Brevet FR2782540A1 — publié le 20000225

PROCEDE DE COMMANDE D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention concerne le domaine de la commande des moteurs à combustion interne équipant les véhicules automobiles ou routiers, et notamment la commande des électro-injecteurs de carburant. La présente invention concerne plus particulièrement un procédé de coupure de l'injection de carburant lorsqu'une défaillance du système d'allumage est détectée. La défaillance de composants, des déconnexions électriques ou encore des dysfonctionnements de certains équipements, peuvent affecter la qualité des combustions dans un ou plusieurs cylindres d'un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile ou routier et générer des ratés de combustion. De tels ratés de combustion provoquent l'écoulement dans la ligne d'échappement d'une quantité plus ou moins importante de mélange air- essence imbrûlé. Ce mélange carburé réagit lors de la traversée du pot catalytique ce qui provoque une forte augmentation de la température de ce dernier susceptible d'entraîner sa destruction. Pour prévenir de tels problèmes, de nombreux dispositifs ont été proposés pour détecter la survenue de ratés de combustion et arrêter dans ces cas-là l'alimentation en carburant du ou des cylindres en panne. Ainsi, le brevet US5035220 divulgue le principe de couper l'injection de carburant d'un cylindre lorsque ce dernier est la 2 2782540 source d'un niveau élevé de ratés de combustion, l'alimentation en carburant des autres cylindres étant maintenue. Ces stratégies ont pour inconvénient de stopper l'injection de carburant d'un cylindre directement sur la foi de l'information délivrée par un dispositif de détection des ratés de combustion. Or d'une part, les dispositifs de détection des ratés de combustion connus à ce jour présentent des lacunes qui leur font diagnostiquer des ratés de combustion là ou il n'y en a pas (par exemple lors que le véhicule circule sur une route en mauvais état) et d'autre part de nombreux ratés de combustion peuvent survenir de façon erratique sans qu'aucun dysfonctionnement n'affecte réellement le moteur. La présente invention a donc pour objet de préciser une stratégie particulière permettant à partir d'un signal de raté de combustion et plus particulièrement d'un signal de panne d'allumage, de déclencher l'arrêt de l'injection de carburant pour le cylindre concerné. Le procédé de commande d'un moteur à combustion interne et allumage commandé selon l'invention est du type par lequel on suspend l'alimentation en carburant d'une chambre de combustion dès que cette dernière est le siège de ratés de combustion. Selon l'invention, le procédé de commande d'un moteur à combustion interne et allumage commandé est caractérisé en ce que la suspension de 3 2782540 l'alimentation en carburant d'une chambre de combustion n'est opérée que si l'on observe un nombre donné de ratés de combustion pendant un laps de temps donné. Selon une autre caractéristique du procédé de commande du moteur objet de l'invention, au moins une fois par cycle moteur on observe grâce à des moyens de détection appropriés l'éventuelle survenue de raté de combustion dans ladite chambre de combustion du moteur, on réactualise alors le contenu d'un compteur CPT selon la formule de récurrence suivante: si un raté a été observé CPTi = CPTi-1 + Cl sinon, c'est-à-dire si aucun raté n'a été observé CPTi = CPTi-1 - C2, si CPTi-1 2 C2 CPTi = 0, si CPTi-1 prédéterminée. Selon une autre caractéristique du procédé de commande du moteur objet de l'invention, les moyens appropriés de détection de la survenue d'un éventuel raté de combustion sont formés par des moyens de surveillance du fonctionnement de la bobine d'allumage alimentant électriquement la bougie associée à la chambre de combustion, ces moyens de surveillance étant aptes notamment à détecter les dysfonctionnements de la bobine tels 4 2782540 que les courts-circuits ou encore les circuits- ouverts affectant l'allumage du mélange carburé. On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma d'un moteur pour véhicule automobile équipé d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé de commande objet de l'invention; - la figure 2 est un chronographe précisant le déroulement de la stratégie de coupure de l'injection selon le procédé objet de l'invention. En se reportant à la figure 1 du dessin annexé, on a représenté schématiquement un moteur à combustion interne et allumage commandé référencé 1, du type comprenant quatre chambres de combustion cylindriques en ligne. Ce moteur est classiquement destiné à être monté sur le châssis d'un véhicule automobile ou routier. Bien évidemment, le nombre de chambre de combustion ou cylindres du moteur est sans rapport avec l'invention, cette dernière pouvant être mise en oeuvre sur un moteur ayant un nombre quelconque de cylindres. Sur le vilebrequin du moteur, on trouve classiquement un volant 4 portant une roue dentée. 2782540 Cette roue dentée coopère avec un capteur 5, par exemple à réluctance magnétique, pour délivrer des signaux représentatifs des positions angulaires des différents cylindres du moteur, et pour fournir le régime moteur, c'est-à-dire le nombre de tours/minute N de l'arbre de sortie du moteur. Classiquement, un système électronique de commande 6 gère le fonctionnement du moteur. Ce système électronique de commande 6 comprend classiquement un calculateur du type comportant une unité centrale CPU, une mémoire vive RAM, des mémoires mortes ROM et EEPROM, des convertisseurs anal1giques-numériques et différentes interfaces d'entrées et de sorties. Le calculateur reçoit des signaux d'entrée relatifs aux conditions de fonctionnement du moteur et il effectue des opérations et génère des signaux de sortie à destination notamment des injecteurs de carburant 3 et des bobines haute tension alimentant les bougies d'allumage 7 du moteur. Selon l'exemple particulier de réalisation figuré, l'allumage est du type électronique intégral utilisant deux bobines doubles 2a, 2b. Chacune des bobines doubles 2a, 2b est commandée par le système électronique de commande moteur 6 pour alimenter simultanément les deux bougies correspondant à aux cylindres o les pistons passent simultanément au Point Mort Haut (PMH). Ainsi, la bobine 2a alimente les bougies des cylindres n l et 4; la bobine 2b alimente les bougies des cylindres n 2 et 3, l'ordre des combustions étant 1-3-4-2. 6 2782540 Ce type d'allumage n'est toutefois pas limitatif de la présente invention, laquelle peut s'appliquer à tous les allumages utilisant plusieurs bobines haute tension et notamment aux allumages dits "statiques" utilisant une bobine haute tension par bougie. Parmi les signaux d'entrée du système électronique de commande 6, figurent les informations "charge" donnée par un capteur de position du papillon des gaz, "pression collecteur" donnée par un capteur de pression (non figuré) disposé dans le collecteur d'admission Pa et "régime" N donné par le capteur de position angulaire 5. Classiquement, le temps d'ouverture ti des injecteurs de carburant non figurés, déterminant le dosage de la quantité de carburant alimentant les chambres de combustion, est obtenu suivant les conditions de fonctionnement du moteur, par exemple à partir des informations pression collecteur Pa et régime moteur N, selon des valeurs prédéterminées stockées sous forme de cartographie dans la mémoire de base du système de contrôle moteur 6. Les valeurs théoriques de la durée des injections lues sont ensuite modulées par des paramètres correcteurs: température d'air, température d'eau, tension de la batterie, accélérations, cliquetis etc. Le calculateur 6 coopère également avec des moyens de diagnostic d'éventuels dysfonctionnement des bobines haute tension 2a, 2b. Ces moyens non 7 2782540 figurés coopèrent avec le circuit de commande des bobines et sont capables de détecter certaines pannes lors du fonctionnement du moteur comme les courts-circuits à la masse, les circuits ouverts, ou encore les courts-circuits au +12V de la batterie électrique. Dès que l'une des pannes précitées est diagnostiquée et tant que cette panne subsiste, les moyens de surveillance du bon fonctionnement des bobines d'allumage envoient un signal approprié au calculateur 6. La stratégie de commande du moteur objet de la présente invention est alors la suivante. Après chaque commande de la bobine 2a (resp 2b), commande déclenchée une fois par tour moteur avec plus ou moins d'avance ou de retard lors du passage au PMH des cylindres correspondants n l et 4 (resp. N 2 et 3), le système électronique de contrôle moteur enregistre en provenance des moyens de diagnostic, l'information bobine non en panne ou bobine en panne. Cette information est alors exploitée à travers un compteur de panne spécifique CPT(2a) (resp. CPT(2b)). Soit une panne a été diagnostiquée et alors on incrémente le compteur de panne CPT(2a) d'une valeur positive non nulle "cl":1 CPT(2a)=CPT(2a)+cl (resp. CPT(2b)=CPT(2b)+cl), soit aucune panne n'est diagnostiquée et alors tant que le compteur CPT(2a) (resp. CPT(2b)) demeure supérieur à 0, on décrémente le compteur CPT(2a) 8 2782540 d'une valeur positive non nulle "c2" CPT(2a)=CPT(2a)-c2 (resp. CPT(2b)=CPT(2b)-c2). Lorsque le compteur de panne CPT(2a) (resp. CPT(2b)) atteint une valeur de seuil S alors la commande du ou des injecteurs de carburant correspondant au(x) cylindre(s) associé(s) à ladite bobine 2a (resp.2b) est inhibée jusqu'à la prochaine coupure de la clé de contact. En parallèle à la coupure de l'injection pour les injecteurs concernés, on inhibe également la régulation de richesse pour les injecteurs de carburant restant activés et on interdit la purge du canister. Les valeurs cl, c2 et S sont calibrées en fonction du moteur concerné par des mesures préalables au banc d'essai. La valeur S est généralement choisie de façon à permettre le plus grand nombre possible, on peut prendre par exemple la valeur 65536 qui correspond à la saturation d'une variable de 16 bits. La valeur cl est choisie de façon à limiter rapidement les dommages causés au moteur et notamment aux dispositifs équipant sa ligne d'échappement lors de la défaillance d'une bobine. On peut, par exemple, convenir d'arrêter l'injection après qu'une panne est été observée sur une bobine pendant plus de 10 s consécutives à 3600 tr/mn, on a alors cl=110 (65536/600). La valeur c2 est, elle, choisie de façon à discriminer les pannes affectant les bobines de façon erratique et a priori sans conséquences 9 2782540 majeures pour le moteur des pannes plus sérieuses. On peut, par exemple, convenir qu'une panne affectant une bobine tout les 25 tr soit sans incidence sur le moteur, on a alors c2=4 (110/24). Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. 2782540 REVENDICATIONS [1] Procédé de commande d'un moteur à combustion interne et allumage commandé par lequel on suspend l'alimentation en carburant d'une chambre de combustion dès que cette dernière est le siège de ratés de combustion, caractérisé en ce que la suspension de l'alimentation en carburant n'est opérée que si l'on observe un nombre donné de ratés de combustion pendant un laps de temps donné. [2] Procédé de commande d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en qu'au moins une fois par cycle moteur on observe grâce à des moyens de détection appropriés l'éventuelle survenue de raté de combustion dans ladite chambre de combustion du moteur, en ce qu'on réactualise alors le contenu d'un compteur CPT selon la formule de récurrence suivante: si un raté a été observé CPTi = CPTi-l + Cl sinon, c'est-à-dire si aucun raté n'a été observé CPTi = CPTi-l - C2, si CPTi-1 2 C2 CPTi = 0, si CPTi-l mélange carburé. O10