FR2853936A1 - Procede et appareil de commande pour la gestion d'un moteur a combustion interne - Google Patents
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Abstract
Procédé et appareil de commande pour gérer un moteur à combustion interne équipé d'injecteurs à haute pression avec réglage du débit de carburant à la fois par la course de l'aiguille et par la durée de réglage. Pour augmenter la précision du dosage du carburant du moteur par les injecteurs l'invention propose non pas d'utiliser la courbe caractéristique débit D/quantité de charge Q qui représente le comportement moyen d'un grand nombre d'injecteurs, mais une courbe caractéristique représentant spécialement le comportement effectif de l'injecteur utilisé.
Description
Domaine de l'invention
La présente invention concerne un procédé de gestion d'un moteur à combustion interne.
L'invention concerne également un appareil de commande 5 pour gérer un moteur à combustion interne notamment celui équipant un véhicule, et un programme codé du procédé.
Etat de la technique Selon l'état de la technique on connaît différents procédés de compensation de l'erreur de dosage des injecteurs de moteurs à com10 bustion interne par exemple selon les documents DE 100 Il 690 C2 et DE 100 12 025 Ai. Les procédés connus selon ces documents concernent en particulier l'adaptation des tolérances quantitatives dans les injecteurs à haute pression de carburant pour le mode stratifié (X > 1) de fonctionnement du moteur à combustion interne; ces procédés sont universels, 15 c'est-à-dire qu'ils s'appliquent à des injecteurs de construction et de fonctionnement différents.
Pour les moteurs à combustion interne futurs ayant une conduite optimisée du jet on a développé des injecteurs de carburant à haute pression dans lesquels le débit ou la dose de carburant injecté dans 20 la chambre de combustion du moteur est commandé en fonction de la durée d'injection ti et/ou de la course NH de l'aiguille d'injecteur i. La course de consigne NH de l'aiguille dans les injecteurs à haute pression est réglée pour une durée d'injection souhaitée ti en appliquant une quantité de charge nécessaire correspondante. La quantité de charge nécessaire pour 25 la commande respective est calculée dans chaque cas à partir d'une courbe de référence enregistrée dans l'appareil de commande des injecteurs. Cette courbe de référence ou courbe caractéristique de référence donne le débit D en fonction de la charge Q à fournir.
Une telle courbe caractéristique de référence D(Q), NHRef est 30 représentée à la figure 2. Cette courbe caractéristique de référence représente soit le comportement d'un injecteur de référence, sélectionné, mais aussi le comportement moyen d'un grand nombre d'injecteurs haute pression de ce type, fabriqués. C'est pourquoi cette course peut être différente du comportement d'injecteurs du même type utilisés et produits séparé35 ment. De telles courbes caractéristiques différentes sont représentées à la figure 2 sous les références NH1, NH2. Les procédés décrits dans les documents rappelés ci-dessus pour l'adaptation des tolérances quantitatives d'injecteurs à haute pression ne tiennent pas compte des différences dé- crites entre le comportement moyen et comportement individuel des injecteurs à haute pression qui sont également la cause d'imprécisions de dosage du carburant.
But de l'invention Partant de cet état de la technique la présente invention a pour but de développer un procédé, un appareil de commande et un programme d'ordinateur pour la gestion d'un moteur à combustion interne de façon qu'ils puissent assurer un dosage plus précis du carburant par les injecteurs à haute pression dans le moteur à combustion interne. 0o Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que pendant le fonctionnement on commande au moins un injecteur du moteur à combustion interne suivant une courbe caractéristique débit/charge représentant le comportement indivii5 duel de l'injecteur utilisé.
Avantageusement, selon le procédé on calcule la courbe caractéristique débit/charge de l'injecteur individuel en corrigeant une courbe caractéristique de référence prédéterminée à l'aide d'un coefficient de correction f,.,. De préférence, on calcule le coefficient de correction feorr 20 par application de la formule suivante: fcorr = ki: kRef; dans laquelle ki représente la pente de la courbe caractéristique d'un injecteur individuel, kRef représente la pente de la courbe caractéristique de référence.
En tant compte de cette courbe caractéristique individuelle, par comparaison à l'état de la technique qui n'utilise qu'une courbe caractéristique représentant le comportement moyen des injecteurs du même type, on améliore considérablement la précision de dosage du car30 burant. Cette augmentation de la précision de dosage permet également l'utilisation future de procédés de combustion à conduite de jet pour le fonctionnement de moteurs à combustion interne se caractérisant par une émission de gaz d'échappement réduite et une consommation diminuée par rapport aux procédés connus.
Avantageusement pour calculer la pente ki de la courbe caractéristique débit (D)/charge (Q) pour un injecteur individuel (i) d'un moteur à combustion interne on exécute les étapes suivantes: - on fait fonctionner le moteur à combustion interne en mode homogène avec notamment X = 1 (étape a)), - on règle un point de fonctionnement de référence du moteur à combustion interne en commandant l'injecteur (i) avec une charge de réfé5 rence (QRef) pour la durée d'injection de référence respective (tRef) (étape C)) , - on modifie la charge avec laquelle on commande l'injecteur (i) par rapport à la charge de référence (QRef) d'une valeur prédéterminée (AQ) (étape d)), 0o - on reconnaît une variation du coefficient lambda (a) résultant de la variation de charge (AQ) dans le moteur à combustion interne (étape 1) et - on calcule la pente ki individuelle, propre à l'injecteur, en appliquant la formule suivante: ki = ASX: AQ = AD: AQ (1) dans laquelle A - AD seulement à la condition qu'à la fois la masse d'air relative (rl) et la durée d'injection (ti) restent constantes (étape ft).
Le problème ci-dessus est également résolu par un appareil de commande d'un moteur à combustion interne ainsi que par un pro20 gramme appliqué par un tel appareil de commande, réalisé pour effectuer la commande du moteur thermique en s'appuyant sur une courbe caractéristique individuelle Di (Qi) en application du procédé pour corriger la pente (ki) .
Les avantages de l'appareil de commande et du programme 25 d'ordinateur selon l'invention correspondent aux avantages déjà évoqués à propos du procédé de l'invention.
Suivant d'autres caractéristiques avantageuses, si on règle le point de fonctionnement de référence dans l'étape c) seulement à l'intérieur d'une plage de fonctionnement d'adaptation prédéfinie du mo30 teur à combustion interne, de préférence on modifie la quantité de charge (AQ) avec pour objectif de reconnaître une variation ainsi provoquée du coefficient lambda (aX) lorsqu'une mesure du coefficient lambda de chaque cylindre est activée selon l'étape d).
Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 montre le procédé de l'invention, - la figure 2 montre différentes courbes caractéristiques débit/charge pour un injecteur à haute pression, - la figure 3 montre un appareil de commande pour la gestion d'un moteur à combustion interne.
Description de modes de réalisation
La figure 1 montre un procédé de calcul de la pente d'une courbe caractéristique débit/charge pour un injecteur à haute pression utilisé de manière individuelle dans un moteur à combustion interne (ou moteur thermique). La pente ki décrit le rapport entre le débit et la charge 10 que doit fournir l'injecteur pour arriver à la course d'aiguille NH ou au débit souhaités. Pour déterminer cette pente on fait fonctionner le moteur à combustion interne tout d'abord en mode homogène, c'est-à-dire par exemple pour X = 1 (étape de procédé a)).
Puis dans une étape suivante b) on fixe une plage dite 15 d'adaptation à l'intérieur de laquelle on peut choisir de façon appropriée un point de fonctionnement de référence. Aussi longtemps que cette plage d'adaptation n'a pas été fixée, le procédé selon l'invention ne se poursuit pas et au lieu de cela on revient toujours à l'étape de procédé a).
Une fois le démarrage de la plage d'adaptation réussi, on 20 règle le point de fonctionnement de référence dans cette plage d'adaptation. Ce point de fonctionnement de référence se caractérise notamment en ce que la vitesse de rotation du moteur à combustion interne et la masse d'air relative qui lui est fournie sont quasi stationnaires. De plus, on a par exemple X = 1 et on commande la durée d'injection tiRef cor25 respondant à ce point de fonctionnement de référence ainsi que la charge QRef correspondante qu'il faut appliquer à l'injecteur (étape de procédé c)).
Dès que ce point de fonctionnement de référence est réglé, on vérifie si pour le moteur à combustion interne on a activé une mesure du coefficient lambda individuelle par cylindre (étape de procédé d)). Aussi 30 longtemps que cela n'est pas le cas, le procédé selon l'invention décrit une boucle d'attente qui se réalise par un retour à l'étape de procédé c). Si toutefois la mesure du coefficient lambda individuelle par cylindre est activée, la charge à fournir à l'injecteur par rapport à la charge QRef qu'il faut fournir pour régler le point de fonctionnement de référence sera modifiée 35 d'une amplitude prédéterminée AQ. Ce réglage de la charge selon AQ se traduit tout d'abord par une modification du coefficient lambda de la valeur AS. Le point de fonctionnement de référence reste ainsi pratiquement inchangé car le couple à fournir n'est influencé que faiblement par le coefficient lambda en mode homogène.
Dans les conditions présentées ci-dessus, à savoir à la fois la masse d'air relative rl et la durée d'injection ti qui restent quasi station5 naires, la modification ainsi faite du coefficient lambda correspond à une certaine variation de la quantité de carburant AD traversant l'injecteur. A partir des deux grandeurs AX et AQ, ou AD et AQ, on calcule alors la pente individuelle de l'injecteur i utilisé en appliquant la formule suivante: ki = AX: A = AD: AQ. (1) A l'aide de cette pente individuelle ki on calcule un coefficient de correction fL0, qui représente la déviation de la pente individuelle ki par rapport à la pente d'une courbe caractéristique de références préS5 déterminée représentant le comportement moyen d'un grand nombre d'injecteurs fabriqués du même type. Le calcul du coefficient de correction fcolrr se fait suivant la formule suivante: fcorr = ki: kRef. (2) Dans l'étape fl de la figure 1 on reconnaît la variation de la grandeur X résultant du changement de réglage de la charge et on calcule le coefficient de correction. Si le calcul du coefficient de correction n'a pas réussi, le procédé selon l'invention prévoit un retour au début de l'étape 25 d).
Si dans le cas contraire le calcul du coefficient de correction s'est déroulé avec succès, ce coefficient sera utilisé dans l'étape g) pour calculer une caractéristique individuelle Di/Qi pour l'injecteur i. Comme déjà indiqué ci-dessus, le coefficient de correction fL0, calculé selon 30 l'invention sert uniquement à adapter la pente de la courbe caractéristique D(Q) au comportement effectif d'un certain injecteur. Un éventuel défaut de décalage n'est pas pris en compte par le procédé de l'invention.
La courbe caractéristique DI(Qi), adaptée et calculée selon l'invention au cours du fonctionnement ultérieur du moteur à combustion 35 interne comme cela est indiqué à la figure 1 par le retour de l'étape g) à l'étape a), sera de préférence utilisée seulement si d'éventuelles erreurs de décalage par comparaison aux erreurs compensées par l'invention dans la pente de la courbe caractéristique de l'injecteur ainsi utilisé, sont négli- geables par rapport à la courbe caractéristique de référence ou si également on corrige par un procédé approprié.
La figure 3 montre un appareil de commande 100 des injecteurs d'un moteur à combustion interne selon le procédé décrit ci5 dessus.
Le procédé selon l'invention peut également se réaliser au moins en partie sous la forme d'un programme d'ordinateur exécuté de préférence dans un calculateur 110 (figure 3) associé à l'appareil de commande 100, par exemple un microprocesseur. En tant que tel et avec 1o d'autres programmes d'ordinateur de commande et/ou de régulation du moteur à combustion interne ce programme peut être enregistré sur un support de données que peut lire l'ordinateur. Ce support de données peut être par exemple une disquette, un disque compact CD ou une mémoire flash. Le programme d'ordinateur enregistré sur le support de données 15 peut être vendu en tant que produit à un client. Dans le cas d'une réalisation par programme il est en outre possible de vendre le programme d'ordinateur le cas échéant avec d'autres programmes d'ordinateur de commande et/ou de régulation du moteur à combustion interne, sans utiliser de support de données électrique, par l'intermédiaire d'un réseau de 20 communication électronique et notamment le réseau Internet.
Claims (7)
10) Procédé de gestion d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce que pendant le fonctionnement on commande au moins un injecteur du mo5 teur à combustion interne suivant une courbe caractéristique débit/charge représentant le comportement individuel de l'injecteur utilisé.
20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on calcule la courbe caractéristique débit/charge de l'injecteur individuel en corrigeant une courbe caractéristique de référence prédéterminée à l'aide d'un coefficient de correction feorr.
30) Procédé selon la revendication 2, 15 caractérisé en ce qu' on calcule le coefficient de correction f,0or par application de la formule suivante: fcorr = ki: kRef; dans laquelle ki représente la pente de la courbe caractéristique d'un injecteur individuel, kRef représente la pente de la courbe caractéristique de référence. 25 40) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour calculer la pente ki de la courbe caractéristique débit (D)/charge (Q) pour un injecteur individuel (i) d'un moteur à combustion interne on exé30 cute les étapes suivantes: - on fait fonctionner le moteur à combustion interne en mode homogène avec notamment X = l (étape a)), - on règle un point de fonctionnement de référence du moteur à combustion interne en commandant l'injecteur (i) avec une charge de réfé35 rence (QRef) pour la durée d'injection de référence respective (tRef) (étape C)) , - on modifie la charge avec laquelle on commande l'injecteur (i) par rapport à la charge de référence (QRef) d'une valeur prédéterminée (AQ) (étape d)), - on reconnaît une variation du coefficient lambda (a) résultant de la 5 variation de charge (AQ) dans le moteur à combustion interne (étape t) et - on calcule la pente ki individuelle, propre à l'injecteur, en appliquant la formule suivante: 1o ki = Ak: AQ = AD: AQ (1) dans laquelle AX = AD seulement à la condition qu'à la fois la masse d'air relative (rl) et la durée d'injection (ti) restent constantes (étape t)).
50) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu' on règle le point de fonctionnement de référence dans l'étape c) seulement à l'intérieur d'une plage de fonctionnement d'adaptation prédéfinie du moteur à combustion interne.
6 ) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu' on modifie la quantité de charge (AQ) avec pour objectif de reconnaître une variation ainsi provoquée du coefficient lambda (aÀ) lorsqu'une mesure du 25 coefficient lambda de chaque cylindre est activée selon l'étape d).
70) Appareil de commande (100) pour gérer un moteur à combustion interne notamment celui équipant un véhicule, caractérisé en ce que l'appareil de commande (100) est réalisé pour effectuer la commande du moteur thermique en s'appuyant sur une courbe caractéristique individuelle Di (Qi) en application du procédé selon l'une des revendications 1 à 6 pour corriger la pente (ki).
80) Programme d'ordinateur pour un appareil de commande d'un moteur à combustion interne, caractérisé par un programme codé pour exécuter le procédé selon l'une des revendications 1 à 6 sur un calculateur (110) tel qu'un microprocesseur associé à un appareil de commande.
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