Brevet FR2658243A1 — publié le 19910816

PROCEDE D'OPTIMISATION DE L'INJECTION AU REDEMARRAGE DE MOTEURS A INJECTION DE CARBURANT. La présente invention concerne un procédé pour améliorer le fonctionnement d'un moteur multicylindre à injection de carburant pour véhicules automobiles, notamment pendant la phase de démarrage du moteur. On sait que le démarrage du moteur nécessite un gaz de combustion à richesse élevée de carburant, en partie pour le mouillage du moteur Lorsque le moteur passe du régime de démarrage au régime de ralenti pour être en autorotation, le gaz de combustion nécessaire présente une richesse plus faible en carburant comparé au démarrage, car le moteur est déjà mouillé. La vie du moteur comporte une succession de fonctionnements et arrêts Lors d'un arrêt du moteur par actionnement sur une clé de contact exercée par le conducteur du véhicule automobile, l'injection de carburant est interrompue et la libre rotation du moteur crée un balayage des cylindres du moteur pendant plusieurs points morts hauts du moteur, ce qui a pour effet un démouillage du moteur En revanche, dans le cas o le moteur est arrêté par un blocage vitesse en prise, il y a une augmentation de carburant injecté avant le calage du moteur, ce qui a pour effet un mouillage des cylindres du moteur, car un balayage des cylindres avant l'arrêt n'est pas possible. Compte tenu du fait que à chaque instant o le moteur s'arrête, le taux de mouillage des cylindres du moteur n'est pas nécessairement constant, la quantité nécessaire de carburant à injecter au redémarrage du moteur immédiatement après son arrêt n'est alors pas une constante non plus En outre, le temps de repos séparant l'instant d'arrgt du moteur et son redémarrage joue un rôle de démouillage naturel du moteur Si le temps du repos du moteur est suffisamment long, le moteur est totalement démouillé lors du démarrage suivant Il en résulte que le redémarrage du moteur demande une quantité importante de carburant à injecter En revanche, si le temps de repos du moteur est très court, le moteur n'a pas le temps d'être démouillé complètement avant son redémarrage Dans ce cas, pendant la phase de redémarrage, on injecte la même quantité de carburant que comme si le moteur était totalement démouillé, il risque d'y avoir un gaz de combustion trop riche en carburant à l'intérieur du moteur, ce qui a pour conséquence un noyage brusque du moteur qui ne peut pas être démarré. Actuellement, la plupart des moteurs à injection de carburant pour véhicules automobiles sont pilotés par un calculateur qui contrôle en particulier le temps d'injection du carburant, équivalent à une quantité de carburant injectée, sous démarreur Pour ce faire, les paramètres utilisés sont la vitesse de rotation N du moteur et la température T du moteur, par exemple représentée par la température de l'eau de refroidissement du moteur Un tel calculateur ne fait pas la différence entre un démarrage après un temps de repos long et un démarrage immédiatement après l'arrêt du moteur Le risque de noyage du moteur dans ce cas là est relativement grand. Une solution a été proposée récemment pour remédier au problème mentionné ci-dessus Elle consiste à laisser alimenter le calculateur pendant environ 5 minutes après l'instant d'arrêt du moteur Si le redémarrage est effectué pendant cette période, le calculateur applique un coefficient de correction forfaitaire pour réduire la durée d'injection de carburant pendant la phase de redémarrage du moteur Si le redémarrage du moteur a lieu après cette période 5 minutes, il est considéré comme un démarrage normal avec une durée d'injection sans correction. Une telle solution semble être suffisante pour éviter le problème de redémarrage du moteur en temps normal Cependant, elle ne tient pas compte de l'état de fonctionnement du moteur à l'instant o il s'arrgte, c'est-àdire elle traite indifféremment le problème pour le cas o le moteur est calé vitesse en prise suivi immédiatement du redémarrage et le cas o le moteur est arrêté par l'actionnement de la clé de contact et redémarré au bout de quatre minutes, le coefficient de correction forfaitaire étant identique pour des cas o le mouillage du moteur au redémarrage est très différent Cette solution ne permet donc pas de résoudre le problème de démarrage de manière satisfaisante. La présente invention a pour objet un procédé efficace pour résoudre le problème de redémarrage du moteur, quelle que soit la situation rencontrée, en introduisant un facteur de correction dynamique et adaptative pour la quantité de carburant injectée pendant la phase de redémarrage. L'invention a également pour objet de réduire de façon optimale le temps d'injection sous démarreur et d'éviter de manière efficace le problème de noyage du moteur à chaque redémarrage. Le procédé de l'invention est destiné en particulier à optimiser le fonctionnement d'un moteur multicylindre à injection de carburant pour véhicules automobiles Ce procédé consiste à injecter, pendant la durée d'un démarrage, une quantité de carburant Qi dans le moteur égale à une quantité théorique Qo calculée en fonction de la vitesse de rotation N et de la température du moteur T au démarrage, multipliée par un facteur de correction Fc déterminé par l'état de fonctionnement du moteur à l'instant de son dernier arrêt t d'une a part, et par l'écart de température Li\T du moteur à l'instant de son dernier arrêt et le démarrage d'autre part. Selon le procédé de l'invention, lorsque l'écart de température A T est supérieur à une valeur prédéterminée, le facteur de correction Fc est égal à 1 En revanche, si l'écart de température A\T est inférieur ou égal à cette valeur prédéterminée, le facteur de correction est inférieur à 1 et est déterminé selon une fonction variable pendant le fonctionnement du moteur. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, la fonction variable F(t) qui permet de calculer le facteur de correction Fc à l'instant d'arrêt du moteur ta est décrite comme suit: pendant la phase de démarrage o la clé de contact est en position démarreur: F(t) = Fd(t) = Fc' (Fa' Fo) x fd(t) (I) avec t passage du régime de démarrage au régime d'auto- rotation, fr(t) = paramètre variable et fonction croissante dans le temps et dont la valeur est comprise entre O et 1. temps et dont la valeur est comprise entre O et 1. Pendant le fonctionnement du moteur, la valeur de la fonction de correction variable F(t) est calculée et mémorisée périodiquemnt, soit en fonction du temps, soit en fonction du nombre de points morts hauts du moteur au passage devant un détecteur On peut par exemple dans le second cas associer au détecteur un compteur de points morts hauts permettant au calculateur de déterminer la fonction de correction variable à chaque point mort haut du moteur ou tous les cinq points morts hauts du moteur. Dans la pratique, on peut faire en sorte que la dernière valeur de F(t) mémorisée dans le calculateur efface les valeurs précédemment déterminées de cette même fonction. Dans l'hypothèse o l'arrêt du moteur à l'instant ta est provoqué par l'actionnement de la clé de contact, la dernière valeur enregistrée de la fonction de correction variable est F(ta) et servira comme facteur de correction Fc pour le démarrage suivant du moteur. Dans le cas o l'arrêt du moteur à l'instant ta est provoqué par un calage du moteur vitesse en prise, le facteur de correction F c selon l'invention, est déterminé par la formule suivante Fc = F(ta) x fc (III) avec Fc = facteur de correction pour le démarrage suivant, F(ta) = valeur de la fonction de correction F(t) o l'instant d'arrêt ta du moteur, f = constante prédéterminée supérieure à O et inférieure à 1. c Autrement dit, lorsque le moteur est calé vitesse en prise, il faut tenir compte de la richesse du carburant dans les cylindres au moment du calage et effectuer une réduction du facteur de correction Fc à appliquer pour le démarrage suivant du moteur. Un facteur supplémentaire, selon l'invention, pour déterminer la valeur de la fonction de correction F pour chaque démarrage du c moteur, est le temps de repos du moteur entre son dernier arrgt et le démarrage En fonction du temps de repos, le facteur de correction Fc est modulé par un facteur correctif continûment variable en fonction d'un paramètre égal ou représentatif du temps de repos. En fonction des moteurs et du système d'admission, cette modulation du facteur de correction Fc en fonction du temps de repos peut être simplifiée de la façon suivant: si le temps de repos dépasse une valeur prédéterminée, le facteur de correction Fc est égal à 1 pour le démarrage suivant En revanche, si le temps de repos est inférieur à cette valeur prédéterminée, le facteur de correction Fc déterminé lors du fonctionnement précédent du moteur sera appliqué pour le démarrage suivant Autrement dit, si le démouillage du moteur est complet lors du démarrage suivant, il n'est pas nécessaire de corriger la quantité du carburant à injecter pendant la phase du démarrage en question. On peut utiliser la température du moteur, comme paramètre de mesure du temps de repos, par exemple la température d'eau de refroidissement du moteur T, comme critère d'application du facteur de correction Fc Pour cela, la température du moteur à l'instant de son dernier arrêt ta est mémorisée et est comparée à la température du moteur au démarrage suivant Le facteur de correction Fc est multiplié par une fonction de l'écart de température AT continfment variable ou encore cartographique et prenant des valeurs sur un intervalle,D,17 En fonction du moteur, cette modulation du facteur de correction Fc peut âtre limitée à la fonction suivante: si l'écart de température t T ne dépasse pas un seuil prédéterminé, on peut considérer que le temps du repos du moteur est court, et il faut appliquer le facteur de correction F pour le démarrage suivant du moteur Si au contraire, l'écart de température A T dépasse ce seuil prédéterminé, le facteur de correction F prendra la valeur 1 pour le démarrage suivant du moteur. Grâce à l'invention, le problème de redémarrage du moteur multi- cylindre à injection de carburant pour véhicules automobiles est résolu de manière simple et efficace. REVENDICATIONS 1 Procédé d'optimisation du fonctionnement d'un moteur multi- cylindre à injection de carburant pour véhicules automobiles, caractérisé par le fait qu'il consiste à injecter, pendant la durée d'un démarrage, une quantité (Qi) de carburant dans le moteur égale à une quantité théorique (Qo) calculée en fonction de la vitesse de rotation (N) et de la température (T) du moteur au démarrage, multipliée par un facteur de correction (Fc) qui est déterminé par l'état de fonctionnement du moteur à l'instant (ta) de son dernier arrêt d'une part, et par le temps de repos entre l'instant de son dernier arrêt et l'instant du démarrage d'autre part. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le facteur de correction (F) est mulitplié par un facteur correctif c continûment variable sur un intervalle Eo,lj et fonction du temps de repos. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la mesure du temps de repos est réalisée par la mesure de l'écart de température ( T) du moteur entre l'instant de son dernier arrêt et l'instant de redémarrage. 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que en fonction du moteur, la prise en compte du temps de repos peut être limitée à affecter la valeur 1 au facteur de correction (F) lorsque ledit écart de température (Zl T) est supérieur à un seuil prédéterminé et une valeur inférieure à 1 et supérieure à O lorsque ledit écart de température (AT) est inférieur à un seuil prédéterminé. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le facteur de correction (Fc) est calculé selon une fonction variable F(t) pendant le dernier fonctionnement du moteur: pendant la phase de démarrage: F(t) = Fd(t) = Fc' (Fc' Fo) x fd(t) (I) avec t ct I (t 1 = instant o le moteur passe du régime de démarrage au régime d'autorotation par actionnement de la clé de contact), Fd(t) = fonction de correction variable pendant la phase de démarrage, F ' = facteur de correction appliqué pour le démarrage en c cours, F = constante prédéterminée inférieure à 1, o fd(t) = paramètre variable et fonction croissante dans le temps et dont la valeur est comprise entre O et 1; pendant la phase d'autorotation: F(t) = Fr(t)= Fd(t 1) + ( 1 Fd(tl)) x fr(t) (II) avec t P t 1, F (t) = fonction de correction variable pendant la phase d'autorotation, Fd(tl) = valeur de la fonction variable F(t) à l'instant de passage du régime de démarrage au régime d'auto- rotation, fr(t) = paramètre variable et fonction croissante dans le temps et dont la valeur est comprise entre O et 1. la valeur de F(t) étant déterminée périodiquement soit en fonction du temps (t) soit en fonction d'un nombre prédéterminé de points morts hauts du moteur passant devant un détecteur de points morts hauts. 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que si le dernier arrêt du moteur est provoqué par l'actionnement d'un clé de contact, le facteur de correction (Fc) est égal à la dernière valeur mémorisée (F(ta)) de la fonction variable (F(t)) à l'instant d'arrêt du moteur, et que si le dernier arrêt du moteur est provoqué par un calage vitesse en prise, le facteur de correction est déterminé comme suit: F = F(ta) x f (III) avec F = facteur de correction pour le démarrage suivant, F(t) = valeur de la fonction de correction F(t) o l'instant d'arrêt t du moteur, a f = constante prédéterminée supérieure à O et inférieure à 1. c