Brevet FR2763998A1 — publié le 19981204

l Etat de la technique: La présente invention concerne un procédé et un dispositif de commande d'un moteur à combustion interne no- tamment d'un moteur à allumage non commandé, selon lequel, on prédétermine les grandeurs de commande pour commander et/ou réguler le moteur à combustion interne à partir d'un signal caractérisant la position préférentielle d'un arbre. On connaît un tel procédé et un tel dispositif selon le document DE-OS 43 39 957. Ce document décrit un pro- cédé selon lequel on détermine la différence entre une impul- sion de référence et le point mort haut du vilebrequin et on l'utilise pour la commande du moteur à combustion interne. Le procédé décrit dans ce document compense uniquement les tolé- rances se répercutant sur tous les cylindres. De plus à cause des oscillations de torsion du vilebrequin, on a des diffé- rences entre le point mort haut effectif et le point mort haut théorique. Ces différences ne sont pas compensées par l'installation selon l'état de la technique. Avantages de l'invention: La présente invention a pour but de remédier à ces inconvé- nients et concerne à cet effet, un procédé du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'on réalise une correction du signal selon un paramètre de fonctionnement et/ou individuel- lement par cylindres, pour caractériser la position préféren- tielle d'un arbre. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens qui corrigent le signal dépendant du pa- ramètre de fonctionnement et/ou individuel par cylindres, et caractérisant la position préférentielle d'un arbre. Le procédé et le dispositif selon l'invention of- frent l'avantage de compenser également les effets provenant des oscillations de torsion. Pour cela, on corrige la gran- deur qui indique le point mort haut, de manière individuelle par cylindre et/ou selon les paramètres de fonctionnement. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: * on corrige en fonction au moins de la charge et/ou de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne. * on enregistre des valeurs de correction dans un champs de caractéristiques pour effectuer la correction. * la position préférentielle de l'arbre est le point mort haut d'un cylindre. Dessins: La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels: - la figure i est une vue très schématique de l'installation de commande d'un moteur à combustion interne, - la figure 2 est une vue détaillée de la com- mande du moteur à combustion interne, - la figure 3 est un schéma par blocs de la cor- rection selon l'invention du point mort haut, - la figure 4 montre différents signaux en fonc- tion du temps. Description des exemples de réalisation: Le procédé selon l'invention sera décrit ci-après à titre d'exemple dans son application à un moteur Diesel. Le procédé décrit n'est toutefois pas limité à son application à des moteurs Diesel; il peut également se transposer à d'autres types de moteurs à combustion interne. Dans ce cas, il faudra modifier les éléments correspondants. C'est ainsi que par exemple dans le cas d'un moteur à combustion interne, à allumage commandé, l'instant de l'allumage a une significa- tion analogue à celle du début de l'injection d'un moteur à combustion interne à allumage non commandé. Selon la figure 1, la référence 100 désigne un moteur à combustion interne, notamment un moteur Diesel. Le vilebrequin non représenté du moteur à combustion interne porte une couronne dentée de démarreur 110. Cette couronne est détectée par un capteur inductif 120. Le capteur inductif alimente un appareil de commande notamment un appareil de commande à traitement électronique de données 130 en lui en- voyant des signaux. Le moteur à combustion interne reçoit du carbu- rant dosé par une pompe de carburant 140. La pompe de carbu- rant est entraînée par un axe d'entraînement portant une roue incrémentale 150. Les incréments de la roue incrémentale 150 sont détectés par un capteur d'incréments 160. Le capteur d'incréments 160 fournit alors un signal approprié à l'appareil de commande EDC 130. L'arbre d'entraînement de la pompe 170 est lui- même entraîné par l'arbre à cames du moteur à combustion in- terne. L'arbre à cames ou l'arbre d'entraînement de la pompe et le vilebrequin sont reliés par un moyen d'entraînement et en particulier une courroie crantée ou une chaîne. L'arbre d'entraînement de la pompe est déplacé par rapport à l'arbre à cames 170 un organe de réglage d'injection 190. L'exemple de réalisation représenté, correspond à une pompe distributrice commandée par une électrovanne. Le procédé selon l'invention peut également s'utiliser dans d'autres systèmes de dosage comme par exemple des systèmes à pompe et buse ou des systèmes à rail commun. Dans ce cas, le rôle du dispositif de réglage d'injection est assuré par une électrovanne. L'appareil de commande EDC 130 agit sur la pompe à carburant et le dispositif de réglage d'injection 190 en leur fournissant des signaux de commande à partir des signaux qu'il reçoit lui-même des différents capteurs détectant dif- férents paramètres de fonctionnement. Cette installation fonctionne principalement comme suit: Partant des différents signaux de capteur, l'appareil de commande EDC 130 calcule une valeur de la quan- tité de carburant à injecter et le début de l'injection. A partir de ces valeurs, l'appareil de commande détermine des impulsions de commande pour commander le dispositif de ré- glage d'injection 190 fixant le début de l'injection. En ou- tre, l'appareil de commande 130 fournit des impulsions de commande pour commander un organe de réglage servant à régler un organe de dosage de la pompe à carburant 140. Le capteur inductif 120 détecte les dents de la couronne dentée 110 du démarreur. L'appareil de commande re- connaît ainsi la position du vilebrequin. Le point mort haut OT du vilebrequin, est une position préférentielle. Pour un dosage optimum du carburant, le début, de l'injection doit être lié au point mort haut du vilebrequin. Pour cette rai- son, la couronne dentée du démarreur comporte un repère que reconnaît le capteur inductif. L'impulsion générée à partir de ce repère est appelée usuellement impulsion de référence R. A partir des oscillations de torsion du vilebrequin et/ou de l'arbre à cames, on a une différence entre la position de l'impulsion de référence R et le point mort haut réel OT du vilebrequin. Pour un dosage précis du carburant, il faut tenir compte de cette différence. C'est pourquoi, il est prévu de déterminer des valeurs de correction, les enregister dans une mémoire et de tenir compte pour le calcul des signaux de com- mande. Ces valeurs de correction sont enregistrées dans la mémoire suivant les paramètres de fonctionnement et pour cha- que cylindre individuellement. La figure 2 montre de manière détaillée de l'appareil de commande 130. Les éléments déjà décrits à pro- pos de la figure 1 portent les mêmes références. L'appareil de commande 130 traite les signaux de sortie du capteur in- ductif 120 encore appelé capteur de vitesse de rotation; dans le présent exemple de réalisation, le capteur détecte les dents de la couronne dentée du démarreur. De plus, l'appareil de commande 130 traite le signal de sortie d'un capteur de position de pédale d'accélérateur 225 fournissant un signal FP qui correspond au souhait du conducteur. Un capteur 230 fournit l'impulsion de référence R ou un signal OT indiquant le point mort haut d'un cylindre. Dans l'exemple de réalisation représenté, ce signal est four- ni par une roue à segments 231. La roue à segment 231 est montée de préférence sur le vilebrequin ou l'arbre à cames. On peut utiliser également une roue incrémentale comportant un repère prédéterminé et/ou un intervalle ou plusieurs in- tervalles qui seront interprétés comme une impulsion de réfé- rence par le capteur 230. Une commande d'injection 215 fournit les signaux de commande à la pompe de carburant 240; ces signaux fixent le début de l'injection, la fin de l'injection et/ou la quan- tité à injecter. Ainsi, la commande d'injection 215 traite non seulement d'autres signaux et en particulier le signal N de la vitesse de rotation (régime) et le signal FP du souhait du conducteur ainsi que le signal de sortie d'un étage de correction 235. L'étage de correction 235 traite l'impulsion de référence R et le signal de sortie d'un champ de caracté- ristiques 240 recevant comme signal d'entrée, la vitesse de rotation N, un signal concernant la quantité de carburant QK à injecter et/ou le signal de souhait de conducteur FP. Cette installation fonctionne de la manière sui- vante: la commande de l'injection se fait par la commande 215 selon les différents paramètres de fonctionnement comme par exemple la vitesse de rotation N et le souhait du conduc- teur FP. Partant de ces grandeurs ou le cas échéant d'autres grandeurs ou paramètres de fonctionnement comme par exemple la température, la commande d'injection 215 calcule la quan- tité de carburant KQ à injecter ainsi que le début de l'injection. Le début de l'injection est fourni en général comme position angulaire, par le point mort haut OT. C'est pourquoi, l'impulsion de référence R prend une importance très grande pour la commande exacte de l'injection. Usuellement, le vilebrequin ou l'arbre à cames comporte un ou deux repères interprétés comme des impulsions de référence R. Partant de l'impulsion de référence R, on définit pour chaque cylindre, un signal OTi qui indique le point mort haut du cylindre respectif. On lui ajoute pour chaque cylin- dre une valeur fixe à la position angulaire pour l'impulsion de référence R. Partant d'une impulsion de référence R, on obtient ainsi les impulsions OTi caractérisant les points morts hauts des différents cylindres. Il est particulièrement avantageux que le capteur 230 indique une impulsion de référence et ainsi un signal OTi donnant le point mort haut pour chaque cylindre. Ces impulsions sont représentées à la figure 4. En fonction de la position angulaire du vilebrequin donnée en degrés d'angle, deux lignes verticales indiquent chaque fois une impulsion de référence R. Les deux impulsions de réfé- rence R sont distantes d'un angle de vilebrequin de 1800. De plus, les points morts hauts prévisibles OTi définis à partir des impulsions de préférence sont repérés par des lignes ver- ticales en traits pleins. Ces points morts hauts prévisibles des différents cylindres portent les références OT1, OT3, OT4 ou OT2. A partir des tolérances et des oscillations de torsion du vilebrequin, le point mort haut effectif du vile- brequin se trouve aux positions indiquées par des traits in- terrompus, portant les références OTi', OT3', OT4', OT2'. Les déviations entre les positions prévisibles OTi et les points morts hauts effectifs OTi' portent chaque fois la référence AOTi. Ces déviations entre le point mort haut effectif et le point mort haut prévisible sont mises en mémoire dans le champ de caractéristiques 214. Selon l'invention, ces valeurs sont mises en mémoire pour chaque cylindre, en fonction des paramètres de fonctionnement. Il est particulièrement avantageux que ces valeurs soient mises en mémoire en fonction de la vitesse de rotation N et l'état de charge du moteur à combustion interne, car ces deux gran- deurs ont la plus grande influence sur les oscillations de torsion. Comme signal de charge, on peut utiliser d'une part la quantité de carburant injectée QK et d'autre part le si- gnal de souhait de vitesse FP. Le signal de quantité de car- burant à injecter QK disponible dans l'appareil de commande est fourni par la commande d'injection 215. Partant de ces grandeurs, sur le champ de carac- téristiques 240, on extrait pour chaque cylindre la valeur de correction AOTi. Avec cette valeur, on corrige la valeur pré- visible pour OTi. La valeur ainsi corrigée du point mort haut est fournie par la commande d'injection 215 à la commande du moteur à combustion interne. La correction 235 est représentée de manière dé- taillée à la figure 3. Les éléments déjà décrits aux figures 2 et 1 sont munis des mêmes références. Le champ de caracté- ristiques 240 contient des valeurs de correction AOTi suivant la quantité de carburant QK à injecter, la vitesse de rota- tion N et le cylindre dans lequel on injecte. Avec ces va- leurs au point de combinaison 220, on corrige la valeur10 prévisible du point mort haut OTi. De préférence, on fait une combinaison additive des deux signaux. Le signal de sortie du point de combinaison constitue la valeur corrigée du point mort haut OTi'. Cette valeur est appliquée à la commande d'injection 215.15 R E V E N D I C A T IONS 1 ) Procédé de commande d'un moteur à combustion interne no- tamment d'un moteur à allumage non commandé, selon lequel, on prédétermine les grandeurs de commande pour commander et/ou réguler le moteur à combustion interne à partir d'un signal caractérisant la position préférentielle d'un arbre, caractérisé en ce qu' on réalise une correction du signal selon un paramètre de fonctionnement et/ou individuellement par cylindres, pour ca- ractériser la position préférentielle d'un arbre. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on corrige en fonction au moins de la charge et/ou de la vi- tesse de rotation du moteur à combustion interne. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu' on enregistre des valeurs de correction dans un champs de ca- ractéristiques pour effectuer la correction. 4 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la position préférentielle de l'arbre est le point mort haut d'un cylindre. ) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les grandeurs de commande commandent et/ou régulent l'injection de carburant notamment l'instant de l'injection. 6 ) Dispositif de commande d'un moteur à combustion interne notamment d'un moteur à combustion interne à allumage non commandé, utilisant un signal caractérisant une position pré- férentielle d'un arbre pour prédéterminer les grandeurs de commande pour commander le moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu' il comporte des moyens qui corrigent le signal dépendant du paramètre de fonctionnement et/ou individuel par cylindres, et caractérisant la position préférentielle d'un arbre.