Brevet FR2605048A1 — publié le 19880415

La présente invention concerne un dispositif de commande de délivrance du carburant et plus particulièrement un dispositif de commande de délivrance du carburant pour un moteur à combustion interne, dans lequel la quantité de carbu- rant envoyée est commandée conformément à la vitesse du moteur et à l'ouverture du papillon des gaz, et la vitesse de ralenti du moteur est réglée par commande de la quantité d'air contour- nant le papillon des gaz, par une unité de commande de la vi- tesse de ralenti du moteur. Selon un procédé classique de commande de la dé- livrance du carburant pour un moteur à combustion interne tel que décrit dans JP-A-60204933, la quantité de carburant envo- yée est calculée par un micro-ordinateur sur la base d'un si- gnal de la vitesse du moteur et d'un signal d'ouverture du pa- pillon des gaz, et la soupape d'injection de carburant est par conséquent commandée de manière à régler de ce fait la quan- tité de carburant envoyée. Il existe également un procédé clas- sique de commande de la vitesse du moteur à l'état de ralenti, au moyen de la commande de la quantité d'air contournant le papillon des gaz. Dans uo combinaison des systèmes classiques men- tionnés ci-dessus, le papillon des gaz n'est pas actionné et par conséquent le détecteur de l'ouverture du papillon des gaz ne délivre aucun signal de sortie lorsque le moteur fonctionne au ralenti. I1 en résulte que ces procédés présentent un in- convénient consistant en ce qu'il est impossible de commander l'envoi de carburant proportionnellement à la variation de la quantité d'air d'admission, lorsque le moteur fonctionne à l'état de ralenti. La présente invention a pour but de fournir un système de commande de délivrance de carburant, dans lequel la délivrance de carburant est commandée conformément à la va- riation de la quantité d'air d'admission même lorsque le si- gnal de sortie d'un détecteur d'ouverture du papillon des gaz ne présente aucune variation. Conformément à la présente invention, il est pré- vu un dispositif et un Drocédé de commande de délivrance de carburant, grâce auxquels la quantité de carburant envoyée est corrigée conformément à la quantité d'air de dérivation dans l'état de fonctionnement au ralenti du moteur, grâce à la dé- tection de ce fonctionnement de ralenti. Plus précisément, un procédé de commande de déli- vrance de carburant pour un moteur à combustion interne est caractérisé selon la présente invention grâce au fait que la quantité de carburant envoyée au moteur est commandée par un signal d'ouverture d'un papillon des gaz apte à commander la quantité d'air d'admission, et par un signal de vitesse du mo- teur, et que la vitesse du moteur au ralenti est commandée par la commande de la quantité d'air contournant le papillon des gaz,la quantité de carburant envoyée étant commandéeconformément à la quantité d'air de dérivation lorsque le moteur fonctionne au ralenti. En outre le dispositif de commande de la déli- vrance de carburant pour un moteur à combustion interne est caractérisé selon la présente invention en ce qu'il comporte des moyens de calcul servant à déterminer la quantité de car- burant envoyée au moteur à partir d'un signal de vitesse du moteur et d'un signal d'ouverture pour un papillon des gaz apte à commander la quantité d'air d'admission, des moyens de déter- mination de l'état de ralenti servant à détecter l'état de ra- lenti du moteur, et une unité de commande de la vitesse de ra- lenti servant à commander la vitesse de ralenti en commandant la quantité d'air contournant le papillon des gaz lorsque le moteur fonctionne au ralenti, lesdits moyens de calcul compre- nant des moyens de compensation servant à compenser la quanti- té de carburant conformément à un signal de commande desmoyens de commande de la vitesse de ralenti lorsque lesdits moyens de détermination de l'état de ralenti déterminent l'existence d'un état de ralenti du moteur. La présente invention ainsi conçue, à laquelle la quantité de carburant envoyée est déterminée en fonction d'un signal de quantité d'air de dérivation et d'un signal de vitesse du moteur à l'état de ralenti, permet de réaliser une commande précise de la délivrance de carburant sans aucun si- gnal d'ouverture du papillon des gaz. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est un schéma montrant un disposi- tif de commande d'un moteur utilisant un dispositif de comman- de de la délivrance de carburant selon une forme de réalisa- tion de la présente invention; - la figure 2 est un organigramme montrant des détails des opérations de commande; et - les figures 3 et 4 sont des schémas-blocs fonc- tionnels permettant d'expliquer la présente invention. On va expliquer une forme de réalisation de la présente invention en référence à la figure 1. La quantité d'air envoyée au moteur est commandée par un papillon des gaz 10. Le degré d'ouverture du papillon des gaz 10 est détecté par un détecteur 2 du degré d'ouverture du papillon des gaz et est appliqué, après avoir été converti en une tension, à une unité de commande 7. La détection de la vitesse du moteur est réalisée au moyen d'un détecteur de l'angle du vilebrequin (non représenté) monté dans le distributeur et le signal de détection est appliqué à l'unité de commande 7 en tant que si- gnal de vitesse du moteur. En réponse au signal du degré d'ou- verture délivré par le détecteur 2 de détection du degré d'ou- verture du papillon des gaz, au signal de vitesse du moteur délivré par le distributeur 6 et au signal de sortie du détec- teur 5 du rapport air-carburant, l'unité de commande 7 calcule la quantité de caburant envoyée pour un rapport air-carburant correct et envoie un signal de commande à une soupape électro- magnétique 1 d'injection de carburant, de manière à commander la quantité de carburant délivrée. Ci-après in va expliquer le cas o la vitesse du moteur augmente en charge (par exemple lorsqu'un condition- neur d'air d'un véhicule est actionné) dans l'état de ralenti. Dans ce cas, le conducteur agit en branchant un interrupteur de charge 11, tandis que le signal d'ouverture du détecteur 2 du papillon des gaz produit un signal d'ouverture à l'état de ralenti. L'unité de commande 7 envoie un signal de commande à un électroaimant 4 pour commander la position d'une soupape 4a, de sorte qu'une entrée de dérivation 4b est ouverte à un degré correspondant au signal de commande, ce qui provoque l'en- voi de l'air de dérivation par l'intermédiaire d'unesortie de dérivation 4c. En synchronisme avec cette operation, une unité de commande 7 reçoit un signal d'injection de carburant dans l'état de charge au ralenti en provenance d'une table de cor- respondance conformément au courant de commande de l'électro- aimant 4, c'est-à-dire la quantité d'air de dérivation, et par conséquent commande la soupape d'injection de carburant confor- mément à ce signal, ce qui provoque l'injection d'une quantité correcte de carburant proportionnelle à l'accroissement de la quantité d'air de dérivation. Conformément à la forme de réalisation considé- rée, la quantité de carburant délivrée conformément à la varia- tion de la quantité d'air de dérivation est corrigée par l'état de charge au ralenti et est obtenue à partir d'une table de correspondance établie par avance, et sur la base du signal résultant, un signal de commande est envoyé à la soupape élec- tromagnétique d'injection de carburant, ce qui permet d'obte- nir une commande correcte de la délivrance du carburant confor- mément à l'état de charge, sans la production d'un signal de sortie en provenance du détecteur du degré d'ouverture du pa- pillon des gaz. La figure 2 représente un organigramme montrant des détails de la commande conformément à la forme de réali- sation considérée. Lors du pas 101, on détermine si l'interrupteur de charge 11 (comme par exemple un interrupteur pour un condi- tionneur d'air ou un phare) est fermé ou non. Si l'interrup- teur de charge 11 est ouvert, le déroulement du programme est interrompu et passe à un autre programme de commande sans te- nir compte des autres conditions. D'autre part si l'interrupteur de charge 11 est fermé, on détermine, lors du pas 102, si l'interrupteur de ra- lenti est fermé ou non. Le fait que l'ouverture du papillon des gaz corresponde ou non à l'état de ralenti peut être déter- miné sinon par comparaison d'un signal de sortie du détecteur d'ouverture du papillon des gaz et d'un signal d'ouverture pré- déterminé). Si l'interrupteur de ralenti est fermé, l'air de dérivation n'est pas délivré même si l'interrupteur de char- ge est fermé, et par conséquent le déroulement du programme passe à une autre phase de commande. Dans le cas o ilest établi, lors du pas 102, que l'interrupteur de ralenti est fermé et que le moteur fonction- ne au ralenti, lors du pas 103 on obtient, à partir de la ta- ble de correspondance, un signal de degré d'ouverture de la soupape 4a, correspondant à la quantité d'air de dérivation requise pour atteindre une vitesse de ralenti prédéterminée, et un courant de commande correspondant est appliqué à la bobi- ne de l'électroaimant 4 actionnant cette soupape. Ensuite, lors du pas 104, on détermine un signal impulsionnel de durée représentant la durée d'ouverture de la soupape électromagnétique d'injection de carburant, nécessaire pour la délivrance d'une quantité corrigée de carburant cor- respondant au signal particulier, et la quantité de carburant est compensée conformément à la quantité d'air de dérivation. Le papillon des gaz est fermé pendant la décélé- ration comme pendant l'état de ralenti. Dans ces conditions, la commande corrigée de délivrance de carburant conformément à la quantité d'air de dérivation n'est pas nécessaire. C'est pourquoi cet état peut être détecté par un interrupteur de pignon de transmiss=on indiquant si le pignon de transmis- sion est dans sa positicn neutre ou non, et si le papillon des gaz est positionné dans l'état de ralenti ou dans une autre position neutre, il ne se produit aucune compensation substan- tielle de la quantité de carburant. On va expliquer de façon plus détaillée l'inven- tion décrite précédemment en se référant au schéma-bloc fonc- tionnel de la figure 3. Un dispositif de commande de délivrance de car- burant conforme à la présente invention comporte un circuit de calcul de la quantité de carburant envoyée, qui sert à cal- culer la quantité de carburant envoyée à chaque cylindre du moteur à partir d'un signal représentant la vitesse de rota- tion N du moteur et à partir d'un signal représentant l'ouver- ture du papillon des gaz. Un injecteur servant à délivrer le carburant envoie une quantité prédéterminée de carburant au collecteur d'admission en réponse à un signal de sortie (en général un signal impulsionnel d'ouverture de soupape) de ce circuit de calcul. Cet injecteur n'est pas limité à un système d'injection en un seul point pour l'exécution d'une injection amont, comme représenté dans la forme de réalisation, mais peut se présenter sous la forme d'un autre système d'injection en un seul point servant à réaliser une injection aval et cons- titué par une soupape d'injection de signal située en aval du papillon des gaz, un système d'injection à plusieurs points, dans lequel l'injecteur est monté dans chaque canalisation de dérivation raccordée à chaque cylindre, ou un système d'injec- tion en un seul point, du type à division, dans lequel le sys- tème d'admission est subdivisé en une pluralité de groupes en aval du papillon des gaz, avec une seule soupape d'injection affectée à chaque groupe. Le circuit de calcul de la quantité de carburant délivrée est agencée de manière à être influencé par le cir - cuit de calcul de la quantité de carburant corrigée de telle sorte que la quantité de carburant délivrée peut être obtenue sous la forme d'une solution de trois variables incluant un signal X de compensation de carburant en plus du signal " d'ou- verture du papillon des gaz et du signal N de vitesse du mo- teur, ou, selon une autre solution, la quantité de base du car- burant déterminée à partir de O et N peut être ajoutée à une quantité de carburant corrigée obtenue séparément, ou bien peut en être soustraite. Cette quantité de carburant corrigée ou le si- gnal de compensation de carburant peut être obtenu conformé- 1O ment à la quantité d'air de dérivation. Le fait que la quantitéde carburant délivré soit com- pensée ou non conformément à la quantité d'air de dérivation est déterminé en fonction de ce que le moteur est au ralenti ou fonctionne en régime normal. Cette décision est obtenue fon- damentalement au moyen d'une détection réalisée par un inter- rupteur apte à se fermer lorsque le papillon des gaz est ou- vert. Néanmoins la décision concernant le fait que le signal N de la vitesse du moteur se situe ou non dans la plage des vitesses de ralenti fixée par avance et la décision concernant le fait que le pignon de transmission se situe ou non dans une position neutre peuvent également constituer des conditions permettant d'établir une distinction par rapport à la zone de décélération. De même la valeur du signal î d'ouverture du pa- pillon des gaz peut être prise en compte, au lieu de l'inter- rupteur de ralenti, pour établir que le papillon des gaz est fermé, lorsque le signal particulier est nul. La quantité de compensation peut être également commandée par détermination du fait que le moteur est ou non soumis à une charge, à la place de la détermination de la quan- tité d'air de dérivation. Dans un tel cas, un interrupteur de charge est utilisé pour déterminer si une charge élevée, com- me par exemple un conditionneur d'air d'un véhicule, est rac- cordée à la batterie et, lorsqu'une telle charge est branchée, une quantité prédéterminée de carburant de compensation est ajoutée en supplément de la quantité de compensation de car- burant établie sur la base de la quantité d'air de dérivation. Le but recherché est d'accroître la quantité de carburant délivrée lorsqu'une charge est branchée et, lorsque les dispositifs sont agencés de manière à accroître la quanti- té d'air de carburant dans le cas d'une charge appliquée, un accroissement de la quantité d'air de dérivation entraîne par conséquent un accroissement automatique de la quantité de car- burant. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de calculer la quantité de compensation directement sur la base de l'état de l'interrupteur de charge. En outre il est totalement inutile d'effectuer le calcul de la quantité de carburant de compensation indépen- damment du calcul de la quantité de carburant délivrée. On peut ajouter, en tant que facteur de calcul du carburant délivré, un signal représentant la quantité d'air de dérivation, à la formule de calcul pour réaliser la compensation de la quantité de carburant. De même, compte tenu du fait que le moteur n'est pas suffisamment chaud lors de l'étape initiale de mise en tem- pérature au démarrage à l'état de ralenti, il est nécessaire d'accroître la quantité de carburant de manière à obtenir un couple suffisant. Ce concept peut être appliqué à la présente invention, auquel cas le signal de compensation de carburant pour le système peut être en outre corrigé par une température du moteur représentée par exemple par la température de l'eau de refroidissement du moteur. Dans ce cas, si la quantité d'air de dérivation est réglée de manière à augmenter conformément à la températu- re du moteur, comme dans le cas de la fermeture d'un interrup- teur de charge mentionné ci-dessus, la quantité de carburant n'a pas besoin d'être accrue directement par un signal indi- quant la température du moteur. La figure 4 est un diagramme formé de blocs fonc- tionnels et représentant la présente invention d'un autre point de vue. Un signal représentant la quantité de carburant délivrée est normalement obtenu par calcul avec le signal d'ouverture du papillon des gaz et le signal N de vitesse du moteur tel qu'il fonctionne ou bien par lecture à partir d'une table de correspondance mémorisée dans l'unité de commande 7. Dans l'état de ralenti, une telle quantité est calculée à par- tir du signal de quantité de carburant de compensation avec comme fonction le signal de commande de la quantité d'air de dérivation, ou bien par lecture à partir de la table. L'un de ces signaux de carburant est choisi pour commander la soupape d'injection de carburant par actionnement d'un circuit de commutation alimenté par un circuit de déter- mination de l'état de ralenti. On comprendra de la description qui précède que, conformément à la présente invention, la compensation de car- burant est réalisée grâce à l'utilisation d'une valeur du si- gnal de compensation de carburant associé au signal de comman- de de la quantité d'air de dérivation pour commander une sou- pape électromagnétique d'injection de carburant sans tenir comp- te du signal de sortie du détecteur du degré d'ouverture du papillon des gaz, et c'est pourquoi on peut obtenir une comman- de correcte de l'alimentation en carburant même lorsque le mo- teur fonctionne au ralenti et que le signal d'ouverture du pa- pillon des gaz reste inchangé. REVENDICATIONS 1. Procédé pour commander la délivrance de car- burant pour un moteur à combustion interne, caractérisé en ce que la quantité de carburant envoyée au moteur est commandée par un signal d'ouverture d'un papillon des gaz (10) apte à commander la quantité d'air d'admission, et par un signal de vitesse du moteur, et que la vitesse du moteur au ralenti est commandée par la commande de la quantité d'air contournant le papillon des gaz(10),la quantité de carburant envoyée étantcoinnman- dée conformément à la quantité d'air de dérivation lorsque le moteur fonctionne au ralenti. 2.Dispositifde commande de la délivrance de car)- burant pour un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de calcul (7) servant à déterminer la quantité de carburant envoyée au moteur à partir d'un signal de vitesse du moteur et d'un signal d'ouverture pour un papil- lon des gaz (10) apte à commander la quantité d'air d'admis- sion, des moyens de détermination de l'état de ralenti servant à détecter l'état de ralenti du moteur, et une unité de comman- de de la vitesse de ralenti servant à commander la vitesse de ralenti en commandant la quantité d'air contournant le papil- lon des gaz lorsque le moteur fonctionne au ralenti, lesdits moyens de calcul (7) comprenant des moyens de compensation ser- vant à compenser la quantité de carburant conformément à un signal de commande des moyens de commande de la vitesse de ralen- ti lorsque lesdits moyens de détermination de l'état de ralenti déterminent l'existence d'un état de ralenti du moteur.