Brevet FR2755183A1 — publié le 19980430

La présente invention concerne un procédé de com- mande d'un moteur à combustion interne avec une pompe à car- burant mise en route en fonction d'au moins deux conditions prédéterminées. Etat de la technique: Pour qu'après le démarrage d'un moteur à combus- tion interne, on puisse commencer aussi rapidement que possi- ble l'injection à régulation électronique et avec la composition correcte du mélange, il faut établir très rapide- ment la pression de carburant dans le système d'alimentation en carburant, telle qu'elle est nécessaire pour les injec- tions. Pour cela, on utilise une " avance " de la pompe à carburant, par exemple une pompe électrique, qui est démarrée soit par une commande câblée ou par programme lors du bran- chement de l'allumage. Dans le cas d'une libération programmée de l'avance de la pompe d'injection électronique, après le bran- chement de l'allumage, on peut rencontrer des difficultés si par exemple à cause d'un défaut au niveau de la borne d'alimentation en tension Kl. 15, à l'arrêt du moteur, une tension est appliquée à la pompe d'injection de carburant. Dans le cas d'un tel branchement accidentel et le cas échéant répété, la pompe ne doit pas effectuer une préalimentation. Si après l'arrêt du moteur à combustion interne, on branche l'allumage, par exemple pour fermer une vitre à commande électrique, sans remise en route du moteur à combustion in- terne il faut pouvoir préalimenter le carburant lors du dé- marrage régulier suivant. Pour résoudre ce problème, dans les systèmes connus, on choisit un compromis selon lequel on au- torise une préalimentation par la pompe après le branchement de l'allumage, au maximum une fois si n'est pas dépassée la vitesse de rotation de démarrage c'est-à-dire la vitesse de rotation que l'on atteindrait par un démarrage régulier du moteur à combustion interne. Si la libération par un circuit électronique de la préalimentation par la pompe de carburant, électrique est utilisée comme unique moyen de déclenchement de la préalimen- tation pour brancher l'allumage, alors si l'on branche l'allumage après l'arrêt, par exemple en actionnant des vi- tres à commande électrique, le cas échéant on déclenche une préalimentation non voulue de la pompe électrique de carbu- rant. Cette préalimentation non voulue doit néanmoins être réduite au minimum. La difficulté d'une libération par cir- cuit électronique de la préalimentation par la pompe pose également un problème pour le respect des critères de sécuri- té en cas de chocs. S'il y a un mauvais contact sur la borne Kl.15, la pompe électrique de carburant peut le cas échéant être branchée en permanence ou être coupée. Ce qu'il faut éviter. Pour permettre une mise en route aussi rapide que possible de la pompe à carburant et ainsi une montée en pres- sion aussi rapide que possible dans le système d'alimentation en carburant et en évitant dans une très large mesure une préalimentation accidentelle par la pompe de carburant le do- cument DE OS 43 04 163 propose dans le cas d'un moteur à com- bustion interne équipé d'une pompe à carburant, de commander seulement la pompe à carburant si deux conditions prédétermi- nées sont remplies. Ces conditions sont d'une part une condi- tion de tension indiquant que le démarreur du moteur à combustion interne a été actionné correctement et d'autre part la vitesse de rotation doit se situer dans une bande au- torisée. Si les deux conditions sont remplies, la pompe à carburant qui est usuellement une pompe électrique est mise en route; cela permet une montée relativement rapide de la pression souhaitée pour le carburant et en même temps cela évite toute mise en route accidentelle de la pompe. Avantages de l'invention: La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne un procédé du type défini ci- dessus, caractérisé en ce que les deux conditions sont la du- rée d'arrêt, la durée comprise entre l'instant de l'arrêt et l'instant de remise en route du moteur à combustion interne et la température du moteur à combustion interne au moment de son arrêt. Le procédé selon l'invention a l'avantage de per- mettre une mise en route encore plus rapide de la pompe à carburant et ainsi l'établissement plus rapide de la pression du carburant. En même temps, on évite d'une manière encore plus sûre que dans l'état de la technique, toute mise en route accidentelle de la pompe à carburant. Ces avantages résultent de la mise en route plus rapide de la pompe à carburant et ainsi de la réalisation d'une alimentation en carburant qui dépend de deux conditions particulières à savoir la durée du temps d'arrêt du moteur à combustion interne et la température du moteur, notamment de la température à l'instant de l'arrêt. L'exploitation de ces deux grandeurs pour décider s'il doit y avoir ou non une préalimentation en carburant permet une décision avantageuse- ment plus rapide. Comme la durée de l'arrêt peut se détermi- ner de manière précise, on réalise la fiabilité souhaitée pour le critère d'alimentation par la pompe à carburant. De façon avantageuse, on évite les fonctionnements défectueux résultant de mauvais contacts ou de la mise en route de l'allumage pour alimenter des utilisateurs électriques. La préalimentation ne se répète pas en cas de mauvais contacts sur la borne Kl.15 ou autre borne d'alimentation. Après une phase d'arrêt prolongée, la préalimentation par la pompe à carburant se fait rapidement et sûrement, ce qui permet l'établissement plus rapide de la pression. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: * la pompe à carburant est mise en route après actionnement du contact d'allumage pour réaliser une préalimentation par la pompe à carburant, si la durée d'arrêt est supérieure à la durée d'arrêt maximale, la longueur de la durée d'arrêt maximale dépendant de la température du moteur à combustion interne au moment o il est arrêté. * la durée d'arrêt maximale est enregistrée sous forme d'une courbe caractéristique en fonction de la température du mo- teur à combustion interne au moment de son arrêt. * le procédé ne se développe que pendant une phase de démar- rage et lorsqu'il constate qu'un fonctionnement permanent de la pompe à carburant est nécessaire, le procédé est ar- rêté et on commute sur une régulation usuelle de la pompe à carburant. * la condition du fonctionnement permanent de la pompe est que le moteur à combustion interne ait atteint une vitesse de rotation minimale. * après une durée prédéterminée, la préalimentation par la pompe se termine et on passe à la régulation usuelle de la pompe à carburant. * les calculs nécessaires et les exploitations de temps se font dans l'appareil de commande du moteur à combustion in- terne qu'il reçoit les données nécessaires aux calculs et effectue les mesures de temps nécessaires. * les données nécessaires sont la durée d'arrêt et la tempé- rature du moteur à combustion interne à l'arrêt, données mesurées à l'aide d'une horloge et d'un capteur de tempéra- ture. Le procédé selon l'invention peut en principe peut s'appliquer à tous les moteurs à combustion interne équipés d'une pompe à carburant. Dessins: Un exemple de réalisation de l'invention sera dé- crit ci-après à l'aide des dessins dans lesquels: -la figure 1 est un schéma d'ensemble du système d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion in- terne y compris des moyens principaux pour détecter les états de fonctionnement, - la figure 2 montre un exemple de réalisation d'un procédé selon l'invention. Description: La figure 1 montre les composants principaux d'un système d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne, schématiquement pour décrire l'invention. Ainsi, la référence 10 concerne l'appareil de commande du véhicule. Cet appareil 10 commande entre autres la pompe électrique à car- burant 11. Cette commande se fait par l'intermédiaire du re- lais de pompe 12 dont une borne à la pompe à carburant 11 et l'autre est reliée à la borne de tension Kl.15 ou autre borne de tension. L'appareil de commande 10 reçoit les informations fournies par les capteurs et autres moyens de mesure. Comme capteurs ou moyens de mesure, on a par exemple un capteur de vitesse de rotation 13, un capteur de température 14 qui dé- terminent la température du moteur à combustion interne et un capteur de température 15 pour la température de l'air aspi- ré. Les données fournies par les capteurs ou les moyens de mesure sont exploitées dans l'appareil de commande 10. L'appareil 10 forme les signaux de commande pour comman- der ou réguler le moteur à combustion interne, par exemple l'allumage ou l'injection à partir des données ainsi re- cueillies. Ces signaux sont fournis par la sortie A de l'appareil de commande 10. L'appareil de commande 10 fournit à la sortie B les signaux de commande pour le moyen de commu- tation, par exemple le relais 12 de la pompe à carburant ap- pliquant ou coupant la tension de la pompe 11 en fonction des données revues et des grandeurs de calcul obtenues. Les composants d'un système d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne selon la figure 1 permettent de décrire le déroulement du procédé de l'invention. Les hypothèses sont les suivantes: lorsque l'appareil de commande dispose d'une information précise con- cernant la durée entre le dernier instant de l'arrêt du mo- teur et l'instant de remise en route ou d'un redémarrage, on décide d'une préalimentation par la pompe électrique ou non, en fonction de cette durée. L'exploitation du profil de pres- sion dans le système de carburant permet de savoir si la pression du carburant est encore suffisamment élevée un cer- tain temps après l'arrêt de la pompe électrique à carburant, pour permettre un démarrage plus rapide (démarrage accéléré) sans préalimentation supplémentaire par la pompe à carburant. Lorsque la pression du carburant est élevée, on peut même le cas échéant faire les premières injections avant de démarrer la pompe à carburant. D'autres examens concernant les variations de la pression de carburant dans le système d'alimentation en car- burant (rail à carburant), ont montré que la diminution de pression après la coupure de la pompe électrique dépend de la température du moteur à combustion interne. Plus la tempéra- ture à l'arrêt du moteur est élevée, et plus longs peuvent être les temps d'arrêt sans que la pression ne chute pour né- cessiter une préalimentation par la pompe à carburant lors de la remise en route. L'information concernant la préalimenta- tion par la pompe lors du branchement de l'allumage et lors- que cela est nécessaire peut ainsi être enregistrée sous la forme de telles courbes caractéristiques de la durée d'arrêt en fonction de la température à l'arrêt du moteur. En prenant ces courbes caractéristiques enregistrées par exemple dans une mémoire de l'appareil de commande 10, l'appareil de com- mande peut recevoir les critères de mise en route fiables pour la pompe électrique à carburant et savoir si une préali- mentation par la pompe est nécessaire ou si la pompe doit tout de suite fonctionner en continu, comme cela est habi- tuel. Ces courbes caractéristiques fournissent en particulier la durée d'arrêt maximale pour laquelle aucune préalimenta- tion par la pompe à carburant n'est nécessaire, puisque la pression est suffisante pour les premières injections. Dans de telles conditions, avec une pression suffisante, on peut renoncer à la préalimentation par la pompe à carburant et commencer avec la commande usuelle de la pompe à carburant. Si la durée d'arrêt effective est inférieure à la durée maxi- male, l'appareil de commande détecte cette situation et n'assure pas de préalimentation par la pompe à carburant. Par contre si l'appareil de commande constate que la durée maxi- male d'arrêt est dépassée, elle démarre la préalimentation et assure ainsi que dès les premières injections, on dispose d'une pression de carburant suffisante. Le procédé selon lequel l'appareil de commande détermine si une préalimentation est nécessaire par la pompe et quand cette préalimentation doit se terminer, est repré- sentée sous la forme d'un ordinogramme à la figure 2. Dans le détail, la figure 2 montre que lorsque le moteur à combustion interne est coupé, l'appareil de commande est également cou- pé. Usuellement avec la mise en route de l'allumage, cet ap- pareil est activé et il commence immédiatement les premiers calculs avec la réception du signal de mise en route de l'allumage. Dans l'étape Sl, l'appareil de commande détermine la durée d'arrêt maximale pour la préalimentation à partir de la température mesurée à l'arrêt du moteur. Pour cela, on utilise une courbe caractéristique enregistrée dans une mé- moire pour fournir la durée d'arrêt maximale correspond à la température d'arrêt du moteur ainsi obtenue. Dans l'étape S2, on compare la durée d'arrêt maximale à la durée d'arrêt effective. La durée d'arrêt ef- fective c'est-à-dire la durée comprise entre l'instant de l'arrêt et l'instant de remise en route du moteur à combus- tion interne peut être déterminée par l'appareil de commande selon différents procédés. De tels procédés sont par exemple ceux décrits dans le document DE-P 1 96 21 900 et utilisent par exemple une horloge fonctionnant en permanence, indépen- damment du fonctionnement du moteur à combustion interne et de l'appareil de commande. La durée d'arrêt effective s'obtient alors simplement comme différence entre l'instant de mise en route et l'instant de coupure; cette durée est de préférence mis en mémoire. Lorsque la comparaison selon l'étape S2 entre la durée d'arrêt maximale autorisée pour la température mesurée et la durée d'arrêt effective indique que la durée maximale d'arrêt n'est pas encore atteinte, il n'y a pas de préalimentation par la pompe à carburant (étape S3) et la pompe à carburant est commandée de manière habituelle. Si par contre l'étape S2 indique que la durée d'arrêt maximale est inférieure à la durée effective, l'appareil de commande fournit un signal de commande appro- prié et charge par exemple une horloge de préalimentation qui mesure la durée de préalimentation. En même temps, on démarre la préalimentation par la pompe. Cela correspond à l'étape S4 dans l'ordinogramme de la figure 2. Lorsque la préalimentation de la pompe est acti- vée, on vérifie dans l'étape S5 si la condition correspondant à un fonctionnement permanent de la pompe est satisfaite. Si cette condition montre que l'opération de démarrage est ter- minée et que le moteur à combustion interne se trouve mainte- nant en mode de fonctionnement normal, on termine la préali- mentation par la pompe (étape S7) et on passe à la régulation normale de la pompe à carburant. Une telle condition peut par exemple se détecter à l'intérieur d'une durée donnée après la détection de la chute de tension sur la batterie en détectant un signal de vitesse de rotation ou lorsque la vitesse de ro- tation minimale est dépassée; cette vitesse de rotation mi- nimale est inférieure au seuil de la vitesse de rotation correspondant à la fin du démarrage. Si par contre dans l'étape S5, on constate que la condition pour un fonctionne- ment continu de la pompe n'est pas encore satisfaite, on vé- rifie dans l'étape S6 si l'horloge de préalimentation a terminé son comptage. On vérifie également si la durée ins- crite dans l'horloge de préalimentation, (durée au cours de laquelle la préalimentation doit fonctionner), est déjà écou- lée. Si l'on détecte que la préalimentation est terminée, on termine la préalimentation par la pompe. Par contre si dans l'étape S6, on constate que l'horloge de préalimentation n'a pas encore terminée son comptage, on vérifie de nouveau par l'étape S5 si une condition prédéterminée pour le fonctionne- ment permanent de la pompe est satisfaite. Le procédé selon la figure 2 permet d'assurer une préalimentation fiable par la pompe à carburant évitant la mise en route erronée de la pompe à carburant et garantissant également qu'en cas de nécessité, on active la préalimenta- tion par la pompe à carburant aussi rapidement que possible après la mise en route,. En tenant compte de la relation en- tre la durée d'arrêt du moteur à combustion interne et la température du moteur à l'instant de l'arrêt, on fixe un cri- tère optimum pour savoir si la préalimentation par la pompe à carburant est nécessaire ou si la pression régnant dans le système d'alimentation en carburant est encore suffisamment élevée pour que la préalimentation en carburant soit inutile. R E V E N D I CATIONS 1 ) Procédé de commande d'un moteur à combustion interne avec une pompe à carburant mise en route en fonction d'au moins deux conditions prédéterminées, caractérisé en ce que les deux conditions sont la durée d'arrêt, la durée comprise entre l'instant de l'arrêt et l'instant de remise en route du moteur à combustion interne et la température du moteur à combustion interne au moment de son arrêt. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe à carburant est mise en route après actionnement du contact d'allumage pour réaliser une préalimentation par la pompe à carburant, si la durée d'arrêt est supérieure à la durée d'arrêt maximale, la longueur de la durée d'arrêt maxi- male dépendant de la température du moteur à combustion in- terne au moment o il est arrêté. 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée d'arrêt maximale est enregistrée sous forme d'une courbe caractéristique en fonction de la température du mo- teur à combustion interne au moment de son arrêt. ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le procédé ne se développe que pendant une phase de démarrage et lorsqu'il constate qu'un fonctionnement permanent de la pompe à carburant est nécessaire, le procédé est arrêté et on commute sur une régulation usuelle de la pompe à carburant. ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la condition du fonctionnement permanent de la pompe est que le moteur à combustion interne ait atteint une vitesse de ro- tation minimale. 6 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu' après une durée prédéterminée, la préalimentation par la pompe se termine et on passe à la régulation usuelle de la pompe à carburant. 7 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que les calculs nécessaires et les exploitations de temps se font dans l'appareil de commande du moteur à combustion interne qui reçoit les données nécessaires aux calculs et effectue les mesures de temps nécessaires. 8 ) Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que les données nécessaires sont la durée d'arrêt et la tempéra- ture du moteur à combustion interne à l'arrêt, données mesu- rées à l'aide d'une horloge et d'un capteur de température.