Brevet FR2932222A1 — publié le 20091211

Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de vérification d'un capteur de pression d'un système d'injection de carburant, notamment d'un véhicule automobile selon lequel le système d'injection de carburant comporte un accumulateur de pression rempli de carburant auquel est associé un capteur de pression et au moins un injecteur commandé, relié à cet accumulateur de pression, et selon le procédé, on exerce une pression sur le carburant et on commande l'état ouvert de l'injecteur pour injecter du carburant. L'invention concerne également un programme d'ordinateur et un appareil de commande ainsi qu'un système d'injection de carburant. Etat de la technique Selon le document De 10 2004 028 891 Al, on connaît un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne. Selon ce procédé, on mesure la pression suivant laquelle le carburant est injecté par un injecteur dans la chambre de combustion du moteur. Cette pression se mesure à l'aide d'un capteur de pression. Une commande appropriée de l'injecteur, détermine une pression qui correspond à la pression effectivement appliquée au carburant. On compare entre-elles la pression mesurée et la pression réelle pour en déduire un défaut de fonctionnement du capteur de pression. Comme indiqué, les procédés connus pour déterminer la pression effective, nécessitent une commande appropriée de l'injecteur. Mais cela nécessite la mise en oeuvre de moyens et peut conduire à des perturbations de fonctionnement. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé du type défini ci-dessus permettant de manière plus simple et sans influencer le fonctionnement, de contrôler ou de vérifier le capteur de pression pour déceler des défauts de fonctionnement. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on détermine une durée de fermeture (SD), nécessaire à l'injecteur pour passer de son état ouvert à son état 2 fermé, et en fonction de la durée de fermeture (SD), on conclut à un défaut de fonctionnement du capteur de pression. L'invention concerne également un programme d'ordinateur, un appareil de commande et un système d'injection de carburant mettant en oeuvre un tel procédé. Selon l'invention, le système d'injection de carburant comporte un accumulateur de pression rempli de carburant et auquel est associé un capteur de pression. Au moins un injecteur commandé est relié à l'accumulateur de pression. On exerce une pression sur le carburant dans l'accumulateur de pression et on commande l'état d'ouverture de l'injecteur pour injecter du carburant. On a constaté que la durée de fermeture constituait une grandeur caractéristique de l'injecteur. On a en particulier constaté qu'il existe une relation connue entre la durée de fermeture de l'injecteur et la pression dans l'accumulateur de pression qui s'applique à la pression agissant sur le carburant. Selon l'invention, on détermine la durée de fermeture nécessaire à l'injecteur pour passer de son état ouvert à son état fermé. Selon cette durée de fermeture, on conclut à un défaut de fonctionnement du capteur de pression. L'invention offre l'avantage de permettre de vérifier de manière simple le capteur de pression quant à des défauts de fonctionnement sans avoir à influencer le déroulement du fonctionnement. En particulier, on peut déceler des défauts de fonctionnement du capteur de pression sans nécessiter des commandes particulières de l'injecteur. Au lieu de cela, il suffit, selon l'invention, de déterminer la durée de fermeture pour en déduire, sans mise en oeuvre de moyens particuliers, la pression régnant dans l'accumulateur de pression et s'exerçant sur le carburant. A l'aide de cette pression, on peut de nouveau sans moyen particulier, détecter un éventuel défaut de fonctionnement du capteur de pression. Selon un développement avantageux de l'invention, à partir de la durée de fermeture, on déduit une pression prévisible régnant dans l'accumulateur de pression, et le capteur de pression mesure la pression régnant dans l'accumulateur de pression puis, on 3 compare entre elles la pression prévisible et la pression mesurée. Cela permet de déceler un défaut de fonctionnement du capteur de pression en faisant de simples calculs et des comparaisons. Il est particulièrement avantageux que la relation entre la durée de fermeture de l'injecteur et la pression dans l'accumulateur de pression soit mémorisée sous la forme d'une courbe caractéristique. Cette courbe caractéristique peut de plus dépendre d'une durée de commande qui définit la durée respective pendant laquelle l'injecteur est maintenu dans sa position ouverte. Selon un autre développement avantageux de l'invention, on détermine la fin de la durée de commande qui représente l'instant auquel l'injecteur n'est plus maintenu dans son état ouvert; on détermine la fin de l'injection qui représente l'instant auquel l'injecteur est complètement fermé, et on détermine la durée de fermeture en fonction de la fin de commande et de la fin de l'injection. Cela permet de déterminer, là encore, la durée de fermeture sans effectuer de calcul, c'est-à-dire sans mise en oeuvre de moyens importants. Il est particulièrement avantageux de déduire la fin de l'injection à partir de la transition vers une pression essentiellement constante de l'accumulateur de pression. En variante ou en plus, il est avantageux de déduire la fin de l'injection à partir de la venue en butée par exemple de l'aiguille d'injecteur dans son siège. Cela représente une possibilité simple et reproductible pour déterminer la fin de l'injection. Comme décrit, à l'aide de la fin de l'injection, on peut déduire la durée de fermeture et à partir de celle-ci, un défaut de fonctionnement du capteur de pression. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma par blocs d'un exemple de réalisation d'un procédé selon l'invention pour contrôler un capteur de pression d'un système d'injection de carburant, et - la figure 2 est un diagramme schématique utilisé dans le procédé de la figure 1. 4 Description de modes de réalisation de l'invention Dans le cas d'un système d'injection de carburant, on injecte le carburant dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne à l'aide d'un injecteur. L'injecteur peut être de préférence un injecteur équipé d'un actionneur piézo-électrique ou en variante, d'une soupape électromagnétique. Comme moteur à combustion interne, on utilise de préférence un moteur de type Diesel à plusieurs cylindres pour une application à un véhicule automobile ; en variante, on peut également utiliser un moteur à essence de véhicule automobile, à plusieurs cylindres et le cas échéant à injection directe. Le système d'injection de carburant comporte un accumulateur de pression (c'est-à-dire la rampe commune) auquel sont raccordés les injecteurs des différents cylindres. En fonctionnement des moteurs à combustion interne, on exerce sur le carburant contenu dans l'accumulateur de pression, une pression élevée prédéfinie, dite la pression de la rampe commune. Lorsqu'un injecteur s'ouvre, le carburant de l'accumulateur de pression est injecté par l'injecteur dans la chambre de combustion du cylindre correspondant. L'injection de carburant est commandée et/ou régulée par un appareil de commande électrique. En particulier, en fonction des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne, l'appareil de commande détermine pour chacun des cylindres, la quantité à injecter, nécessaire à tout instant, ainsi que la pression d'injection correspondante du carburant. Ces grandeurs sont calculées par l'appareil de commande pour chaque injection, pour avoir un début de commande et une durée de commande. Des circuits électriques fournissent à l'injecteur associé aux cylindres, l'instant du début de la commande à l'état ouvert ; cet état est maintenu pendant la durée de commande. La quantité de carburant effectivement injectée dans la chambre de combustion est très fortement influencée par la pression exercée sur le carburant dans l'accumulateur de pression. Plus la pression agissant sur le carburant est élevée et plus de carburant sera injecté dans la chambre de combustion au cours de la même durée de commande. Cette pression exercée sur le carburant contenu dans l'accumulateur de pression, est mesurée par un capteur de pression (c'est-à-dire par le capteur de pression de la rampe commune). Le capteur de pression est de préférence relié au réservoir de pression ou en variante à l'un des injecteurs. 5 Pour contrôler l'aptitude au fonctionnement du capteur de pression, il est prévu d'appliquer le procédé représenté schématiquement à la figure 1. Ce procédé est réalisé sous la forme d'un programme d'ordinateur et il est exécuté par un calculateur équipant l'appareil de commande du système d'injection de carburant. Un point de départ du procédé correspond aux deux grandeurs déjà évoquées, à savoir le début de la commande AB et la durée de la commande AD. Ces deux grandeurs sont fournies par la commande et/ou la régulation du système d'injection de carburant, représentée par le bloc 11. A partir du début de commande AB de la durée de commande AD, un bloc 12 calcule la fin de la commande AE. Cette fin de commande AE est l'instant auquel se termine la commande de l'injecteur, si bien que l'injecteur n'est plus maintenu en position ouverte. Les grandeurs de commande évoquées ci-dessus concernent une certaine injection de carburant à l'aide d'un certain injecteur dans le cylindre correspondant du moteur à combustion interne. Si maintenant, on commande l'injecteur selon les grandeurs de commande évoquées ci-dessus, il n'en résulte pas qu'exactement à la fin de la durée de commande AD, c'est-à-dire à l'instant de la fin de commande AE, l'injecteur passe brutalement et complètement de son état ouvert à son état fermé. Au lieu de cela, l'injecteur nécessite une durée de temps, finie, à savoir la durée de fermeture SD pour passer de son état ouvert à son état fermé à l'instant de la fin de commande AE. L'instant auquel l'injecteur est passé complètement en position ou état fermé, sera appelé fin de l'injection SE ; cet instant peut se déterminer de différentes manières. C'est ainsi, qu'il est de préférence possible, de mesurer la fin de l'injection SE à l'aide du capteur de pression et cela comme transition d'une évolution de pression variable, 6 à une pression essentiellement constante régnant dans l'accumulateur de pression puisque l'injecteur est alors fermé. Comme dans ce cas, le capteur de pression ne détermine qu'un instant et non pas une pression, un fonctionnement erroné du capteur de pression ne se traduit pratiquement par aucune erreur dans l'instant déterminé. En variante ou en plus, il est possible de déterminer la fin de l'injection SE à l'aide d'un capteur de cliquetis ou d'un moyen analogue qui saisira la venue en butée, par exemple de l'aiguille d'injecteur, contre le siège d'injecteur à la fermeture de celui-ci. Dans le cas d'un injecteur électromagnétique, il est en outre possible de déceler la fin de l'injection SE par induction. Ces possibilités de détermination de la fin de l'injection SE sont représentées de façon générale sous la forme d'un bloc 13 à la figure 1. L'instant de la fin de commande AE ainsi que l'instant de la fin d'injection SE, sont appliqués à un bloc 14 qui calcule la durée de fermeture SD de l'injecteur à partir de ces grandeurs. La durée de fermeture SD est la différence de temps entre la fin de commande AE et la fin d'injection SE consécutives. Il s'est avéré que la durée de fermeture SD constitue une grandeur caractéristique d'un injecteur. En particulier, il existe une relation connue entre la durée de fermeture SD d'un injecteur et la pression existant actuellement dans l'accumulateur de pression et s'exerçant sur le carburant. Cette situation est représentée à la figure 2. Dans cette figure, la durée de fermeture SD est représentée en fonction de la pression PR appliquée au carburant. Comme troisième grandeur, on tient compte dans le diagramme de la figure 2, également de la durée de commande AD. Selon la figure 2, pour une certaine durée de commande AD, on a une relation pratiquement linéaire entre la durée de fermeture SD et la pression PR exercée sur le carburant. Pour une certaine durée de commande AD, plus la pression PR appliquée au carburant est élevée, et plus longue sera la durée de fermeture SD nécessaire à l'injecteur pour passer à l'instant de la fin de commande AE dans son état fermé, c'est-à-dire pour atteindre la fin de l'injection SE. 7 Le champ de caractéristiques représenté dans le diagramme de la figure 2 peut servir d'abord pour un injecteur intact et pour un capteur de pression intact pour être mémorisé dans l'appareil de commande du système d'injection de carburant. Dans le procédé de la figure 1, on applique le diagramme fourni au bloc 15, la durée de fermeture SD du bloc 14 et la durée de commande Ad du bloc 11 ; dans ce bloc 15, on détermine ensuite sur le fondement du diagramme de la figure 2, et à partir des grandeurs d'entrée, la pression correspondante régnant dans l'accumulateur de pression. Cette grandeur de sortie est fournie par le bloc 15 comme pression prévisible PRe. Il est à remarquer que la pression prévisible PRe n'est pas la pression qui règne effectivement, mais seulement la pression qui devrait régner dans l'accumulateur de pression en fonction de la durée de commande appliquée AD et de la fin de l'injection SE déterminée, ainsi que sur le fondement de la relation ressortant du diagramme de la figure 2. Comme indiqué, le capteur de pression mesure effectivement la pression régnant dans l'accumulateur de pression. Cette situation est représentée sous la forme d'un bloc 16 à la figure 1. La grandeur de sortie fournie par le bloc 16 représente ainsi la pression mesurée PRg dans l'accumulateur de pression. Dans le bloc 17, on compare entre-elles la pression prévisible PRe et la pression mesurée PRg. S'il y a un écart entre la pression mesurée PRg et la pression prévisible PRe qui dépasse une valeur de seuil prédéfinie dans le sens positif ou dans le sens négatif, on conclut à un défaut de fonctionnement du capteur de pression. Cet évènement est signalé au bloc 17 sous la forme d'un signal F. Le signal de défaut F peut, de préférence, être combiné à une information caractérisant la signification ou l'ordre de grandeur de l'écart constaté. Comme variante, il est possible de ne pas poursuivre le traitement de la durée de fermeture SD donnée par le bloc 14 à l'aise du diagramme de la figure 2, mais de déterminer une durée de fermeture correspondante SD* à partir de la pression PRg mesurée par le capteur de pression dans l'accumulateur de pression, à l'aide du diagramme de 8 la figure 2 et en tenant compte de la durée de commande AD, appliquée. Cette durée de fermeture correspondante SD* est alors comparée à la durée de fermeture SD fournie par le bloc 14 pour en déduire un signal de défaut F qui peut, là encore, être combiné à un signalement du défaut. Habituellement, dans le cas d'un moteur à combustion interne, il n'y a qu'un capteur de pression pour l'accumulateur de pression ainsi que plusieurs injecteurs pour plusieurs cylindres. Le procédé décrit peut ainsi être exécuté par le capteur de pression existant, en relation avec chacun des injecteurs. De cette manière, on obtient plusieurs signaux de défaut F suivant le nombre d'injecteurs. Dans la mesure où les signaux de défaut indiquent en plus la signification correspondante, on peut distinguer entre les défauts suivants : i) si pour tous les signaux de défaut, il y a un écart significatif, on peut en déduire que le capteur de pression présente un défaut de fonctionnement, ii) s'il n'y a qu'un écart significatif pour l'un des signaux de défaut, on peut supposer que l'injecteur correspondant présente un défaut de fonctionnement, iii) si pour tous les signaux de défaut, il n'y a pas d'écart significatif, mais seulement un écart léger, on peut supposer une dérive liée au vieillissement du capteur de pression et/ou des injecteurs. La reconnaissance du second cas de défaut ii) offre l'avantage de ne plus avoir à remplacer tous les injecteurs comme jusqu'à présent pour des raisons de difficulté de localisation du défaut, de façon généralement habituelle, en cas de défaut. En revanche, on pourra ne remplacer que les seuls injecteurs défectueux, détectés de manière ciblée.30 REVENDICATIONS1 °) Procédé de vérification d'un capteur de pression d'un système d'injection de carburant, notamment d'un véhicule automobile selon lequel le système d'injection de carburant comporte un accumulateur de pression rempli de carburant auquel est associé un capteur de pression et au moins un injecteur commandé, relié à cet accumulateur de pression, et selon le procédé, on exerce une pression sur le carburant et on commande l'état ouvert de l'injecteur pour injecter du carburant, caractérisé en ce qu' on détermine une durée de fermeture (SD), nécessaire à l'injecteur pour passer de son état ouvert à son état fermé, et en fonction de la durée de fermeture (SD), on conclut à un défaut de fonctionnement du capteur de pression. 2°) Procédé selon la revendication 1, selon lequel à partir de la durée de fermeture (SD), on déduit une pression prévisible (PRe) dans l'accumulateur de pression et le capteur de pression mesure une pression (PRg) dans l'accumulateur de pression, et on compare la pression prévisible (PRe) et la pression mesurée (PRg). 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de pression mesure une pression (PRg) dans l'accumulateur de pression et à partir de la pression mesurée (PRg), on déduit une durée de fermeture (SD*) correspondante, et on compare entre-elles, la durée de fermeture correspondante (SD*) et la durée de fermeture déterminée (SD). 4°) Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu' on enregistre en mémoire la relation entre la durée de fermeture de l'injecteur et la pression régnant dans l'accumulateur de pression sous la forme de courbes caractéristiques, et 10 la courbe caractéristique peut en outre dépendre d'une durée de commande (AD) qui définit la durée respective pendant laquelle l'injecteur est maintenu dans son état ouvert. 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on détermine une fin de commande (AE) représentant l'instant à partir duquel l'injecteur n'est plus maintenu dans son état ouvert, on détermine la fin de l'injection (SE) qui représente l'instant auquel l'injecteur est complètement fermé, et on détermine la durée de fermeture (SD) en fonction de la fin de commande (AE) et de la fin d'injection (SE). 6°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' on déduit la fin d'injection (SE) à partir du passage vers une pression pratiquement constante dans l'accumulateur de pression. 7°) Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu' on déduit la fin de l'injection (SE) à partir de la venue en butée par exemple d'une aiguille d'injecteur contre un siège de soupape et/ou de façon inductive par un injecteur électromagnétique. 8°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on exécute le procédé en liaison avec plusieurs injecteurs. 9°) Programme d'ordinateur pour la mise en oeuvre des étapes de procédé selon les revendications 1 à 8, lorsque le programme d'ordinateur est exécuté par un calculateur.