Brevet FR2734023A1 — publié le 19961115

" Procédé pour interrompre l'arrivée du carburant à un mo- teur à combustion interne quand il fonctionne en mode à inertie forcée ". Etat de la technique: L'invention concerne un procédé pour interrompre l'arrivée de carburant à un moteur à combustion interne quand il fonctionne en mode à inertie forcée et est équipé d'un pot catalytique, dans lequel on détermine une mesure de la température du pot catalytique et dans lequel l'in- terruption de l'arrivée du carburant a lieu au moins en fonction de la mesure mentionnée. On connaît un tel procédé par le document US 4 322 947. Selon ce document, on détecte la position de fermeture' d'un clapet d'étranglement qui règle la quantité d'air aspirée à l'aide d'un interrupteur de clapet d'étran- glement. Si celui-ci signale un clapet d'étranglement fermé et si la vitesse de rotation du moteur à combustion interne se trouve en même temps au-dessus d'une valeur de seuil de 1000 à 1500 tours/min, ceci est évalué comme un mode de fonctionnement en inertie forcée et ainsi comme la première condition pour débrancher l'alimentation en carburant du moteur à combustion interne. En outre, la température du pot catalytique est détectée de façon continue et est comparée à une valeur de seuil qui se trouve dans la zone des températures de fonc- tionnement du pot catalytique. Un dépassement de cette tem- pérature est évalué comme seconde condition pour un débranchement de l'alimentation en carburant, de telle sorte qu'une interruption de l'alimentation en carburant n'a lieu, en mode de fonctionnement en inertie forcée qu'au-dessus de la température mentionnée. De cette manière, on est censé éviter que la tem- pérature du pot catalytique puisse tomber en-dessous de sa température de fonctionnement dans le mode de fonctionne- ment du moteur en inertie forcée, du fait de l'effet de re- froidissement des gaz d'échappement relativement froids lors d'une interruption de l'alimentation en carburant. Dans le cas des véhicules dans lesquels l'alimen- tation de carburant est interrompue dans le mode de fonc- tionnement du moteur en inertie forcée, on a constaté une tendance à une perte relativement plus rapide de la capaci- té de conversion du pot catalytique. Cet inconvénient du débranchement du carburant a été pris en compte jusqu'ici, car le débranchement du carburant réduit au total la con- sommation et comporte aussi en soi d'autres avantages tels que par exemple une amélioration de l'action de freinage du moteur. L'invention a pour objet d'indiquer un procédé avec lequel on conserve les avantages d'une interruption de l'arrivée du carburant quand le moteur est en mode de fonc- tionnement à inertie forcée et qui en même temps évite l'inconvénient d'un vieillissement plus rapide du pot cata- lytique ou au moins le réduit. On résout ce problème par un procédé caractérisé en ce que l'on contrôle si la mesure de la température du pot catalytique remplit une condition, qui soit caractéris- tique d'une température élevée du pot catalytique et en ce qu'une interruption de l'arrivée du carburant ne se produit que quand la condition mentionnée n'est pas remplie. L'idée centrale de l'invention réside dans le fait d'interdire le débranchement du carburant, quand le moteur est en mode de fonctionnement à inertie forcée, au- dessus d'une température critique du pot catalytique. En marche courante, ceci a pour conséquence que le fonctionne- ment conventionnel de l'interruption de l'arrivée du carbu- rant dans la plupart des cas demeure conservé, de sorte qu'on conserve les avantages connus. Grâce au procédé selon l'invention, on limite l'interdiction du débranchement de l'arrivée du carburant à un petit nombre de cas spéciaux, par exemple après un fonctionnement assez long à puissance élevée et très élevée. De cette façon, d'une part on n'in- fluence pas le mode de marche quand le véhicule fonctionne normalement, et d'autre part on évite l'accélération du vieillissement du pot catalytique, quand il est à haute température, par l'excès d'oxygène lié au débranchement du carburant. Suivant d'autres caractéristiques de l'inven- tion - un détecteur de température couplé thermique- ment au pot catalytique délivre la mesure de la température du pot catalytique; - la mesure de la température du pot catalytique est formée en fonction de la résistance interne d'une sonde lambda disposée à proximité du pot catalytique; - la mesure de la température du pot catalytique est constituée selon un modèle à partir de paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne; - la température du pot catalytique est comparée à une valeur de seuil prédéterminée, et on évalue comme condition d'existence d'une température élevée du pot cata- lytique, le dépassement d'une valeur de seuil prédéterminée de la température; - - comme mesure de la température du pot catalyti- que, on utilise un paramètre représentant l'état de charge du moteur à combustion interne, paramètre avec lequel on fait marcher le moteur à combustion interne peu avant qu'il n'atteigne le mode de fonctionnement à inertie forcée, et l'on considère comme remplie la condition caractéristique d'une température élevée du pot catalytique dans le cas o une valeur de seuil de la charge est dépassée; - comme mesure de la température du pot catalyti- que, on utilise la vitesse de rotation du moteur à combus- tion interne peu avant qu'il n'atteigne son mode en fonctionnement à inertie forcée, et la condition caracté- ristique d'une température élevée du pot catalytique est considérée comme remplie lors du dépassement d'une valeur de seuil de la vitesse de rotation; - comme mesure de la température du pot catalyti- que, on utilise des paires de valeurs provenant d'un para- mètre représentant l'état de charge du moteur à combustion interne et de sa vitesse de rotation (n) peu avant qu'il n'ait atteint son mode de fonctionnement en inertie forcée, la condition caractéristique d'une température élevée du pot catalytique étant alors considérée comme remplie quand les paires de valeurs mentionnées se trouvent dans des zo- nes déterminées d'un plan défini par la charge et les va- leurs de la vitesse de rotation; - le mode de fonctionnement en inertie forcée est défini par le sous-dépassement d'un seuil de charge lors du dépassement simultané d'un seuil de vitesse de rotation; - la valeur du seuil de charge augmente avec l'augmentation de la vitesse de rotation; La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de plusieurs modes de réa- lisation représentés sur les dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 monte en détail un premier exemple d'un dispositif approprié pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, - la figure 2 montre d'une façon symbolique la structure d'un appareil de commande selon la figure 1, ap- proprié pour la mise en oeuvre du procédé selon l'inven- tion, - la figure 3 représente un exemple de réalisa- tion du procédé selon l'invention, sous la forme d'un dia- gramme fonctionnel, et - la figure 4 illustre des conditions dans les- quelles il ne se produit pas de débranchement du carburant quand le moteur fonctionne en mode à inertie forcée. La référence 1 de la figure 1 désigne un moteur à combustion interne avec un appareil de commande 2, un sys- tème d'aspiration 3 et un système de gaz d'échappement 4, avec un pot catalytique 5. Pour détecter différentes gran- deurs de fonctionnement, on a prévu des détecteurs 6, 7, 8, 9, 10 et 11 qui délivrent dans cet ordre la quantité d'air Q aspirée par le moteur à combustion interne (détecteur 6), la position angulaire alpha d'un clapet d'étranglement 12 (détecteur 7), la température Tmot (détecteur 8) ainsi que la vitesse de rotation n du moteur à combustion interne (détecteur 9), la teneur en oxygène des gaz d'échappement (lambda, détecteur 10) et la température Tcat du pot cata- lytique (détecteur 11) sur l'appareil de commande 2. L'ap- pareil de' commande 2 retraite ces signaux pour commander le moteur à combustion interne, entre autres pour former des signaux de dosage du carburant ti servant à commander un organe de dosage du carburant 12. Dans la mesure o cela est essentiel en relation avec l'invention, la fonction de base de ce dispositif ré- side dans le fait de délivrer au moteur à combustion in- terne pour tous les points de fonctionnement qui sont définis par les différents paramètres d'entrée, un mélange air/carburant d'une composition voulue. L'appareil de commande peut fonctionner pour cela en principe selon la représentation de la figure 2. D'après cela, une unité centrale de calcul 2.1 établit la moyenne entre une unité 2.2 d'entrée des données et une unité 2.3 de sortie des données en s'appuyant sur des programmes et des données, qui sont déposés dans une unité de mémoire 2. 4. Un exemple de réalisation, représenté sous la forme d'un diagramme fonctionnel est représenté à la figure 3. Après le démarrage du procédé dans une séquence Sl, on enregistre les paramètres d'entrée déjà mentionnés. La sé- quence S2 contient une interrogation pour savoir si le mode de fonctionnement en inertie forcée existe en tant que con- dition pour le débranchement de l'arrivée du carburant. Ce- ci peut être par exemple caractérisé par un clapet d'étranglement fermé lors du franchissement simultané d'un seuil de vitesse de rotation se trouvant au-dessus de la vitesse de rotation de ralenti. Cette condition est alors par exemple remplie quand le conducteur du véhicule à mo- teur utilise l'effet de freinage du moteur, comme cela est habituel dans le cas de marche en descente. S'il est répon- du négativement à cette interrogation, le programme se ra- mifie, lors de la séquence S3, dans le fonctionnement normal, tandis qu'à la séquence S4 se joint la formation d'un signal de dosage de carburant, par exemple une largeur d'impulsion d'injection ti et sa délivrance à un ou plu- sieurs injecteurs. Cette suite caractéristique de séquences pour un fonctionnement normal, se déroule cycliquement dans le sys- tème à tranches de temps des injections. Lors du déroulement suivant du mode de fonction- nement à inertie forcée, il est alors répondu affirmative- ment à l'interrogation de la séquence S2 et il est procédé à une séquence d'interrogation S5 au cours de laquelle on compare la température du pot catalytique Tcat à une valeur de seuil Tseuil. A part des exceptions qui seront décrites ultérieurement, cette valeur de seuil qui se trouve dans la zone supérieure des températures autorisées pour le pot ca- talytique, n'est pas atteinte. Il est en conséquence répon- du négativement à l'interrogation de la séquence S5. La formation de ti lors de la séquence S4 n'est donc en consé- quence pas atteinte aussi longtemps que l'on a le mode de fonctionnement à inertie forcée. A la figure 3, cela est illustré par le champ S6 qui symbolise le débranchement de l'arrivée du carburant. Si l'on fait fonctionner le moteur à combustion interne assez longtemps à puissance élevée, la température du pot catalytique Tcat atteint, par comparaison avec le fonctionnement à puissance plus basse, des valeurs élevées (environ supérieure à 850 C). Un débranchement de l'arrivée du carburant lors du fonctionnement en mode à inertie for- cée entraîne avec lui en fait, en principe, un refroidisse- ment par les gaz d'échappement relativement plus froids, dans lequel, à des effets positifs en soi, sont toutefois liés d'autres inconvénients. C'est ainsi qu'on en arrive à avoir un vieillissement accru par l'oxydation partiellement irréversible de la matière du pot catalytique par suite de l'excès d'oxygène dans le cas d'une température en même temps élevée du pot catalytique. Pour éviter ce vieillisse- ment accru, on ne laisse se produire selon l'invention, un débranchement de l'arrivée du carburant que quand en mode de fonctionnement à inertie forcée la température Tcat tombe en-dessous du seuil Tseuil (voir pour cela la suite des séquences S5, S6 à la figure 3). Si par contre, la va- leur Tseuil est dépassée, le programme se ramifie à partir de la séquence S5 malgré l'existence du mode de fonctionne- ment en inertie forcée à la séquence S4, c'est-à-dire pour former et délivrer des signaux de dosage de carburant. En d'autres termes, l'arrivée du carburant au moteur à combus- tion interne n'est pas interrompue dans ce cas. La température du pot catalytique peut alors être détectée par exemple par un détecteur de température couplé thermiquement au pot catalytique. Un tel couplage est aussi réalisé dans le cas d'une sonde de gaz d'échappement dispo- sée à proximité du pot catalytique. En conséquence, à par- tir de la température de la sonde des gaz d'échappement qui est connue par une mesure de la résistance interne de la sonde ou par exploitation du signal de la sonde, on peut conclure à la température du pot catalytique. La tempéra- ture du pot catalytique peut toutefois aussi être calculée à l'aide de corrélations à déterminer empiriquement selon un modèle utilisant des paramètres de fonctionnement du mo- teur à combustion interne tels que la charge et la vitesse de rotation. On a, avec cela, l'avantage qu'il n'est pas nécessaire d'avoir un détecteur spécial pour la température du pot catalytique. Il est en particulier possible d'associer à des températures élevées du pot catalytique, des zones détermi- nées d'un plan défini par la charge et les valeurs de la vitesse de rotation, et d'interdire alors le débranchement de l'arrivée du carburant quand on fait fonctionner le mo- teur à combustion interne, durant un certain intervalle de temps avant la phase de fonctionnement en inertie forcée, dans ces zones de charge/vitesse de rotation. A la figure 4, on a hachuré les zones correspondantes. A la place d'une combinaison de la charge et de la vitesse de rotation, on peut dans le cas d'une autre forme simplifiée de réalisation utiliser aussi l'un des pa- ramètres tout seul comme critère de décision, de telle sorte qu'un débranchement de l'arrivée du carburant soit interdit quand le moteur à combustion interne, avant une phase de fonctionnement en mode à inertie forcée, marche à charge élevée ou à vitesse de rotation élevée. On peut aussi définir le mode de fonctionnement en inertie forcée, en variante à la définition au moyen d'un clapet d'étranglement fermé, de façon alternative, au moyen du dépassement d'un seuil de charge. Si par exemple on forme, par suite de la formation de la largeur d'impul- sion d'injection ti, un signal de charge tl normalisé en fonction de la course individuelle du moteur à combustion interne, proportionnel à Q/n, on peut définir le mode de fonctionnement à inertie forcée par le sousdépassement d'un seuil tl qui peut être aussi fonction de la vitesse de rotation. R E V E N D I CATIONS ) Procédé pour interrompre l'arrivée de carbu- rant à un moteur à combustion interne quand il fonctionne en mode à inertie forcée et est équipé d'un pot catalytique (5) dans lequel on détermine une mesure de la température du pot catalytique (5) et dans lequel l'interruption de l'arrivée du carburant a lieu au moins en fonction de la mesure mentionnée; procédé caractérisé en ce que l'on con- trôle si la mesure de la température du pot catalytique (5) remplit une condition qui soit caractéristique d'une tempé- rature élevée du pot catalytique, et en ce qu'une interrup- tion de l'arrivée du carburant ne se produit que quand la condition mentionnée n'est pas remplie. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un détecteur de température (6) couplé thermique- ment au pot catalytique délivre la mesure de la température du pot catalytique (5). 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mesure de la température du pot catalytique (5) est formée en fonction de la résistance interne d'une sonde lambda (10) disposée à proximité du pot catalytique (5). 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mesure de la température du pot catalytique (5) est constituée selon un modèle à partir de paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne. ) Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que la température du pot catalytique (5) est comparée à une valeur de seuil prédé- terminée et on évalue comme condition d'existence d'une température élevée du pot catalytique (5) le dépassement d'une valeur de seuil prédéterminée de la température. 6 ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que comme mesure de la température du pot catalytique (5), on utilise un paramètre représentant l'état de charge du moteur à combustion interne, paramètre avec lequel on fait marcher le moteur à combustion interne peu avant qu'il n'atteigne le mode de fonctionnement à inertie forcée, et l'on considère comme remplie la condition caractéristique d'une température élevée du pot catalytique (5) dans le cas o une valeur de seuil de la charge est dépassée. 7 ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, comme mesure de la température du pot catalyti- que (5) on utilise la vitesse de rotation (n) du moteur à combustion interne peu avant qu'il n'atteigne son mode en fonctionnement à inertie forcée, et la condition caracté- ristique d'une température élevée du pot catalytique (5) est considérée comme remplie lors du dépassement d'une va- leur de seuil de la vitesse de rotation. 8 ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, comme mesure de la température du pot catalyti- que, on utilise des paires de valeurs provenant d'un para- mètre représentant l'état de charge du moteur à combustion interne et de sa vitesse de rotation (n) peu avant qu'il n'ait atteint son mode de fonctionnement en inertie forcée, la condition caractéristique d'une température élevée du pot catalytique étant alors considérée comme remplie quand les paires de valeurs mentionnées se trouvent dans des zo- nes déterminées d'un plan défini par la charge et les va- leurs de la vitesse de rotation (n). 9 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mode de fonctionnement en inertie forcée est défini par le sous-dépassement d'un seuil de charge lors du dépassement simultané d'un seuil de vitesse de rotation (n). ) Procédé selon la revendication 9, caractéri- sé en ce que la valeur du seuil de charge augmente avec l'augmentation de la vitesse de rotation (n).