Brevet FR2819293A1 — publié le 20020712

Etat de la technique La présente invention concerne un procédé et un dispositif de commande d'un moteur à combustion interne selon lequel on prédé- termine un signal de commande d'un actionneur, notamment d'un ac- s tionneur déterminant la quantité de carburant à injecter, à partir de caractéristiques de fonctionnement, et, partant d'une grandeur de vieillis- sement on détermine une valeur de correction du signal de commande. On connaît un tel procédé et un tel dispositif de commande d'un moteur à combustion interne selon le document DE 3 510 216. Ce o10 document décrit un signal de commande d'un actionneur ou organe d'actionnement de dosage dans une pompe d'injection qui est corrigé en fonction de la durée de fonctionnement. La durée de fonctionnement du moteur à combustion interne est appliquée à un champ de caractéristi- ques de vieillissement et selon la durée de fonctionnement, on en extrait une valeur de correction à l'aide de laquelle on forme une correction dé- pendant des caractéristiques de fonctionnement pour corriger le signal de commande. Cette procédure ne peut tenir compte que des effets qui dé- pendent de la durée de fonctionnement. Avantages invention La présente invention concerne un procédé du type défini ci-dessus caractérisé en ce que pour former la valeur de correction on pondère au moins une déviation maximale avec la grandeur de vieillisse- ment. L'invention concerne également un procédé du type défini ci-dessus, selon lequel on prédéfinit la grandeur de vieillissement à partir du nombre d'injections par unité de temps/ou d'une pression de carburant. Le procédé selon l'invention permet de compenser dans une très large mesure les effets du vieillissement. Le nombre des injections et/ou la pression du carburant au moment de l'injection sont intégrés dans la durée de fonctionnement car pour certains états de fonctionne- ment, il résulte des effets de vieillissement différents. Selon l'invention, il est constaté en particulier que la durée et/ou le nombre d'injections a une influence considérable sur le vieillissement. On a reconnu en outre que la pression du carburant au moment de l'injection a une influence impor- tante. Dans un système à rampe commune, il s'agit alors de la pression dans la rampe. Cette procédure permet de tenir compte du type de con- duite. Comme pour former la valeur de correction on pondère au moins'une déviation maximale avec la grandeur de vieillissement, on réa- lise une correction très précise et très souple des effets de vieillissement. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé comprenant des moyens prédéterminant un signal de commande pour un actionneur, notamment un actionneur déterminant la quantité de carburant à injecter, qui, en partant de paramètres de fonctionnement et à partir d'une grandeur de vieillissement, déterminant une valeur de correction du signal de commande, caractérisé par des 0o moyens qui pondèrent au moins une déviation maximale avec la grandeur de vieillissement pour former la valeur de correction. Suivant une autre caractéristique du dispositif, des moyens prédéterminent la grandeur de vieillissement à partir du nombre d'injections par unité de temps et/ou d'une pression de carburant. Selon d'autres caractéristiques avantageuses on prédéter- mine des déviations maximales différentes pour des points de fonctionne- ment différents. En outre selon une autre caractéristique on prédétermine des pondérations différentes pour les divers points de fonctionnement sui- vant la grandeur de vieillissement. Et selon une caractéristique avantageuse on prédétermine la grandeur de vieillissement à partir de la pression de carburant et/ou du nombre d'injections par unité de temps. La présente réalisation sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma par bloc du procédé de l'invention, - la figure 2 est un schéma par bloc de la détermination de la grandeur de vieillissement. Description des exemples de réalisation La description sera décrite ci-après à titre d'exemple pour un injecteur à rampe commune d'un moteur diesel. Le procédé selon l'invention n'est pas limité à cette application; il peut s'utiliser également pour d'autres actionneurs. En particulier il peut s'utiliser pour des ac- tionneurs de dosage de carburant. Il s'agit notamment d'actionneurs qui fixent la quantité de carburant injectée à l'aide d'une électrovanne/ou d'un actionneur piezo électrique. De tels actionneurs sont, par exemple, utilisés dans les com- bustions internes pour commander la quantité de carburant à injecter. C'est ainsi que des électrovannes appropriées commandent le début de l'injection et la fin de l'injection de pompes distributrices, d'ensembles pompe/base, le système à rampe commune et autres systèmes de dosage de carburant. En particulier, dans le cas d'injecteurs utilisés dans des systèmes à rampe commune, on rencontre un vieillissement qui conduit à ce que la quantité de carburant dosée par les injecteurs pour un signal de commande constant et/ou une durée de commande constante, diminue en fonction de la durée de vie de l'injecteur. Dans les actionneurs dans lesquels le vieillissement est prévisible, on compense à l'aide de la procé- dure décrite ci-après. L'organe d'actionnement porte la référence 100. Il reçoit un signal AD par un point de combinaison 105. Ce signal fixe la durée de commande de l'actionneur et ainsi la quantité de carburant injectée. La première entrée du point de combinaison 105 reçoit un signal ADO d'une commande 110. Cette commande 110 définit le signal de commande ADO à partir des différentes paramètres de fonctionnement comme par exemple le régime du moteur à combustion interne/ou la demande du conducteur, cette demande étant détectée par exemple à partir de la pédale d'accélérateur. La seconde entrée du point de combinaison 105 reçoit un signal de correction K d'un sélecteur 120. Le sélecteur 120 reçoit les si- gnaux de la commande 110 et les signaux K2 d'un point de combinaison 130 ainsi que les signaux K2B d'un point de combinaison 140. La première entrée du point de combinaison 130 reçoit un signal de sortie K1 venant d'un point de combinaison 132. La seconde en- tre du point de combinaison 130 reçoit le signal de sortie d'un moyen pré- déterminant la tolérance 133. Le point de combinaison 130 combine les deux signaux K1 et le signal de sortie du moyen prédéterminant la tolé- rance 133. Cette combinaison se fait de préférence par voie additive. La seconde entrée du point de combinaison 132 reçoit le signal de sortie d'un moyen de prédétermination 134 qui prédétermine un signal y compris la déviation maximale possible MAX. La première entrée du point de combi- naison 132 reçoit le signal de sortie K0 d'un moyen prédéterminant la pondération 135 également appelée caractéristique de pondération 135. Le point de combinaison 132 combine le signal K0 du moyen de prédétermi- nation de pondération 135 et le signal de sortie du moyen de prédétermi- nation 134 en procédant par multiplication. La caractéristique de pondé- ration 135 est combinée à une grandeur de vieillissement D concernant la durée de fonctionnement fournie par un détecteur de durée de fonction- nement 136. s La première entrée du point de combinaison 140 reçoit un signal de sortie Klb d'un point de combinaison 142. La seconde entrée du point de combinaison 140 reçoit le signal de sortie d'un moyen prédéter- minant la tolérance 143. Le point de combinaison 140 combine les deux signaux Klb et le signal de sortie du moyen de prédétermination à la tolé- rance 143 en procédant de préférence par addition. La seconde entrée du point de combinaison 142 reçoit le signal de sortie d'un moyen de prédé- termination 144; celui-ci prédétermine un signal relatif à la déviation maximale possible MAX. La première entrée du point de combinaison 142 reçoit le signal de sortie KOb d'une caractéristique de pondération 145. Le point de combinaison 142 combine le signal KOb du moyen prédétermi- nant la pondération 145 et le signal de sortie du moyen de prédétermina- tion 144 de préférence en procédant par multiplication. La caractéristique de pondération 145 est combinée à une grandeur de vieillissement D rela- tive à la durée de fonctionnement fournie par un détecteur de durée de fonctionnement 136. En variante, à la place de la caractéristique de pon- dération 145 on peut également utiliser la caractéristique de pondération 135. L'installation décrite ci-dessus fonctionne de la manière suivante: la structure représentée à la figure 1 sert à calculer une valeur de correction K avec un signal ADO qui corrige la durée de commande de l'injecteur. La correction se fait de préférence au point de combinaison 105 par voie additive. En variante ou en complément, on peut également pré- voir une correction par voie multiplicative. De plus, on peut également corriger de manière appropriée des signaux à partir desquels on calcule la durée de commande de l'injecteur. La valeur de correcteur K se détermine de la manière sui- vante: le détecteur de durée de fonctionnement 136 fournit un signal D caractérisant la durée de fonctionnement et/ou le vieillissement. Ce signal arrive sur la caractéristique de la pondération 135 qui caractérise le com- portement de l'injecteur pendant son fonctionnement. Lorsque, par exem- ple, en fonction de la durée de vie, la quantité de carburant injectée diminue, la caractéristique de pondération contient alors une valeur crois- sante en fonction du temps. La valeur augmente de préférence entre la valeur 0 et la valeur 1. La caractéristique de pondération tient compte du compor- tement des injecteurs en fonction du temps. Ce comportement est prati- quement le mêIme pour tous les injecteurs. Pour une réalisation simple, la caractéristique de pondération est une fonction exponentielle. Cette grandeur K0 caractérisant le comportement dans le temps est multipliée au point de combinaison 132 par la déviation maxi- male MAX. Cette déviation maximale MAX indique l'importance de la dé- viation maximale par rapport à la valeur finale. Cette valeur MAX indique de quelle valeur change la quantité injectée à cause du vieillissement pen- dant la durée de vie. Cette valeur est déterminée de préférence pour cha- que groupe séparé ou pour un groupe déterminé d'injecteurs. Ensuite au point de combinaison 130, on ajoute une autre valeur de correction à la valeur de correction K1 ainsi obtenue; cette va- leur de correction ajoutée règle de préférence la déviation individuelle des différents injecteurs par rapport à la valeur moyenne de tous les injec- teurs. Cette valeur tient compte notamment de la tolérance de l'injecteur. A la suite du point de combinaison 130, on dispose de la valeur de correc- tion K2. Dans le cas d'une réalisation préférentielle, on peut sup- primer cette prise en compte de la tolérance des injecteurs ou la prendre en compte en déterminant la valeur MAX. Dans le mode de réalisation présenté, il est avantageux que les deux composantes d'erreur caractérisant le comportement dans le temps et la déviation de tolérance des injecteurs, soient prises en compte séparément pour chaque injecteur. Dans un mode de réalisation simple, on utilise directement cette valeur de correction K2 comme grandeur de correction K. Pour ce mode de réalisation particulièrement avantageux, on utilise des valeurs de correction différentes pour les différents points de fonctionnement. Une seconde valeur de correction K2b est appliquée à la sortie du point de combinaison 140. Cette valeur est définie en fonction des blocs 142 à 145. Le sélecteur 120 sélectionne les valeurs de correction K2 ou K2b selon l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne et transmet cette valeur comme valeur de correction K. Pour évaluer l'état de fonctionnement, le sélecteur 120 utilise de préférence le régime du moteur à combustion interne, à quantité de carburant injectée et/ou une valeur caractérisant ces grandeurs. Pour cela le sélecteur 120 utilise les gran- deurs ou paramètres de fonctionnement qui lui sont transmis par la commande 110. Comme représenté à la figure 1, on peut distinguer entre seulement deux états de fonctionnement ou encore tenir compte d'un grand nombre de zones d'état de fonctionnement. En variante, on peut également prévoir de déterminer les valeurs de correction d'au moins trois points de fonctionnement et partant de ceux-ci de calculer un champ de correction. Ce champ de correction sert alors à effectuer les corrections. A la figure 1 on a représenté la correction dans le cas d'un injecteur. De préférence pour chaque injecteur, on prévoit une correction. Cela signifie que l'on peut prévoir une déviation maximale 134 et une tolé- rance 133 pour chaque injecteur. Dans un développement particulière- ment avantageux, il est même prévu de prédéterminer également la caractéristique de pondération 135, individuellement pour chaque injec- teur. De plus, on détermine individuellement la grandeur de vieillissement D pour chaque injecteur. Cela permet lorsqu'on remplace un injecteur, par exemple le défectueux, de remettre à zéro la grandeur de vieillisse- ment. Grâce à la correction individuelle pour chaque cylindre, on ne peut échanger les différents injecteurs défectueux. Dans le cas le plus simple, on détermine la durée de fonc- tionnement d'un compteur d'heures de fonctionnement ou d'un compteur kilométrique. Cette possibilité peut s'appliquer notamment dans les pro- fils de charges connues, par exemple pour les moteurs stationnaires, les camions effectuant de longs parcours. Pour les véhicules à profil de char- ges inconnues, l'état kilométrique et le compteur d'heures de fonctionne- ment ne donnent pas de signal fiable caractérisant le vieillissement des injecteurs. Selon l'invention, on a constaté que le vieillissement des injecteurs dépend de la fréquence de l'actionnement, c'est-à-dire du nom- bre d'injections et de la pression du carburant qui règne. Cela signifie que le vieillissement des injecteurs est déterminé principalement par le type de conduite du conducteur. Selon l'invention, pour compenser les effets de vieillisse- ment lors de la mesure, on détermine, pour chaque contrôle, l'importance de la variation de la quantité en fonction de la durée de vie. La déviation maximale déterminée est enregistrée dans l'appareil de commande comme valeur MAX et pondérée à l'aide d'un coefficient K0 dépendant de la gran- deur de vieillissement D. La tolérance liée à la fabrication de l'injecteur est additionnée et est ainsi disponible pour ce point de fonctionnement d'un injecteur, en tenant compte de la grandeur de vieillissement et de la valeur de correction K2 obtenue individuellement pour chaque valeur de tolé- rance. Le calcul de ces données est effectué pour chaque point de fonctionnement et chaque injecteur. L'utilisation des différentes valeurs de correction se fait de préférence pour qu'en partant des valeurs de correc- o tion d'au moins trois points de fonctionnement, on sous-tend un champ de correction à partir duquel on extrait les valeurs déterminées pour les différents points de fonctionnement. Pour saisir la grandeur de vieillissement, on détecte le nombre d'injections et dans le cas de l'injection, on détecte la pression du carburant et pour un système à rampe commune il s'agit de la pression de la rampe. Pour cela, on détermine le nombre des injections dans une trame fixe et on pondère avec la pression de la rampe. La saisie se fait de préférence dans la même trame de temps que celle dans laquelle on dé- tecte la pression de la rampe. La grandeur de vieillissement ainsi obtenue est une mesure du vieillissement et est additionnée au cours d'un cycle de fonctionnement. A la fin du cycle de fonctionnement, on enregistre l'ancienne grandeur de vieillissement et la nouvelle grandeur de vieillisse- ment comme somme dans l'appareil de commande pour que, partant de la valeur ainsi enregistrée lors du démarrage suivant, on calcule la valeur de correction. En variante, déjà pendant le fonctionnement on peut saisir en continu le vieillissement et l'utiliser pour le calcul des valeurs de cor- rection. Lorsqu'on remplace un injecteur dans le cadre d'une opéra- tion d'entretien ou d'une réparation, à l'aide d'un testeur de service, on peut remettre à zéro la grandeur de vieillissement ou la fixer sur une va- leur prédéterminée. La figure 2 montre une structure correspondante pour dé- terminer la grandeur de vieillissement D. Les éléments déjà décrits à la fig. 1 portent les mêmes références que ci-dessus. Dans l'élément de mé- moire 200 on enregistre la grandeur de vieillissement D actuelle. Cette grandeur de vieillissement indique la durée avec laquelle l'injecteur res- pectif fonctionne. Cela donne la durée avec laquelle l'injecteur a fonction- né depuis sa fabrication/ou depuis une réparation de base. La grandeur de vieillissement D est envoyée pour correction de la durée de commande de la caractéristique de pondération 135 de la fig. 1. D'autre part, cette grandeur de vieillissement D arrive au point d'addition 210. La seconde entrée du point d'addition 210 reçoit le signal DN qui est le signal de sortie du point de sommation 220. Le point de sommation 220 reçoit un signal d'un champ de caractéristique 230. Le champ de caractéristique 230 traite le signal de commande des injecteurs AD, fourni par la commande 110 et un signal de pression P d'un capteur de pression. La pression 240 fournit un signal P concernant la pression du carburant. Dans le système à rampe commune, on utilise la pression qui y est mesurée par le capteur de la pression de carburant dans la rampe. Le signal AD sert à saisir le nombre d'injections dans un certain intervalle de temps. Les deux grandeurs concernant le nombre d'injections par intervalle de temps de la pression de la rampe sont appliquées au champ de caractéristiques 230; partant de ces deux signaux, on détermine une grandeur de vieillissement qui est intégrée par l'additionneur 220 sur une certaine période pour donner le signal DN. Le signal de sortie DA du point de combinaison 210 arrive par un moyen de commutation 250 à l'élément de mémoire 220. La se- conde entrée du moyen de commutation reçoit le signal de sortie d'un moyen externe 260 donnant la durée de fonctionnement. Le moyen de commutation 250 est réalisé pour que la pré sommation de la grandeur de vieillissement par l'additionneur 220, le si- gnal de sortie du point de combinaison 210 soit enregistré dans l'élément de mémoire 200. Si un moyen externe 260 de durée de fonctionnement donne un signal, celui-ci est appliqué directement par le moyen de com- mutation à l'élément de mémoire. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de commande d'un moteur à combustion interne selon lequel on prédétermine un signal de commande d'un actionneur, notamment d'un actionneur déterminant la quantité de carburant à injecter, à partir de caractéristiques de fonctionnement, et partant d'une grandeur de vieillissement on détermine une valeur de correction du signal de com- mande, caractérisé en ce qu' on prédéfinit la grandeur de vieillissement à partir du nombre d'injections par unité de temps/ou d'une pression de carburant. 2 ) Procédé de commande d'un moteur à combustion interne selon la re- vendication 1, caractérisé en ce que pour former la valeur de correction on pondère au moins une déviation maximale avec la grandeur de vieillissement. 3 ) Procédé de commande d'un moteur à combustion interne selon la re- vendication 1, caractérisé en ce qu' on prédétermine des déviations maximales différentes pour des points de fonctionnement différents. 4 ) Procédé de commande d'un moteur à combustion interne selon la re- vendication 1, caractérisé en ce qu' on prédétermine des pondérations différentes pour les divers points de fonctionnement suivant la grandeur de vieillissement. 5 ) Procédé de commande d'un moteur à combustion interne selon la re- vendication 1, caractérisé en ce qu' on effectue en outre une autre correction. 6 ) Procédé de commande d'un moteur à combustion interne selon la re- vendication 1, caractérisé en ce qu' on prédétermine la grandeur de vieillissement à partir de la pression de carburant et/ou du nombre d'injections par unité de temps. 7 ) Dispositif de commande d'un moteur à combustion interne, compre- nant des moyens prédéterminant un signal de commande pour un action- neur, notamment un actionneur déterminant la quantité de carburant à injecter, en partant de paramètres de fonctionnement, et qui à partir d'une grandeur de vieillissement, déterminent une valeur de correction du signal de commande, caractérisé par des moyens qui prédéterminent la grandeur de vieillissement à partir du nombre d'injections par unité de temps et/ou d'une pression de carbu- rant. 8 ) Dispositif de commande d'un moteur à combustion interne selon la revendication 7, caractérisé par des moyens qui pondèrent au moins une déviation maximale avec la gran- deur de vieillissement pour former la valeur de correction.