Brevet FR2760043A1 — publié le 19980828

Etat de la technique L'invention concerne un procédé et un disposi- tif servant à régler un élément de réglage, en particulier un dispositif d'avance à l'injection d'une pompe de carbu- rant à haute pression, dans lequel un organe de réglage en partant d'un écart de réglage définit au préalable un si- gnal de commande pour agir sur l'élément de réglage. On connaît un dispositif servant à régler un élément de réglage avec mode intégral, en particulier d'un dispositif d'avance à l'injection d'une pompe de carburant à haute pression, dans lequel un organe de réglage en par- tant d'un écart de réglage définit au préalable un signal de commande pour agir sur l'élément de réglage. On connaît un procédé et un dispositif servant à régler un élément de réglage par exemple par le document DE-41 05 740 (US-5 085 190). Dans ce document il est décrit un procédé et un dispositif servant à régler un élément de réglage, qui influence le début de l'injection d'une pompe de carburant à haute pression. En partant d'un écart de réglage un organe de réglage détermine un signal de commande qui sert à action- ner l'élément de réglage. On superpose au signal de sortie de l'organe de réglage un signal de sortie d'une commande pilote, la commande pilote présentant un mode de transmis- sion inverse du mode de transmission de l'élément de ré- glage. pour pouvoir compenser les tolérances entre les différents éléments de réglage et les phénomènes de vieillissement qui apparaissent en cours de fonctionnement, on a une adaptation du signal de commande de l'élément de réglage. La conception de l'organe de réglage pose des problèmes, en particulier quand l'élément de réglage pré- sente un mode intégral. Ceci signifie, même quand il n'y a pas de signal de commande pour l'élément de réglage, que la grandeur à régler se modifie. Pour cette raison il est né- cessaire d'actionner l'élément de réglage même en cas d'ab- sence d'écart de réglage par un signal de commande, qui n'ait pas pour conséquence une variation de la grandeur à régler. En outre il est problématique d'optimiser les exigences en ce qui concerne la dynamique et la précision du réglage du circuit de réglage. Pour pouvoir obtenir une régulation avec un bon mode dynamique, l'organe de réglage doit présenter essentiellement seulement un mode de réglage proportionnel et par dérivation (PD). Une partie intégrale conduit à une détérioration du mode dynamique. Cette partie intégrale améliore toutefois la précision du réglage. Objet de l'invention L'invention a pour objet, dans le cas d'un pro- cédé et d'un dispositif servant à régler un élément de ré- glage, d'obtenir un mode de réglage aussi bon que possible, réglage aux variations de la valeur de consigne, un écart résiduel de réglage ne devant pas se produire en même temps. Avantages de l'invention Avec le mode d'action selon l'invention il est possible d'utiliser un organe de réglage conçu de façon dy- namiquement bonne, aucun écart de réglage résiduel ne sur- venant en même temps. Des avantages et des configurations appropriées de l'invention font l'objet des caractéristiques suivan- tes: * dans des états de fonctionnement déterminés, qui dépen- dent de l'écart de réglage on peut définir au préalable une valeur de correction pour corriger la valeur de la commande pilote, * la valeur de correction est déterminée, quand le montant de l'écart de réglage est plus petit qu'une valeur de seuil, * la valeur de la commande pilote est déposée dans un champ caractéristique en fonction d'au moins une grandeur ca- ractéristique de fonctionnement et sert à corriger le si- gnal de sortie de l'organe de réglage, * la valeur de la commande pilote est adaptée en fonction de la valeur de correction, À l'organe de réglage présente au moins un mode proportion- nel et par dérivation, * une commande pilote actionne le signal de sortie de l'or- gane de réglage avec une valeur de commande pilote, que la commande pilote définit au préalable de telle sorte que l'élément de réglage reste dans sa position, quand il n'y a pas d'écart de réglage, * on prévoit des moyens avec mode intégrateur, qui dans des états déterminés de fonctionnement qui dépendent de l'écart de réglage définissent au préalable une valeur de correction servant à corriger la valeur de la commande pilote. Dessins L'invention va être décrite ci-après plus en détail à partir de plusieurs formes de réalisation, repré- sentées sur les dessins annexés, sur lesquels: * la figure 1 montre un diagramme par blocs du dispositif selon l'invention, * la figure 2 montre un diagramme par blocs de la structure de réglage selon l'invention, et * la figure 3 montre un diagramme fonctionnel servant à ex- pliquer le mode d'action selon l'invention. Description des exemples de réalisation Sur la figure 1 on a représenté le dispositif selon l'invention à partir d'un diagramme par blocs. On a désigné par la référence 100 un dispositif d'avance à l'in- jection. De tels dispositifs d'avance à l'injection sont habituellement utilisés pour régler le début du refoulement et/ou le débit de refoulement dans le cas des pompes d'in- jection de distributeurs. Le dispositif d'avance à l'injection comprend un bras d'actionnement 160, qui vient en prise dans ce qu'on appelle une bague à rouleaux de la pompe à injection du distributeur. Le bras d'actionnement est accouplé à un piston 155 du dispositif d'avance à l'injection. Le piston du dispositif d'avance à l'injection est monté dans un cylindre de guidage 150 et ferme à cet endroit par l'un de ses côtés frontaux une chambre de ressort 162 et par son autre côté une chambre de travail 107. Dans la chambre de ressort 162 on a disposé un ressort de rappel 165, qui prend appui entre le piston 155 du dispositif d'avance à l'injection et le cylindre de guidage 150. Au milieu d'une bobine 115, on peut déplacer un tiroir 105. En fonction de la position du tiroir 105 du li- quide hydraulique peut passer d'une conduite d'alimentation dans la chambre de travail ou de la chambre de travail 107 dans une conduite de retour 120. En poussant le piston 155 du dispositif d'avance à l'injection ainsi que le bras d'actionnement 160 on peut régler le début du refoulement. Si l'on doit dépla- cer le début du refoulement en "avance", on peut par exem- ple prévoir que le piston du dispositif d'avance à l'injection soit poussé vers le bas. On réalise ceci en commandant la bobine 115, de telle sorte que cela libère la liaison entre la conduite d'alimentation et la chambre de travail 107. Ceci a pour conséquence que le piston 155 du dispositif d'avance à l'injection est mis en pression et que le ressort est comprimé et le piston se déplace vers le bas. Si le début du refoulement doit en fonction des conditions de fonctionnement être déplacé dans le sens du "retard", on commande alors la bobine 115 de telle sorte que la liaison entre la conduite de retour 120 et la cham- bre de travail 107 soit libérée. Ceci a pour effet de dé- charger le piston 155 du dispositif d'avance à l'injection et de le déplacer vers le haut du fait de la force du res- sort et de cette façon de déplacer le début du refoulement dans le sens du "retard". La bobine 115 est alimentée par un appareil de commande 130 en signaux de commande. L'appareil de commande alimente en outre d'autres moyens de réglage 136, tels que par exemple un organe de réglage du débit, en signaux de commande QK0. La commande 130 retraite différents si- gnaux de sortie de différents détecteurs. Il s'agit dans ce cas par exemple d'un moyen 140 servant à définir au préala- ble un signal FP, correspondant au souhait du conducteur, d'un détecteur 142 pour détecter une valeur réelle SBI, qui indique le début effectif de l'injection et/ou la position effective du dispositif d'avance à l'injection, d'un détec- teur 144 servant à détecter un signal de vitesse de rota- tion N et/ou d'un détecteur 146, qui sert à détecter une valeur de température T. L'appareil de commande 130 comprend en plus d'autres éléments un organe 131 de définition au préalable du débit, auquel en plus d'autres grandeurs non représen- tées, sont amenés le signal FP, correspondant au souhait du conducteur et la vitesse de rotation N. L'organe de défini- tion au préalable du débit met à disposition un signal de débit du carburant QK0. On actionne l'organe de réglage du débit 136 avec ce signal QK0. En outre il est prévu une définition au préala- ble de la valeur de consigne 132, à laquelle en plus d'au- tres grandeurs non représentées on amène le signal de débit du carburant QK0 et la vitesse de rotation N. L'organe de définition au préalable de la valeur de consigne 132 met à disposition une valeur de consigne SBS pour la régulation du dispositif d'avance à l'injection. En un point de combinaison 133 on combine la valeur de consigne SBS et une valeur réelle SBI. On ali- mente avec la sortie du point de combinaison 133 une régu- lation 134 du dispositif d'avance à l'injection, à laquelle en outre peut être amené le signal de débit du carburant QK0. La régulation 134 du dispositif d'avance à l'injection alimente la bobine 115 en signaux de commande. En partant de grandeurs de fonctionnement, tel- les que par exemple au moins le signal QK0 de débit du car- burant et le signal de vitesse de rotation N, l'organe de définition au préalable de la valeur de consigne 132 cal- cule la valeur de consigne SBS. Cette valeur de consigne est comparée au point de combinaison 133 à la valeur réelle SBI et on forme l'écart de réglage. En partant de cet écart de réglage SBD l'organe de réglage 134 du dispositif d'avance à l'injection commande la bobine 115. Le dispositif d'avance à l'injection 100 pos- sède un mode intégrale. Ceci signifie que, si la bobine 115 est alimentée par un signal déterminé, ceci ne conduit pas à une position définie du bras d'actionnement 160. Un si- gnal défini de commande pour la bobine 115 a pour consé- quence de commander un courant défini d'arrivée ou un courant défini de départ d'agent sous pression dans la chambre de travail 107. Ceci provoque en règle générale une translation continue du piston 155 de la pompe ou du bras d'actionnement. Pour maintenir le piston 155 dans sa position, la bobine 115 doit être alimentée par un signal de commande déterminé. C'est uniquement dans le cas d'un écart de ré- glage qu'il y a à choisir un signal de commande, qui provo- que un courant d'arrivée ou un courant de départ d'agent sous pression. Pour cela il est nécessaire d'avoir un organe de réglage 134 particulier. On a représenté de façon dé- taillée à la figure 2 une forme de réalisation d'un tel or- gane de réglage. Les éléments déjà représentés à la figure 1 sont désignés à la figure 2 par des références numériques correspondantes. L'écart de réglage SBD est amené à un organe de réglage 200, à la seconde entrée d'un commutateur 235 et à une commande 230. L'organe de réglage 200 fournit un signal à un champ caractéristique de commande 210. Le signal de sortie AR du champ caractéristique de commande 210 arrive par l'intermédiaire d'un point de combinaison 215 à l'élé- ment de réglage 100. Le commutateur 235 relie une fraction I 230 au choix à sa première entrée ou à sa deuxième entrée sur laquelle est appliquée l'écart de réglage SBD. Le commuta- teur 235 est commandé par la commande 240 en fonction de l'écart de réglage SBD. On alimente par le signal de sortie AK de la fraction I 230 un point de combinaison 220, dont le signal de sortie arrive à son tour à la deuxième entrée du point de combinaison 215. A la seconde entrée du point de combinaison 220 se trouve le signal AN d'un champ carac- téristique 225 de mise à zéro. On amène au champ caracté- ristique de mise à zéro les signaux de sortie de différents détecteurs 146 et 144. L'organe de réglage 200 possède une fraction proportionnelle et une fraction différentielle. En fonction de l'écart de réglage SBD l'organe de réglage détermine un signal de commande, qui est converti dans le champ caracté- ristique de commande 210 en un taux d'impulsions AR pour alimenter la bobine 115. L'organe de réglage 200 est de préférence conçu avec une bonne dynamique, c'est-à-dire avec un mode rapide de réponse aux variations de la valeur de consigne. L'organe de réglage 200 peut aussi être consti- tué en partant du fait qu'il possède différents paramètres de réglage dans différentes zones de fonctionnement. C'est ainsi qu'on peut prévoir que l'organe de réglage présente en fonction du montant de l'écart de réglage des modes dif- férents de transmission. En partant de la température T et de la vitesse de rotation N du moteur à combustion interne le champ ca- ractéristique de mise à zéro 225 prédéfinit un signal de commande AN, dans lequel le piston 155 de la pompe reste dans sa position momentanée, c'est-à-dire que l'élément 105 obture aussi bien l'arrivée que le retour aussi. En raison de forces hydrauliques et d'autres forces il se produit dans le cas de conditions différentes de fonctionnement des signaux de commande différents. Selon l'invention on dépose la valeur AN en fonction de différentes grandeurs caracté- ristiques de fonctionnement dans le champ caractéristique 225. Les grandeurs essentielles, qui entrent, sont la vi- tesse de rotation N et la température T. Le signal de sortie AN du champ caractéristique de mise à zéro arrive par l'intermédiaire du point de com- binaison 220 au point de combinaison 215 et est superposé à cet endroit par addition au signal de sortie AR du champ caractéristique de commande 210. Cette commande pilote a pour effet que la bobine 115, dans le cas d'un écart de ré- glage de presque zéro, -c'est-à-dire que l'organe de ré- glage 210 ne délivre aucun signal de sortie- est commandée de telle sorte que le piston 155 reste dans sa position mo- mentanée et que sa position varie uniquement dans le cas d'un écart de réglage résiduel. Du fait des tolérances le signal AN ne peut pas préparer à chaque point de fonctionnement la valeur exacte. Pour compenser les conséquences de tels défauts et appari- tions de vieillissement il est prévu d'adapter une valeur de correction AK, en superposant celle-ci au point de com- binaison 220 au signal AN. Pour préparer la valeur de cor- rection AK on procédé de la manière qui a été représentée à partir d'un diagramme fonctionnel à la figure 3. Dans une première séquence 300 on forme la dif- férence de réglage SBD. Une interrogation 310 contrôle si le montant de l'écart de réglage SBD est plus petit qu'une valeur de seuil. Si ce n'est pas le cas, on commande alors le commutateur 235 de telle sorte qu'il prenne sa première position. Si le montant SBD est plus petit que la valeur de seuil SW, on commande alors à la séquence 330 le commuta- teur 235 de telle sorte qu'il prenne sa seconde position. Dans ce cas l'écart de réglage est amené à la fraction I 230. La fraction I 230 possède un mode intégrateur. Elle forme, en partant de l'écart de réglage SBD, la grandeur de correction AK. La grandeur de correction AK est superposée au point de combinaison 220 au signal de sortie AN du champ caractéristique de mise à zéro. Ceci signifie qu'à la sé- quence 240 on additionne à la valeur AK respectivement une valeur qui dépend de l'écart de réglage. Ceci constitue la réalisation la plus simple d'un mode intégral. A la suite des séquences 340 et 320 a lieu la séquence 350, au cours de laquelle est exécuté le déroulement normal du programme. Dans des états de fonctionnement, dans lesquels il se produit un petit écart de réglage, le commutateur 235 est mis dans la position 2 par la commande 240 et on déter- mine la valeur de correction AK. Dans d'autres états de fonctionnement, dans lesquels l'écart de réglage est plus grand que la valeur de seuil SW, le commutateur 235 se trouve dans la position 1. Si le commutateur 235 se trouve dans sa première position 1, on n'amène pas de signal à la fraction I 230, ceci signifie que le signal de sortie AK demeure sur sa valeur actuelle. La valeur de correction dé- terminée plus tôt AK est utilisée dans ces états de fonc- tionnement pour corriger la valeur de la commande pilote. Selon l'invention on prédéfinit dans des états de fonctionnement qui dépendent de l'écart de réglage une valeur de correction pour corriger la valeur de la commande pilote. En fonction de l'écart de réglage on décide si la valeur de correction est déterminée. En outre la fraction I 230 détermine les valeurs de correction au moins en fonc- tion de l'écart de réglage. Dans le cas d'une configuration particulière- ment avantageuse de l'invention on prévoit que le signal de sortie de la fraction I 230 est utilisé pour corriger le champ caractéristique de mise à zéro 225. Pour cela par exemple en fonction du signal de sortie de la fraction I 230 on ajoute à toutes les valeurs du champ caractéristique de mise à zéro 225 une valeur de correction et/ou on multi- plie toutes les valeurs par un facteur de multiplication. Selon l'invention il est prévu que le champ ca- ractéristique de mise à zéro 225, qui agit comme commande pilote, délivre un signal tel que la grandeur de réglage reste sur la valeur réglée. L'organe de réglage 200 est conçu d'une façon telle que lors d'une variation de la va- leur de consigne SBS la grandeur de réglage prenne rapide- ment sa nouvelle valeur. En raison d'une conception correspondante et du mode proportionnel et par dérivation (PD) de l'organe de réglage 200 on obtient une bonne dyna- mique du circuit de réglage. L'organe de réglage réagit très vite aux variations de la valeur de consigne. La pré- cision du réglage est améliorée par la fraction I 230. Les tolérances et les défauts sont également compensés par la fraction I 230. Ceci signifie qu'en fonction de la valeur de correction AK, qui est préparée par la fraction I, la valeur de la commande pilote AN, qui est définie au préala- ble par le champ caractéristique de mise à zéro 225 en par- tant de différents paramètres de fonctionnement, est adaptée. R E V E ND I C A T IONS 1 ) Procédé servant à régler un élément de réglage (115) avec mode intégral, en particulier d'un dispositif d'avance à l'injection d'une pompe de carburant à haute pression, dans lequel un organe de réglage (200) en partant d'un écart de réglage (SBD) définit au préalable un signal de commande (AR) pour agir sur l'élément de réglage (115), caractérisé en ce que le signal de sortie (AR) de l'organe de réglage (200) est actionné par une valeur de commande pilote (AN), qui peut être définie au préalable de telle sorte que l'élément de réglage (115) reste dans sa position, s'il n'y a pas d'écart de réglage (SBD). 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans des états de fonctionnement déterminés, qui dépendent de l'écart de réglage (SBD) on peut définir au préalable une valeur de correction (AK) pour corriger la valeur de la commande pilote (AN). 3 ) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur de correction (AK) est déterminée, quand le mon- tant de l'écart de réglage (ISBDI) est plus petit qu'une valeur de seuil (SW). 4 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur de la commande pilote (AN) est déposée dans un champ caractéristique (225) en fonction d'au moins une grandeur caractéristique de fonctionnement et sert à corri- ger le signal de sortie (AR) de l'organe de réglage (200). 5 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur de la commande pilote (AN) est adaptée en fonc- tion de la valeur de correction (AK). 6 ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de réglage (200) présente au moins un mode propor- tionnel et par dérivation (PD). 7 ) Dispositif servant à régler un élément de réglage (115) avec mode intégral, en particulier d'un dispositif d'avance à l'injection d'une pompe de carburant à haute pression, dans lequel un organe de réglage (200) en partant d'un écart de réglage (SBD) définit au préalable un signal de commande (AR) pour agir sur l'élément de réglage (115), caractérisé en ce qu' une commande pilote (225) actionne le signal de sortie (AR) de l'organe de réglage (200) avec une valeur de commande pilote (AN), que la commande pilote (225) définit au pré- alable de telle sorte que l'élément de réglage (115) reste dans sa position, quand il n'y a pas d'écart de réglage. 8 ) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on prévoit des moyens (230) avec mode intégrateur, qui dans des états déterminés de fonctionnement qui dépendent de l'écart de réglage (SBD) définissent au préalable une valeur de correction (AK) servant à corriger la valeur de la commande pilote (AN).