Brevet FR3061294A1 — publié le 20180629

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé et dispositif pour déterminer la dose d'injection d'un injecteur. Etat de la technique Les injecteurs de moteurs à combustion interne subis- sent l'usure et le vieillissement de sorte que la masse de carburant effectivement injectée par un injecteur s'écarte toujours de plus en plus de la dose de consigne d'injection prévue pour l'injection, au cours de la durée de vie de l'injecteur. L'injection d'une dose de carburant s'écartant de la dose d'injection de consigne a des effets négatifs sur le fonctionnement du moteur à combustion interne, ce qui nécessite la détection et le remplacement d'un injecteur ayant un comportement déviant. Le document DE 10 2007 010 496 Al décrit un procédé de détection d'un injecteur qui a un comportement déviant. Il est ainsi prévu que dans le cadre d'un essai de montée en régime, encore appelé vitesse, on accélère le moteur à combustion interne en augmentant la dose d'injection de consigne fournie aux injecteurs pour passer du régime de ralenti au régime maximum. L'essai de montée en régime se fait sur un véhicule immobile et on le répète en coupant chaque fois un autre injecteur du moteur à chaque répétition de cet essai. En comparant les courbes de régime ainsi obtenues, on peut reconnaître l'injecteur qui injecte trop ou trop peu de carburant. Ce procédé ne permet toutefois pas de déterminer de manière certaine l'injecteur à remplacer. On suppose simplement qu'un injecteur qui a un comporte- ment déviant de celui des autres injecteurs du moteur à combustion interne est un injecteur défectueux. Mais ce procédé ne permet pas de détecter si tous les autres injecteurs sont défectueux alors que l'injecteur déviant peut être l'unique injecteur du moteur dont le com- portement est le comportement de consigne. Le document DE 10 2013 121 334 B1 décrit un procédé de détermination de la dose d'injection absolue d'un moteur à combustion interne. Pour cela, comme dans le document DE 10 2007 101 496 Al, on augmente le régime du moteur à combus- tion interne du véhicule immobile successivement en passant du régime 3061294 2 de ralenti au régime maximum. Ensuite, on abaisse le régime en coupant tous les injecteurs pour revenir au régime de marche à vide ; cette diminution correspond à une descente à vide du régime du moteur à combustion interne. Comme la vitesse de la chute de régime est une 5 mesure du frottement interne et de l'inertie du moteur à combustion interne, par l'analyse de la pente de la chute de la courbe du régime et par l'analyse de la pente à la montée en régime, on peut calculer la dose globale d'injection en appliquant la formule suivante : ( 2 a2 2 ^ M. . z ) = f (zn)* n2 . - n mîn) * - nmin mi 10 Dans cette formule f(zn) désigne une constante qui représente à la fois l'efficacité et le moment d'inertie du moteur à combustion interne. La valeur n-max est la vitesse de rotation maximale ; n-min est 15 la vitesse de rotation correspondant au ralenti ; al représente la pente de la partie croissante de la courbe de vitesse et a2 représente la pente de la partie décroissante de la courbe de vitesse. Les procédés de détermination de la dose d'injection d'un injecteur consistant à couper successivement séparément chaque injec- 20 teur du moteur à combustion interne ont l'inconvénient que le non allumage dans un seul cylindre fait que les vibrations se répercutent au vilebrequin ou au moteur à combustion interne, ce qui complique la détermination précise de la zone d'injection des injecteurs. Exposé et avantages de l'inventiàn 25 La présente invention a pour objet un procédé pour dé- terminer une dose d'injection d'un injecteur associé à un cylindre d'un moteur à combustion interne ayant au moins deux injecteurs caractérisé en ce que dans une première étape, on égalise les injecteurs, et dans une seconde étape, on effectue une correction en valeur absolue des in- 30 jecteurs. Le procédé de l'invention a l'avantage vis-à-vis de l'état de la technique que dans la première étape, on égalise les injecteurs et que dans la seconde étape, on fait une correction en valeur absolue des injecteurs. 3061294 3 Dans la suite de la description, on suppose que chaque cylindre du moteur à combustion interne est précisément équipé d'un injecteur et que le procédé selon l'invention est appliqué à un véhicule immobile, par exemple un véhicule qui se trouve dans un atelier. 5 De manière avantageuse, l'égalisation consiste à détermi- ner une valeur de correction individuelle, propre à un injecteur, de la quantité de carburant à injecter par chaque injecteur du moteur à combustion interne. De façon avantageuse, pour déterminer les valeurs de 10 correction individuelles de chaque injecteur, on effectue un essai de montée en régime. Un essai de montée en régime au sens de la présente invention consiste à accélérer le moteur à combustion interne à partir de son régime de ralenti jusqu'à une vitesse de rotation maximale. Tous les cylindres sont déclenchés par le moteur à combustion interne. 15 De façon avantageuse, la correction absolue consiste à déterminer la dose globale d'injection et de comparer la dose d'injection globale à une dose d'injection globale de consigne. De façon avantageuse, la détermination de la quantité d'injection globale est inférieure à la pente d'une courbe de vitesse de 20 rotation. De façon avantageuse, la courbe de vitesse de rotation est la courbe de vitesse de rotation de l'essai de montée en vitesse et la dose globale injectée se détermine à partir d'une première pente qui caractérise la phase de montée en vitesse du moteur à combustion interne et 25 d'une seconde pente qui caractérise la phase de roue libre du moteur à combustion interne. De manière avantageuse, la valeur de correction n'est ap- pliquée que si la contribution d'accélération des injecteurs dans un essai de montée en régime remplit le critère d'égalisation. Les 30 contributions d'accélération des injecteurs sont les valeurs des diffé- rents cylindres à déclencher pour accélérer le moteur à combustion interne pendant l'essai de montée en régime. Connaissant la position du vilebrequin et! ou de l'arbre à came du moteur à combustion interne on peut associer chaque contribution d'accélération du moteur à combus- 35 tion interne à un cylindre et ainsi également à un injecteur. Le critère 3061294 4 d'égalisation signifie notamment que l'on vérifie si toutes les contributions d'accélération se situent dans une bande de tolérance acceptable autour de la valeur moyenne des contributions d'accélération. De manière avantageuse, l'égalisation des injecteurs fait 5 que la contribution d'accélération des injecteurs répond au critère d'égalisation. Selon un développement avantageux, on corrige pour cela la dose d'injection de consigne propre à chaque injecteur individuel d'une valeur de correction individuelle. De façon avantageuse, à partir de la dose d'injection ob- 10 tenue pour l'injecteur, on décide que l'injecteur doit ou non être rem- placé. De manière avantageuse, l'invention a pour objet un dis- positif pour appliquer les étapes du procédé. Le dispositif est notamment un appareil de commande d'un véhicule ou d'un appareil de 15 diagnostic qui, dans le cadre de l'application du procédé, coopère direc- tement ou indirectement avec des capteurs et avec les injecteurs du moteur à combustion interne. De manière avantageuse, l'invention a pour objet un pro- gramme d'ordinateur pour appliquer le procédé tel que défini ci-dessus 20 lorsqu'il est exécuté par un appareil de commande. De façon avantageuse, l'invention a également pour objet une mémoire sur laquelle est enregistré le programme ainsi qu'une unité de commande électronique composant le support de mémoire. Dessins 25 La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma du déroulement du procédé de l'invention, 30 - la figure 2 est un schéma des chronogrammes des valeurs indivi- duelles de correction de la dose d'injection selon le procédé de l'invention. Description de modes de réalisation La figure 1 est un schéma du déroulement d'un mode de 35 réalisation du procédé de l'invention. L'exemple de réalisation décrit ci- 3061294 5 après de manière plus détaillée du procédé de l'invention s'applique aux moteurs à combustion interne équipant les véhicules automobiles et qui sont gérés par une unité de commande électronique. On saisit le régime (vitesse de rotation) du moteur à combustion interne par un capteur de 5 vitesse de rotation et le signal est fourni à l'appareil de commande élec- tronique. On détermine la position du moteur à. l'aide de capteurs appropriés. L'unité de commande électronique calcule la dose d'injection et/ou la durée de commande des injecteurs du moteur à combustion interne pour commander ainsi les injecteurs. L'exemple de réalisation 10 décrit ci-après de manière plus détaillée du procédé de l'invention est appliqué par l'unité de commande électronique qui coopère selon un développement avantageux avec une unité de diagnostic externe au véhicule. Le procédé commence par l'étape 100. Ensuite, on ap- 15 plique l'étape 110. Dans l'étape 110, on effectue une montée en régime du moteur à combustion interne. Pour cela, on alimente les différents cylindres du moteur à combustion interne avec du carburant pour obtenir sur plusieurs cycles de fonctionnement du moteur une accélération 20 homogène du moteur comprenant la montée en régime. Le régime du moteur à combustion interne augmente ainsi en partant d'une valeur initiale qui correspond au ralenti jusqu'à une valeur maximale. La valeur de départ du régime ainsi que la valeur maximale du régime sont saisies par des capteurs pour être mises en mémoire pour des applica- 25 tions ultérieures par l'appareil de commande. Une fois atteint le régime maximum, on freine le moteur à combustion interne sans injecter de carburant, par son frottement interne, jusqu'à ce que son régime soit de nouveau au ralenti. La mesure des instants de départ de la montée en régime, du régime maximum et du retour au ralenti, permettent de dé- 30 crire la première pente de la courbe de régime qui correspond à la mon- tée en régime de la vitesse de rotation et une seconde pente qui représente l'évolution de la vitesse de rotation décrivant le freinage du moteur à combustion interne ; ces différentes valeurs sont calculées et mémorisées. Ensuite, on applique l'étape 120. La dose de carburant in- 35 jectée dans chaque cylindre dans l'étape 110 est déterminée par l'unité 3061294 6 de commande électronique. Pour cela on utilise une dose d'injection de consigne pour corriger la dose individuelle injectée ; cette dose d'injection de consigne est enregistrée dans la mémoire de l'unité de commande électronique. La valeur de correction individuelle d'injecteur 5 est actualisée par les étapes de procédé décrites ensuite. Avant un nou- veau passage dans le procédé décrit, la valeur de correction individuelle par injecteur est chaque fois mise à zéro. Dans l'étape 120, on associe à chaque cylindre du moteur à combustion interne des accélérations individuelles par cylindre. Pour 10 cela, on détermine par exemple à l'aide de la position connue du mo- teur, la contribution fournie par chaque cylindre à l'accélération du moteur à combustion interne en ce qu'il se trouve chronologiquement dans une phase de détente correspondant à l'accélération. Chaque contribution d'accélération qui apparaît dans l'évolution du régime montant 15 peut ainsi être associée à un cylindre et par conséquence à un injec- teur. Ensuite, on applique l'étape 130. Dans l'étape 130, on forme pour chaque injecteur, une valeur moyenne des contributions d'accélération déterminées dans l'étape 120. Pour chaque injecteur, on a ainsi une valeur moyenne spé- 20 cifique à l'injecteur. Les valeurs moyennes spécifiques aux injecteurs sont mémorisées. Ensuite, on passe à l'étape 140. Dans l'étape 140, on calcule la valeur moyenne de l'accélération totale en ce que l'on forme la valeur moyenne de toutes les valeurs moyennes d'accélération, individuelles, par injecteur. La valeur 25 moyenne globale d'accélération est enregistrée en mémoire. Ensuite on effectue l'étape 150. Dans l'étape 150, pour chaque injecteur, on calcule la différence entre la valeur moyenne d'accélération individuelle d'un injecteur et la valeur moyenne totale d'accélération calculée dans l'étape 30 140. Cette différence forme un écart spécifique d'injecteur. Ensuite on applique l'étape 160. Dans l'étape 160, on transforme par calcul chaque écart spécifique d'injecteur par un dispositif de calibrage en une valeur de correction individuelle d'injecteur pour la dose d'injection. Les valeurs 35 de correction individuelles d'injecteur de la dose d'injection sont enre- 3061294 7 gistrées en mémoire pour être disponibles pour l'exécution suivante du procédé. Ensuite on passe à l'étape 170. Dans l'étape 170, on vérifie si toutes les valeurs moyennes spécifiques d'injecteur obtenues dans l'étape 130 sont voi- 5 sines dans une plage de tolérance prédéfinie. Pour cela, on vérifie si les valeurs moyennes spécifiques d'injecteur se situent dans une bande de tolérance prédéfinie autour de la valeur moyenne d'accélération totale qui a été calculée dans l'étape 140. Dans l'affirmative, on poursuit par l'étape 180. Dans la négative, on poursuit par l'étape 110. 10 Dans l'étape 180, on calcule la dose d'injection totale M-inj en utilisant la valeur initiale de la vitesse de rotation n-min et la valeur maximale de la vitesse de rotation n-max ainsi que la première pente (al) et la seconde pente (a2) que l'on a formées dans l'étape 110 en appliquant la formule suivante : 15 M ini(zn) = f (zn)* 1,12 +( max 2 a2 2 - n min) * -a-1- n Dans cette formule, fizn) représente une constante qui correspond à la fois à l'efficacité et aussi au moment d'inertie du moteur 20 à combustion interne. La valeur de f(zn) est par exemple enregistrée dans la mémoire de l'unité de commande électronique. Si la quantité totale d'injection calculée correspond à une quantité totale d'injection de consigne, le procédé se termine par l'étape 200. Si la quantité d'injection totale calculée ne correspond pas à la 25 quantité totale d'injection de consigne, on compare la quantité totale d'injection à la quantité totale d'injection de consigne et on détermine une valeur absolue de correction que l'on répercute de manière additive à chaque valeur de correction individuelle par injecteur. Les nouvelles valeurs de correction individuelles par injecteur sont mémorisées. En- 30 suite, on passe à l'étape 110. La figure 2 est une représentation schématique de l'évolution dans le temps et des valeurs de correction individuelles d'injecteur 31, 32, 33, 34 pour une dose d'injection dans un moteur à 3061294 8 combustion interne à quatre cylindres et que l'on a obtenues dans l'exemple de réalisation ci-dessus par le procédé de l'invention. L'évolution chronologique des valeurs de correction indi- viduelles d'injecteur 31, 32, 33, 34 est représentée dans un plan à deux 5 dimensions sous-tendu par un premier axe 20 et un second axe 10. Le premier axe 20 est l'axe du temps 20 ; le second axe 10 représente la dimension des valeurs de correction spécifiques par injecteur. La courbe 31 représente l'évolution chronologique de la valeur de correction spécifique à un injecteur associé au premier cylindre. La ligne 32 représente 10 l'évolution chronologique de la valeur de correction spécifique à l'injecteur et qui correspond au second cylindre. La ligne 33 représente le chronogramme de la valeur de correction propre à l'injecteur associé au troisième cylindre. La ligne 34 représente l'évolution chronologique de la valeur de correction spécifique à l'injecteur dans le quatrième 15 cylindre. Au début du procédé selon l'exemple de réalisation ci-dessus, la valeur de correction spécifique à l'injecteur correspond pour chaque injecteur à la valeur nulle ; cela signifie que les lignes 31, 32, 33, 34 qui représentent les valeurs spécifiques d'injecteur ont un point 20 d'intersection commun avec le premier axe 20. Ce point d'intersection définit l'instant tO. Tout d'abord, on égalise les injecteurs en associant une valeur de correction individuelle à chaque injecteur ; cette valeur de correction est différente de zéro dans l'exemple présenté. Avec les valeurs de correction individuelles d'injecteur on refait l'égalisation à 25 l'instant t 1. La répétition de l'égalisation et ainsi l'actualisation des va- leurs de correction spécifiques à l'injecteur se font jusqu'à ce que les amplitudes d'accélération des injecteurs répondent au critère d'égalisation. Dans le premier exemple de réalisation illustré, il s'agit de l'instant t3 de sorte que directement après l'égalisation, on corrige en 30 valeur absolue la dose d'injection. Les nouvelles valeurs de correction individuelles d'injecteur qui contiennent également les contributions de la correction absolue 40 sont représentées à l'instant t3. L'exemple de réalisation du procédé de l'invention est en- suite répété jusqu'à ce que la dose totale d'injection calculée corres- 35 ponde à la dose totale d'injection de consigne et les valeurs de 3061294 9 correction individuelles d'injecteur sont actualisées à chaque répétition, ce qui est représenté par les valeurs de correction individuelles d'injecteur aux instants t4, t5, t6. 5 REVENDICATIONS1°) Procédé pour déterminer une dose d'injection d'un injecteur associé à un cylindre d'un moteur à combustion interne, le moteur à combustion interne ayant au moins deux injecteurs, procédé caractérisé en ce que dans une première étape, on égalise les injecteurs, et dans une seconde étape, on effectue une correction en valeur absolue des injecteurs. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'équilibrage consiste à déterminer une valeur de correction propre à chaque injecteur pour la dose d'injection de chaque injecteur du moteur à combustion interne. 3°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' on effectue un essai de montée en régime pour déterminer les valeurs de correction individuelles pour chaque injecteur. 4°) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la correction de la valeur absolue consiste à déterminer une dose globale d'injection et à comparer cette dose globale d'injection à une dose globale d'injection de consigne. 5°) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu' on détermine la dose globale d'injection en utilisant la pente de la courbe de régime. 6°) Procédé selon les revendications 5 et 3, caractérisé en ce que la courbe de régime est la courbe de la vitesse de rotation de la montée en régime et la dose globale d'injection se détermine à partir d'une pre- 3061294 11 mière pente qui caractérise la phase de montée en régime du moteur à combustion interne et d'une seconde pente qui caractérise la phase de roue libre du moteur à combustion interne. 5 7°) Procédé selon l'une des revendications 4 à 6 et de la revendication 3, caractérisé en ce qu' on effectue la correction de la valeur absolue seulement si la contribution d'accélération des injecteurs dans la montée en régime remplit un critère d'égalisation. 10 8°) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu' en égalisant les injecteurs, on fait que les contributions d'accélération des injecteurs remplissent le critère d'égalisation. 15 9°) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' à partir de la dose d'injection déterminée de l'injecteur, on évalue s'il faut ou non remplacer l'injecteur. 20 10°) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, pour déterminer une dose d'injection d'un injecteur associé à un cylindre d'un moteur à combustion interne, ayant au moins deux injecteurs, 25 selon lequel dans une première étape, on égalise les injecteurs, et dans une seconde étape, on effectue une correction en valeur absolue des injecteurs. 30