Brevet FR2610993A1 — publié le 19880819

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de commande d'injection de combustible dans un moteur thermique à plusieurs cylindres alimentés respectivement en combustible par des pompes d'injection individuelles à débit variable en fonction de la vitesse de rotation et de la puiSsance exigées du moteur. Actuellement les injecteurs de moteurs h combustion interne, notamment de moteurs diesel, sont alimentés en combustible sous pression par des pompes d'injections individuelles qui aspirent le combustible à partir d'un réservoir commun et le refoulent sous pression en direction d'injecteurs respectifs montés sur les différents cylindres. Ces pompes d'injection sont pourvues d'organes de réglaqe de débit qui permettent d'ajuster le débit du combustible en fonction du régime de marche du.moteur et de la puissance devant être fournie par celui-ci. Dans les moteurs connus la commande des pompes d'injection individuelles est réalisée À partir d'un régulateur de commande dont l'organe de sortie agit simultanément sur toute les pompes d'injection, par l'intermédiaire d'une tringlerie reliant tous les ensembles d'injection des pompes au régulateur de commande.Du fait que cette tringlerie est constituée par un ensemble de barres rigide, le régulateur de commande provoque, en fonction du régime et de la puissance du moteur désirés, ùn seul et même déplacement de la tringlerie qui 8 son tour crée un déplacement identique des organes de réglage de débit des diverses pompes d'injection. Un tel dispositif de commande présente l'inconvénient qu'il ne tient pas compte des différences de caractéristiques des pompes d'injection individuelles. Or ceci peut entrainer un mauvais fonctionnement du moteur avec une perte de rendement, et même, dans certains cas, le non allumage de certains cylindres du moteur, avec un risque de détérioration de celui-ci. La présente invention vise h remédier h ces inconvénients en procurant un procédé et un dispositif qui, en rendant chaque pompe d'injection indépendante et personnalisée, permet de corriger les différences des caractéristiques propres des diverses pompes. A cet effet ce procédé de commande d'injection de combustible dans un moteur thermique à plusieurs cylindres alimentés respectivement en combustible par des pompes d'injection individuelles à débit variable en fonction de la vitesse de rotation et de la puissance exigées du moteur, est caractérisé en ce que l'on détermine expérimentalement pour chaque vitesse de rotation du moteur, c'est-à-dire de la pompe d'injection, la loi de variation qui existe entre le débit refoulé par la pompe et le déplacement de l'or- gane de réglage de débit de la pompe, on stocke dans chacune de plusieurs mémoires individuelles associées respectivement aux diverses pompes sous la forme de valeurs numériques enregistrées dans les diverses positions des mémoires, les lois de variation, pour les différentes vitesses du moteur, entre le débit refoulé par la pompe et le déplacement de l'organe de réglage du débit de la pompe, et on sélectionne, à partir de ces lois de variation enregistrées, pour une vitesse du moteur et un débit d'alimentation sélectionnés, les déplacements individuels exigés pour les organes de réglage de débit respectifs pour obtenir des débits d'alimentation identiques pour les différents cylindres du moteur. L'invention a également pour objet dispositif de commande d'injection de combustible dans un moteur thermique à plusieurs cylindres alimentés respectivement en combustible par des pompes d'injection individuelles à débit variable en fonction de la vitesse de rotation et de la puissance exigées du moteur, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs mémoires individuelles, associées respectivement aux diverses pompes dans chacune desquelles sont stockées, sous la forme de valeurs numériques enregistrées dans les diverses positions des mémoires, les lois de variation, pour les différentes vitesses du moteur, entre le débit refoulé par la pompe et le déplacement de l'organe de réglage du débit de la pompe un circuit d'adressaqe des différentes mémoires, ce circuit recevant à son entrée des signaux représentant respectivement la vitesse de rotation et le débit requis en provenance d'un régulateur de commande générale, et des moyens de commande de l'organe de réglage du débit de chaque pompe de manière à déplacer individuellement les organes de réglage de débit respectifs de distances telles que, quelles que soient les carectéristi- ques propres des pompes individuelles, on obtienne des débits d'alimentation identiques pour les différents cylindre. On décrira ci-après,b titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention,en référence au dessin annexé qui représente un schéma synoptique d'un dispositif de commande d'injection de combustible suivant l'invention. Le dispositif de commande qui est illustré sur le dessin, est destiné au réglage du débit de pompes d'injection individuelles alimentant les divers cylindres A...P d'un moteur thermique, notamment d'un moteur à combustion interne. Les pompes d'injection individuelles la... lp alimentant respectivement les cylindres A...P en combustible sont reliées en commun à un réservoir de combustible 2 et elles comportent des dispositifs à organes mobiles 3a... 3p pour régler les débits de combustible fournis à des injecteurs individuels 4a. . . 4p montés respectivement sur les cylindres A...P. Naturellement la représentation schématique des pompes la... lp et des organes mobiles de réglage de débit 3a...3p sur le dessin n'est donnée qu'à titre schématique et illustratif. Un régulateur général de commande 5 est prévu pour commander la vitesse et la puissance du moteur, suivant les conditions de marche désirées par l'utilisateur. Ce régulateur 5 émet à sa sortie des signaux électriques n et q, le signal n correspondant À la vitesse de rotation du moteur tandis que le signal q correspond au débit devant être fourni. Ces deux signaux n et q, qui constituent des paramètres d'entrée, sont appliqués 9 un circuit de traitement 6 qui est en fait un circuit d'adressage de mémoires 7e.. .7p associées respectivement aux pompes Ia...lp. Dans chacune des mémoires est stocké, sous forme de valeurs numériques, un réseau de courbe personnalisées correspondant aux caractéristiques propres de la pompe d'injection la...lu alimentant le cylindre A...P considéré. Plus particulière- ment chacune des mémoires 7a. . .7p continent, dans ses diverses positions de mémoire, des valeurs numériques identifiant respectivement les déplacements de...dp des divers organes mobiles de réglage de débit 3e.. .3p qui permettent d'obtenir à la sortie un débit de combustible déterminé.Les courbes enregistrées dans les mémoires 7a...7p sont déterminées expérimentalement, é partir des caractéristiques propres des diverses pompes d'injection la.. p. Autrement dit pour chacune de ces pompes on détermine,pour chaque vitesse de rotation du moteur, c'est-à-dire de pompe d'injection, la loi de variation qui existe entre le débit 9 refoulé par la pompe et le déplacement d de l'organe de réglage de débit de la pompe, cet organe pouvant être une cremaillère de commande de la pompe. Par conséquent le circuit d'adressage 6 délivre å sa sortie un signal d'adressage x qui est transmis en parallèle à toutes les mémoires 7a...7p.Ce signal x correspond au débit Qi qui doit être fourni à la sortie de chaque pompe pour la vitesse de rotation n du moteur. Dans chacune des mémoires 7a...7p le signal d'adressage x sélectionne une position de mémoire où se trouve stockée, sous forme numérique, la valeur du déplacement d de l'organe mobile de réglage du débit de la pompe d'injection. Par conséquent les mémoires 7a...7p délivrent à leurs sorties des signaux respectifs da...dp qui représentent les dépls- cements relatifs des divers organes mobiles de réglage de débit 3a...3p qui sont nécessaires pour obtenir un même débit i à la sortie de ceux-ci. Les signaux de.. .dp sont appliqués respectivement à une entrée de circuits comparateurs 8a...8p dont les sorties sont reliées å un étage 9e.. .9p commandant l'alimentation d'un moteur électrique pas-a-pas lOa...lOp. Ce moteur pas-a-pas 10e.. .lOp commande le déplacement de l'organe mobile de réglage de débit asso cié 3a...3p. La position de cet organe mobile est relevée par un capteur de position lla...llp tel qu'un encodeur, qui délivre à sa sortie un signal appliqué à la seconde entrée du circuit compareteur correspondant Be.. Bp. ce signal représentant le position effective de l'organe mobile de réglage de débit. Par conséquent on peut voir que, même si les pompes d'injection la...lp présentent des caractéristiques respectives différentes, se traduisent par des lois différentes de variation du débit Q refoulé en fonction du déplacement de l'organe mobile de réglage du débit, pour différentes vitesses de rotation nl,n2,n3, ainsi qu'il est illustré par les courbes de le figure 1, il est possible de compenser ces variations de caractéristiques des pompes d'injection en sélectionnant les déplacementsrespectifs da...dp des divers organes mobiles de réglage de débit 3a...3p, .pour chaque vitesse de rotation n, de manière que l'on obtienne, à la sortie des diverses pompes d'injection, un débit Qi de combustible identique correspondant à la vitesse de rotation n, ce qui permet d obtenir le rendement optimal du moteur. Bien que dans la forme d'exécution de l'invention qui a été décrite ci-dessus, on n'ait fait intervenir que deux paramètres de sélection à savoir la vitesse de rotation du moteur n et le débit demandé q, il est bien certain que l'on peut prévoir de sélectionner individuellement les déplacements da...dp en prenant en compte plus de deux paramètres de commande, par exemple en ajoutant un autre facteur tel que la température. Il suffit pour cela de prévoir des mémoires 7e.. .7p ayant des capacités suffisantes pour permettre 1R prise en compte d'un troisième paramètre tel que la température. Par ailleurs le dispositif de commande suivant l'invention permet de couper à volonté le débit de combustible fourni a chacun des injecteurs 4a...4p. I1 suffit de commander l'alimentation électrique du ou des moteurs pas-a- pas associés aux cylindres A...P dont on veut couper l'alimentation, de manière à amener les organes mobiles de régle- ge de débit respectifs dans une position de fermeture tote le, pour interromptre le débit de combustible en direction de l'injecteur associé De cette façon il est possible de faire fonctionner le moteur thermique avec un nombre réduit de cylindres alimentés. Le dispositif de commande permet également de faire fonctionner le moteur thermique avec des caractéristiques particulières. En effet en modifiant le contenu des mémoires 7a...7p, il est possible de faire fonctionner le moteur thermique, à un instant donné, avec des débits de combustible Qi différents pour chacun des injecteurs 4a...4p. REVENDICATIONS 1.- Procédé de commande d'injection de combustible dans un moteur thermique à plusieurs cylindres alimentés respectivement en combustible par des pompes d'injection individuelles à débit variable en fonction de la vitesse de rotation et de le puissance exigées du moteur. caractérisé en ce que l'on détermine expérimentalement pour chaque vitesse de rotation (n) du moteur, c' est--dire de la pompe d'injection, la loi de variation qui existe entre le débit (Q) refoulé par la pompe et le déplacement (d) de l'organe de réglage de débit de la pompa. on stocke dans chacune de plusieurs mémoires individuelles (7a...7p), associées respectivement aux diverses pompes (la...lp), sous la forme de valeurs numériques enregistrées dans les diverses positions des mémoires, les lois de variation, pour les différentes vitesses (n) du moteur, entre le débit (Q) refoulé par la pompe et le déplacement (d) de l'organe de réglage du débit de la pompe. et on sélectionne, à partir de ces lois de variation enregistrées, pour une vitesse du moteur (n) et un débit d'alimentation (Qi) sélectionnés, les déplacements individuels exigés (de...dp) pour les organes de réglage de débit respectifs pour obtenir des débits d'alimentation (Qi) identiques pour les différents cylindres (A.. P) du moteur. 2.- Dispositif de commande d'injection de combustible dans un moteur thermique à plusieurs cylindres alimentés respectivement en combustible par des pompes d'injection individuelles à débit variable en fonction de le vitesse de rotation et de la puissance exigées du moteur, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs mémoires individuelles (7a...7p) associées respectivement aux diverses pompes (la...lp), dans chacune desquelles sont stockées, sous la forme de valeurs numériques enregistrées dans les diverses positions des mémoires. les lois de variation, pour les différantes vitesses (n) du moteur, entre le débit (Q) refoulé par la pompe et le déplacement (d) de l'organe de réglage du débit de la pompe. un circuit (6) d'adressage des différentes mémoires (7a...7p). ce circuit recevant å son entrée des signaux (n,q) représentent respectivement la vitesse de rotation et le débit requis en provenance d'un régulateur de commande générale (5), et des moyens (8a-lla;;...8p-llp) de commande de l'organe de réglaqe de débit de chaque pompe (la,...lp) de manière à déplacer individuellement las organes de réglage de débit respectifs de distances telles que, quelles que soient les caractéristiques propres des pompes individuelles (la. ..lp), on obtienne des débits d'alimentation (Qi) identiques pour les différents cylindre (A...P). 3.- Dispositif suivant le revendication 2 caractérisé en ce que les moyens (8a-lla;...8p-llp) de commande de l'organe de réglage de débit de chaque pompe (la,.. .lp) comportent, pour chaque pompe. un moteur électrique pas-a- pas (10e...10p) ajustant la position de l'organe de réglage de débit associé, un capteur de position (Ile...llp) relevant le déplacement effectif de l'organe de réglage de débit,et un comparateur (Be...8p) à deux entrées recevant respectivement le signal de sortie de la mémoire (7a...7p) associée, lequel correspond au déplacement désiré (de...dp) de l'organe de réglage de débit, et le signal de sortie du capteur de position (île.. .llp) lequel correspond au déplacement effectif de l'organe de réglage de débit, le signal d'erreur apparaissant å la sortie du comparateur (8e...8p) étant appliqué au moteur pas-à-pas correspondant pour déplacer l'organe de réglage de débit associé de la distance (de.. .dp) nécessaire pour obtenir le débit d'alimentation (i) désiré. 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3 caractérisé en ce que les moyens (8a-lla;...8p-llp) de commande de l'organe de réglage de débit de chaque pompe (la,...lp) peuvent être ajustés de manière à couper l'alimentation en combustible de certains cylindres ou à faire fonctionner les cylindres avec des débits de 35 combustibles différents pour chaque injecteur.