Brevet FR2731469A1 — publié le 19960913

" Procédé et dispositif pour déterminer la quantité de car- burant à injecter lors de la remise en service d'un cy- lindre qui avait été privé d'injection " Etat de la technique. La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour déterminer la quantité de carburant à in- jecter lors de la remise en service d'un cylindre qui avait été privé d'injection dans un moteur à combustion interne, dans lequel une quantité de base de carburant à injecter est modifiée avec une quantité supplémentaire d'injection. Pour la régulation du système d'antipatinage (ASR) ou en mode de fonctionnement en inertie forcée, ou pour la limitation de la vitesse de rotation ou la limita- tion de la vitesse du véhicule, on prive, temporairement, d'injection différents cylindres. Lors de la remise en ser- vice des cylindres qui avaient été privés d'injection, le dosage initial du carburant est décisif pour le confort de marche du véhicule et pour l'émission des gaz d'échappe- ment. Dans le cas d'un système d'injection sélectif quant aux cylindres, connu par le document DE-43 28 835 Al, le surplus de carburant injecté lors de la remise en service d'un cylindre qui avait été privé d'injection est déterminé en fonction du nombre des cycles d'injection qui avaient été privés d'injection. Avantages de l'invention. De bonnes valeurs, en ce qui concerne le con- fort de marche du véhicule et l'émission des gaz d'échappe- ment, sont obtenues grâce au fait que la quantité supplémentaire à injecter pour la première combustion est déterminée, après la remise en service du cylindre, en fonction des gaz résiduels dans le cylindre. Suivant d'autres caractéristiques de l'inven- tion: - on forme par une superposition additive d'une valeur de correction, fonction des gaz résiduels, et de la valeur de charge du moteur, une valeur de charge corrigée à par- tir de laquelle on détermine en divisant par un facteur d'air prédéfini de consigne, la quantité à injecter né- cessaire au réglage de ce facteur d'air de consigne. - la quantité de carburant à injecter nécessaire au réglage du facteur d'air de consigne est modifiée par une quanti- té de correction qui convient à la compensation d'une quantité de film de parois. - la quantité de correction est établie à partir de la dif- férence des quantités de film de parois déterminées pour deux cycles d'injection consécutifs. - on modifie la quantité de correction par une quantité à injecter qui provient de la superposition par addition d'une quantité de base à injecter et d'une valeur de cor- rection divisée par un facteur d'air de consigne prédéfi- ni, fonction des gaz résiduels. - on forme, lors du branchement du cylindre, une valeur de correction qui dépend de la charge des gaz résiduels et du nombre de cycles d'injection qui ont été supprimés. - lors du branchement et du débranchement cyclique du cy- lindre avec respectivement une privation d'injection seu- lement entre deux cycles d'injection, on forme une valeur de correction (dfgas) qui dépend de la charge et des gaz résiduels. L'invention concerne également un dispositif de mise en oeuvre du procédé ci-dessus, pour déterminer la quantité de carburant à injecter lors de la remise en ser- vice d'un cylindre ayant été privé d'injection dans un mo- teur à combustion interne, dans lequel ce dispositif modifie une quantité de base d'injection par une quantité supplémentaire d'injection, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour déterminer la quantité supplémen- taire d'injection en fonction des gaz résiduels qui se trouvent dans le cylindre avant sa remise en service, et en ce que ces moyens ne fournissent cette quantité supplémen- taire à injecter que pour la première combustion après la remise en service du cylindre. Dessins. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre le schéma par blocs d'un système ser- vant à déterminer un surplus de carburant à injecter après la remise en service d'un cylindre et - la figure 2 montre une variante d'un fragment du schéma par blocs selon la figure 1. Description des exemples de réalisation. Lors de la remise en service d'un cylindre qui avait été auparavant privé d'injection, il y a une certaine masse de gaz résiduels. En particulier dans le cas d'une privation d'injection assez longue du cylindre, les gaz ré- siduels consistent presque exclusivement en air frais. Pour arriver à ce que dans le cylindre le facteur d'air X soit égal à 1, on injecte une fois un surplus de carburant dans chaque cylindre privé d'injection lors de la remise en ser- vice, en plus de la compensation de l'effet de film de pa- roi, surplus qui forme de préférence un rapport stoechio- métrique avec les gaz résiduels. Sur la figure 1 on a représenté le schéma par blocs d'un système qui détermine le surplus de carburant injecté nécessaire servant à la compensation du film de pa- roi et à la combustion complète des gaz résiduels lors du premier cycle de la remise en service d'un cylindre. Selon le présent exemple de réalisation on détermine, dans le bloc 100, à partir d'un champ caractéristique qui dépend de l'angle d'intersection de l'arbre à cames wnwue et de la vitesse de rotation n, la masse des gaz résiduels dtlrgO dans le cas d'une pression ambiante déterminée et d'une température déterminée des gaz d'échappement, en mode de poussée. En prenant en considération la pression effec- tive de l'atmosphère ambiante et la température effective des gaz d'échappement en mode de poussée, on calcule la masse résiduelle effective dtlrg au moyen de grandeurs mul- tiplicatives fdkh et tab, la grandeur fdkh indiquant le rapport entre la pression effective de l'atmosphère envi- ronnante et la pression prédéterminée de l'atmosphère envi- ronnante, et la grandeur tab indiquant une fonction de la température du moteur et de la température de l'air aspiré. Dans l'exemple de réalisation représenté, on calcule pour simplifier la grandeur multiplicative qui est fonction de la température des gaz d'échappement tab, au moyen d'une courbe caractéristique présente dans le bloc 101, en fonc- tion de la température du moteur tmot. Quand l'angle d'in- tersection de l'arbre à cames wnwue est seulement fonction de la vitesse de rotation n, la masse résiduelle des gaz dtlrgO peut être calculée aussi au moyen d'une courbe ca- ractéristique qui dépend de la vitesse de rotation. Une valeur de correction dtlrgs, qui correspond à la masse résiduelle des gaz dtlrg, est alors branchée au moyen d'un commutateur 102 sur un point de sommation 103, quand le premier cycle de combustion se déroule lors de la remise en service d'un cylindre qui avait été privé d'in- jection. Le commutateur 102 est commandé par un signal de mise hors service B qui, lors de la privation d'injection du cylindre, prend la valeur 1, et passe à la valeur zéro quand le cylindre doit être à nouveau mis en service. Le circuit de temporisation 104 et le point de différence 105 forment le signal de commande proprement dit pour le commu- tateur 102, de telle sorte que celui-ci se ferme lors du passage du signal de privation d'injection B de 1 à 0. Lors de tous les autres cycles en dehors du premier cycle de combustion après la remise en service, le commutateur 102 reste à zéro. La valeur de correction dtlrgs est superposée à la valeur de charge tl par addition au point de sommation 103, d'o sort une grandeur tlsum. A partir de la division de cette grandeur tlsum par un facteur d'air prédéfini lCons dans un bloc, on obtient la quantité de carburant à injecter nécessaire tes dans le premier cycle de combustion après la remise en service du cylindre. La quantité de carburant à injecter tes, calcu- lée précédemment, n'arrive pas directement dans le cylin- dre, du fait de l'effet de film sur les parois. Pour cette raison, on ajoute encore à cette quantité d'injection tes une quantité supplémentaire de carburant dtewf par l'inter- médiaire d'un point de sommation 107. Il résulte finalement de cela la quantité effective d'injection ti qui contient un surplus de carburant à injecter en fonction de la masse gazeuse résiduelle dans le cylindre pour compenser le film sur les parois. La détermination du supplément de carburant à injecter, qui est nécessaire pour compenser le film sur les parois, ressort également de la figure 1. A partir d'une courbe caractéristique dans le bloc 108 et d'un champ ca- ractéristique dans le bloc 109, on calcule la quantité constante du film de parois wfo (valeur à atteindre), quand X = 1, en fonction de la valeur de la charge tl, de la vi- tesse de rotation n et de la température de moteur tmot. La valeur à atteindre de la quantité qui correspond au film de parois wfo, est multipliée par un facteur fwfrg qui résulte de la division de la valeur de correction dtlrgs correspon- dant à la masse des gaz résiduel, par la valeur de la charge tl, et de la sommation ensuite avec une valeur 1. Pour arriver à la valeur effective à atteindre de la quan- tité du film de parois wflam, on divise dans un bloc 111 le produit des deux grandeurs wfo et fwfrg par le facteur pré- défini Xcons- La valeur à atteindre wflam pour la quantité correspondant au film de parois est alors seulement bran- chée au moyen d'un commutateur 112 pour retraiter le sup- plément de carburant à injecter dtewf, quand le signal de privation d'injection B indique la remise en service du cy- lindre. Sans cela le commutateur 12 est mis sur la valeur zéro. Au moyen d'une mémoire (PT1) 113 on reproduit la quantité correspondant au film de parois en fonction du temps wflamt. La constante de temps zfw de cette mémoire 113 peut être prédéfinie par deux champs caractéristiques dans les blocs 114 et 115, en fonction de la valeur de charge tl et de la température de moteur tmot. Un commuta- teur 116 commandé par le signal de privation d'injection B branche la constante de temps zfw soit à partir du champ caractéristique du bloc 114 pour le fonctionnement normal, soit à partir du champ caractéristique du bloc 115 pour le branchement en mode de poussée. Pour chaque cylindre on calcule la quantité correspondant au film de parois wflamt une fois par cycle, en temps décalé. Le supplément de car- burant à injecter dtewf, nécessaire à la compensation du film de parois, résulte de la différence entre la quantité de carburant correspondant au film de parois, calculée, du cycle actuel, et la quantité correspondant au film de pa- rois du cycle précédent. Un organe de temporisation 117 et un point de sommation 118 produisent cette différence. Le supplément de carburant à injecter dtewf, déterminé de la manière décrite, est superposé au point de sommation 107 à la quantité à injecter tes de façon additive. On arrive ainsi à obtenir la quantité de carburant ti mise dans le cylindre. Le commutateur 119, commandé par le signal de privation d'injection B, se trouve à la valeur 0 quand le cylindre doit être débranché, et l'interrupteur est fermé lors de la remise en service du cylindre. La figure 2 montre une autre variante servant à calculer la quantité de carburant à injecter ti lors de la remise en service d'un cylindre qui a été privé d'injec- tion. La valeur de la correction dtlrgs, calculée selon la figure 1, est divisée dans le bloc 200 par un facteur d'air cons prédéfini, et la nouvelle valeur de correction dtergs, qui en résulte, est additionnée en un point de som- mation 201 à une quantité de base à injecter te correspon- dant à l'alimentation. La quantité à injecter tes corrigée, qui résulte de cela, est alimentée de la manière qui a été déjà décrite ci- dessus, par la quantité supplémentaire à injecter, et est transmise dans la valeur ti. Pour le cas o l'arrêt de l'injection dans un cylindre a lieu plus d'une ou deux fois l'une après l'au- tre, on peut partir du fait que les gaz résiduels dans le cylindre consistent pour la plus grande partie en air frais et pas en gaz d'échappement. On peut alors, pour déterminer la quantité à injecter tes, rendre la valeur de correction dtlrgs égale à la masse résiduelle des gaz déterminée dtlrg. Mais quand l'arrêt de l'injection dans un cylindre a seulement lieu une ou deux fois l'une derrière l'autre, les gaz d'échappe- ment ne sont pas encore complètement remplacés par de l'air frais. Spécialement dans le cas d'un cylindre qui " boîte ", qui est un débranchement et un branchement cy- cliques du cylindre, par exemple dans le cas de ASR-EZ d'un réglage automatique du patinage, on ne peut pas utiliser la valeur de correction décrite précédemment dtlrg qui part du fait que les gaz résiduels consistent essentiellement en air frais. Dans le bloc 119 de la figure 1 on détermine à cause de cela une valeur de correction dfgas qui s'écarte de la valeur de correction dtlrg, en utilisant la méthode suivante: La fraction de gaz d'échappement résiduels dans le cylindre se réduit quand le nombre des cylindres mis ème hors service augmente. Après une i mise en service, on obtient la masse des gaz d'échappement AbAgas par la for- mule suivante: AAbgas(i) = Abtl( gas() + dtli - 1)* dtlrg(i) (1) tl(i) + dtlrg(i - î) formule dans laquelle tl(i) est l'alimentation ème lors du i cycle et dtlrg(i) reproduit la masse des gaz ème résiduels qui subsistent dans le cylindre après le i cy- cle d'injection. L'air frais dfgas dans les gaz résiduels ême s'obtient après la i mise hors service par la formule suivante: dfgas(i) = dtlr(i) AAbgas(i) (2) Lorsqu'un cylindre " boîte ", on obtient le montant de l'air frais dfgas qui se trouve dans les gaz ré- siduels à partir de l'équation 1 et de l'équation 2, par l'équation suivante: dfgas(i) = dtlrgi t(i) 1)(3) tl(i) + dtlrg(i -î En supposant que la masse des gaz résiduels va- rie peu d'un cycle à l'autre, on peut simplifier l'équation 3 comme suit: dfgas = (4) 1 / tl + 1 / dtlrg Selon que l'on arrive à des mises hors service plus longues du cylindre ou que le cylindre " boîte ", on peut brancher soit la valeur dtlrg soit la valeur dfgas, au moyen d'un commutateur 120, comme valeur de correction dtlrgs. Le signal de commande pour ce commutateur provient selon la figure 1 du signal de privation d'injection B. Un bloc 121 détecte le nombre des privations d'injection d'un cylindre avant une remise en service. Si le nombre des pri- vations d'injection du cylindre est de 1 et si le signal de privation d'injection B signale en même temps une remise en service, une porte ET 122 délivre alors un signal de commu- tation au commutateur 120, de telle sorte que celui-ci passe sur la valeur dfgas. Dans tous les autres cas c'est la valeur dtlrg qui est branchée comme valeur de correction dtlrgs. Dans le cas des exemples de réalisation décrits précédemment on a déterminé la quantité supplémentaire de carburant à injecter en fonction de la masse de gaz rési- duels dans le cylindre privé d'injection. Mais on peut aus- si, pour déterminer une quantité supplémentaire à injecter, utiliser d'autres critères, par exemple la quantité, la densité ou la composition des gaz résiduels. R E V E N D I CATIONS 1- Procédé pour déterminer la quantité de car- burant à injecter lors de la remise en service d'un cylin- dre qui avait été privé d'injection dans un moteur à combustion interne, dans lequel une quantité de base de carburant à injecter est modifiée par une quantité supplé- mentaire à injecter, procédé caractérisé en ce que la quan- tité supplémentaire à injecter pour la première combustion est déterminée, après la remise en service du cylindre, en fonction des gaz résiduels dans le cylindre. 2- Procédé selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que l'on forme par une superposition additive d'une valeur de correction (dtlrgs), fonction des gaz rési- duels, et de la valeur de charge (tl) du moteur, une valeur de charge corrigée (tlsum) à partir de laquelle on déter- mine en divisant par un facteur d'air prédéfini de consigne (Ions), la quantité à injecter (tes) nécessaire au réglage de ce facteur d'air de consigne. 3- Procédé selon la revendication 2, caractéri- sé en ce que la quantité de carburant à injecter nécessaire au réglage du facteur d'air de consigne (XCons) est modi- fiée par une quantité de correction (dtewf) qui convient à la compensation d'une quantité de film de parois (wflam). 4- Procédé selon la revendication 3, caractéri- sé en ce que la quantité de correction (dtewf) est établie à partir de la différence des quantités de film de parois déterminées pour deux cycles d'injection consécutifs. - Procédé selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que l'on modifie la quantité de correction (dtewf) par une quantité à injecter (tes) qui provient de la superposition par addition d'une quantité de base à injecter et d'une valeur de correction (dtlrg) divi- sée par un facteur d'air de consigne prédéfini (XCons), fonction des gaz résiduels. il 6- Procédé selon la revendication 2, caractéri- sé en ce que l'on forme, lors du branchement du cylindre, une valeur de correction (dfgas) qui dépend de la charge des gaz résiduels et du nombre de cycles d'injection qui ont été supprimés. 7- Procédé selon la revendication 2, caractéri- sé en ce que lors du branchement et du débranchement cycli- que du cylindre avec respectivement une privation d'injection seulement entre deux cycles d'injection, on forme une valeur de correction (dfgas) qui dépend de la charge et des gaz résiduels. 8- Dispositif de mise en oeuvre du procédé se- lon l'une quelconque des revendications 1 à 7, pour déter- miner la quantité de carburant à injecter lors de la remise en service d'un cylindre ayant été privé d'injection dans un moteur à combustion interne, dans lequel ce dispositif modifie une quantité de base d'injection par une quantité supplémentaire d'injection, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour déterminer la quantité supplémen- taire d'injection en fonction des gaz résiduels qui se trouvent dans le cylindre avant sa remise en service, et en ce que ces moyens ne fournissent cette quantité supplémen- taire à injecter que pour la première combustion après la remise en service du cylindre.