Brevet FR2619598A1 — publié le 19890224

Procédé pour la commande de la phase d'injection d'une injection de carburant électronique L'invention concerne un procédé pour la commande de la phase d'injection d'une injection de carburant électronique dans le tube d'aspiration d'air d'un moteur à combustion in- terne, rapportée à la phase d'ouverture de soupapes d'admis- sion auxquelles est respectivement associée une soupape injec- trice électromagnétique. Le brevet allemand DE-OS-2 331 266 décrit un disposi- tif de synchronisation pour une injection de carburant dans des tubes d'aspiration d'air conduisant respectivement aux différents cylindres, un circuit de commande étant réglé au moyen d'impulsions de marquage et d'effacement sur la séquence de cycles suivant la vitesse de rotation du moteur pour réali- ser l'injection du carburant au bon moment, pendant la course d'aspiration, dans le cylindre respectivement prévu pour l'al- lumage. L'expérience démontre cependant qu'une synchronisa- tion pour une injection optimale de carburant doit tre réali- sée en fonction des spécifications du moteur à combustion in- terne, par exemple de la position des soupapes injectrices par rapport aux soupapes d'admission et d'autres paramètres du mo- teur, de telle façon qu'il peut Etre admis que le dispositif bien connu présente l'inconvénient que le moteur à combustion interne ne présente pas sa pleine efficacité en ce qui concerne la puissance de sortie, l'émission de produits nocifs et la consommation de carburant étant donné que la phase tem- porelle n'est pas optimale du fait du maintien de la fin de l'injection de carburant pour l'angle de vilebrequin prédéter- miné. La présente invention a pour objet d'indiquer un pro- cédé pour la commande de la phase d'injection qui permet d'at- teindre, indépendamment des caractéristiques de service du moteur à combustion interne et des paramètres du moteur, un optimum quant à la réduction des produits polluants dans les gaz d'échappement et au rendement. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la phase d'ouverture des différentes soupapes d'admission est déterminée à partir des signaux d'un détecteur de position de l'arbre du moteur; que pour la phase d'ouverture déterminée, un point final de la phase d'injection est déterminé en fonc- tion d'autres paramètres du moteur; et que le commencement de la phase d'injection est fixé à la durée de l'impulsion d'in- jection avant le point final déterminé. Des particularités avantageuses du procédé sont indiquées dans les caractéris- tiques des sous-revendications. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut tre mise en pratique. La figure 1 représente une vue schématique d'un mo- teur à combustion interne; la figure 2 représente un diagramme avec des phases de l'ouverture d'admission et d'échappement indiquées sur l'axe des positions du vilebrequin déterminées à partir des signaux du détecteur, ainsi qu'avec l'allumage et l'injection. Le moteur à combustion interne représenté dans la fig. 1 comprend un tube d'aspiration d'air 2 avec respective- ment un embranchement conduisant à chacun des cylindres, dans lequel est inséré à chaque fois une soupape injectrice élec- tromagnétique 3 qui répond à des signaux d'un appareil de com- mande électronique 4. L'appareil de commande 4 est relié par des lignes à des transmetteurs de signaux pour divers paramètres du moteur et détermine la durée de l'impulsion d'injection nécessaire pour un fonctionnement satisfaisant du moteur. Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le moteur à combustion interne 1 comporte nécessairement un détecteur de position de l'arbre du moteur 5 qui est constitué, par exemple, par un disque fendu 6 monté sur l'arbre du moteur et un détecteur Hall 7. Sur ce disque, une fente est associée à chaque cy- lindre, une fente plus grande étant associée à un cylindre de référence de sorte qu'un signal différent des autres signaux est délivré par le détecteur de position 5. La fig. 2 montre, sur l'axe des angles 8, des posi- tions de l'arbre du moteur et des signaux correspondants 9. 10 du détecteur de l'arbre du moteur, le signal 9 pour deux rota- tions du vilebrequin présentant une valeur plus grande que le signal pour 1/2 rotation (pour un moteur à 4 cylindres). L'ap- pareil de commande 4 doit en déduire l'ordre des impulsions d'injection & transmettre aux soupapes injectrices 3. En dessous de l'axe des angles 8 sont représentés les phases des ouvertures d'admission-échappement ainsi que de l'allumage et de l'injection Il, 12, 13 pour les premier et deuxième cylindres du moteur & 4 cylindres, la phase d'allu- mage 13 incluant le domaine de réglage d'allumage et la phase d'injec- tion 14 étant indiquée pour le régime à pleine charge et incluant les phases plus courtes correspondant au fonctionnement au ralenti et à charge partielle (représentée en hachuré). L'intervalle entre le point final de la phase d'injection 14 et le point final de la phase d'ouverture des soupapes d'admission 11 est variable en fonc- tion des paramètres du moteur, par exemple de la vitesse de rotation du moteur, de la quantité d'air aspirée, de la tempé- rature du moteur, etc... et mémorisé avantageusement dans une mémoire de réseaux de caractéristiques 15 de l'appareil de commande électronique 4. PrinciDe de fonctionnement Le moteur 1 fonctionne, par exemple, à un point de charge partielle qui est défini par un débit d'air déterminé et par une vitesse de rotation fixe. La durée de l'impulsion d'injection est déterminée à partir des signaux des paramètres du moteur habituellement délivrés par l'appareil de commande et transmis aux soupapes injectrices 3. Le procédé selon l'in- vention commande maintenant la phase d'injection, rapportée à la phase d'ouverture des soupapes d'admission du moteur & com- bustion interne de telle façon que la phase d'ouverture des différentes soupapes d'admission est déterminée à partir des signaux du détecteur de position de l'arbre du moteur 5; que, pour la phase d'ouverture déterminée, un point final de la phase d'injection est sorti de la mémoire de réseaux de ca- ractéristiques 15 de l'appareil de commande 4 en fonction de la vitesse de rotation, du débit d'air et/ou de la température du moteur; et que le commencement de la phase d'injection est fixé à la durée de l'impulsion d'injection en avant du point final déterminé. De cette manière, l'impulsion d'injection parvient suffisamment t6t à la soupape injectrice 3 pour que la soupape d'admission soit encore juste ouverte après la fin de l'injec- tion. Le point final de l'injection a alors été fixé de telle façon qu'aucun carburant ne se trouve plus dans la tubulure d'aspiration 2, c'est-à-dire en amont des soupapes d'admission lorsque la soupape d'admission se ferme, ce qui a été testé et déterminé par des essais. Cela offre par rapport à un disposi- tif bien connu l'avantage que le moteur à combustion interne peut fonctionner, dans des conditions favorables, sans impul- sions de retour et respectivement sans reflux de particules de carburant aux autres cylindres. On obtient une bonne réparti- tion du mélange sur les cylindres, ce qui permet, dans l'en- semble, de préparer le mélange de combustion avec des propor- tions de carburant moins importantes. De plus, des avantages ont pu ître obtenus en ce qui concerne la décontamination des gaz d'échappement grâce à une combustion non polluante. Pour l'état de fonctionnement instationnaire, c'est- à-dire pendant le laps de temps au cours duquel les valeurs du débit d'air ou de la vitesse de rotation changent à la suite de la variation de la position d'un étrangleur réduisant le débit d'air, il est avantageux que la durée de l'impulsion d'injection nécessaire déterminée dans l'appareil de commande 4 soit comparée avec le temps restant jusqu'au point final et qu'il soit décidé pour laquelle des soupapes injectrices le commencement de la phase d'injection doit Etre sorti de la durée de l'impulsion d'injection avant le point final. Cette mesure permet une adaptation rapide de la durée de l'impulsion d'injection et de la position de la phase d'injection à des variations d'état du moteur. Les signaux de position de l'arbre du moteur sont transmis sous la forme de valeurs numérisées, la valeur du signal pour la reconnaissance du cylindre étant plus grande que celle des autres signaux. REVENDICATIONS 1. - Procédé pour la commande de la phase d'injection d'une injection de carburant électronique dans le tube d'aspi- ration d'air (2) d'un moteur à combustion interne(l), rapportée à la phase d'ouverture de soupapes d'admission auxquelles est res- pectivement associée une soupape injectrice électromagnétique(3) c a r a c t é r i s é e n c e que la phase d'ouverture des différentes soupapes d'admission est déterminée à partir des signaux d'un détecteur(5) de position de l'arbre du moteur; que Ir: pour la phase d'ouverture déterminée, un point final de la phase d'injection est déterminé en fonction d'autres para- mètres du moteur; et que le commencement de la phase d'injec- tion est fixé a la durée de l'impulsion d'injection avant le point final déterminé. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée de l'impulsion d'injection nécessaire dé- terminée électroniquement est comparée avec le temps restant jusqu'au point final et qu'il est décidé de la soupape injec- trice(3) pour laquelle le commencement de la phase d'injection 2.. est défini de manière qu'il précède le point final de la durée - de l'impulsion d'injection. 3. - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que des points finaux de la phase d'injec- tion sont fournis par une mémoire de réseaux de caractéris- tiques adressée avec des signaux d'un compte-tours du moteur, d'un mesureur de quantité d'air et/ou de température du mo- teur. 4. - Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que le signal de position de l'arbre du moteur est sorti en tant que grandeur numérisée. 5. - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, pour la reconnaissance des soupapes injectrices(3), des soupapes d'admission et respectivement des cylindres, il est fourni un signal de position de l'arbre du moteur qui diffère de l'habituelle grandeur numérisée.