Brevet FR2747428A1 — publié le 19971017

Etat de la technique L'invention concerne un procédé et un disposi- tif servant à commander un moteur à combustion interne dans lequel le carburant est transféré par au moins une pompe d'une zone basse pression dans une zone haute pression et de là le carburant peut être dosé au moyen des injecteurs du moteur à combustion interne, de telle sorte qu'on peut prédéfinir un signal de défaut. On connaît un tel procédé et un tel dispositif par le document DE-OS 1 95 20 300. Dans ce document il est décrit un procédé et un dispositif pour commander un moteur à combustion interne, avec lesquels le carburant est trans- féré par au moins une pompe d'une zone basse pression dans une zone haute pression et de là peut être dosé au moyen des injecteurs du moteur à combustion interne. De tels dis- positifs sont habituellement désignés comme des systèmes à " Common-Rail ". Ce dispositif comprend un premier moyen qui prépare un signal de défaut dans le cas o il se pro- duit un défaut dans la zone haute pression. Pour détecter un défaut le dispositif contrôle la pression du carburant dans la zone haute pression. Si la pression tombe en des- sous d'une valeur prédéterminée, on détecte ainsi qu'il y a un défaut. Cet abaissement de la pression dans la zone haute pression ne se pose pas nécessairement sur un défaut dans la zone haute pression, mais peut reposer aussi sur un défaut dans la zone basse pression. Objet de l'invention L'invention a pour objet, dans le cas d'un procédé et d'un dispositif servant à commander un moteur à combustion in- terne du type mentionné au début, de distinguer entre des défauts dans la zone basse pression et dans la zone haute pression. On résout ce problème grâce au fait que une pompe caractérisé en ce qu'un signal de pression fonction de la pression dans la zone basse pression est prédéfini et en ce que le signal de défaut et le signal de pression sont re- traités pour détecter des défauts. Avantages de l'invention Avec le dispositif selon l'invention on peut faire de façon sûre la distinction entre des défauts dans la zone basse pression et dans la zone haute pression. C'est ainsi par exemple que l'on peut détecter de façon sûre un réservoir vide ou d'autres dérangements du côté basse pression. On évite de façon sûre des diagnostics er- 1 Selon d'autres caractéristiques de l'invention - on ne reconnaît alors un défaut dans la zone haute pression que quand le signal de défaut existe et quand le signal de pression prend des valeurs prédéfinissa- bles; - on ne détecte pas de défaut quand la pression dans la zone de basse pression est plus petite qu'une va- leur de seuil; - le signal de pression prend une première va- leur, quand la pression dans la zone basse pression est plus grande qu'une valeur de seuil; - on ne reconnaît un défaut dans la zone haute pression que quand le signal de défaut existe et quand le signal de pression prend sa seconde valeur; - après un débranchement du fait d'un défaut dans la zone haute pression un nouveau démarrage du moteur à combustion interne n'a lieu que quand la pression dans la zone basse pression est plus petite qu'une valeur de seuil. L'invention concerne également un dispositif 3 pour la mise en oeuvre du procédé pour commander un moteur à combustion interne, dans lequel le carburant est transfé- ré par au moins une pompe d'une zone basse pression dans une zone haute pression et de là, le carburant peut être dosé au moyen des injecteurs du moteur à combustion interne de telle sorte qu'on peut prédéfinir un signal de défaut, caractérisé en ce qu'on prévoit des seconds moyens qui pré- définissent un signal de pression fonction de la pression dans la zone basse pression et en ce que l'on prévoit des moyens qui retraitent le signal de défaut et le signal de pression pour détecter des défauts. Dessins La présente invention va être décrite ci-après plus en détail à partir de plusieurs formes de réalisation représentée sur les dessins sur lesquels: - la figure 1 montre un diagramme par blocs du dispositif selon l'invention et, - la figure 2 montre un diagramme schématique du mode de fonctionnement selon l'invention. Description des exemples de réalisation Sur la figure 1 on a représenté les éléments d'une forme de réalisation d'un système d'alimentation de carburant avec injection à haute pression. Le système re- présenté est habituellement désigné comme système à " Common-Rail ". On a désigné par la référence 100 un réservoir de carburant. Celui-ci est en liaison au moyen d'un premier moyen de filtrage 105 avec une pompe de transfert 110 de préférence réglable et avec un second moyen de filtrage 115. Le carburant arrive du second moyen de filtrage 115 par l'intermédiaire d'une conduite à une vanne 120. La con- duite de liaison entre le moyen de filtrage 115 et la vanne est en liaison par l'intermédiaire d'une vanne de limi- tation de la basse pression 140 avec le réservoir 100. La vanne 120 est en liaison par l'intermédiaire d'une pompe 3( haute pression 125 avec un rail 130. Le rail est en contact par l'intermédiaire de conduites de carburant avec diffé- rents injecteur 131. On peut relier au moyen d'une vanne de réglage de la pression 135 le rail 130 au réservoir de car- burant 110. La vanne de réglage de la pression 135 peut être commandée au moyen d'une bobine 136. La zone entre la sortie de la pompe haute pres- sion 125 et l'entrée de la vanne de réglage de la pression est désignée comme la zone haute pression. Dans cette zone le carburant se trouve sous haute pression. Habituel- lement dans le cas des systèmes pour des moteur à combus- tion interne à allumage par appareillage externe on obtient des valeurs de la pression de 30 à 100 bars et dans le cas des moteurs à combustion interne à autoallumage on obtient des valeurs de la pression de 100 à 2000 bars. La pression dans la zone haute pression est détectée au moyen d'un dé- tecteur 140. La zone comprise entre le réservoir de carbu- rant et la pompe haute pression 125, en particulier la zone comprise entre la pompe de pression d'alimentation 110 et la pompe haute pression 125 est désignée comme la zone basse pression. Dans cette zone basse pression on a disposé un second détecteur de pression 170, qui prépare un signal PN, qui constitue une mesure de la pression du carburant dans la zone basse pression. Dans l'exemple de réalisation la plus simple c'est uniquement un interrupteur manométri- que, qui prépare une première valeur de signal en-dessous d'une valeur de seuil PS pour la pression et prépare une seconde valeur de signal au dessus de la valeur de seuil. La position représentée sur la figure 1 est seulement un endroit possible de montage. Le détecteur 170 peut aussi être disposé entre la vanne 120 et la pompe haute pression 125. Le détecteur de pression 170 est de préférence disposé entre la pompe de pression d'alimen- tation 110 et la pompe haute pression 125 et/ou entre une vanne non représentée de mise hors circuit et la pompe haute pression 125. Le détecteur 170 est monté aussi près que possible de la pompe haute pression 125. Les injecteurs 131 et la vanne 136 de la vanne de réglage de la pression 135 sollicités par une commande par des signaux de commande. La commande retraite des signaux de différents détecteurs 160. Ce dispositif fonctionne de la façon suivante: le carburant qui se trouve dans le réservoir, est transféré par la pompe de pression d'alimentation 110 à travers les moyens de filtrage 105 et 115. Du côté de la sortie de la pompe de pression d'alimentation 110 le carburant est ali- menté sous une pression qui est comprise entre 1 bar et en- viron 3 bars. Quand la pression dans la zone basse pression du système de carburant a atteint une valeur prédéfini, la vanne 120 s'ouvre et l'entrée de la pompe haute pression est alimenté par une pression déterminée. Cette pres- sion dépend de la réalisation de la vanne 120. Habituelle- ment la vanne 120 est constituée d'une façon telle qu'elle libère la liaison allant vers la pompe haute pression quand la pression est d'environ 1 bar. Si la pression augmente dans la zone basse pression jusqu'à une valeur élevée de façon non autorisée, la vanne de limitation de la basse pression 140 s'ouvre et libère la liaison entre la sortie de la pompe de pression d'alimentation 110 et le réservoir 100. Au moyen de la vanne 120 et la vanne de limitation de la basse pression à des valeurs comprises entre environ 1 et 3 bars. La pompe haute pression 125 transfère le carbu- rant de la zone basse pression dans la zone haute pression. La pompe haute pression 125 établit dans le rail 130 une pression très élevée. Cette pression se trouve comprise dans un ordre de grandeur de 1000 à 2000 bars. Via les in- jecteurs 131 le carburant peut être dosé sous haute pres- sion pour les différents cylindres du moteur à combustion interne. Habituellement les injecteur sont constitués d'une façon telle qu'un dosage est seulement possible quand la pression dans la zone haute pression se trouve au-dessus d'une valeur minimale. En dessous d'une valeur déterminée de la pression aucune injection n'est plus possible. Au moyen du détecteur 140 on détecte la pres- sion dans le rail ou dans toute la zone haute pression. Au moyen de la vanne de réglage de la pression 135, qui peut être commandée par une bobine 136, on peut régler la pres- sion dans la zone haute pression. En fonction de la tension appliquée à la bobine 136 ou de l'intensité passant à tra- vers la bobine 136 la vanne de réglage de la pression 135 s'ouvre lors de valeurs différentes de la pression. Comme pompe de pression d'alimentation 110 on utilise habituellement des pompes de carburant électriques avec un moteur à courant continu (moteur DC) ou avec un mo- teur à courant continu commuté électriquement (moteur EC). Pour des débits de transfert plus élevés, qui sont néces- saire en particulier dans le cas des véhicules à moteur utilitaires, on peut aussi utiliser plusieurs pompes d'alimentation branchées en parallèle. Dans ce cas on uti- lise des moteurs EC de préférence en raison de leur durée de vie plus élevée et de leur disponibilité plus élevée. La commande 150 calcule, en partant des signaux de sortie des différents détecteur 160, des signaux pour solliciter les injecteurs 131, qui sont commandés de telle manière qu'une quantité de carburant prédéfinie est injec- tée à un instant prédéfini. En outre elle forme un signal, tel que la vanne de réglage de la pression 135 soit actionnée avec une ten- sion telle qu'elle s'ouvre dans la zone haute pression quand la pression atteint une valeur définie. On peut ré- gler la pression dans la zone haute pression au moyen du signal de commande. Si la commande 150 détecte qu'un défaut est survenu, un défaut peut par exemple être détecté en exploi- tant le signal PH au détecteur de pression 140 dans la zone haute pression et/ou des signaux différents de détecteur , une relation de défaut est alors introduite. C'est ainsi par exemple qu'a lieu un débranchement de moteur à combustion interne. Sur la figure 2 on a représenté un sous pro- gramme de contrôle sous la forme de schémas fonctionnels. Sur la figure partielle 2a on a représenté un sous- programme de contrôle de la zone basse pression. A la sé- quence 200 le sous-programme démarre. Ce sous-programme est par exemple activé à des instants fixes ou après le par- cours d'une zone angulaire déterminée. Il est particulière- ment avantageux que l'activation ait lieu après une détection de défaut dans la zone haute pression. Par l'interrogation 210 qui suit on vérifie si la pression PN dans la zone basse pression est plus petite qu'une valeur de seuil PS. Si c'est le cas, on met alors à zéro à la séquence 220 un indicateur NF. Si lors de l'interrogation 210 on détecte que la pression est plus grande que la valeur de seuil PS, on met alors sur 1 à la séquence 225 l'indicateur NF. A la suite des séquences 220 et 225 il se produit respectivement à la séquence 230 le retour au programme. Sur la figure 2b on a représenté un sous- programme pour contrôler la zone haute pression. A la sé- quence 240 ce sous-programme démarre lors de l'inter- rogation 245 qui suit, on vérifie s'il y a un défaut dans la zone haute pression. Pour cela on exploite par exemple la pression PH dans la zone haute pression. S'il y a un dé- faut HF sur la valeur 1. Si lors de l'interrogation 245 on détecte qu'il n'y a pas de défaut, alors à la séquence 255 a lieu le retour au programme principal. De même à la suite de la séquence 250 a lieu à la séquence 255 le retour au programme principal. Sur la figure partielle 2c on a représenté un sous-programme, qui se déroule de préférence lors du démar- rage du moteur à combustion interne. A la suite du démar- rage à la séquence 260 suit l'interrogation 265 lors de laquelle on vérifie si la mémoire de défauts HF est mise sur 1. Si ce n'est pas le cas, le déroulement normal du programme suit alors à la séquence 280. Si la mémoire des défauts est mise, c'est-à-dire, s'il s'est produit lors du fonctionnement précédent du moteur à combustion interne un défaut dans la zone haute pression, on passe alors à l'interrogation 270. Lors de l'interrogation 270 on vérifie si la mémoire est mise sur 1. Si ce n'est pas le cas, la séquence 280 fait également suite. Si la mémoire NF est mise sur 1, le programme se termine à la séquence 275. Le programme se termine à la séquence 275, quand la pression PN dans la zone basse pression est plus grande que la valeur de consigne. Si la pression par contre est plus basse que la valeur de seuil PS, il n'y a alors pas de défaut dans la zone haute pression, mais le débran- chement reposait sur un défaut dans la zone basse pression et il est alors possible d'avoir un fonctionnement normal du moteur à combustion interne. Si un débranchement a eu lieu, en raison d'un défaut dans la zone haute pression, il se produit alors un nouveau démarrage du moteur à combustion interne si la pression dans la zone basse pression, quand il se produit un défaut, est plus petite qu'une valeur de seuil. Dans le cas d'un débranchement d'urgence en cas de défaut il est possible d'avoir un démarrage renouvelé du moteur à combus- tion interne, quand le défaut se trouvait dans la zone basse pression. Ceci est par exemple le cas, quand le ré- servoir a été vidé. En cas de défauts par contre dans la zone haute pression un démarrage renouvelé n'est pas possi- ble. Il est particulièrement avantageux que le con- trôle pour savoir si la pression dans la zone basse pres- sion est plus grande qu'une valeur de seuil PS, ait lieu après une détection de défaut dans la zone haute pression. Ceci signifie que l'interrogation 210 de la figure 2a se raccorde à la séquence 250 sur la figure partielle 2b. Cette configuration particulière est représentée sur la fi- gure partielle 2d. Les blocs correspondants sont désignés par des références correspondantes. Si l'on détecte à la séquence 245 un défaut dans la zone haute pression, et si l'on se rend compte lors de l'interrogation 210 que la pression PN dans la zone basse pression est plus grande qu'une valeur de seuil PS, on reconnaît à la séquence 290 un défaut dans la zone haute pression et on introduit des mesures correspondantes, comme par exemple un débranchement d'urgence. Dans les autres cas, c'est-à-dire quand lors de l'interrogation 245 on ne détecte pas de défaut, ou lors de l'interrogation 210 on détecte que la pression dans la zone basse pression est plus petite que la valeur de seuil, le retour au programme principal a lieu à la séquence 255. On ne reconnaît un défaut dans la zone haute pression que quand il n'y a pas de défaut dans la zone basse pression. Grâce à ce mode de fonctionnement on peut éviter des débranchements d'urgence, qui sont causés par des défauts dans la zone basse pression. L'inconvénient par rapport à la forme de réalisation précédente est toutefois que le débranchement d'urgence est légèrement retardé. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Procédé servant à commander un moteur à combustion in- terne dans lequel le carburant est transféré par au moins une pompe d'une zone basse pression dans une zone haute pression et de là le carburant peut être dosé au moyen des injecteurs du moteur à combustion interne, de telle sorte qu'on peut prédéfinir un signal de défaut, caractérisé en ce que un signal de pression fonction de la pression dans la zone basse pression est prédéfini et en ce que le signal de défaut et le signal de pression sont retraités pour détecter des défauts. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on ne reconnaît alors un défaut dans la zone haute pression que quand le signal de défaut existe et quand le signal de pression prend des valeurs prédéfinissables. 3 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' on ne détecte pas de défaut quand la pression dans la zone de basse pression est plus petite qu'une valeur de seuil. 4 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal de pression prend une première valeur, quand la pression dans la zone basse pression est plus grande qu'une valeur de seuil. ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' Il on ne reconnaît un défaut dans la zone haute pression que quand le signal de défaut existe et quand le signal de pression prend sa seconde valeur. 6 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' après un débranchement du fait d'un défaut dans la zone haute pression un nouveau démarrage du moteur à combustion interne n'a lieu que quand la pression dans la zone basse pression est plus petite qu'une valeur de seuil. 7 ) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé pour com- mander un moteur à combustion interne, dans lequel le car- burant est transféré par au moins une pompe d'une zone basse pression dans une zone haute pression et de là, le carburant peut être dosé au moyen des injecteurs du moteur à combustion interne de telle sorte qu'on peut prédéfinir un signal de défaut, caractérisé en ce qu' on prévoit des seconds moyens qui prédéfinissent un signal de pression fonction de la pression dans la zone basse pression et en ce que l'on prévoit des moyens qui retrai- tent le signal de défaut et le signal de pression pour dé- tecter des défauts.