Brevet FR2843779A1 — publié le 20040227

i Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de fonctionnement d'un moteur à combustion interne ayant au moins un injecteur entraîné par un actionneur piézoélectrique. L'invention concerne également un appareil de commande d'un moteur à combustion interne ayant au moins un injecteur entraîné par un actionneur piézoélectrique. Etat de la technique Dans les systèmes d'injection actuels équipés d'actionneurs 10 piézoélectriques pour commander les injecteurs, on rencontre des dispersions considérables de la possibilité de course (ou capacité de déplacement) des actionneurs piézoélectriques. Ces différences font que les divers injecteurs peuvent avoir des caractéristiques de débit variant fortement les unes des autres malgré une commande identique. En particulier de fortes 15 différences de ce type peuvent créer des difficultés pour le démarrage du moteur à combustion interne. La situation est encore plus difficile pour des temps de fonctionnement prolongés de l'actionneur piézoélectrique. En effet, l'actionneur perd des couches actives au cours du temps de sorte de 20 l'action d'entraînement qu'il crée et ainsi les caractéristiques de débit de l'injecteur peuvent être réduites ou détériorées. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé de fonctionnement du type défini ci-dessus pour permettre un démarrage 25 garanti du moteur à combustion interne malgré les propriétés différentes des actionneurs piézoélectriques. Exposé de l'invention et avantages A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que pendant une phase de démarrage à froid 30 du moteur à combustion interne, on augmente le signal de commande de l'actionneur piézoélectrique d'un coefficient d'augmentation, prédéterminé. Le coefficient d'augmentation est choisi pour avoir dans tous les cylindres du moteur un mélange permettant une combustion en particulier dans des conditions de démarrage à froid. Du fait des disper35 sions déjà évoquées pour les possibilités de déplacement des actionneurs piézoélectriques et des caractéristiques de débit différentes qui résultent pour les injecteurs, il peut arriver que certains cylindres fonctionnent avec un mélange riche (X 1), mélange formé d'air et de carburant. Cela n'est pas déterminant au démarrage du moteur à combustion interne dans la mesure o tous les cylindres reçoivent un mélange susceptible d'être allumé pour garantir le démarrage du moteur à combustion interne. s L'augmentation du signal de commande selon l'invention est particulièrement avantageuse lors de la première mise en route du moteur à combustion interne car à ce moment on ne dispose d'aucune information concernant les possibilités de déplacement différentes des actionneurs ou des caractéristiques de débit des différents injecteurs. Pen10 dant la suite du fonctionnement du moteur, les valeurs d'adaptation ou de compensation que l'on détermine pour compenser les différentes déviations individuelles des injecteurs peuvent une fois le démarrage à froid réussi ou après une première mise en route réussie, être enregistrées dans une mémoire non volatile d'un appareil de commande du moteur à com15 bustion interne comme par exemple une mémoire EEPROM ou une mémoire RAM alimentée par la batterie. Toutefois les valeurs d'adaptation enregistrées dans la mémoire non volatile peuvent être perdues et c'est pourquoi selon une autre variante du procédé de l'invention, on augmente le signal de commande 20 fourni par l'appareil de commande à l'actionneur piézoélectrique après une coupure de courant et/ou une perte des valeurs d'adaptation enregistrées en mémoire. Comme déjà indiqué, on peut envisager de déterminer les valeurs de compensation ou d'adaptation pendant la suite du fonctionne25 ment du moteur à combustion interne c'est-à-dire après la phase de démarrage à froid. Pour garantir la transition entre la phase de démarrage à froid et la phase de fonctionnement normale du moteur à combustion interne, l'invention propose de conserver l'augmentation du signal de commande jusqu'à ce que soit activée l'adaptation du signal de commande qui 30 s'effectue en dehors de la phase de démarrage à froid. Il est également très avantageux d'intégrer le coefficient d'augmentation selon l'invention dans une régulation de réchauffage existante du moteur à combustion interne ce qui évite tout moyen supplémentaire pour tenir compte du coefficient d'augmentation au démar35 rage à froid. Cela permet de combiner le coefficient d'augmentation par exemple comme d'autres coefficients de correction par multiplication avec un signal de commande normal ou un signal de commande déjà corrigé autrement. Selon l'invention on choisit la valeur du coefficient d'augmentation dans une plage comprise entre environ 100 % et environ 150 %. Il est particulièrement avantageux selon un autre mode de réalisation de l'invention d'appliquer ou de rendre applicable le coefficient 5 d'augmentation de sorte que ce coefficient d'augmentation puisse également être réglé après la première mise en route du moteur à combustion interne. L'invention concerne également un appareil de commande d'un moteur à combustion interne ayant au moins un injecteur entraîné 10 par un actionneur piézoélectrique et qui permet d'augmenter d'un coefficient d'augmentation prédéterminé le signal de commande de l'actionneur piézoélectrique pendant la phase de démarrage à froid du moteur à combustion interne. L'invention concerne également un programme d'ordinateur 15 pour l'appareil de commande d'un moteur à combustion interne pour l'exécution du procédé selon l'invention sous forme de programme d'ordinateur pour commander l'actionneur piézoélectrique entraînant l'injecteur. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, 20 le programme d'ordinateur est enregistré dans un support de mémoire électrique en particulier une mémoire flash ou une mémoire morte ROM. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un mode de réalisation d'un moteur à combustion interne selon l'invention; - la figure 2 montre un injecteur du moteur à combustion interne de la figure 1; - la figure 3 montre un mode de réalisation du procédé de fonctionne30 ment selon l'invention. Description d'un mode de réalisation Le procédé selon l'invention représenté schématiquement à la figure 3 dans un ordinogramme est appliqué à un moteur à combustion interne 10 représenté par un bloc en traits mixtes à la figure 1, montrant 35 des injecteurs 30a, 30b, 30c. Les injecteurs 30a, 30b, 30c injectent du carburant d'un collecteur de carburant 26 (figure 1) directement dans la chambre de combustion 32a, 32b, 32c des cylindres 33a, 33b, 33c du moteur à com- bustion interne 10. L'appareil de commande 34 assure la commande des injecteurs 30a, 30b, 30c. La structure précise des injecteurs 30a, 30b, 30c est donnée à la figure 2 pour un exemple d'injecteur 30. Chacun des injecteurs 30a, 30b, 30c comporte un actionneur piézoélectrique 58 entraînant une aiguille 44 de l'injecteur associé 30. L'aiguille d'injecteur 44 se déplace suivant un mouvement de va et vient entre une position d'ouverture et une position de fermeture (non représentées) pour commander une quantité de carburant à injecter par 10 l'injecteur 30. L'organe d'actionnement piézoélectrique 58 reçoit un signal de commande de l'appareil de commande 34 (figure 1) du moteur à combustion interne 10. La course parcourue par l'aiguille d'injecteur 44 pendant la commande est appelée course de l'aiguille. Comme on rencontre des dispersions considérables de possibilités de course pour les actionneurs piézoélectriques 58, on aura des courses très différentes pour les différentes aiguilles 44 des différents injecteurs 30a, 30b, 30c (voir figure 1) lorsqu'on applique le même signal de commande aux actionneurs piézoélectriques 58; ces courses différentes 20 se traduiront par des conditions de passage différentes pour les injecteurs 30a, 30b, 30c qui se répercuteront de manière négative sur le fonctionnement et en particulier sur le démarrage du moteur à combustion interne 10. En particulier lors de la mise en route du moteur à com25 bustion interne 10 on n'aura pas d'informations concernant les possibilités de courses différentes des actionneurs 58 des différents injecteurs 30a, b, 30c du moteur à combustion interne 10. C'est pourquoi lors de la première mise en route du moteur à combustion interne 10 on augmente d'un coefficient d'augmentation 30 prédéterminé, selon l'invention, le signal de commande appliqué aux actionneurs piézoélectriques 58. Pour cela selon la figure 3, dans l'étape 100 on vérifie si le démarrage du moteur à combustion interne 10 (figure 1) est une première mise en route ou une nouvelle mise en route, par exemple après une répa35 ration ou l'échange d'un ou plusieurs injecteurs 30 du moteur 10. Si cela est le cas, dans l'étape 115, on augmente le signal de commande. Dans l'étape suivante 120, on a finalement l'injection. L'augmentation 115 du signal de commande fait que l'organe d'actionnement 58 (figure 2) offrant une possibilité de course relativement réduite, pourra actionner l'aiguille avec une course suffisamment grande dans l'injecteur 30 concerné de façon à injecter lors du 5 premier démarrage du moteur 10 (figure 1) la quantité de carburant nécessaire dans la chambre de combustion 32. La limite supérieure du coefficient d'augmentation se définit par les actionneurs 58 du moteur à combustion interne 10 ayant une possibilité de course normale ou une course supérieure à la moyenne qui dès 0o la commande sans appliquer de coefficient d'augmentation permettent d'injecter une quantité suffisante de carburant. Habituellement, le coefficient d'augmentation représente entre 110 % et 120 %. De façon générale, on peut avoir des valeurs entre 100 % et 150 %. Le coefficient d'augmentation est prédéterminé libre15 ment et il se définit habituellement par des analyses statistiques d'un grand nombre d'injecteurs de façon à garantir la combustion du carburant injecté dans le plus grand nombre de cylindres 33 du moteur à combustion interne 10. Dès que le moteur 10 atteint une température de fonction20 nement supérieure à 60 C une fois le démarrage réussi, l'appareil de commande 34 du moteur 10 lance une procédure d'adaptation commandée (non représentée) pour déterminer les possibilités de course différentes des différents actionneurs piézoélectriques 58 des injecteurs 30a, 30b, 30c. A la fin de la procédure d'adaptation, on aura des valeurs de com25 pensation pour commander les actionneurs 58 en tenant compte des possibilités de courses différentes de ceux-ci. Ensuite on pourra toujours utiliser ces valeurs de compensation car elles son enregistrées dans une mémoire non volatile de l'appareil de commande 34. Ainsi dès le démarrage suivant du moteur à 30 combustion interne 10, on aura une commande individuelle des différents actionneurs piézoélectriques 58 et ainsi il sera inutile d'augmenter 115 le signal de commande avec le coefficient d'augmentation. Dans ce cas, c'est-à-dire lorsqu'il ne s'agit pas de la première mise en route du moteur à combustion interne 10 et si l'appareil de 35 commande 34 contient déjà des valeurs de compensation, on exécute dans l'étape 110 une interrogation pour vérifier si les valeurs de compensation enregistrées sont effectivement disponibles ou si elles ont par exemple été effacées. Si l'on dispose de valeurs de compensation, on passe à l'étape 120 qui correspond à l'injection comme déjà décrit. Ensuite, on complète le cas échéant ou on renouvelle les valeurs de compensation existantes. Si l'on ne dispose pas de valeurs de compensation, on passe de l'interrogation 110 à l'étape 115. Dans l'étape 115 on augmente le signal de commande suivant le coefficient d'augmentation. Selon un autre mode de réalisation du procédé de l'invention, le coefficient d'augmentation est intégré dans la régulation de 10 réchauffage du moteur à combustion interne 10 qui est déjà prévu et est commandée par exemple par l'appareil de commande 34. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'opération d'adaptation nécessaire à l'obtention des valeurs de compensation s'effectue également après la désactivation de l'augmentation selon 15 l'invention du signal de commande par le coefficient d'augmentation et cette opération se poursuit suffisamment longtemps pour garantir une détermination correcte non influencée par le coefficient d'augmentation des valeurs de compensation associées aux différents actionneurs piézoélectriques 58. Globalement le procédé selon l'invention et un appareil de commande 34 correspondant ou un programme d'ordinateur pour l'appareil de commande 34 garantissent le démarrage du moteur à combustion interne 10 même dans des circonstances différentes en particulier pour des possibilités de course différentes des divers actionneurs piézoé25 lectriques 58 associés aux injecteurs 30. Comme le coefficient d'augmentation est intégré et appliqué à une régulation de réchauffage, existante, le procédé proposé constitue une solution simple et sre de première mise en route du moteur à combustion interne 10. Comme la première mise en route du moteur à combustion interne 10 se fait habituellement pendant la fabrication, le procédé proposé permet également de réduire le cot de fabrication en supprimant des opérations de réglage ou de calibrage souvent difficiles et longues. REVENDICATIONS 1 ) Procédé de fonctionnement d'un moteur à combustion interne (10) ayant au moins un injecteur (30) entraîné par un actionneur piézoélectrique (58) , caractérisé en ce que pendant une phase de démarrage à froid du moteur à combustion interne (10) , on augmente (115) le signal de commande de l'actionneur piézoélectrique (58) d'un coefficient d'augmentation, prédéterminé. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on augmente (115) le signal de commande lors de la première mise en route du moteur à combustion interne (10). 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' après une coupure de courant et/ou perte des valeurs d'adaptation mises en mémoire dans un appareil de commande (34) fournissant le signal de commande appliqué à l'actionneur piézoélectrique (58) on augmente (115) 20 le signal de commande. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on augmente (115) le signal de commande jusqu'à ce que soit activée une 25 adaptation du signal de commande qui se déroule en dehors de la phase de démarrage à froid. ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on intègre le coefficient d'augmentation dans une régulation existante de réchauffage du moteur à combustion interne (10). 6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coefficient d'augmentation est choisi dans une plage de valeurs comprises entre 100 % et environ 150 %. 7 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coefficient d'augmentation est applicable. 8 ) Appareil de commande (34) d'un moteur à combustion interne (10) 5 ayant au moins un injecteur (30) entraîné par un actionneur piézoélectrique (58), caractérisé en ce que pendant une phase de démarrage à froid d'un moteur à combustion interne (10), le signal de commande de l'actionneur piézoélectrique (58) est 10 augmenté (115) d'un coefficient d'augmentation prédéterminé.