Brevet FR2691207A1 — publié le 19931119

"Système pour commander un dispositif de dosage de carburant contrôlé par vanne électromagnétique" ETAT DE LA TECHNIQUE - L'invention concerne système pour commander un dispositif de dosage du carburant contrôlé par une vanne électromagnétique, notamment pour un moteur à combustion interne diesel, système dans lequel le signal de commande est susceptible d'être prédéfini en fonction de la vitesse de rotation et de la charge. Un tel système pour commander un dispositif de dosage de carburant contrôlé par vanne électromagnétique est connu par exemple par le document DE-OS 40 04 110 Dans ce document est décrit un système pour commander un dispositif de dosage de carburant contrôlé par vanne électromagnétique, notamment pour un moteur à combustion interne diesel. Dans ce dispositif, des signaux de commande pour la détermination de la quantité de carburant sont prédéfinis en fonction de la vitesse de rotation et de20 la charge Dans un tel système il est nécessaire que la vitesse de rotation soit détectée de façon aussi précise que possible. BUT DE L'INVENTION - L'invention a pour but, dans un système pour commander un dispositif de dosage de carburant contrôlé par une vanne électromagnétique du type initialement mentionnée, de permettre une détection aussi précise que possible de la vitesse de rotation. Ce but est atteint en ce que comme vitesse de rotation on utilise la valeur de la vitesse de rotation pendant le dosage précédent. Grâce au système selon l'invention, une détection notablement plus précise de la vitesse de rotation à laquelle on fait appel pour le calcul des signaux de commande, est rendue possible. Des formes de réalisation avantageuses et adéquates et des compléments de l'invention font l'objet d'autres caractéristiques de l'invention. DESSINS - L'invention va être exposée ci-après à l'aide de la forme de réalisation représentée sur les dessins. la figure 1 est une représentation schéma- tique du système pour commander un dispositif de dosage de carburant; la figure 2 est un schéma fonctionnel pour expliciter le mode de fonctionnement du système selon l'invention; la figure 3 montre l'évolution de la vitesse de rotation momentanée sur trois dosages. DESCRIPTION DES EXEMPLES DE REALISATION - On connaît des systèmes pour commander un dispositif de dosage de carburant contrôlé par vanne électromagnétique Dans ces systèmes, des signaux de commande pour la vanne électromagnétique sont prédéfinis au moins en fonction de la charge et de la vitesse de rotation. Un tel système est représenté schéma- tiquement sur la figure 1 Un étage terminal de vanne électromagnétique 40 reçoit des signaux d'une unité de commande 30 Cette unité électronique de commande 30 est essentiellement constituée par un calculateur de dosage 120, des champs caractéristiques K 1, K 2 et un calculateur 110 D'un calculateur de dosage 120 arrive un signal de détecteur de vitesse de rotation 120 qui détecte la vitesse de rotation momentanée N de l'arbre à cames Par ailleurs, il est appliqué au calculateur de dosage 120, des signaux qui indiquent l'angle de refoulement désiré WD et le début d'injection désiré WB Ces signaux proviennent chacun d'un champ caractéristique K 1 et K 2 Comme grandeur d'entrée pour les champs caractéristiques K 1 et K 2 sont utilisées la vitesse de rotation NM et la quantité de carburant désiré Q La quantité de carburant désiré Q provient d'un calculateur 110 qui calcule cette quantité de carburant désiré en fonction de différentes grandeurs d'entrée A cet effet, le calculateur 110 reçoit des signaux amenés de différents détecteurs 80. En partant des grandeurs détectés par les détecteurs 80, tels que la vitesse de rotation moyenne NM, à température T, la position de la pédale d'accélérateur FP et d'autres grandeurs caracté- ristiques de fonctionnement, le calculateur 110 calcule la quantité d'injection désirée Q En fonction de cette quantité d'injection Q et de la vitesse de rotation moyenne NM, l'angle de refoulement WD est lu dans le champ caractéristique K 1 L'angle de refoulement WD détermine directement la quantité de carburant à injecter C'est l'angle qui est parcouru par l'arbre à came pendant que la pompe de carburant refoule Dans le second champ caractéristique K 2 le début de refoulement WB est lu en fonction de la quantité d'injection Q et de la vitesse de rotation moyenne NM WB est l'angle pour lequel l'injection doit commencer. La vitesse de rotation moyenne NM peut être dérivée de différents détecteurs En règle générale, c'est un détecteur qui détecte des impulsions d'une roue à impulsions sur l'arbre de vilebrequin ou bien sur l'arbre à cames Dans des systèmes conventionnels, la vitesse de rotation est déterminée pour une très grande zone angulaire ou bien sur plusieurs révolutions de l'arbre à cames. Dans le cadre de l'application, ces champs caractéristiques sont mesurés sur un dispositif de contrôle A cet effet, la pompe est entraînée à la vitesse de rotation constante par un moteur électrique et la quantité de carburant alors injectée est détectée. Si la pompe est entraînée directement par un moteur à combustion interne, alors la vitesse de rotation chute très fortement Cette évolution de la vitesse de rotation est représentée sur la figure 3. Le dosage s'effectue alors peu avant le minimum de l'évolution de la vitesse de rotation La vitesse de rotation qui résulte de l'exploitation des détecteurs à vitesse de rotation connue est habituellement plus grande que la vitesse de rotation pendant le dosage. Comme le champ caractéristique doit être appliquée avec une vitesse de rotation constante, la vitesse de rotation qui est utilisée pour la lecture des valeurs de champ caractéristique pouvait correspondre à la vitesse de rotation utilisée dans l'application Si ce n'est pas le cas, il en résulte des écarts considérables à partir de la quantité à injecter souhaitée. Le calculateur de dosage 120 convertit les signaux d'angle WD, WB en grandeur de temps à l'aide de la vitesse de rotation momentanée N Ces grandeurs de temps déterminent à quel instant la vanne électromagnétique est alimentée en tension Les calculateurs de dosage fixent alors les instants auxquels la tension appliquée à la vanne électro- magnétique est modifiée Ces valeurs arrivent à l'étage terminal 40 qui les convertit en un signal de commande pour la vanne électromagnétique Compenser les inconvénients décrits plus haut du dosage imprécis du carburant, il est proposé selon l'invention que la valeur actuelle de la vitesse de rotation pendant l'intervalle de dosage soit utilisé pour le calcul de champ caractéristique Comme ce signal n'existe pas encore lors du calcul du champ caractéristique, la valeur correspondante du dosage précédent est restée utilisée. Pour obtenir un comportement dynamique, les accélérations et les décélérations doivent être prises en compte Ceci se traduit à ce qu'un gradient de vitesse de rotation DN est déterminé, grâce auquel la valeur de vitesse de rotation NZM-1 du dosage précédent est corrigée Le gradient de vitesse de rotation SN est une mesure pour la modification de la vitesse de rotation pendant un cycle de combustion. On va décrire ci-après à l'aide de la figure 2 comment la vitesse de rotation NM nécessaire pour le calcule de champ caractéristique est déterminée Dans une première étape 200, la valeur de vitesse de rotation NIM-1 d'un incrément déterminé dans une position définie de l'arbre de vilebrequin ou de l'arbre à came est détectée Ensuite, la valeur de vitesse de rotation NZM-1 pendant le dosage est détectée à l'étape 210 A cet effet, est détecté le signal qui indique l'instant du début précis de l'injection et de la fin précise de l'injection A cet effet, on peut détecter des signaux de détection qui indiquent la position de la vanne électromagnétique ou bien d'une soupape d'injection Mais il est également possible qu'en partant du courant circulant à travers la vanne électromagnétique ou bien de la tension appliquée à la vanne électromagnétique, on détecte les instants auxquels la vanne électromagnétique s'ouvre ou se ferme Ces signaux sont une mesure pour le début effectif du refoulement ou le début de l'injection et pour la fin du refoulement ou la fin de l'injection. Au moyen d'une interpolation ou bien au moyen de l'extrapolation, la position angulaire correspondante est calculée de façon très précise En partant de la position angulaire, au début et à la fin de l'injection et de la durée d'injection, on obtient alors la valeur de la vitesse de rotation pendant le dosage Cette valeur de vitesse de rotation correspond à une vitesse de rotation en moyenne étable sur l'intervalle du dosage. A l'étape 220 est ensuite détecté la valeur de vitesse de rotation NIM pour la même position définie de l'arbre de vilebrequin que lors du précédent dosage Ensuite, en partant d'une valeur de vitesse de rotation NIM-1, détectée pour le dosage M-1 et de la valeur de vitesse de rotation NIM détectée dans le cycle de dosage M, le gradient de vitesse de rotation DN est calculé ( 230) Dans le cas le plus simple, seule la différence des deux valeurs de vitesse de rotation est déterminée Le gradient de vitesse de rotation DN est ainsi détecté sur deux incréments en partant de deux valeurs de vitesse de rotation NIM-1 et NIM Ces deux incréments ont la même position de phase pour deux dosages successifs Le dernier de ces deux dosages est alors le dosage dont les signaux de commande sont calculés Les incréments avec position de phase définie ont pour un moteur à combustion interne à quatre cylindres, un intervalle de 90 et pour un moteur à combustion interne de six cylindres un intervalle de 600 De façon générale, pour un moteur à combustion interne, avec z cylindres, l'intervalle entre ces incréments est 3600/z. A l'étape 240 est alors calculée la valeur de vitesse de rotation NZM qui est utilisée pour le calcul de champ caractéristique, en partant de la valeur de vitesse de rotation NZM-1 pendant le dosage lors du précédent cycle de dosage M-1 ainsi que du gradient de vitesse de rotation DN. Sur la figure 3, est maintenant reportée l'évolution de la vitesse de rotation pour trois cycles de combustion Il est prévu que sur l'arbre de vilebrequin et/ou sur l'arbre à came, est rapportée une roue incrémentielle Cette roue incrémentielle comporte plusieurs repères Ces repères sont de préférence disposés à un intervalle d'environ 30 Un détecteur détecte ces repères et délivre à des intervalles très définis des impulsions qui sont marquées par les petits traits verticaux Ces intervalles sont habituellement dénommés incréments. Pour le calcul de la vitesse de rotation NM, les vitesses de rotation sont exploitées sur des incréments individuels Les incréments d'un cycle de combustion sont désignés par l'index I et les différents cycles de combustion sont désignés par l'index M Avec l'index I est désigné l'incrément pour lequel respectivement la vitesse de rotation NIM est détectée avec une position de phase définie Dans l'index M est désigné le cycle de combustion pour lequel les signaux de commande pour la vanne électromagnétique doivent être calculés Pour le calcul du gradient de vitesse de rotation, les vitesses de rotation NIM-1 ainsi que NIM sont en conséquence exploitées. En outre, les intervalles de dosage sont indiqués par des traits verticaux plus longs Il y a lieu de prendre en considération que le début et la fin du dosage considéré, ne doit pas incondi- tionnellement coïncider avec les incréments Pour la détection de la vitesse de rotation, sur un dosage NZM ou bien NZM-1 l'intervalle entre le début et la fin du dosage est exploité comme déjà décrit. Pour obtenir une amélioration complémentaire du signal de vitesse de rotation, il est prévu dans une forme de réalisation de l'invention, que pour le calcul des gradients de vitesse de rotation on forme la moyenne A cet effet, la valeur de vitesse de 1 S rotation NIM n'est pas seulement détectée sur l'incrément, mais la moyenne des valeurs de vitesse de rotation NIM est établie sur plusieurs incréments. Ceci peut être par exemple réalisé en ce que à l'étape 220 des valeurs de vitesse de rotation sont détectées sur plusieurs incréments Cela signifie que les valeurs de vitesse de rotation NIM, N(I-1)M, N(I-2)M, sont détectées et totalisées et leur valeur moyenne est formée à partir de ce total. De préférence, le calcul des valeurs de vitesse de rotation s'effectue séparément pour chaque cylindre. REVENDICATIONS 1) Système pour commander un dispositif de dosage du carburant contrôlé par une vanne électromagnétique, notamment pour un moteur a combustion interne diesel, système dans lequel le signal de commande est susceptible d'être prédéfini en fonction de la vitesse de rotation (NM) et de la charge (Q), système caractérisé en ce que comme vitesse de rotation (NM) on utilise la valeur de la vitesse de rotation (NZM-1) pendant le dosage précédent. 2) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cadre de la déter- mination des signaux de commande, en partant d'au moins de la vitesse de rotation (NM) de la charge (Q), un angle de refoulement est susceptible d'être déterminé qui fixe la durée d'injection. 3) Système selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur de la vitesse de rotation (NZM-1) pendant le dosage précédent est susceptible d'être prédéfinie, en partant des instants de début de la commande et de fin de la commande, ainsi que des grandeurs d'angle correspondantes interpolées. 4) Système selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur de la vitesse de rotation (NZM-1) pendant le dosage précédent est susceptible d'être prédéfinie, en partant du début de l'injection et de la fin de l'injection, ainsi que des grandeurs d'angle corres- pondantes interpolées. ) Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur de la vitesse de rotation (NZM-1) pendant le dosage précédent est corrigée au moyen d'un gradiant de vitesse de rotation (DN). 6) Système selon la revendication 5, carac- térisé en ce que le gradiant de vitesse de rotation (DN) est susceptible d'être prédéfini en partant de deux valeurs de vitesse de rotation (NIM, NIM-1) sur deux incréments, ces deux incréments comportant la même position de phase pour deux dosages successifs. 7) Système selon la revendication 6, carac- térisé en ce que ces incréments dont un moteur a combustion interne avec z cylindres se situent a 3600/z l'un de l'autre. 8) Système selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce que les valeurs de vitesse de rotation (NIM) sont déterminées sur plu- sieurs incréments. 9) Système selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce que l'exploitation s'effectue spécifiquement par cylindres.