Brevet FR2922267A1 — publié le 20090417

La présente invention concerne un procédé de détection et un procédé de correction de dérive d'injecteur au sein d'un moteur à combustion interne. Dans un moteur à combustion interne du type comprenant au moins un cylindre, chaque cylindre comprenant un injecteur, le carburant est injecté par l'injecteur dans la chambre de combustion (injection dite "directe") d'un cylindre ou bien dans le collecteur d'admission menant à ladite chambre de combustion (injection dite "indirecte"), pour y être brûlé au moment approprié du cycle moteur. Le débit statique d'un injecteur étant supposé constant, la quantité de carburant injecté dans le cylindre est directement liée à la durée totale d'ouverture de l'injecteur. La durée totale d'ouverture de l'injecteur peut cumuler, le cas échéant, plusieurs phases d'ouverture. Une diminution de la quantité de carburant injectée provient donc d'une diminution de la durée totale d'ouverture de l'injecteur. Cette origine résulte soit d'un retard lors de l'ouverture de l'injecteur, soit d'une avance lors de la fermeture de l'injecteur, quelles qu'en soient les causes. II peut arriver ainsi que la quantité de carburant injectée par un injecteur diminue jusqu'à devenir insuffisante et, en fonction de la sensibilité du moteur, vienne provoquer une instabilité de combustion ou même un raté de combustion. L'invention a pour but de pallier cet inconvénient en proposant un procédé de détection d'une dérive de la quantité de carburant injectée par un injecteur. Pour un moteur à combustion interne comprenant au moins un cylindre, chaque cylindre comprenant un injecteur, l'invention concerne un procédé de détection d'une dérive de la quantité de carburant injectée par un injecteur, comprenant les étapes suivantes : • surveillance de la stabilité de combustion du moteur au moyen d'un 25 indicateur de stabilité de combustion, • détection d'un injecteur associé à un cylindre pour lequel la combustion est instable ou absente. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'indicateur de stabilité de combustion comprend un dispositif mesureur de couple. 30 Selon une autre caractéristique de l'invention, l'indicateur de stabilité de combustion comprend un détecteur de rugosité du moteur. L'invention concerne encore un procédé de correction de la dérive de la quantité de carburant injectée par un injecteur, comprenant les étapes suivantes : • détection d'un injecteur associé à un cylindre pour lequel la combustion est 35 instable ou absente par un procédé selon l'un quelconque des modes de réalisation précédemment décrits, • augmentation progressive du temps d'injection dudit injecteur pour un point de fonctionnement donné, jusqu'à disparition de l'instabilité ou de l'absence de combustion surveillée au moyen d'un indicateur de stabilité de combustion. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'augmentation du temps d'injection est mémorisée pour être ensuite appliquée, dès disparition de l'instabilité ou de l'absence de combustion. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'étape d'augmentation du temps d'injection est stoppée au-delà d'une certaine valeur de temps d'injection si ni la suppression de l'instabilité ni la suppression de l'absence de combustion ne peuvent être observées. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec la figure 1 qui illustre schématiquement un moteur apte à la mise en oeuvre des procédés selon l'invention. La figure 1 présente un moteur 1, comprenant au moins un cylindre 2, comportant un piston 6. Sous l'effet de la combustion de carburant dans le cylindre 2, de manière connue, le piston 6 est mis en mouvement linéaire et met en rotation un vilebrequin 7. En cas de cylindres 2 multiples, chaque cylindre 2 transmet le mouvement au vilebrequin à une date différente des autres cylindres 2, les dates desdits cylindres 2 étant souvent avantageusement régulièrement réparties dans le temps. Chaque cylindre 2 comprend au moins un injecteur 3 en charge de l'injection de carburant. Le procédé de détection selon l'invention, appliqué à un tel moteur 1, comprend les étapes suivantes. Dans une première étape, le procédé surveille la stabilité de combustion du moteur 1 au moyen d'un indicateur de stabilité de combustion 4, 5. Cet indicateur de stabilité ou de qualité de combustion 4, 5 est tel qu'il permet, dans une seconde étape, de détecter si un injecteur 3 injecte une quantité de carburant insuffisante, et surtout en cas de pluralité d'injecteur 3, lequel (ou lesquels) parmi ces injecteurs est responsable et provoque une combustion instable ou absente. Selon un premier mode de réalisation l'indicateur de stabilité de combustion comprend un dispositif mesureur de couple 4. Ce dispositif mesureur de couple 4 est disposé afin de mesurer le couple sur le vilebrequin 7. Compte tenu du fonctionnement du moteur 1 décrit précédemment, au cours du cycle moteur, chaque cylindre 2 vient à son tour apporter sa contribution au mouvement du vilebrequin 7. En fonctionnement normal, le dispositif mesureur de couple observe donc une courbe de couple en fonction du temps, présentant un pic de couple correspondant à la combustion de chaque cylindre 2. Cette courbe est périodique et se reproduit de manière prévisible. Une variation de cette courbe est donc indicative d'une variation de couple, lui même indicatif d'une instabilité de combustion. Un pic de couple plus faible est indicatif d'une mauvaise combustion et une absence de pic d'un raté de combustion. Chaque pic de couple étant associé à un cylindre 2, celui incriminé est ainsi détecté. Selon un second mode de réalisation, l'indicateur de stabilité de combustion comprend un détecteur de rugosité du moteur 5. Un tel détecteur ER (de l'anglais "Engine Roughness" pour rugosité du moteur) est connu de l'homme du métier. Le principe de ce détecteur 5 est le suivant. Un moteur à combustion interne, comprenant classiquement plusieurs cylindres, voit son vilebrequin entraîné de manière discontinue suite aux combustions successives survenant dans chacun des cylindres 2. Chaque combustion produit une accélération. Un capteur de position angulaire du vilebrequin 7 comporte une couronne dentée rotative devant un détecteur. Une analyse des durées respectives nécessaires aux passages de différents groupes de dents déterminés devant le détecteur permet d'obtenir une image de l'accélération instantanée du vilebrequin 7. Connaissant le cycle nominal du moteur 1, il est possible de déterminer quand les accélérations issues des combustions doivent se produire. L'absence d'une telle accélération normalement attendue est alors indicative d'une instabilité ou d'un raté de combustion. De plus, connaissant l'ordre de combustion des cylindres 2, il est possible de déterminer le cylindre 2 dans lequel s'est produit l'instabilité ou le raté de combustion. La méthode CEI (de l'anglais "Combustion Efficiency Index" ou indice d'efficacité de combustion) est une méthode alternative équivalente d'observation de l'instabilité ou d'un raté de combustion, également connue de l'homme du métier. A partir de la détection d'une dérive d'un injecteur 3 injectant une quantité de carburant insuffisante et de l'identification de l'injecteur 3 responsable, il est possible de mettre en oeuvre une correction. Un procédé de correction d'une dérive de la quantité de carburant injectée par un injecteur 3, comprend les étapes suivantes. Au cours d'une première étape est détecté un (ou plusieurs) injecteur 3 associé à un cylindre 2 pour lequel (lesquels) la combustion est instable ou absente par un procédé de détection tel que précédemment décrit. Au cours d'une seconde étape, il est procédé, pour chaque injecteur 3 indépendamment, à une augmentation progressive du temps d'injection dudit (ou desdits) injecteur 3. Il est remarquable qu'une augmentation du temps d'injection de l'injecteur 3 augmente la quantité de carburant injectée et corrige le problème. L'augmentation progressive du temps d'injection est effectuée par le contrôle moteur, proportionnellement au besoin nominal connu du contrôle moteur, en référence à un point de fonctionnement donné. Cette augmentation est poursuivie jusqu'à disparition de l'instabilité ou de l'absence de combustion. Cette disparition est surveillée au moyen d'un indicateur de stabilité de combustion 4, 5 avantageusement identique à celui utilisé précédemment lors du procédé de détection. L'augmentation du temps d'injection est terminée, dès disparition de l'instabilité 5 ou de l'absence de combustion. Elle est figurée sous forme d'une différence At ajoutée au délai d'ouverture nominal de l'injecteur 3. La disparition de l'instabilité ou de l'absence de combustion confirme l'hypothèse initiale, à savoir qu'une quantité de carburant insuffisante était injectée. L'augmentation At du temps d'injection ainsi déterminée est avantageusement 10 mémorisée par le contrôle moteur. Ainsi le contrôle moteur peut ensuite appliquer cette augmentation systématiquement à toute commande dudit injecteur 3, afin de corriger le problème. Cependant, l'hypothèse initiale d'une injection d'une quantité de carburant insuffisante n'est pas forcément fondée. II est possible que l'instabilité ou le raté de 15 combustion provienne d'une autre cause, par exemple un défaut d'allumage. Dans ce cas, l'augmentation du temps d'injection est sans effet et ne supprime pas le problème. Afin de répondre à ce cas il est avantageux de prévoir un arrêt de l'augmentation du temps d'injection. Elle est alors stoppée au-delà d'une certaine valeur prédéterminée du temps d'injection, si ni la suppression de l'instabilité ni la suppression de l'absence 20 de combustion ne peuvent être observées. Dans ce cas, l'augmentation du temps d'injection est inopérante et n'est pas mémorisée par le contrôle moteur. Le temps d'injection nominal reste inchangé. L'invention permet avantageusement de corriger les dérives provenant de la dispersion des injecteurs entre eux et d'une possible évolution d'un injecteur au cours 25 de sa vie. Un autre avantage de l'invention est la rapidité du procédé de détection/correction. La convergence de détection/correction est suffisamment rapide pour éviter une détection par un autre dispositif tel un détecteur de raté (en anglais : misfire) ou un détecteur de défaut moteur (en anglais : Malfunction Indicator Light 30 ou MIL). Le non déclenchement de tels détecteurs évite avantageusement l'enregistrement d'un défaut par le système de maintenance véhicule. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection, pour un moteur (1) à combustion interne comprenant au moins un cylindre (2), chaque cylindre (2) comprenant un injecteur (3), d'une dérive de la quantité de carburant injectée par un injecteur (3), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : • surveillance de la stabilité de combustion du moteur (1) au moyen d'un indicateur de stabilité de combustion (4, 5), • détection d'un injecteur (3) associé à un cylindre (2) pour lequel la combustion est instable ou absente. 2. Procédé de détection, selon la revendication 1 où l'indicateur de stabilité de 10 combustion comprend un dispositif mesureur de couple (4). 3. Procédé de détection, selon la revendication 1 où l'indicateur de stabilité de combustion comprend un détecteur ER (5). 4. Procédé de correction, d'une dérive de la quantité de carburant injectée par un injecteur (3), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 15 • détection d'un injecteur (3) associé à un cylindre (2) pour lequel la combustion est instable ou absente par un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, • augmentation progressive du temps d'injection dudit injecteur (3) pour un point de fonctionnement donné, jusqu'à disparition de l'instabilité ou de 20 l'absence de combustion surveillée au moyen d'un indicateur de stabilité de combustion (4, 5). 5. Procédé de correction, selon la revendication 4, où l'augmentation du temps d'injection est mémorisée pour être ensuite appliquée, dès disparition de l'instabilité ou de l'absence de combustion. 25 6. Procédé de correction, selon la revendication 4, où l'étape d'augmentation du temps d'injection est stoppée au-delà d'une certaine valeur de temps d'injection si ni la suppression de l'instabilité ni la suppression de l'absence de combustion ne peuvent être observées. 30