Brevet FR2848253A1 — publié le 20040611

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé et un dispositif de commande d'un système de dosage de carburant d'un moteur thermique, dont la durée de commande d'au moins un injecteur à com5 mande électrique fixe la quantité de carburant injectée, avec des moyens qui déterminent pour des états de fonctionnement donnés, la durée de commande minimale pour laquelle du carburant continue juste d'être injecté, et dont on augmente ou on diminue la durée de commande à partir d'une valeur de départ et on enregistre comme du10 rée de commande minimale celle pour laquelle se produit une variation d'un signal. Etat de la technique On connaît un procédé et un dispositif de commande d'un système de dosage de carburant d'un moteur à combustion interne 15 par exemple selon le document DE 199 45 618 Ai. Dans ce procédé connu, la durée de la commande fixe au moins la dose de carburant à injecter par un injecteur à commande électrique. Dans certains états de fonctionnement on détermine la durée de commande minimale à laquelle on injecte encore du carburant. Partant d'une valeur de départ, 20 on augmente ou on diminue la durée de commande. La durée de commande à laquelle se produit une variation d'un signal caractérisant l'injection sera enregistrée comme durée de commande minimale. Ce procédé permet de corriger la dérive de la dose injectée en fonction de la durée de vie de l'injecteur au niveau de la préinjection. Selon le document DE 102 15 610 non publié antérieurement, on connaît un système et un procédé pour corriger le comportement à l'injection d'injecteurs. Selon ce document, pour augmenter la quantité de produit fournie on effectue une compensation de la dose produite par chaque injecteur en plusieurs points de contrôle, par 30 exemple quatre points de contrôle, à savoir lors de la préinjection, lors du fonctionnement à vide, au point d'émission, et à la charge maximale. Cette compensation de la dose fournie par un injecteur est nécessaire car ces injecteurs présentent des champs de caractéristiques de doses différents dépendant de leur tolérance mécanique de fa35 brication. Un champ de dose représente la relation entre la dose ou quantité injectée, la pression de la rampe commune et la durée de commande. Il en résulte que malgré la commande définie de manière électrique, chacun des injecteurs remplit la chambre de combustion avec une quantité de carburant différente. Pour arriver à une consommation de carburant aussi réduite que possible en respectant les normes strictes concernant les gaz d'échappement, les injecteurs ne doivent présenter en fonctionnement que des tolérances très réduites quant à la dose injectée. Pour garantir des doses injectées avec des tolérances étroites pour les injecteurs, 10 après leur fabrication, on mesure les injecteurs en différents points de fonctionnement caractéristiques ou points de contrôle pour déterminer la dose qu'ils injectent et on les répartit en classes. Chaque classe doit être connue de l'appareil de commande du moteur pour le fonctionnement du moteur à combustion interne pour que la commande puisse 15 être adaptée à certaines caractéristiques de la classe, de manière spécifique aux injecteurs. Les informations de classes sont stockées pour l'injecteur, par exemple par différents codages comme par exemple le code à barres ou par les résistances de l'injecteur ou encore en un texte clair appliqué sur l'injecteur. Il est également possible de prévoir des possibilités de stockage électronique dans les injecteurs dans lesquels par exemple on enregistre l'information relative à la classe. L'appareil de commande peut extraire ces valeurs de l'injecteur par l'intermédiaire de l'interface et les utiliser pendant le fonctionnement suivant. Ce procédé de compensation de la dose fournie par un injecteur (IMA) représente en principe une mesure reposant sur un corrélation. Du fait des déviations quantitatives observées aux quatre points de contrôle, on conclut à des corrélations et à des extrapolations dans la dérive quantitative dans le champ de caractéristiques. 30 But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé et un dispositif permettant de compenser les doses fournies par les injecteurs, selon le type défini ci-dessus, de façon qu'en conservant ou en améliorant la qualité on diminue le temps nécessaire au procédé 35 pour compenser les doses fournies par les injecteurs. Exposé et avantages de l'invention Ce problème est résolu par un procédé selon l'invention, caractérisé en ce que dans au moins un état de fonctionnement du moteur thermique, partant d'une valeur de départ, on augmente ou on 5 diminue la durée de commande pour régler une vitesse de rotation constante du moteur thermique et on enregistre en mémoire la durée de commande pour laquelle s'établit une vitesse de rotation constante, cette durée étant enregistrée comme durée de commande minimale dans au moins un état de fonctionnement. Ce problème est également résolu par un dispositif de dosage de carburant d'un moteur à combustion interne du type défini cidessus, caractérisé par des moyens pour augmenter ou diminuer la durée de commande d'au moins un état de fonctionnement du moteur thermique de façon à régler une vitesse de rotation constante du moteur 15 thermique. L'idée de base de l'invention consiste à réduire le nombre de points de contrôle pour compenser la dose fournie par un injecteur et ainsi le temps nécessaire au contrôle de façon que dans au moins un état de fonctionnement du moteur à combustion interne, au point de 20 contrôle associé à cet état de fonctionnement on règle une vitesse de rotation constante en variant la quantité injectée. La durée de la commande pour laquelle s'établit une vitesse de rotation constante sera enregistrée comme durée de commande minimale au point de contrôle associé à cet état de fonctionnement. Cette procédure repose sur le fait 25 que, notamment dans les moteurs à combustion interne actuels, on a des conditions de friction, constantes, si bien que l'on atteint une vitesse de rotation constante avec une certaine dose injectée. Selon un développement préférentiel du procédé, la durée de commande minimale à laquelle, en modifiant la durée de commande, 30 on aura une vitesse de rotation constante, se détermine lorsque le moteur à combustion interne tourne au ralenti. Ce mode de réalisation a l'avantage important de pouvoir s'appliquer à des moteurs thermiques qui comportent un régulateur de ralenti. Un tel régulateur de ralenti permet de régler le régime de ralenti à une valeur constante. La durée 35 d'injection minimale ainsi fixée pour un régime de ralenti constant du moteur à combustion interne s'obtient alors par extrapolation de la durée d'injection minimale obtenue par compensation de la dose injectée, obtenue par extrapolation, de préférence au point d'émission du moteur thermique et cette valeur corrigée est enregistrée dans l'injecteur ou dans l'appareil de commande du moteur thermique. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention on effectue une compensation des doses fournies par les injecteurs aux points de contrôle suivants: préinjection, point d'émission, charge maximale. Un signal caractérisant l'injection peut être par exemple une grandeur caractéristique de l'irrégularité de rotation, le signal de sortie d'une sonde lambda ou le signal de sortie d'une sonde de courant ionique. De plus, on peut utiliser comme signal une grandeur d'une régulation de compensation de quantité ou de dose ou encore le signal de 15 sortie de la régulation de compensation de quantité, lui-même. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma d'une partie d'un système à rampe commune selon l'invention, - la figure 2 montre un ordinogramme d'un exemple de réalisation du procédé selon l'invention. Description de l'exemple de réalisation A la figure 1 on a représenté la partie haute pression d'un système d'injection à rampe commune et dans la suite de la description on limitera l'exposé aux composants principaux et à ceux nécessaires pour la compréhension de la présente invention. L'installation comprend une pompe à haute pression 10 30 reliée par une conduite de haute pression 12 à un accumulateur à haute pression (rampe commune) 14. L'accumulateur à haute pression 14 est relié par d'autres conduites haute pression à des injecteurs 18. Dans le présent schéma, on a représenté une conduite haute pression 16 et un injecteur 18. L'injecteur 18 est monté dans le moteur thermi35 que d'un véhicule. Le système représenté est commandé par un appareil de commande de moteur 20. L'appareil de commande de moteur 20 assure la commande suivante de l'injecteur 18. L'injecteur 18 est équipé d'une installation 22 pour mémoriser les informations concernant de manière individuelle cet injec5 teur 18. Ces informations mises en mémoire dans l'installation 22 peuvent être prises en compte par l'appareil de commande 20 du moteur pour avoir une commande chaque fois individuelle de chaque injecteur 18. Il s'agit de préférence, pour les informations, de valeurs de correction du champ de caractéristiques de dosage de l'injecteur 18. 10 L'installation 22 enregistrant les informations peut être une mémoire de données. Il peut également s'agir d'une ou plusieurs résistances électriques sous la forme d'un code barres, avec codage alphanumérique ou analogue ou encore d'un circuit semi-conducteur intégré à l'injecteur 18. L'appareil de commande de moteur 20 peut également comporter un 15 circuit intégré à semiconducteur pour traiter les informations enregistrées dans l'installation 22. La quantité ou dose injectée, fournie par chaque injecteur 18, est fixée en fonction de la pression dans la rampe commune à l'aide d'un champ de caractéristiques enregistré dans l'appareil de commande 20 de moteur 20. Le champ de caractéristiques comporte plusieurs points de fonctionnement (préinjection, ralenti, point d'émission, charge maximale) qui correspondent aux différents états de fonctionnement du moteur thermique. Au point de contrôle, on effectue chaque fois une compensation quantitative en procédant de manière connue. La quan25 tité ou dose injectée est définie par la durée d'injection de l'injecteur 18, c'est-àdire le temps compris entre le début et la fin de l'injection. Pour permettre de doser quantitativement le carburant dans la plage de fonctionnement connue du moteur thermique (champ de caractéristiques) et de l'injecteur 18, on fait une interpolation des 30 valeurs de compensation entre les points d'appui définis par les points de contrôle. Les valeurs d'équilibrage situées à l'extérieur des points d'appui définis par les points de contrôle sont obtenues par extrapolation. Le moteur thermique comporte un régulateur de ralenti 35 30 dont le signal de sortie est fourni à l'appareil de commande de mo- teur 20. Le régulateur de ralenti 30 permet de régler un régime de ralenti no, constant, du moteur thermique. Un procédé de compensation des quantités ou des doses qu'il n'est pas nécessaire d'exécuter à tous les points de fonctionnement décrits, sera expliqué ci-après en combinaison avec la figure 2. Tout d'abord dans l'étape Si0O on compense la dose fournie par l'injecteur (IMA) d'une manière connue en soi. Cette compensation de la dose fournie par l'injecteur ne se fait pas à tous les points de contrôle mais par exemple seulement aux trois points de con10 trôle suivants: préinjection, point d'émission et charge maximale. Le quatrième point de contrôle, à savoir le ralenti, sera déterminé ensuite dans l'étape S120 avec la valeur obtenue par la compensation de la dose fournie par l'injecteur, par extrapolation en tenant compte de corrélations connues, par exemple par extrapolation de la valeur IMA du 15 point d'émission. Cette valeur est tout d'abord stockée comme durée de commande minimale de ralenti. Puis dans l'étape S140 on règle un régime de ralenti constant no (vitesse de rotation de ralenti constante) par le régulateur de ralenti 30. Pour cela, pour des variations d'un régime de ralenti pré20 déterminé no, on modifie la durée de commande des injecteurs 18, c'està-dire qu'on augmente et/ou qu'on diminue cette durée jusqu'à atteindre le régime de consigne souhaité. Dans l'hypothèse qu'en particulier les conditions de frottement sont constantes, notamment dans le cas de moteurs thermiques neufs, le fait d'atteindre une vitesse de rotation de 25 consigne, constante, correspond à une certaine quantité injectée. On détermine ainsi la durée de commande à laquelle s'établit ce régime de ralenti no et on enregistre cette valeur comme durée de commande minimale du point de ralenti, par exemple dans l'injecteur 18 ou dans l'appareil de commande de moteur 20. On détermine de cette manière une valeur IMA du point de ralenti sans nécessiter une compensation de la dose de l'injecteur au point de ralenti. La description ci-dessus concerne la détermination de la valeur IMA du point de ralenti en déterminant la durée de commande 35 minimale pour un régime de ralenti constant et sa correction par extrapolation/corrélation a été décrite à partir du point d'émission de la valeur IMA. Mais il est évident que le procédé n'est pas limité à cette situation mais peut être déterminé en variante ou en complément par d'autres points de contrôle IMA de la manière décrite ci-dessus en ré5 glant un régime constant et en corrigeant par extrapolation/correction en partant des points de contrôle IMA. Sur le strict plan du principe, le point de contrôle pour déterminer la durée de commande minimale peut être enregistré par le réglage d'une vitesse de rotation constante en un point quelconque du champ de caractéristiques. Cela permet par exem10 ple de compenser une seconde préinjection et d'augmenter d'autant la qualité de l'équilibrage de l'injecteur. REVEND I CATI ONS 10) Procédé de commande d'un système de dosage de carburant d'un moteur thermique, selon lequel la durée de commande d'au moins un injecteur à commande électrique fixe la quantité de carburant à injec5 ter, et dans certains états de fonctionnement on détermine d'abord les durées minimales de commande pour lesquelles on injecte juste encore du carburant, caractérisé en ce que dans au moins un état de fonctionnement du moteur thermique, par10 tant d'une valeur de départ, on augmente ou on diminue la durée de commande pour régler une vitesse de rotation constante du moteur thermique et on enregistre en mémoire la durée de commande pour laquelle s'établit une vitesse de rotation constante, cette durée étant enregistrée comme durée de commande minimale dans au moins un état 15 de fonctionnement. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les durées de commande minimales auxquelles du carburant est encore 20 injecté se déterminent en ce qu'on augmente ou on diminue les durées de commande jusqu'à avoir une variation d'un signal caractérisant une injection et on enregistre ces durées de commande comme durées de commande minimales (compensation des quantités injectées). 30) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal caractérisant l'injection est l'un ou plusieurs des signaux suivants: une grandeur caractéristique de l'irrégularité de rotation, le signal de sortie d'une sonde lambda, le signal de sortie d'une sonde à 30 courant ionique, une grandeur de la régulation de compensation de dose, le signal de sortie de la régulation de compensation de dose. 4 ) Procédé selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu' on effectue une compensation des doses fournies par les injecteurs aux points de contrôle suivants: préinjection, point d'émission, charge maximale. 50) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine la durée de commande pour laquelle on a une vitesse de rotation constante au ralenti du moteur thermique et partant de cette valeur de départ on augmente ou on diminue la durée de commande 10 par extrapolation d'au moins une durée d'injection minimale obtenue par compensation des doses injectées. 60) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' on détermine la valeur de départ par extrapolation de la durée d'injection minimale obtenue par compensation des quantités des injecteurs en un point d'émission du moteur thermique. 7 ) Dispositif de commande d'un système de dosage de carburant d'un 20 moteur thermique, dont la durée de commande d'au moins un injecteur à commande électrique fixe la quantité de carburant injectée, avec des moyens qui déterminent pour des états de fonctionnement donnés, la durée de commande minimale pour laquelle du carburant continue juste d'être injecté, et dont on augmente ou on diminue la durée de 25 commande à partir d'une valeur de départ et on enregistre comme durée de commande minimale celle pour laquelle se produit une variation d'un signal, caractérisé par des moyens pour augmenter ou diminuer la durée de commande d'au 30 moins un état de fonctionnement du moteur thermique de façon à régler une vitesse de rotation constante du moteur thermique.