Brevet FR3048729A1 — publié le 20170915

PROCEDE DE CONTROLE DE DEMARRAGE D'UN MOTEUR AVEC INJECTION DE CARBURANT RETARDEE [0001] L'invention porte sur un procédé de contrôle de démarrage ou de redémarrage d'un moteur à combustion interne avec injection de carburant retardée en fonction d'une course angulaire du vilebrequin. [0002] De manière connue, le moteur à combustion interne comprend au moins un cylindre dans lequel est mobile un piston dans un mouvement de va-et-vient avec une injection de carburant dans ledit au moins un cylindre, le moteur comprenant un vilebrequin tournant en suivant une course angulaire sous l'action du mouvement de va-et- vient du piston. Au démarrage ou redémarrage, le vilebrequin est entraîné en rotation par un moyen autre que le piston. [0003] Sur les moteurs à carburant essence, l'injection se fait au plus tôt, ce qui est dirigé par un contrôle commande du groupe motopropulseur dès que les autorisations de synchronisation et surtout de pression de carburant pour des injections directes sont délivrées. Pour un moteur Diesel, notamment pour un véhicule équipé d'un système d'arrêt et de redémarrage automatiques, il peut être mis en oeuvre des temporisations. [0004] Pour un moteur à essence, il est donc impossible de retarder l'injection de façon précise et, pour un moteur Diesel, les temporisations causent une dispersion importante de prestation. Ainsi, il n'est pas possible de laisser plus de temps au démarreur pour faire monter en régime le moteur afin d'améliorer les ébranlements au démarrage avec une prestation homogène. [0005] Le brevet FR-A-2 874 969 décrit un procédé de décalage de l'injection d'un tour lorsque la première injection est mal calée. Dans ce document, il est réalisé une première injection de carburant alors que le vilebrequin se trouve dans une position angulaire et que l'on mesure la pression de fluide à l'endroit du collecteur d'admission. Si dans un premier intervalle de fonctionnement moteur inférieur à un angle de rotation prédéterminé du vilebrequin à compter du moment de la première injection, le gradient de la pression de fluide à l'intérieur du collecteur où s'est faite l'injection augmente, et/ou la pression de fluide à l'intérieur dudit collecteur passe en dessous d'un seuil prédéterminé, alors le moteur est considéré comme correctement synchronisé. Dans le cas contraire, le moteur est considéré comme incorrectement synchronisé et une étape de synchronisation du moteur est alors mise en oeuvre. 3048729 2 [0006] Le procédé selon ce document est mis en application quand une première injection est réalisée ce qui fait que le moteur est déjà démarré. De ce fait, le procédé selon ce document n'a aucune action bénéfique sur le démarrage ou le redémarrage du moteur. 5 [0007] Par conséquent, le problème à la base de l'invention est de placer un moteur à combustion thermique dans des conditions de fonctionnement optimales pour effectuer son démarrage ou son redémarrage. [0008] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un procédé de contrôle de démarrage ou de redémarrage d'un moteur à combustion interne, le moteur comprenant 10 au moins un cylindre dans lequel est mobile un piston dans un mouvement de va-et-vient avec une injection de carburant dans ledit au moins un cylindre, le moteur comprenant un vilebrequin tournant en suivant une course angulaire sous l'action du mouvement de va-et-vient du piston, le vilebrequin étant entraîné en rotation par un moyen autre que le piston au démarrage ou redémarrage, caractérisé en ce qu'à un démarrage ou redémarrage, 15 l'injection de carburant est retardée tant que la course angulaire du vilebrequin n'a pas atteint une valeur prédéterminée de course angulaire au moins fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur et/ou du type de carburant utilisé. [0009] L'invention consiste à inhiber l'injection de carburant tant qu'une certaine course angulaire n'aura pas été parcourue par le moteur sous entraînement par un quelconque 20 organe. La distance angulaire parcourue depuis le début de l'entraînement du moteur est contrôlée et l'autorisation d'injection de carburant est inhibée tant qu'une valeur prédéterminée de course angulaire n'aura pas été parcourue. Cette distance est calculée en fonction de paramètres pertinents. [0010] L'intérêt de la présente invention est de permettre d'entraîner plus haut en régime 25 le vilebrequin avant de commencer à effectuer une combustion et de contrôler cela plus finement qu'avec ce qui existe actuellement en diesel ou en essence. Cela permet si la puissance du moyen autre que le piston et le ratio avec le vilebrequin sont adaptés, d'améliorer les ébranlements car ils sont directement fonction du régime auquel a lieu la première combustion. 30 [0011] Utiliser une telle inhibition de l'injection permet donc d'affiner le compris ébranlement/agrément, l'agrément étant principalement le temps de redémarrage du moteur. 3048729 3 [0012] Avantageusement, il est pris en compte si le démarrage est un premier démarrage à froid ou non ou un redémarrage avec un vilebrequin à l'arrêt ou non pour le calcul de la valeur prédéterminée de course angulaire. [0013] Dans le cas de premiers démarrages pour lesquels le moteur est froid, il peut 5 aussi être utile d'entraîner plus longtemps pour préparer le cylindre thermiquement et faciliter l'évaporation du carburant injecté, ce qui n'est pas le cas dans un redémarrage à chaud pour lequel cette préparation n'a pas besoin d'être longue. [0014] Il peut aussi, par exemple, être différencié entre un premier démarrage avec un moteur froid, un redémarrage depuis un régime nul de moteur avec un moteur plus ou 10 moins chaud et un redémarrage avec pré-engagement donc avec un régime non nul du moteur, ce qui est le cas dans un système d'arrêt et de redémarrage automatiques du moteur en cas de relance avec le démarreur avant que le moteur ne s'arrête. [0015] Avantageusement, ledit au moins un paramètre de fonctionnement du moteur est une température du moteur. Ceci permet de différencier les cas d'un démarrage à froid 15 plus exigeant en termes de préparation et de course angulaire du vilebrequin importante qu'un démarrage à chaud. [0016] Avantageusement, la température du moteur est estimée selon une température du fluide de refroidissement du moteur. Cette mesure est la plus simple et la plus communément usitée pour estimer la température du moteur, en supposant que la 20 température du fluide de refroidissement n'est pas modifiée par le refroidissement d'autres éléments que le moteur. [0017] Avantageusement, le type de carburant est un carburant modulable et il est tenu compte de la composition du carburant modulable pour le calcul de la valeur prédéterminée de course angulaire. 25 [0018] La vaporisation de certains carburants autres que l'essence, par exemple de l'éthanol, ne se fait pas à la même température que l'essence et la présente invention en tient compte dans le calcul de la valeur prédéterminée de course angulaire du vilebrequin. [0019] Avantageusement, le carburant modulable contient de l'éthanol et de l'essence et il est tenu compte du pourcentage d'éthanol dans le carburant pour le calcul de la valeur 30 prédéterminée de course angulaire. 3048729 4 [0020] L'invention concerne un groupe motopropulseur de véhicule automobile et son dispositif de contrôle-commande, le groupe motopropulseur comprenant un moteur à combustion interne avec au moins un cylindre dans lequel un piston est mobile en mouvement de va-et-vient, un vilebrequin tournant en suivant une course angulaire sous 5 l'action du mouvement de va-et-vient du piston, ledit au moins un cylindre comportant un collecteur d'admission et au moins un injecteur associé au collecteur d'admission, caractérisé en ce que le démarrage ou le redémarrage du moteur à combustion interne se fait conformément à un tel procédé de contrôle de démarrage ou de redémarrage, le groupe motopropulseur comprenant un élément de blocage de l'injecteur l'empêchant 10 d'injecter du carburant dans le collecteur d'admission tant qu'une valeur prédéterminée de course angulaire du vilebrequin n'a pas été atteinte, le dispositif de contrôle-commande comprenant des éléments de réception de mesures ou d'estimations de la course angulaire du vilebrequin, d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur et/ou du type de carburant utilisé, des éléments de calcul et de mémorisation de la valeur 15 prédéterminée en fonction dudit au moins un paramètre mesuré ou estimé ainsi que des moyens de comparaison de la valeur prédéterminée en fonction de la course angulaire de vilebrequin alors mesurée ou estimée. [0021] L'invention concerne un ensemble d'un groupe motopropulseur et de système d'entraînement au démarrage, caractérisé en ce que le groupe motopropulseur est tel que 20 décrit précédemment, le système d'entraînement au démarrage entraînant le vilebrequin dans sa course angulaire tant que l'élément de blocage de l'injecteur empêche l'injection. [0022] Avantageusement, le système d'entraînement au démarrage est un démarreur de système d'arrêt et de redémarrage automatiques d'un moteur à combustion interne. [0023] L'invention concerne un véhicule automobile équipé d'un système d'arrêt et de 25 redémarrage automatiques d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend un tel ensemble d'un groupe motopropulseur et de son démarreur. [0024] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif et sur lequel : 30 - la figure 1 montre trois traces de régime de vilebrequin avec une combustion commençant à trois Points Morts Hauts distincts qui correspondent à la position la plus interne du piston dans son cylindre associé. 3048729 5 [0025] La présente invention concerne un procédé de contrôle de démarrage ou de redémarrage d'un moteur à combustion interne. De manière classique, le moteur comprend au moins un cylindre, avantageusement quatre cylindres, dans lequel est mobile un piston dans un mouvement de va-et-vient. Il est effectué cycliquement une 5 injection de carburant dans le ou les cylindres, le moteur comprenant un vilebrequin tournant en suivant une course angulaire sous l'action du mouvement de va-et-vient du ou des pistons. [0026] A un démarrage ou un redémarrage du moteur, le vilebrequin est entraîné en rotation par un moyen autre que le piston. Ce moyen peut être un démarreur, un 10 alternateur, un alterno-démarreur, une machine hydraulique ou une machine électrique. Le démarrage ou redémarrage peut être aussi obtenu par roulage du véhicule, le vilebrequin étant alors entraîné par le véhicule. [0027] Un cas possible est le cas par exemple d'un véhicule hybride dans lequel un moteur tel qu'un moteur électrique est en marche. Quand le véhicule est lancé, ce moteur 15 électrique est coupé et le moteur à combustion interne est démarré par l'inertie en mouvement du véhicule. [0028] Selon la présente invention, à un démarrage ou redémarrage, l'injection de carburant est retardée tant que la course angulaire du vilebrequin n'a pas atteint une valeur prédéterminée de course angulaire au moins fonction d'au moins un paramètre de 20 fonctionnement du moteur et/ou du type de carburant utilisé. [0029] Ainsi, la présente invention prévoit de retarder l'injection de carburant dans un ou des cylindre par une valeur calibrable prédéterminée de course angulaire cumulée du vilebrequin depuis le début du démarrage. [0030] La présente invention permet d'améliorer l'ébranlement au redémarrage. La 25 présente invention permet de s'éloigner de la fréquence de résonance des cales. S'il y a plus de course angulaire en entraînement, le vilebrequin sera amené à un régime de tours par minute plus élevé d'où un démarrage avec moins d'ébranlement. [0031] II peut être pris en compte si le démarrage est un premier démarrage à froid ou non ou un redémarrage avec un vilebrequin à l'arrêt ou non pour le calcul de la valeur 30 prédéterminée de course angulaire. Si le premier démarrage est à froid avec moteur à l'arrêt, la valeur prédéterminée de course angulaire qui est calibrable sera augmentée pour que le moteur chauffe et qu'il atteigne un régime adéquat. Si le redémarrage se fait 3048729 6 moteur chaud et moteur encore tournant, la valeur prédéterminée de course angulaire sera plus faible. Enfin, si le redémarrage se fait moteur chaud et moteur à l'arrêt, la valeur prédéterminée de course angulaire sera intermédiaire entre les deux valeurs précédentes. [0032] La figure 1 montre trois traces de régime de vilebrequin avec une combustion 5 commençant à trois Points Morts Hauts distincts qui correspondent à la position la plus interne du piston dans son cylindre associé. L'abscisse indique le temps en seconde et l'ordonnée un régime en tour par minute. [0033] Ainsi, ledit au moins un paramètre de fonctionnement du moteur peut être une température du moteur, une température faible du moteur pouvant être source 10 d'ébranlement et ne permettant une bonne vaporisation des constituants du carburant. La température du moteur peut être estimée selon une température du fluide de refroidissement du moteur. [0034] Le type de carburant est aussi un facteur important dans le calcul de la valeur prédéterminée de course angulaire. Si le type de carburant est un carburant modulable, 15 aussi connu sous l'appellation anglo-saxonne de « Flex-Fuel », il est tenu compte de la composition du carburant modulable pour le calcul de la valeur prédéterminée de course angulaire. [0035] En particulier, quand le carburant modulable contient de l'éthanol et de l'essence, il est tenu compte du pourcentage d'éthanol dans le carburant pour le calcul de la valeur 20 prédéterminée de course angulaire. [0036] L'invention concerne aussi un groupe motopropulseur de véhicule automobile et son dispositif de contrôle-commande. Le groupe motopropulseur comprend un moteur à combustion interne avec un ou des cylindres dans lequel ou dans chacun desquels un piston est mobile en mouvement de va-et-vient. Un vilebrequin tourne en suivant une 25 course angulaire sous l'action du mouvement de va-et-vient du ou des pistons. Le ou chaque cylindre comporte un collecteur d'admission et au moins un injecteur associé au collecteur d'admission. [0037] Selon l'invention, le démarrage ou le redémarrage du moteur à combustion interne se fait conformément à un procédé de contrôle de démarrage ou de redémarrage 30 tel que précédemment décrit. Le groupe motopropulseur comprend un élément de blocage de l'injecteur l'empêchant d'injecter du carburant dans le collecteur d'admission tant qu'une valeur prédéterminée de course angulaire du vilebrequin n'a pas été atteinte. 3048729 7 [0038] Le dispositif de contrôle-commande associé au groupe motopropulseur comprend des éléments de réception de mesures ou d'estimations de la course angulaire du vilebrequin, d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur et/ou du type de carburant utilisé. 5 [0039] Le dispositif de contrôle-commande comprend des éléments de calcul et de mémorisation de la valeur prédéterminée en fonction dudit au moins un paramètre mesuré ou estimé. Le dispositif de contrôle-commande comprend aussi des moyens de comparaison de la valeur prédéterminée en fonction de la course angulaire de vilebrequin alors mesurée ou estimée pour savoir si l'injection doit avoir lieu ou pas. 10 [0040] Le système d'entraînement au démarrage qui est un moyen autre que le piston pour initier la course angulaire du vilebrequin peut avantageusement être un démarreur mais ceci n'est pas limitatif. Dans le cas d'un démarreur, le démarreur peut ne pas présenter de démultiplication interne. L'invention concerne un ensemble d'un tel groupe motopropulseur et de son système d'entraînement au démarrage. Dans ce mode de 15 réalisation, le système d'entraînement au démarrage, avantageusement un démarreur, entraîne le vilebrequin dans sa course angulaire tant que l'élément de blocage de l'injecteur empêche l'injection. [0041] Une application préférentielle mais non limitative de la présente invention est pour un véhicule automobile équipé d'un système de démarrage et de redémarrage 20 automatiques du moteur à combustion interne. Le système d'entraînement au démarrage est sous la forme d'un démarreur entraînant le vilebrequin pendant le blocage de l'injection peut donc être un démarreur de système d'arrêt et de redémarrage automatiques d'un moteur à combustion interne. [0042] L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui 25 n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle de démarrage ou de redémarrage d'un moteur à combustion interne, le moteur comprenant au moins un cylindre dans lequel est mobile un piston dans un mouvement de va-et-vient avec une injection de carburant dans ledit au moins un cylindre, le moteur comprenant un vilebrequin tournant en suivant une course angulaire sous l'action du mouvement de va-et-vient du piston, le vilebrequin étant entraîné en rotation par un moyen autre que le piston au démarrage ou redémarrage, caractérisé en ce qu'à un démarrage ou redémarrage, l'injection de carburant est retardée tant que la course angulaire du vilebrequin n'a pas atteint une valeur prédéterminée de course angulaire au moins fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur et/ou du type de carburant utilisé. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel il est pris en compte si le démarrage est un premier démarrage à froid ou non ou un redémarrage avec un vilebrequin à l'arrêt ou non pour le calcul de la valeur prédéterminée de course angulaire. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel ledit au moins un paramètre de fonctionnement du moteur est une température du moteur. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la température du moteur est estimée selon une température du fluide de refroidissement du moteur. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le type de carburant est un carburant modulable et il est tenu compte de la composition du carburant modulable pour le calcul de la valeur prédéterminée de course angulaire. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le carburant modulable contient de l'éthanol et de l'essence et il est tenu compte du pourcentage d'éthanol dans le carburant pour le calcul de la valeur prédéterminée de course angulaire. 7. Groupe motopropulseur et son dispositif de contrôle-commande, le groupe motopropulseur comprenant un moteur à combustion interne avec au moins un cylindre dans lequel un piston est mobile en mouvement de va-et-vient, un vilebrequin tournant en suivant une course angulaire sous l'action du mouvement de va-et-vient du 3048729 9 piston, ledit au moins un cylindre comportant un collecteur d'admission et au moins un injecteur associé au collecteur d'admission, caractérisé en ce que le démarrage ou le redémarrage du moteur à combustion interne se fait conformément à un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le groupe motopropulseur 5 comprenant un élément de blocage de l'injecteur l'empêchant d'injecter du carburant dans le collecteur d'admission tant qu'une valeur prédéterminée de course angulaire du vilebrequin n'a pas été atteinte, le dispositif de contrôle-commande comprenant des éléments de réception de mesures ou d'estimations de la course angulaire du vilebrequin, d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur et/ou du type de 10 carburant utilisé, des éléments de calcul et de mémorisation de la valeur prédéterminée en fonction dudit au moins un paramètre mesuré ou estimé ainsi que des moyens de comparaison de la valeur prédéterminée en fonction de la course angulaire de vilebrequin alors mesurée ou estimée. 8. Ensemble d'un groupe motopropulseur et de son système d'entraînement au 15 démarrage, caractérisé en ce que le groupe motopropulseur est selon la revendication 7, le système d'entraînement au démarrage entraînant le vilebrequin dans sa course angulaire tant que l'élément de blocage de l'injecteur empêche l'injection. 9. Ensemble selon la revendication 8, dans lequel le système d'entraînement au démarrage est un démarreur de système d'arrêt et de redémarrage automatiques d'un 20 moteur à combustion interne. 10. Véhicule automobile équipé d'un système d'arrêt et de redémarrage automatiques d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble selon la revendication 9.