Brevet FR2657398A1 — publié le 19910726

La présente invention concerne un procédé de régulation d'un moteur a injection directe et allumage commandé pour un véhicule. En général, un moteur à allumage commandé, équipé d'une injection indirecte, est régulé sur véhicule, d'une part par la mesure de la dépression à l'admission, et d'autre part par la mesure du régime moteur. Un calculateur traite ces mesures et apporte en plus des stratégies à suivre pour commander l'enrichissement et l'appauvrissement du carburant contenu dans le gaz comburant pendant les régimes transitoires du moteur. Un tel système de régulation du moteur n'est pas réellement adapté pour assurer un fonctionnement optimal du moteur, à cause de la spécificité de la combustion du moteur qui est du type à charge stratifiée (du moins dans le domaine des faibles charges). En effet, la pression à l'admission ne permet pas de faire la distinction entre la combustion en charge stratifiée dans les zones de faible charge et la combusion homogène dans les zones de forte charge, puisque la quantité d d'air admis peut etre sensiblement identique pour les deux cas. La présente invention a pour objet de résoudre ce problème en proposant un nouveau procédé de régulation du moteur, simple à mettre en oeuvre et particulierement avantageux. L'invention a également pour objet un procédé de régulation d'un moteur deux temps à injection directe comportant un ou plusieurs cylindres. Une des particularités de la présente invention est la suppression de la liaison mécanique entre la pédale d'accélérateur du véhicule et le papillon d'admission, ladite liaison mécanique étant présente dans le système classique. Selon l'invention, la liaison entre la pédale d'accélérateur du véhicule et le papillon d'admission est de préférence constituée par un potentiomètre, un calculateur, un moyen de commande et un moteur électrique reliés en série entre la pédale d'accélération et le papillon d'admission. Dans le calculateur sont mémorisés des paramètres fondamentaux pour le réglage optimal du moteur, lesdits paramètres étant obtenus préalablement au banc d'essai du moteur. Ce sont par exemple les paramètres concernant la phase d'injection de carburant dans chaque cylindre du moteur, la durée d'injection de carburant qui correspond à une quantité de carburant injecté, la phase d'allumage des bougies et l'ouverture du papillon d'admission optimisée pour des raisons de rendement et de diminution des émissions de polluants. Pour déterminer lesdits paramètres fondamentaux de réglage optimal du moteur, il est nécessaire, selon l'invention, de connaître la position de la pédale d'accélérateur traduite par le potentiomètre, un signal de reconnaissance du premier cylindre du moteur ou de son point mort haut, et le régime moteur. Il est également possible d'introduire des corrections pour affiner le réglage du moteur en utilisant des paramètres tels que la température de l'eau de refroidissement du moteur et la température de l'air d'admission. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention pris à titre nullement limitatif et illustré par le dessin unique annexé sur lequel est représenté un dispositif particulier de mise en oeuvre du procédé de l'invention. La pédale d'accélérateur 1 est commandée directement par le conducteur du véhicule et peut effectuer un mouvement d'articulation autour d'un axe 2. La pédale d'accélérateur I est reliée à un potentiomètre 3 qui transmet un signal électrique à un calculateur 4, ledit signal électrique étant directement fonction de la position de la pédale d'accélérateur 1, par exemple selon une loi proportionnelle. 1Jn détecteur 5 du point mort haut d'un cylindre du moteur 6 fournit au calculateur 4 un signal de détection qui peut servir à la reconnaissance du premier cylindre du moteur. Un autre détecteur 5a mesure la vitesse de rotation du moteur et informe le calculateur 4 du régime moteur mesuré. Le moteur 6 comporte dans cet exemple trois cylindres 6a, 6b et 6c à la partie supérieure desquels sont montés respectivement des injecteurs de carburant 7a, 7b et 7c, et à la partie inférieure desquels est disposé un compartiment d'admission 8 de l'air qui est alimenté par une conduite d'admission 9 de l'air. Dans la conduite d'admission 9 se trouve un papillon 10 pivotant dont l'ouverture et la fermeture sont pilotées par un moteur électrique 11 qui est commandé à son tour par un moyen de commande 12, ledit moyen de commande étant relié au calculateur 4. De cette façon, le papillon 10 est motorisé et asservi avec consigne d'entrée par le calculateur 4 via le moyen de commande 12. L'ouverture du papillon 10 contrôle directement la quantité d'air admis dans le compartiment d'admission 8 du moteur. Deux détecteur supplémentaires 13 et 14 sont prévus l'un dans le compartiment d'admission 8 et l'autre dans le carter du moteur 6 de façon à fournir au calculateur 4 des signaux de détection représentant respectivement la température de l'air d'admission et la température de l'eau de refroidissement du moteur. En connaissant les signaux de détection qui sont la position de la pédale d'accélérateur 1 via le potentiomètre 3, le signal du point mort haut du moteur par le détecteur 5, le régime moteur via le détecteur 5a, la température de l'air d'admission et la température de l'eau de refroidissement du moteur fournies respectivement par les détecteurs 13 et 14, le calculateur 4 fournit des paramètres fondamentaux de réglage optimal du moteur qui sont la phase et la durée d'injection de carburant par les injecteurs 7a, 7b et 7c via un moyen de commande d'injection 15, la phase d'allumage des bougies, non représentées, via un module de puissance d'allu;nage 16 et un asservissement de l'ouverture du papillon d'admission 10 via le moyen de commande 12 et le moteur électrique 11. Grâce à l'invention, on peut réguler le fonctionnement du moteur de façon optimale aussi bien pour la combustion à charge stratifiée que pour la combustion homogène, ainsi que pour des régimes transitoires du moteur. L'asservissement électrique de l'ouverture du papillon d'admission par le calculateur, qui tient compte des facteurs d'influence en plus de la position de la pédale d'accélération, permet de répondre par exemple à la loi d'ouverture du papillon en fonction de la charge du moteur qui est strictement non monotone. En outre, il est possible, selon l'invention, de ne faire fonctionner qu'une partie des cylindres du moteur lorsque la demande de puissance est limitée, par exemple pour la circulation du véhicule en ville. Pour cela, il suffit que le calculateur ordonne l'arrêt de l'injection de carburant et de l'allumage dans un ou plusieurs cylindres du moteur condamnés provisoirement pendant que les cylindres restants fonctionnent normalement. Cela peut permettre un fonctionnement du moteur adapté à la demande en puissance par le conducteur du véhicule. Dans le cas particulier d'un moteur deux temps à carter pompe, les pertes par pompage augmentent avec l'ouverture du papillon d'admission contrairement à un moteur quatre temps. Ainsi, en décélération du véhicule, pour augmenter le frein moteur, on ouvre en grand le papillon d'admission conjointement à la coupure d'injection de carburant. REVENDICATIONS 1. Procédé de régulation d'un moteur à injection directe de carburant et à allumage commandé comportant un ou plusieurs cylindres at équipant un véhicule, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes - détection de la position d'une pédale d'accélérateur (1) du véhicule au moyen d'un potentiomètre (3); - détection du point mort haut d'au moins un cylindre du moteur; - détection du régime moteur; - traitement des signaux de détection à l'aide d'un calculateur (4) de façon à fournir des paramètres de réglage optinal du moteur; - commande de la phase et de la durée d'injection de carburant, de la phase d'allumage des bougies et de l'ouverture du papillon d'admission (10) de l'air, en fonction desdits paramètres de réglage optimal. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend deux étapes supplémentaires qui sont la détection de la température de l'eau de refroidissement du moteur et la détection de la température de l'air d'admission dans le moteur, les signaux de détection correspondants étant envoyés au calculateur qui en tient compte pour déterminer les paramètres de réglage optimal du moteur. 3. Procédé selon l'une des revendication précédentes, caractérisé par le fait que l'on arrête l'injection de carburant et l'allumage dans un ou plusieurs cylindres du moteur pendant que les cylindres restants fonctionnent. 4. Système de régulation d'un moteur à injection directe et allumage commandé comportant un ou plusieurs cylindres et équipant un véhicule, caractérisé par le fait qu'il comprend : - un potentiomètre (3) relié d'une part à la pédale d'accélérateur (1) du véhicule et d'autre part à un calculateur (4) de gestion du moteur; - des moyens de détection (5, 5a) du point mort haut et du régime du moteur reliés au calculateur; - un papillon d'admission (10) de l'air équipé d'un moteur électrique (11) est relié au calculateur, ledit papillon d'admission étant sans aucun lien mécanique avec la pédale d'accélérateur. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le papillon d'admission (10) de l'air est asservi par le calculateur via un moyen de commande (12). 6. Utilisation du procédé ou du système selon l'une des revendications précédentes pour un moteur deux temps.