the other hand.
Les vapeurs de carburant stockées dans le piège à charbon actif 9 doivent en être purgées pour éviter la saturation des charbons. Cette purge se fait par aspiration au travers du piège 9 avec ajout d’air filtré provenant de second filtre à air 8.The fuel vapors stored in the activated carbon trap 9 must be purged therefrom to avoid saturation of the carbons. This purge is done by suction through the trap 9 with the addition of filtered air from the second air filter 8.
Cette aspiration est réalisée par la pompe de purge 10 positionnée en aval du piège 9. La pompe de purge 10 est une pompe active qui dirige le flux d’air chargé de vapeurs de carburant jusqu’à la ligne d’admission 5 du moteur 3. Alternativement, il est possible dans l’état de la technique de se passer de la pompe et d’utiliser la dépression de l’admission d’air du moteur 3.This suction is carried out by the purge pump 10 positioned downstream of the trap 9. The purge pump 10 is an active pump which directs the flow of air laden with fuel vapors to the intake line 5 of the engine 3 Alternatively, it is possible in the state of the art to do without the pump and use the vacuum from the air intake of engine 3.
Une électrovanne 11 commande l’ouverture du circuit 12 positionnée entre l’électrovanne 11 et la ligne d’admission 5, et reliant ainsi la pompe 10 à la ligne d’admission 5 du moteur 3. Cette électrovanne 11 est ainsi apte à ouvrir ou fermer l’accès à la ligne d’admission 5 du moteur 3 pour l’air chargé de vapeurs de carburant aspiré par la pompe 10.A solenoid valve 11 controls the opening of the circuit 12 positioned between the solenoid valve 11 and the intake line 5, and thus connecting the pump 10 to the intake line 5 of the engine 3. This solenoid valve 11 is thus capable of opening or close access to the intake line 5 of the engine 3 for the air laden with fuel vapors sucked in by the pump 10.
La pompe de purge 10, l’électrovanne 11 et l’entrée 3a du moteur 3 sont pilotées par un calculateur 13. Le calculateur 13 permet ainsi de gérer les phases de purge et la combustion maîtrisée des composés volatiles, l’essence ou l’éthanol, dans la chambre de combustion du moteur 3. Le calculateur 13 reçoit le degré de saturation du piège 9 de la part d’un ou plusieurs capteurs observant le piège 9, détermine lorsqu’il est temps de purger le piège, et met en œuvre la purge en activant la pompe 10 et en ouvrant via l’électrovanne 11 l’accès 12 à la ligne d’admission 5 et au moteur 3.The purge pump 10, the solenoid valve 11 and the inlet 3a of the motor 3 are controlled by a computer 13. The computer 13 thus makes it possible to manage the purge phases and the controlled combustion of the volatile compounds, gasoline or ethanol, in the combustion chamber of the engine 3. The computer 13 receives the degree of saturation of the trap 9 from one or more sensors observing the trap 9, determines when it is time to purge the trap, and sets performs the purge by activating the pump 10 and by opening via the solenoid valve 11 the access 12 to the intake line 5 and to the engine 3.
La
Le dispositif de récupération des vapeurs de carburant 2 selon l’invention comprend un conduit de recirculation 14 de l’air chargé de vapeurs de carburant de l’aval vers l’amont de la pompe 10. Ce conduit de recirculation 14 est commandé par l’électrovanne 11.The fuel vapor recovery device 2 according to the invention comprises a recirculation duct 14 for the air laden with fuel vapors from downstream to upstream of the pump 10. This recirculation duct 14 is controlled by the solenoid valve 11.
Plus particulièrement, l’électrovanne 11 permet d’ouvrir et de fermer le conduit de recirculation 14, en plus de permettre d’ouvrir et de fermer le circuit menant de la pompe 10 à la ligne d’admission 5. De cette manière, un seul composant, l’électrovanne 11, est utilisé pour réaliser les deux fonctions d’ouverture et fermeture respectives des conduits 12 et 14, ce qui améliore la compacité du dispositif 2.More particularly, the solenoid valve 11 makes it possible to open and close the recirculation conduit 14, in addition to making it possible to open and close the circuit leading from the pump 10 to the intake line 5. In this way, a single component, the solenoid valve 11, is used to perform the two functions of opening and closing the conduits 12 and 14 respectively, which improves the compactness of the device 2.
Plus précisément, la fermeture du conduit de recirculation 14 par l’électrovanne 11 et l’ouverture du circuit reliant la pompe 10 et la ligne d’admission 5 sont simultanées. De même, l’ouverture du conduit de recirculation 14 par l’électrovanne 11 et la fermeture du circuit reliant la pompe 10 et la ligne d’admission 5 sont simultanées.More precisely, the closing of the recirculation conduit 14 by the solenoid valve 11 and the opening of the circuit connecting the pump 10 and the intake line 5 are simultaneous. Similarly, the opening of the recirculation conduit 14 by the solenoid valve 11 and the closing of the circuit connecting the pump 10 and the intake line 5 are simultaneous.
La pompe de purge 10 est une pompe centrifuge à roue fermée de faible inertie. L’électrovanne 11 a de préférence une moindre résistance à la perte de charge aéraulique lorsqu’elle est ouverte, de manière à faire passer un maximum d’air. Pour cela, l’électrovanne 1 peut avoir un clapet optimisé, des sections de passage adaptées, etc. De même, les canalisations du dispositif 2 sont de même optimisées pour réduire les pertes de charge aérauliques, par exemple avec des diamètres plus élevés et des circuits plus courts, et les connexions sont choisies afin de perturber le moins possible le flux de gaz. Tous ces composants sont ainsi de faible puissance, afin de réduire la consommation d’énergie du dispositif 2.The purge pump 10 is a low inertia closed impeller centrifugal pump. The solenoid valve 11 preferably has less resistance to the aeraulic pressure drop when it is open, so as to allow the maximum amount of air to pass. For this, the solenoid valve 1 can have an optimized valve, adapted passage sections, etc. Similarly, the pipes of the device 2 are likewise optimized to reduce the aeraulic pressure drops, for example with larger diameters and shorter circuits, and the connections are chosen so as to disturb the flow of gas as little as possible. All these components are thus of low power, in order to reduce the energy consumption of the device 2.
La pompe 10, du fait de son faible dimensionnement en puissance, nécessite plusieurs secondes après son démarrage pour atteindre son débit maximal, ce qui vient en contradiction avec la durée des phases de purge qui peuvent ne durer que quelques secondes. Pour cela, la pompe 10 est conçue avec plusieurs débits possibles, notamment au moins un premier débit relativement faible mais non nul, correspondant à une vitesse de l’ordre de dix mille tours par minute, et un second débit relativement élevé, correspondant à une vitesse comprise entre trente mille et cinquante mille tours par minute. Ainsi, la pompe 10 est mise en route à son débit relativement faible dès le contact de véhicule enclenché, et fonctionne en permanence à au moins ce débit minimum.The pump 10, due to its low power rating, requires several seconds after it has started to reach its maximum flow rate, which contradicts the duration of the purge phases which can only last a few seconds. For this, the pump 10 is designed with several possible flow rates, in particular at least a relatively low but non-zero first flow rate, corresponding to a speed of the order of ten thousand revolutions per minute, and a relatively high second flow rate, corresponding to a speed between thirty thousand and fifty thousand revolutions per minute. Thus, the pump 10 is started at its relatively low flow rate as soon as the vehicle ignition is switched on, and operates continuously at at least this minimum flow rate.
La pompe 10 n’est donc jamais complétement arrêtée, y compris lors des phases sans purge, son débit relativement faible permettant à la pompe de débiter efficacement en atteignant sa vitesse nominale tout de suite à l’ouverture par l’électrovanne 11 du circuit menant à la ligne d’admission 5. Les délais de latence dus à la faible puissance de la pompe 10 n’impactent donc pas la qualité de la purge ni les économies d’énergie.The pump 10 is therefore never completely stopped, including during the phases without purging, its relatively low flow allowing the pump to deliver efficiently by reaching its nominal speed immediately upon opening by the solenoid valve 11 of the circuit leading to the intake line 5. The latency times due to the low power of the pump 10 therefore do not impact the quality of the purge or the energy savings.
La
A l’arrêt complet du véhicule, avant d’avoir mis le contact, l’ensemble des éléments du dispositif 2 sont à l’arrêt. Il s’agit du seul moment où la pompe de purge 10 a une vitesse et donc un débit nuls.When the vehicle has come to a complete stop, before switching on the ignition, all the elements of device 2 are stopped. This is the only moment when the purge pump 10 has zero speed and therefore zero flow.
Lorsque le contact est mis sur le véhicule, la pompe 10 est mise en marche par le calculateur 13 et amenée à sa vitesse relativement faible, de l’ordre de dix mille tours par minute. A cette vitesse faible correspond un débit faible, qui n’est pas suffisant pour purger le piège 9.When the ignition is switched on the vehicle, the pump 10 is switched on by the computer 13 and brought to its relatively low speed, of the order of ten thousand revolutions per minute. This low speed corresponds to a low flow, which is not sufficient to purge trap 9.
Pendant cette phase 15 sans purge, la pompe 10 reste à cette vitesse faible, et l’électrovanne maintient le circuit menant de la pompe 10 à la ligne d’admission 5 du moteur 3 fermé, et ouvre le conduit de recirculation 14. L’air présent est emprisonné par l’électrovanne 11 peut ainsi circuler dans le conduit de recirculation 14 reliant l’électrovanne à l’entrée de la pompe 10. De cette manière, le flux circule sans montée en pression dans cette boucle courte, limitant ses frottements et sa montée en température. Cette étape 14 est maintenue tant qu’un besoin de purge des vapeurs de carburant du piège 9 n’est pas identifié au cours du fonctionnement du moteur 3. En effet, pendant cette étape 14, le piège 9 récupère et stocke les vapeurs de carburant du réservoir 4 et se charge progressivement jusqu’à saturation.During this phase 15 without purging, the pump 10 remains at this low speed, and the solenoid valve keeps the circuit leading from the pump 10 to the intake line 5 of the motor 3 closed, and opens the recirculation duct 14. air present is trapped by the solenoid valve 11 can thus circulate in the recirculation pipe 14 connecting the solenoid valve to the inlet of the pump 10. In this way, the flow circulates without pressure rise in this short loop, limiting its friction and its rise in temperature. This step 14 is maintained as long as a need to purge the fuel vapors from the trap 9 is not identified during the operation of the engine 3. Indeed, during this step 14, the trap 9 recovers and stores the fuel vapors of tank 4 and is gradually charged until saturation.
A une étape 16, une saturation du piège 9 est détectée par le calculateur 13, ou du moins la saturation du piège 9 dépasse un seuil prédéterminé pour déclencher la purge du piège 9. Lorsque le calculateur 13 détecte un besoin de purge du piège 9, il commande à l’électrovanne 11 d’ouvrir le circuit 12 menant de l’aval de la pompe 10 à la ligne d’admission du moteur 3, fermant ainsi le conduit de recirculation 14. Le calculateur 13 ouvre aussi l’entrée 3a du moteur 3. Enfin, le calculateur 13 commande à la pompe de purge d’augmenter sa vitesse correspondant au débit relativement faible jusqu’à la vitesse de trente à cinquante mille tours par minute correspondant au débit relativement élevé. Le fait d’avoir une pompe 10 tournant constamment à bas régime évite d’émettre une forte onde de pression vers le moteur en la remettant en marche régulièrement. Cela permet aussi de gagner en efficacité pour arriver à un débit élevé permettant une purge efficace plus rapidement, en faisant gagner la pompe 10 en réactivité.At a step 16, a saturation of the trap 9 is detected by the computer 13, or at least the saturation of the trap 9 exceeds a predetermined threshold to trigger the purge of the trap 9. When the computer 13 detects a need to purge the trap 9, it commands the solenoid valve 11 to open the circuit 12 leading from the downstream of the pump 10 to the intake line of the engine 3, thus closing the recirculation conduit 14. The computer 13 also opens the input 3a of the engine 3. Finally, the computer 13 commands the purge pump to increase its speed corresponding to the relatively low flow rate up to the speed of thirty to fifty thousand revolutions per minute corresponding to the relatively high flow rate. The fact of having a pump 10 constantly running at low speed avoids emitting a strong pressure wave towards the engine by restarting it regularly. This also makes it possible to gain in efficiency in order to achieve a high flow rate allowing effective purging more quickly, by making the pump 10 gain in reactivity.
Ainsi, dans cette étape 16 de purge, le débit correspondant à la vitesse relativement élevée de la pompe 10 s’applique dans le dispositif 2 entre le piège 9 et la ligne d’admission d’air 5 du moteur 3. Durant cette phase de purge, le débit dans le conduit de recirculation 14 est nul. Le piège 9 est ainsi purgé de ses vapeurs de carburant par aspiration avec ajout d’air filtré provenant du second filtre à air 8, et l’air chargé des vapeurs de carburant est acheminé par le dispositif 2 à la ligne d’admission 5 par le circuit 12 puis à l’entrée 3a du moteur 3.Thus, in this purge step 16, the flow corresponding to the relatively high speed of the pump 10 is applied in the device 2 between the trap 9 and the air intake line 5 of the engine 3. During this phase of purge, the flow in the recirculation conduit 14 is zero. The trap 9 is thus purged of its fuel vapors by suction with the addition of filtered air coming from the second air filter 8, and the air loaded with fuel vapors is conveyed by the device 2 to the intake line 5 by circuit 12 then to input 3a of motor 3.
Lorsque le calculateur 13 décide de ne plus purger, soit parce que le piège 9 est vide, soit parce qu’une quantité suffisante de vapeurs de carburant a déjà été purgée, le calculateur 13 commande à l’électrovanne 11 de fermer le conduit 12 menant à la ligne d’admission 5 et d’ouvrir le conduit de recirculation 14. Le flux d’air dans le dispositif 2 est alors redirigé dans le conduit de recirculation 14 sans subir d’augmentation de pression ou de température, repassant ainsi à l’étape 14. La pompe 10 peut donc réduire sa vitesse lentement sur son inertie jusqu’à la vitesse relativement faible de dix mille tours par minute correspondant au débit relativement faible. De cette manière, si la purge doit reprendre quelques instants seulement après l’arrêt de la dernière purge, l’inertie conservée par la pompe 10 et par la recirculation du flux d’air permettra que le débit de la purge reprenne plus rapidement tout en limitant l’énergie nécessaire à donner à la pompe 10.When the computer 13 decides not to purge any more, either because the trap 9 is empty, or because a sufficient quantity of fuel vapors has already been purged, the computer 13 commands the solenoid valve 11 to close the pipe 12 leading to the intake line 5 and to open the recirculation duct 14. The air flow in the device 2 is then redirected into the recirculation duct 14 without undergoing any increase in pressure or temperature, thus returning to the step 14. The pump 10 can therefore reduce its speed slowly over its inertia to the relatively low speed of ten thousand revolutions per minute corresponding to the relatively low flow rate. In this way, if the purge has to resume just a few moments after the last purge has stopped, the inertia maintained by the pump 10 and by the recirculation of the air flow will allow the flow rate of the purge to resume more quickly while limiting the energy needed to be given to the pump 10.
Claims (8)
- Récupération et stockage (étape 15) des vapeurs d'essence du réservoir à carburant (4) dans un piège à charbon actif (9) placé en amont de la pompe de purge (10) ;
- Purge (étape 16) du piège à charbon actif (9) jusqu’à la ligne d'admission d'air (5) du moteur (3) ;
l'étape de récupération et de stockage (15) des vapeurs d'essence correspondant au fonctionnement de la pompe de purge (10) à un débit relativement faible non nul et à l'ouverture du circuit de recirculation (14), et l'étape de purge (16), déclenchée lorsque la quantité de vapeurs d'essence stockée dans le piège (9) dépasse un seuil prédéterminé, correspondant au fonctionnement de la pompe de purge (10) à un débit relativement élevé et à la fermeture du circuit de recirculation (14).Method for recovering gasoline vapors from a fuel tank (4) of an internal combustion vehicle and conveying the gasoline vapors to an air intake line (5) of the engine (3) of the vehicle via a purge pump (10) having a plurality of possible flow rates and a solenoid valve (11) controlling the opening and/or closing of a recirculation circuit ( 14) air laden with gasoline vapors from downstream of the purge pump (10) to upstream of the purge pump (10), the opening and closing of the recirculation circuit ( 14) corresponding respectively to the closing and opening of a main circuit (12) leading from the solenoid valve (11) to the air intake line (5) of the engine (3), the method alternating the following steps :
- Recovery and storage (step 15) of gasoline vapors from the fuel tank (4) in an activated carbon trap (9) placed upstream of the purge pump (10);
- Purge (step 16) of the activated carbon trap (9) to the air intake line (5) of the engine (3);
the step of recovering and storing (15) the gasoline vapors corresponding to the operation of the purge pump (10) at a relatively low non-zero flow rate and to the opening of the recirculation circuit (14), and the purge step (16), triggered when the quantity of gasoline vapors stored in the trap (9) exceeds a predetermined threshold, corresponding to operation of the purge pump (10) at a relatively high flow rate and closing of the circuit recirculation (14).
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2109986A FR3127258A1 (en) | 2021-09-22 | 2021-09-22 | Device and method for the active recovery of fuel vapors from a tank of an internal combustion vehicle |
| EP22793125.0A EP4405581A1 (en) | 2021-09-22 | 2022-09-19 | Device and method for actively recovering fuel vapours from a tank of an internal combustion engine vehicle |
| PCT/EP2022/075987 WO2023046639A1 (en) | 2021-09-22 | 2022-09-19 | Device and method for actively recovering fuel vapours from a tank of an internal combustion engine vehicle |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2109986 | 2021-09-22 | ||
| FR2109986A FR3127258A1 (en) | 2021-09-22 | 2021-09-22 | Device and method for the active recovery of fuel vapors from a tank of an internal combustion vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3127258A1 true FR3127258A1 (en) | 2023-03-24 |
Family
ID=78820313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2109986A Pending FR3127258A1 (en) | 2021-09-22 | 2021-09-22 | Device and method for the active recovery of fuel vapors from a tank of an internal combustion vehicle |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4405581A1 (en) |
| FR (1) | FR3127258A1 (en) |
| WO (1) | WO2023046639A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190285011A1 (en) * | 2016-05-30 | 2019-09-19 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Evaporated fuel processing device |
| US20200116091A1 (en) * | 2017-06-14 | 2020-04-16 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Evaporated fuel processing device |
| JP2020094540A (en) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 愛三工業株式会社 | Evaporated fuel treatment device |
-
2021
- 2021-09-22 FR FR2109986A patent/FR3127258A1/en active Pending
-
2022
- 2022-09-19 WO PCT/EP2022/075987 patent/WO2023046639A1/en active Application Filing
- 2022-09-19 EP EP22793125.0A patent/EP4405581A1/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190285011A1 (en) * | 2016-05-30 | 2019-09-19 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Evaporated fuel processing device |
| US20200116091A1 (en) * | 2017-06-14 | 2020-04-16 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Evaporated fuel processing device |
| JP2020094540A (en) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 愛三工業株式会社 | Evaporated fuel treatment device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4405581A1 (en) | 2024-07-31 |
| WO2023046639A1 (en) | 2023-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2875240B1 (en) | Method and device for pumping of a process chamber | |
| US9970393B2 (en) | Method and system for purge control | |
| EP1605148A1 (en) | Method and system for the protection of fuel nozzles in a gas turbine engine | |
| FR2817917A1 (en) | System for cooling a fuel injection installation for an automotive IC engine having a common rail fuel injection system | |
| FR3015571A1 (en) | METHOD AND SYSTEM FOR RELIABLY STARTING TURBOMACHINE | |
| FR3054003A1 (en) | PILOT GROUP AND METHOD OF CONTROLLING THIS PUMPS GROUP | |
| WO2010012919A1 (en) | Supercharged internal combustion engine provided with a flexible exhaust gas recirculation circuit and method for operating the engine | |
| FR2992348A3 (en) | Method for reducing emission levels of pollutants of car, involves limiting thermal losses of thermal engine and inputting torque to element of traction chain formed by engine and torque input component distinct from turbo compressor | |
| EP1908937A1 (en) | Supercharged internal combustion engine and supercharging method | |
| FR3127258A1 (en) | Device and method for the active recovery of fuel vapors from a tank of an internal combustion vehicle | |
| EP1010886B1 (en) | Improved fuel injection system | |
| CN114483385A (en) | Multi-path extraction ejector system in evaporative emission control system | |
| WO2019170973A1 (en) | Detection of leaks in a device for evaporating vapors of a fuel stored in a vehicle heat engine tank | |
| FR3101112A1 (en) | Thermal management method of an exhaust line depollution device | |
| WO2020229512A1 (en) | Fuel vapour emission control device with leak neutralisation | |
| FR3058464A1 (en) | AIR INJECTION SYSTEM IN A GAS EXHAUST CIRCUIT OF A SUPERIOR THERMAL MOTOR. | |
| FR2787141A1 (en) | SUPERCHARGED INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| FR3072418A1 (en) | METHOD FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH COMMON IGNITION, IN THE UNLIMITED STATE | |
| EP2532853A1 (en) | Method for managing the regeneration of a particle filter | |
| EP3390797B1 (en) | Method for controlling a supercharged internal combustion engine and associated supercharged engine | |
| FR2925587A3 (en) | Device i.e. exhaust gas recovering device, for being arranged in engine compartment or under case of vehicle, has exhaust gas recovering element storing exhaust gas, during starting phase of internal combustion engine | |
| FR3042229B1 (en) | CONTROL OF AN INSULATING VALVE OF A FUEL TANK OF A MOTOR VEHICLE. | |
| FR3073895A1 (en) | PROCESS FOR TREATING NITROGEN OXIDES IN EXHAUST OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| FR2959273A1 (en) | PURGE CONTROL METHOD OF A SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION SYSTEM | |
| EP3910185A1 (en) | Method for controlling an internal combustion engine associated with a common rail injection |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20230324 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| CA | Change of address |
Effective date: 20240301 |
|
| TP | Transmission of property |
Owner name: NEW H POWERTRAIN HOLDING, S.L.U., ES Effective date: 20240705 |