Brevet FR2748062A1 — publié le 19971031

i L'invention concerne un système d'injection de carburant comprenant une pompe d'injection commandée électriquement et possédant un mécanisme de réglage de pré-course pour régler le début d'injection et un méca- nisme de réglage de quantité pour régler la quantité (de carburant) injectée, ainsi qu'un appareil de commande pour la régulation de la quantité injectée et du début d'injection, appareil qui délivre un signal de réglage de la quantité injectée au mécanisme de réglage de quantité et un signal de réglage du début d'injection au mécanisme de réglage de pré-course à travers une ligne de transmis- sion de signal de réglage du début d'injection. Un tel système d'injection de carburant est connu par exemple sous la forme d'une pompe d'injection en ligne commercialisée par la firme Bosch sous la désig- nation de type RP 43 et à laquelle est coordonné l'appa- reil de commande de type MS5, pompe qui est destinée à être utilisée en combinaison avec des moteurs Diesel à injection électronique de gazole dans des véhicules uti- litaires. On a déjà proposé divers systèmes d'injection de carburant avec une surveillance du fonctionnement de la régulation de la quantité (de carburant) injectée. C'est ainsi que le brevet des E.U.A. 4 730 586 décrit un système d'injection selon lequel l'écart de réglage éta- bli de la régulation de la quantité injectée est sur- veillé par une unité détectrice d'erreurs pour savoir si l'écart dépasse une valeur limite préfixée au-delà d'un laps de temps prédéterminé. Dès que cela est le cas, un signal d'avertissement correspondant est délivré. La demande de brevet DE 40 33 049 Ai, soumise à l'Inspection Publique, divulgue un procédé pour contrôler le capteur de position d'un mécanisme de réglage de quan- tité utilisé sur un moteur à combustion interne, procédé selon lequel il est vérifié, au cas o un défaut du cap- teur de position de ce mécanisme a été détecté, lequel mécanisme est alors privé de courant, si un palpeur de mouvement d'aiguille et/ou un capteur de début de réfou- lement et/ou un capteur de début de combustion délivrent un signal de sortie univoque. Dans l'affirmative, un dys- fonctionnement est détecté et l'injection est interrompue au moyen d'un dispositif pour couper le débit en carbu- rant. La demande de brevet DE 33 11 351 Ai, soumise à l'Inspection Publique, décrit également une surveillance de fonctionnement d'une régulation de quantité injectée; la surveillance exercée est axée en particulier, selon ce document, sur la détection de la défaillance d'un capteur de course de réglage. Un système d'injection de carburant indiqué dans la demande de brevet EP 0 308 392 A1, sou- mise à l'Inspection Publique, fait également connaître une surveillance de fonctionnement pour le circuit de ré- glage de la quantité injectée. La demande de brevet EP 0 227 058 A2, soumise à l'Inspection Publique, divulgue une régulation du début d'injection pour une pompe distributrice de gazole sur un moteur à combustion interne Diesel, selon laquelle, en particulier pour détecter la défaillance d'un palpeur de mouvement d'aiguille - prévu à côté d'un capteur de vi- tesse de rotation pour déterminer le début réel de l'in- jection - l'écart de réglage du début d'injection est en- voyé à une unité de commutation d'urgence qui retransmet ce signal d'écart de réglage normalement à un régulateur proportionnel et intégral prévu à la suite, tandis que, si un dysfonctionnement a dété détecté, en particulier une défaillance du palpeur de mouvement d'aiguille, le signal d'écart de réglage est envoyé à une unité à dia- gramme caractéristique de correction, par l'intermédiaire de laquelle est établi ensuite un fonctionnement de se- cours. Le problème technique à la base de l'invention est la mise à disposition d'un système d'injection de carburant, du type mentionné au début, pour lequel s'ef- fectue une surveillance fiable du fonctionnement en vue de la protection du mécanisme de réglage de pré-course, surtout en ce qui concerne l'apparition d'un court-cir- cuit sur la ligne de transmission de signal de réglage du début d'injection. L'invention résout ce problème par la mise à disposition d'un système d'injection de carburant qui est caractérisé en ce que l'appareil de commande protège le mécanisme de réglage de pré-course de la pompe d'injec- tion contre un court-circuit sur la ligne de transmission de signal de réglage du début d'injection par le fait qu'il surveille le signal d'écart de réglage du début d'injection, entre le début réel de l'injection, détecté par un palpeur de mouvement d'aiguille, et une consigne de début d'injection fixée en fonction du point de fonc- tionnement du moteur, et délivre un signal d'alerte et/ou supprime l'influence exercée sur le mécanisme de réglage de pré-course par le signal transmis sur la ligne de transmission de signal de réglage du début d'injection lorsque l'écart de réglage du début d'injection dépasse au-delà d'un laps de temps, pouvant être préfixé, un seuil d'alerte pouvant être préfixé. Dans ce système, l'appareil de commande comman- dant la pompe d'injection, surveille l'écart de réglage du début d'injection, entre le début réel d'injection, détecté par un palpeur de mouvement d'aiguille, et une consigne de début d'injection fixée en fonction du point de fonctionnement du moteur, et protège le mécanisme de réglage de pré-course contre un court-circuit sur la ligne de transmission du signal de réglage du début d'in- jection, menant de l'appareil de commande au mécanisme de réglage de précourse, du fait qu'il délivre un signal d'alerte s'y rapportant, ou supprime l'influence exercée sur le mécanisme de réglage de pré-course par le signal amené par cette ligne, lorsque l'écart de réglage du début d'injection dépasse un seuil d'alerte, pouvant être préfixé, au-delà d'un laps de temps préfixé. Un endomma- gement du mécanisme de réglage de pré-course, comme celui susceptible d'être provoqué par un court-circuit persis- tant trop longtemps sur cette ligne de commande, peut ainsi être enclu. S'il se produit un tel court-circuit, des instants de début d'injection sont commandés, au mé- canisme de réglage de pré-course, qui sont défavorables ou inadmissibles pour le moteur associé. Il est opportun que, au cas o un défaut a été détecté, l'influence exer- cée sur le mécanisme de réglage de pré-course par le si- gnal de court-circuit de l'appareil de commande soit sup- primée du fait que cet appareil arrête la pompe d'injec- tion et protège ainsi le mécanisme de réglage de pré- course contre la destruction. Des coûts de réparation pour la pompe d'injection concernée, de même que les temps de démontage et de démontage, peuvent ainsi être économisés et la durée pendant laquelle le véhicule en question n'est pas disponible peut être réduite. Une autre caractéristique de l'invention pré- voit que le seuil d'alerte est préfixé de manière que l'appareil de commande délivre le signal d'alerte, ou supprime l'influence exercée sur le mécanisme de réglage de pré-course par le signal transmis par la ligne de transmission de signal de réglage du début d'injection, au cas o le début réel de l'injection se situe plus longtemps que ledit laps de temps - pouvant être préfixé - d'environ 20 ou davantage avant le point mort haut de la course de piston concernée d'un moteur à combustion interne alternatif. Un système d'injection de carburant ainsi perfectionné tient compte du fait que s'il se pro- duit un court-circuit sur la ligne de transmission de sig- nal de réglage du début d'injection, le début d'injection ainsi réglé par erreur sur le mécanisme de réglage de pré-course, se situe à plus de 20 avant le point mort haut de la course de piston concernée d'un moteur à combustion interne alternatif. Cette valeur s'écarte notablement des fluctuations normales, dépendantes du point de fonctionnement du moteur, du début de l'injection, de sorte que l'appareil de commande d'injection peut conclure fiablement, si cette situation persiste au-delà du laps de temps préfixé, que le circuit de réglage du mécanisme de réglage de pré-course présente un défaut, occasionné en particulier par un tel court- circuit sur la ligne de transmission de signal de réglage du début d'injection. D'après un autre perfectionnement du système d'injection de carburant selon l'invention, ledit laps de temps, pendant lequel l'écart de réglage du début d'in- jection peut dépasser le seuil d'alerte préfixé sans qu'un signal d'alerte soit délivré ou que le système soit arrêté, est fixé à tout au plus 10 minutes environ. Cette durée tient compte du fait qu'une destruction du méca- nisme de réglage de pré-course se produit habituellement lorsque le court-circuit sur la ligne de transmission de signal de réglage du début d'injection persiste pendant environ 10 minutes ou davantage. Un mode de réalisation préféré de l'invention est représenté sur le dessin et sera décrit dans ce qui suit. La figure unique est un schéma fonctionnel d'un système d'injection de carburant pour l'injection à ré- glage électronique de gazole. Le système d'injection de carburant montré par la figure, comporte une pompe d'injection 1 et un appa- reil de commande 2 qui sont seulement représentés schéma- tiquement dans leur zone de connexion électrique. L'appa- reil 2 est formé par exemple par un appareil de commande de moteur et sert à commander la pompe d'injection 1 ainsi que, éventuellement, d'autres composants du véhi- cule. La pompe d'injection 1 est conçue comme une pompe en ligne et comprend un mécanisme de réglage de quantité pour régler la quantité de carburant injecté ainsi qu'un mécanisme de réglage de pré-course pour régler le début de l'injection de carburant. La pompe d'injection 1 est raccordée par une ligne d'alimentation électrique 3 à une tension positive de réseau de bord UB du véhicule. Le mé- canisme de réglage de quantité de la pompe d'injection 1 est commandé, à travers une ligne de transmission de si- gnal de réglage de quantité injectée 4, par un dispositif de réglage de quantité injectée, dispositif qui ne pré- sente pas d'intérêt particulier ici - et n'est donc pas représenté - et est incorporé dans l'appareil de commande 2. Le mécanisme de réglage de pré-course est commandé de façon analogue, à travers une ligne de transmission de signal de réglage du début d'injection 5, par un disposi- tif de réglage du début d'injection qui est également in- corporé dans l'appareil de commande 2. Ce dispositif de réglage du début d'injection comporte une unité 6 pour déterminer le début réel de l'injection EBI, une unité à diagramme caractéristique 7 pour préfixer la consigne du début d'injection EBS, un soustracteur 8 pour former l'écart de réglage du début d'injection dE = EBI - EBS, un régulateur de début d'in- jection 9 et un régulateur de courant de début d'injec- tion 10 prévu à la suite du régulateur 9 et dont le sig- nal de sortie forme le signal de commande pour le méca- nisme de réglage de pré-course de la pompe d'injection 1. L'appareil de commande contient en outre d'autres compo- sants par lesquels, à côté de cette régulation dynamique du début d'injection, peuvent être réalisées, dans cer- taines phases de fonctionnement, une commande dymanique du début d'injection et une régulation du début d'injec- tion pour le démarrage, les deux signaux de sortie de ces composants n'ayant pas d'intérêt particulier ici, donc non représentés - étant envoyés en parallèle avec celui du régulateur de début d'injection 9 au régulateur de courant de début d'injection 10. Pour déterminer le début réel de l'injection EBE, l'unité 6 reçoit à son entrée l'information relative à la vitesse de rotation du moteur, fournie par un cap- teur de vitesse de rotation 11, et le signal de sortie d'un palpeur de mouvement d'aiguille 12, par lequel est détectée de façon indirecte, dans le mécanisme de réglage de pré-course de la pompe d'injection 1, sa position réelle par rapport à une position de référence. Comme ré- férence de position, on peut utiliser, par exemple, s'il s'agit d'un moteur à piston alternatif, un point mort haut d'un piston, lequel peut être déterminé à l'aide du capteur de vitesse de rotation 11. Afin qu'elle puisse préfixer la consigne de début d'injection EBS, l'unité à diagramme caractéristique 7 reçoit le signal de sortie du capteur de vitesse de rotation 11 et l'information rela- tive à la valeur réelle de la quantité injectée MI. Au cas o, pendant le fonctionnement du système d'injection, un courtcircuit par rapport à la masse se produit sur la ligne de transmission de signal de réglage du début d'injection 5, le mécanisme de réglage de pré- course est amené à une position correspondant à un début d'injection situé de plus de 20 avant le point mort haut. Si cette situation persiste au-delà d'environ 10 min par exemple, le mécanisme de réglage de pré-course et par suite toute la pompe d'injection 1 risquent d'être endommagés irrémédiablement. Afin d'éviter pareil inci- dent, l'appareil de commande 2 comporte une unité de sur- veillance d'erreurs 13, réalisée matériellement ou sous forme de logiciel, qui reçoit à son entrée l'écart de ré- glage du début d'injection dE et comporte un compteur de temps. Dans le cas mentionné d'un court-circuit sur la ligne de transmission de signal de réglage du début d'in- jection, le début réel de l'injection EBI reste fixé, comme déjà indiqué, dans la zone de plus de 20 avant le point mort haut, alors que la consigne pour le début d'injection EBS est beaucoup plus proche du point mort haut. Par conséquent, un court-circuit sur la ligne de transmission de signal de réglage du début d'injection 5 est accompagné d'un écart de réglage du début d'injection dE qui reste grand et pour la détection duquel est agen- cée l'unité de surveillance d'erreurs 13. A cet effet, l'unité 13 surveille en permanence l'écart de réglage du début d'injection dE, fourni par le soustracteur 8, pour savoir s'il reste supérieur à un seuil préfixé au-delà d'un laps de temps préfixé. Dans l'affirmative, l'unité de surveillance délivre, par une ligne de sortie 14, un signal de détection d'erreur qui déclenche un signal d'alerte pour le conducteur et pro- voque en outre l'arrêt de l'étage final de l'appareil de commande 2 pour la commande de la pompe d'injection, de sorte qu'il est mis fin au fonctionnement du système d'injection de carburant. Il va de soi que le laps de temps pour cette détection d'erreur est choisi de manière qu'un court-circuit sur la ligne de transmission de sig- nal de réglage du début d'injection 5 pendant ce laps de temps n'entraîne pas encore un endommagement irréparable du mécanisme de réglage de pré-course et par suite de la pompe d'injection 1. Comme, dans le cas d'un tel court- circuit, l'écart de réglage du début d'injection dE est en permanence nettement supérieur à de brèves fluctua- tions de réglage normales pendant le laps de temps pré- fixé, qui est de l'ordre de quelques minutes par exemple, l'unité de surveillance 13 est en mesure de détecter avec certitude la présence d'un court-circuit. Bien entendu, d'autres états défectueux dans la partie comprenant le mécanisme de réglage de pré-course du système d'injection de carburant sont détectés égale- ment s'ils entraînent d'aussi grands écarts de réglage du début d'injection qui persistent pendant un certain temps. En outre, il va de soi qu'à côté de cette protec- tion contre la destruction apportée par l'invention pour le mécanisme de réglage de pré-course, le mécanisme de réglage de quantité, de même que la régulation de la quantité injectée associée, peuvent être surveillés selon l'une des méthodes classiques mentionnées au début sur l'existence de dysfonctionnements, donc être protégés5 contre des endommagements. REVENDICATIONS 1. Système d'injection de carburant comprenant une pompe d'injection (1) commandée électriquement et possédant un mécanisme de réglage de pré-course pour ré- gler le débul d'rnjes:icn et un mca srme,e réglage de quantieé cour régler la quan:-i i-Lret ée, ainsi qu'un appareei de commande (2) -_r régulation de la quantité injectée et du début d'injection, appareil qui délivre un signal de réglage de la quantité injectée au mécanisme de réglage de quantité et un signal de ré- glage du début d'injection au mécanisme de réglage de pré-course à travers une ligne de transmission de signal de réglage du début d'injection (5), caractérisé en ce que l'appareil de commande (2) protège le mécanisme de réglage de pré-course de la pompe d'injection (1) contre un court-circuit sur la ligne de transmission de signal de réglage du début d'injection (5) par le fait qu'il surveille le signal d'écart de réglage du début d'injec- tion (dE), entre le début réel de l'injection (EBI), dé- tecté par un palpeur de mouvement d'aiguille (12), et une consigne de début d'injection (EBS) fixée en fonction du point de fonctionnement du moteur, et délivre un signal d'alerte et/ou supprime l'influence exercée sur le méca- nisme de réglage de pré-course par le signal transmis sur la ligne de transmission de signal de réglage du début d'injection lorsque l'écart de réglage du début d'injec- tion (dE) dépasse au-delà d'un laps de temps, pouvant être préfixé, un seuil d'alerte pouvant être préfixé. 2. Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le seuil d'alerte est préfixé de manière que l'appareil de com- mande (2) délivre le signal d'alerte, ou supprime l'in- fluence exercée sur le mécanisme de réglage de pré-course par le signal transmis par la ligne de transmission de signal de réglage du début d'injection (5), au cas o le début réel de l'injection (EBI) se situe plus longtemps que ledit laps de temps - pouvant être préfixé - d'envi- ron 20 ou davantage avant le point mort haut de la course de piston concernée d'un moteur à combustion in- terne alternatif.5 3. Système d'injection de carburant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en outre en ce que le- dit laps de temps pour la surveillance d'un court-circuit est fixé à tout au plus dix minutes environ.