Brevet FR3083038A1 — publié le 20191227

La présente invention se rapporte au domaine du contrôle de l'injection de carburant et concerne plus particulièrement un procédé de régulation du rapport cyclique d'un signal permettant le contrôle en courant d'un module de conversion d'un convertisseur ainsi qu'un calculateur mettant en oeuvre ce procédé et un véhicule comprenant un tel calculateur. Dans un véhicule automobile à moteur thermique, l'injection de carburant est commandée par un calculateur de contrôle du moteur, communément appelé Unité de Contrôle Electronique ou ECU (Electronic Control Unit en langue anglaise). Ce calculateur comprend un microcontrôleur, un convertisseur continu- continu (communément appelé DC-DC) et un module de contrôle des injecteurs (communément appelé « driver »). Le convertisseur, de type « boost », comprend un module de conversion configuré pour augmenter la valeur de la tension délivrée par la batterie d'alimentation des équipements du véhicule, par exemple 12 V, jusqu'à une valeur supérieure de tension appelée « tension cible », par exemple 60 V, afin de charger une capacité « dite intermédiaire » montée entre le convertisseur et le module de contrôle. Ce module de conversion comporte une alimentation à découpage, par exemple réalisée par une inductance, une diode et un transistor de manière connue en soi. Le microcontrôleur commande le module de contrôle des injecteurs au moyen 20 de signaux de commande. Plus précisément, le microcontrôleur envoie au module de contrôle des injecteurs des signaux de commandes d'un ou plusieurs injecteurs indiquant la durée d'injection. A réception d'un signal de commande, le module de contrôle des injecteurs pilote alors le ou les injecteurs de sorte à injecter du carburant dans les cylindres du 25 moteur thermique. Pour ce faire, l'ouverture et la fermeture des injecteurs sont réalisées à partir d'un courant de décharge de la capacité intermédiaire. Aussi, quand la commande d'un ou plusieurs injecteurs est réalisée, la capacité intermédiaire se décharge jusqu'à la fin de l'ouverture d'injection, ce qui fait chuter la tension de sortie du convertisseur. Afin de recharger la capacité intermédiaire, il est alors nécessaire d'attendre un temps 30 significativement long pour que le convertisseur fournisse suffisamment d'énergie pour que la valeur de la tension intermédiaire remonte à nouveau jusqu'à la tension cible, ce qui peut perturber l'injection et présente donc un inconvénient. Afin de remédier en partie à cet inconvénient, il est connu d'intégrer au convertisseur un module de contrôle de courant configuré pour contrôler le courant 2 traversant le transistor du module de conversion permettant la fourniture d'énergie par le convertisseur. Lorsque les charges sont intermittentes, comme cela est le cas pour des injecteurs de carburant, le convertisseur s'interrompt lorsqu'il atteint la tension cible jusqu'à la prochaine commande des injecteurs. Dans ce mode de fonctionnement binaire, 5 dit « tout ou rien », le module de contrôle de courant contrôle le transistor de sorte qu'il produise un signal de courant haute fréquence par découpage pendant les phases actives, correspondant à une fourniture d'énergie par le convertisseur (dites « phases de pics ») visant à remonter à la tension cible, et un signal de courant nul pendant les phases inactives du convertisseur, correspondant aux phases où le convertisseur ne fournit pas 10 d'énergie, c'est-à-dire lorsque sa sortie est déjà à la tension cible (dites phases de repos »). Ce signal de courant est ainsi appelé c ' de la bascule logique Q est connectée au module de coupure 310-21 du transistor T. La borne d'entrée négative de l'amplificateur opérationnel AO reçoit le signal de courant contrôlé I mes circulant entre le transistor T et la résistance R. La sortie de l'amplificateur opérationnel AO est reliée à l'entrée du module de 30 coupure 310-21 qui a pour rôle de commuter le transistor T à l'état bloqué, via la borne d'entrée « Reset » de la bascule logique Q (qui désactive la bascule logique Q), lorsque la valeur de l'intensité du signal de courant contrôlé I mes atteint une valeur prédéterminée d'amplitude de courant, fournie par le microcontrôleur 300 et notée l_signal. Le module de coupure 310-21 du transistor T s'active également lorsque la 35 tension de sortie Vs du module de conversion 310-1 atteint sa valeur cible de consigne (information Stop sur la figure 2) en générant un signal RESET sur l'entrée RESET de la bascule logique Q. 10 Le module d'amorçage 310-22 du transistor T détecte les instants pendant lesquels le point P2 du module de conversion 310-1 est à potentiel nul (appelés ZVD pour Zero Voltage Detection par l'homme du métier) au travers d'une capacité Cl afin de rendre le transistor T passant en activant l'entrée SET de la bascule logique Q. 5 Le module d'amorçage 310-22 du transistor T active également l'entrée SET de la bascule logique Q lorsqu'il reçoit un signal de déclenchement ( REVENDICATIONS1. Procédé de régulation du rapport cyclique d'un signal de courant contrôlé (l_mes) d'un module de conversion (310-1) d'un convertisseur (310) de tension continu-continu d'un calculateur (30) de contrôle d'un moteur (20) thermique de véhicule (1) automobile, ledit moteur (20) comprenant des injecteurs (210) de carburant, ledit calculateur (30) comprenant un microcontrôleur (300), un convertisseur (310) de tension continu-continu et un module de contrôle (320) des injecteurs (210), ledit convertisseur (310) comprenant : - un module de conversion (310-1), configuré pour convertir une tension continue délivrée par une batterie d'alimentation (10) du véhicule (1) en une tension de sortie (Vs) continue de valeur supérieure délivrée au module de contrôle (320) des injecteurs (210) en générant un signal de courant (I mes), - un module de contrôle en courant (310-2) configuré pour contrôler ledit signal de courant (I mes) du module de conversion (310-1), ledit signal de courant dit « contrôlé » (I mes) présentant une alternance de phases de pics d'amplitude positive, permettant de commander le module de conversion (310-1) afin qu'il fournisse de l'énergie permettant d'atteindre une tension de sortie cible du convertisseur (310), et de phases de repos pendant lesquelles la valeur dudit signal de courant contrôlé (l_mes) est nulle, définissant ainsi l'enveloppe du signal de courant contrôlé (I mes), une phase de pics suivie d'une phase de repos consécutive constituant un cycle et le rapport de la durée d'une phase de pics et de la durée du cycle correspondant constituant le rapport cyclique de l'enveloppe du signal de courant contrôlé (I mes) à un instant donné, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend : - une étape (E1) de mesure, par le microcontrôleur (300), de l'enveloppe du rapport cyclique de l'enveloppe du signal de courant contrôlé (I mes), - lorsque la valeur du rapport cyclique est inférieure à un seuil prédéterminé, une étape (E2A) de commande, par le microcontrôleur (300), du module de contrôle en courant (310-2) afin que ledit module de contrôle en courant (310-2) diminue l'amplitude du signal de courant contrôlé (I mes) et que le rapport cyclique de l'enveloppe dudit signal de courant contrôlé (l_mes) tende ainsi vers ledit seuil prédéterminé, - lorsque la valeur du rapport cyclique est supérieure audit seuil prédéterminé, une étape (E2B) de commande, par le microcontrôleur (300), du module de contrôle en courant (310-2) afin que ledit module de contrôle en courant (310-2) 16 augmente l'amplitude du signal de courant contrôlé (I mes) et que le rapport cyclique de l'enveloppe dudit signal de courant contrôlé (I mes) tende ainsi vers ledit seuil prédéterminé. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le microcontrôleur (300) fournit 5 au module de contrôle en courant (310-2) une valeur prédéterminée d'amplitude à atteindre pour le signal de courant contrôlé (I mes). 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la valeur du rapport cyclique est comprise entre 70 et 95%. 4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la valeur du rapport 10 cyclique est comprise entre 85 et 90 %. 5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la valeur du rapport cyclique est de l'ordre de 90 %. 6. Calculateur (30) de contrôle d'un moteur (20) thermique de véhicule (1) automobile, ledit moteur (20) comprenant des injecteurs (210) de carburant, ledit 15 calculateur (30) comprenant un microcontrôleur (300), un convertisseur (310) de tension continu-continu et un module de contrôle (320) des injecteurs (210), ledit convertisseur (310) comprenant : - un module de conversion (310-1), configuré pour convertir une tension continue délivrée par une batterie d'alimentation (10) du véhicule (1) en une tension de 20 sortie (Vs) continue de valeur supérieure délivrée au module de contrôle (320) des injecteurs (210) en générant un signal de courant (I mes), - un module de contrôle en courant (310-2) configuré pour contrôler ledit signal de courant (l_mes) du module de conversion (310-1), ledit signal de courant dit « contrôlé » (I mes) présentant une alternance de phases de pics d'amplitude 25 positive, permettant de commander le module de conversion (310-1) afin qu'il fournisse de l'énergie permettant d'atteindre une tension de sortie cible du convertisseur (310), et de phases de repos pendant lesquelles la valeur dudit signal de courant contrôlé (l_mes) est nulle, définissant ainsi l'enveloppe du signal de courant contrôlé (I mes), une phase de pics suivie d'une phase de 30 repos consécutive constituant un cycle et le rapport de la durée d'une phase de pics et de la durée du cycle correspondant constituant le rapport cyclique de l'enveloppe du signal de courant contrôlé (I mes) à un instant donné, ledit calculateur (30) étant caractérisé en ce que le microcontrôleur (300) est configuré : - pour mesurer le rapport cyclique de l'enveloppe du signal de courant contrôlé (I mes), 17 - lorsque la valeur du rapport cyclique est inférieure à un seuil prédéterminé, pour commander le module de contrôle en courant (310-2) afin que ledit module de contrôle en courant (310-2) diminue l'amplitude du signal de courant contrôlé (I mes) et que le rapport cyclique de l'enveloppe dudit signal de courant 5 contrôlé tende ainsi vers ledit seuil prédéterminé, - lorsque la valeur du rapport cyclique est supérieure audit seuil prédéterminé, commander le module de contrôle en courant (310-2) afin que ledit module de contrôle en courant (310-2) augmente l'amplitude du signal de courant contrôlé (I mes) et que le rapport cyclique de l'enveloppe dudit signal de courant 10 contrôlé (l_mes) tende ainsi vers ledit seuil prédéterminé. 7. Calculateur (30) selon la revendication précédente, dans lequel le microcontrôleur (300) est configuré pour fournir au module de contrôle en courant (310-2) une valeur prédéterminée d'amplitude à atteindre pour le signal de courant contrôlé (I mes). 15 8. Calculateur (30) selon l'une des revendications 6 et 7, dans lequel la valeur du rapport cyclique est comprise entre 70 et 95%. 9. Calculateur (30) selon la revendication précédente, dans lequel la valeur du rapport cyclique est comprise entre 85 et 90%. 10. Calculateur (30) selon la revendication précédente, dans lequel la valeur du 20 rapport cyclique est de l'ordre de 90%.