-
La présente invention se rapporte au domaine technique général des moteurs à injection de tous genres, pour véhicules et notamment des moteurs diesels. La présente invention concerne plus particulièrement le contrôle de la puissance délivrée par de tels moteurs et plus précisément le contrôle de la pression d'injection et/ou la pression d'un turbocompresseur.
-
La présente invention trouve également son application sur les véhicules turbo-essence à injection indirecte en utilisant le capteur de pression du turbocompresseur et sur les véhicules à injection directe d'essence, turbocompressés ou pas, en utilisant le capteur de pression d'injection et/ou le capteur de pression du turbocompresseur.
-
Il est connu de vouloir augmenter l'agrément de conduite d'un véhicule de série en augmentant la puissance délivrée par son moteur. On connaît ainsi des calculateurs électroniques de série pour contrôler le fonctionnement d'un moteur, qui permettent d'augmenter de façon temporaire les performances dudit moteur.
-
On connaît également des calculateurs électroniques additionnels qui augmentent de manière permanente les performances des moteurs de série. Ces calculateurs électroniques additionnels sont associés aux calculateurs électroniques d'origine des véhicules de série, par exemple selon un principe maître-esclave.
-
Ces calculateurs additionnels connus présentent un certain nombre d'inconvénients. Ces derniers conduisent en général à une augmentation de la capacité de reprise des véhicules, mais également à une augmentation de la vitesse maximale, ce qui n'est pas recherché. En outre, l'utilisation de ces calculateurs a pour conséquence, de modifier les caractéristiques d'origine relatives à la puissance et à la pollution du véhicule définies par des directives européennes. Ces modifications, conduisant par exemple à une modification de la carte grise du véhicule, sont soit interdites par des législations nationales, soit à l'origine de coûts administratifs suppiémeniaires.
-
La présente invention a pour alors objet de proposer un nouveau procédé de commande pour piloter le fonctionnement par exemple d'une pompe d'injection ou d'injecteurs d'un moteur, permettant de s'affranchir des limitations mentionnées ci-dessus.
-
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau procédé de commande permettant d'augmenter la capacité de reprise sans incidence sur la classification administrative du véhicule en ce qui concerne sa puissance et/ou sa pollution mesurées dans des conditions d'essais conformes aux directives européennes.
-
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau procédé de commande permettant de disposer d'un véhicule présentant un agrément de conduite identique à celui d'un véhicule de cylindrée supérieure, mais avec une consommation moyenne et des émissions de CO2 plus faibles.
-
Un autre objet de la présente invention vise à proposer un dispositif de commande mettant en oeuvre le procédé de commande précité.
-
Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un procédé de commande d'un calculateur d'origine pilotant le fonctionnement d'une pompe d'injection d'un moteur, consistant à :
- a) piloter le fonctionnement de la pompe par l'intermédiaire du calculateur d'origine pour établir une pression d'injection déterminée P1 correspondant à une consigne C déterminée,
- b) mesurer la pression d'injection à l'instant t0 et établir une valeur mesurée Vm,
- c) transmettre un signal dépendant de la valeur mesurée Vm à un calculateur d'origine associé au moteur,
- d) et agir sur le fonctionnement de la pompe d'injection par l'intermédiaire du calculateur d'origine jusqu'à l'obtention de la pression d'injection déterminée P1,
caractérisé en ce qu'il consiste à :
- e) comparer au préalable de l'étape c) la valeur mesurée Vm à une valeur seuil Vs1 et tant que la valeur mesurée Vm est inférieure ou égale à la valeur seuil Vs1, transmettre la valeur mesurée Vm au calculateur d'origine,
- f) lorsque la valeur mesurée Vm est supérieure à la valeur seuil Vs1, corriger la valeur mesurée Vm pour obtenir une valeur corrigée Vc et transmettre ladite valeur corrigée Vc au calculateur d'origine pour obtenir une autre pression d'injection P2 supérieure à la pression d'injection déterminée P1 et ce pour la consigne C inchangée,
- g) mettre en oeuvre l'étape précédente pendant une première phase de fonctionnement allant jusqu'à un instant t1 et de durée D1=t1-t0, pendant laquelle la différence de pression P2-P1 est maintenue sensiblement constante pendant au moins une partie de la phase de fonctionnement de durée D1,
- h) rétablir de façon progressive la pression d'injection déterminée P1 au cours d'une seconde phase de fonctionnement allant jusqu'à un instant t2 et de durée D2=t2-t1,
- i) initialiser le calculateur additionnel (CA) dès que Vm est inférieure à Vs1 et reprendre les étapes précédentes à l'étape a) selon une cadence prédéterminée.
-
Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de commande consiste selon f1) à déterminer une valeur corrigée Vc inférieure à la valeur mesurée Vm et selon f2) à maintenir constante la valeur Vm-Vc pendant au moins une partie de la phase de fonctionnement de durée D1.
-
A la mise en route de la correction, on corrige progressivement la valeur mesurée Vm, de manière à ce que la différence Vm-Vc augmente progressivement jusqu'à une certaine valeur déterminée. Lorsque cette valeur déterminée est atteinte, on maintien constant la différence Vm-Vc jusqu'à la fin de la durée D1.
-
Le procédé de commande conforme à l'invention consiste par exemple selon h1) à transformer la valeur corrigée Vc en une fonction temporelle Vc(t) qui augmente progressivement au cours de la phase de fonctionnement de durée D2 et selon h2) à comparer Vc(t) et Vm pour transmettre à nouveau la valeur mesurée Vm à la fin de la phase de fonctionnement lorsque Vc(t)=Vm.
-
Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de commande conforme à l'invention consiste à mettre en oeuvre ses étapes selon une fréquence comprise entre 6Hz et 10Hz et de préférence égale à 8Hz.
-
Le procédé de commande conforme à l'invention consiste par exemple à déterminer pour la phase de fonctionnement, une durée D1 comprise entre 20 secondes et 40 secondes et de préférence égale à 30 secondes.
-
Le procédé de commande conforme à l'invention consiste par exemple à déterminer pour la phase de fonctionnement, une durée D2 comprise entre 10 secondes et 40 secondes et de préférence égale à 30 secondes.
-
Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé conforme à l'invention consiste à :
- s1) utiliser la valeur mesurée Vm,
- s2) calculer grâce au calculateur d'origine la durée d'injection (ti) correspondant à l'ouverture d'un ou plusieurs injecteurs,
- s3) comparer Vm à Vs1,
- s4) lorsque Vm est inférieure à Vs1, transmettre aux injecteurs, un signal correspondant à la durée d'injection (ti) inchangé par l'intermédiaire du calculateur additionnel,
- s5) et lorsque Vm est supérieure ou égale à Vs1, transmettre aux injecteurs, un signal correspondant à une durée d'injection augmentée (ti+x) par l'intermédiaire du calculateur additionnel.
-
Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de commande conforme à l'invention consiste à rétablir de façon progressive la durée initiale (ti) d'ouverture des injecteurs au cours de la seconde phase de fonctionnement allant jusqu'à l'instant t2 et de durée D2, en transformant la durée (ti+x) en une fonction temporelle (ti+x(t)) qui diminue progressivement de manière à atteindre la valeur initiale (ti+x(t2)=ti) à la fin de la seconde phase de fonctionnement de durée D2.
-
Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'un dispositif de commande pour mettre en oeuvre le procédé de commande précité comportant un calculateur additionnel propre, du genre microprocesseur, paramétré avec des données préenregistrées, notamment pour lire des valeurs mesurées de tension délivrées par un capteur de pression, pour corriger lesdites valeurs et pour transmettre les valeurs corrigées ou mesurées à un calculateur d'origine du moteur, ainsi que des moyens de raccordement pour relier le calculateur additionnel d'une part au capteur de pression et d'autre part au calculateur d'origine.
-
Le dispositif de commande comporte selon autre mode de réalisation conforme à l'invention, un calculateur additionnel propre, du genre microprocesseur, paramétré avec des données préenregistrées notamment pour lire des valeurs mesurées de tension délivrées par un capteur de pression, pour corriger des valeurs de durée d'injection ti correspondant à l'ouverture d'injecteurs et pour transmettre soit des valeurs corrigées de durée d'injection ti+x, soit les valeurs initiales ti aux injecteurs ainsi que des moyens de raccordement pour relier le calculateur additionnel d'une part au calculateur d'origine et d'autre part aux injecteurs.
-
Selon un exemple de réalisation, le dispositif de commande conforme à l'invention comporte un moyen de paramétrage pour modifier les données préenregistrées de paramétrage de manière à s'adapter à des paramètres de fonctionnement différents d'un autre moteur.
-
Le calculateur additionnel du dispositif de commande conforme à l'invention comporte par exemple un moyen de mesure du temps à base d'un quartz, pour mettre en oeuvre la modulation en fonction du temps du signal transmis par ledit calculateur additionnel au calculateur d'origine du moteur ou à l'injecteur ou à une rampe d'injection.
-
Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'un module électronique pilotant le fonctionnement d'un moteur et comportant un dispositif de commande tel que présenté ci-dessus.
-
L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec un exemple de réalisation et de mise en oeuvre, donné à titre illustratif et non limitatif en référence aux figures annexées parmi lesquelles:
- la figure 1, illustre de façon schématique un organigramme fonctionnel d'un exemple de mise en oeuvre d'un procédé de commande conforme à l'invention,
- la figure 2, illustre un logigramme fonctionnel reproduisant certaines étapes d'un exemple de mise en oeuvre du procédé de commande conforme à l'invention.
- la figure 3, illustre de façon schématique un exemple de réalisation d'un dispositif de commande conforme à l'invention,
- la figure 4, illustre un exemple de fonctionnement d'un dispositif de commande conforme à l'invention en représentant une courbe d'évolution de tension délivrée par un capteur de pression et une courbe de tension calculée par le calculateur additionnel, en fonction de la pression réelle d'injection,
- la figure 5, illustre de façon schématique un autre exemple de réalisation d'un dispositif de commande conforme à l'invention présentant un mode de fonctionnement complémentaire à celui correspondant à la figure 3,
- et la figure 6, illustre un logigramme fonctionnel complémentaire, reproduisant certaines étapes d'un autre exemple de mise en oeuvre du procédé de commande conforme à l'invention.
-
Les éléments structurellement et/ou fonctionnellement identiques, présents sur plusieurs figures distinctes, sont affectés d'une seule et même référence.
-
Le dispositif de commande schématisé par exemple à l'aide des figures 1 et 3, se présente sous forme de module électronique 1. Ce dernier peut être inséré dans un système de commande d'une pompe d'injection 2. Une telle pompe d'injection 2 permet d'établir des niveaux de pression déterminés par exemple dans une rampe d'injection 3 ou dans des injecteurs d'un moteur 3a.
-
Dans la suite, les termes « rampe d'injection » peuvent être remplacés par le terme « injecteurs » ou inversement, sans sortir du cadre de la présente invention.
-
Le dispositif de commande conforme à l'invention comporte un calculateur additionnel CA, du genre microprocesseur, une entrée 5 reliée à un capteur de pression 6 et une sortie 7 reliée à un calculateur d'origine CO du moteur 3a. Le calculateur d'origine CO pilote le fonctionnement de la pompe d'injection 2 en fonction d'un signal émis par le capteur de pression 6.
-
Le dispositif de commande conforme à l'invention, le module électronique 1 est alimenté directement par l'alimentation électrique du capteur de pression 6, auquel il est relié.
-
Le dispositif de commande conforme à l'invention comporte également un moyen de paramétrage 9 d'un moyen de mémorisation dans lequel sont enregistrés des paramètres de fonctionnement. Ces derniers peuvent avantageusement être remplacés par d'autres paramètres, plus en adéquation avec l'usage souhaité du dispositif de commande ou se rapportant à un autre véhicule.
-
Un organe de consigne 10, du genre pédale d'accélérateur, transmettant une consigne C au calculateur d'origine CO, permet de déterminer la puissance que doit délivrer le moteur 3a et par conséquent la pression d'injection.
-
Le calculateur additionnel CA comporte par exemple un moyen de mesure du temps à base d'un quartz.
-
Selon une variante de réalisation du dispositif de commande conforme à l'invention, illustrée à la figure 5, le calculateur additionnel CA est également disposé par l'intermédiaire de moyens de connexion supplémentaires entre le calculateur d'origine CO et les injecteurs. Une telle configuration permet d'obtenir un fonctionnement complémentaire en utilisant d'autres paramètres et notamment la durée d'injection, correspondant à l'ouverture des injecteurs.
-
Le dispositif de commande conforme à l'invention permet de mettre en oeuvre un procédé de commande décrit ci-après et dont une partie du logigramme fonctionnel est illustré à la figure 2.
-
Selon l'étape a) le procédé de commande consiste à établir une pression P1 dans une rampe d'injection 3, en fonction d'une consigne C correspondante, transmise au calculateur d'origine CO pilotant la pompe d'injection 2.
-
Selon l'étape b), le capteur 6 mesure la pression régnant dans la rampe d'injection 3 à l'instant t0 et établit une valeur mesurée Vm sous forme de tension électrique.
-
Selon l'étape c) le capteur 6 transmet la valeur mesurée Vm, au calculateur additionnel CA.
-
Le calculateur additionnel CA compare selon l'étape e) la valeur mesurée Vm à une valeur seuil Vs1. Cette valeur seuil Vs1 est par exemple égale à 2,8 Volts dans une application donnée. Tant que la valeur mesurée Vm est inférieure ou égale à la valeur seuil Vs1, le calculateur additionnel CA transmet la valeur mesurée Vm au calculateur d'origine CO.
-
Lorsque la valeur mesurée Vm est supérieure à la valeur seuil Vs1, le calculateur additionnel CA corrige la valeur mesurée Vm pour la transformer en une valeur corrigée Vc. Cette valeur corrigée Vc est alors transmise au calculateur d'origine CO pour obtenir une pression d'injection P2 supérieure à la pression déterminée P1 et ce pour une même consigne C.
-
L'étape précitée, correspondant à une première phase de fonctionnement, est alors mise en oeuvre selon l'étape g) jusqu'à un instant t1, sur une durée D1 égale à t1-t0, au cours de laquelle une différence de pression P2-P1 est maintenue sensiblement constante sur au moins une partie de la durée D1.
-
La figure 4 illustre ce fonctionnement. La courbe A correspond à une évolution d'origine de la pression dans une rampe d'injection 3 et l'évolution correspondante de la tension délivrée par le capteur de pression 6. Le calculateur additionnel CA modifie les résultats de mesure du capteur 6 avant de les transmettre au calculateur d'origine CO. Le calculateur additionnel CA permet donc d'obtenir les portions de courbes B et C. La portion de courbe B correspond à une transition de tension entre un premier et un second seuil Vs1 et Vs2, pour atteindre la pression P2 en partant d'une pression initiale P1. A partir du second seuil Vs2, le différentiel Vm-Vc est maintenu constant. Il en est de même si la courbe A n'est pas linéaire. En deçà de la valeur seuil Vs1, le calculateur additionnel CA n'est pas actif.
-
Selon l'étape h), le procédé de commande conforme à l'invention consiste ensuite à rétablir de façon progressive la pression d'injection P1 au cours d'une seconde phase de fonctionnement jusqu'à un instant t2, sur une durée D2 égale à t2-t1.
-
Selon l'étape i), on réinitialise le calculateur additionnel CA dès que Vm est inférieure à Vs1.
-
A titre d'exemple, la fréquence de mesure de Vm est comprise entre 6Hz et 10Hz et de préférence égale à 8Hz. Il en résulte donc une mesure toutes les 131 ms.
-
Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, la durée D1 est comprise entre 20 secondes et 40 secondes et de préférence égale à 30 secondes.
-
Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, la durée D2 est comprise entre 10 secondes et 40 secondes et de préférence égale à 30 secondes.
-
Le procédé de commande consiste selon l'étape f1) à déterminer une valeur corrigée Vc inférieure à la valeur mesurée Vm et selon l'étape f2) à maintenir constante la valeur Vm-Vc pendant une partie de la première phase de fonctionnement de durée D1. Le calculateur d'origine CO reconnaît ainsi une valeur de pression trop faible par rapport à la consigne C et actionne la pompe d'injection 2 pour augmenter la pression d'injection. La puissance délivrée par le moteur 3a se trouve ainsi augmentée pendant cette première phase de fonctionnement.
-
Le procédé de commande consiste selon l'étape h1) à transformer la valeur corrigée Vc en une fonction temporelle Vc(t) qui augmente progressivement et de façon continu au cours de la seconde phase de fonctionnement. Le procédé consiste ensuite à comparer la fonction temporelle Vc(t) à la valeur mesurée Vm pour identifier l'instant où la fonction temporelle Vc(t) est égale à Vm et transmettre dès cet instant à nouveau ladite valeur mesurée Vm au calculateur d'origine CO. La fonction temporelle Vc(t) est choisie de sorte qu'à l'instant t2, elle soit égale à Vm, (Vc(t2)=Vm), c'est-à-dire à la fin de la seconde phase de fonctionnement. La pression d'injection dans la rampe d'injection 3 est alors à nouveau égale à P1 et la puissance délivrée par le moteur 3a retrouve sa valeur nominale de série.
-
La fonction temporelle Vc(t) converge vers Vm et est avantageusement une fonction linéaire. Selon autre exemple de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, Vc(t) est une fonction en escaliers avec un pas d'environ 0,03 Volts pour passer d'un palier au suivant. La continuité de cette fonction temporelle Vc(t) ou le pas relativement faible, permet ainsi de mettre en oeuvre la modification des performances du véhicule de manière insensible pour le conducteur.
-
Selon une autre mise en oeuvre du procédé de commande conforme à l'invention, les étapes précités sont complétées par des étapes supplémentaires s1) à s5) telles qu'illustrées à la figure 6.
-
Ainsi, à partir d'une consigne C, le calculateur d'origine CO détermine une durée d'injection ti et transmet au calculateur additionnel CA des signaux de pilotage des injecteurs. Lorsque la valeur mesurée Vm est inférieure à la valeur Vs1, le calculateur additionnel CA transmet ces signaux inchangés aux injecteurs. Lorsque la valeur mesurée Vm est supérieure à la valeur Vs1, le calculateur additionnel CA transmet aux injecteurs des signaux d'ouverture d'injecteurs correspondant à un temps augmenté Ti+x, pendant la phase de fonctionnement de durée D1.
-
Pendant la phase de fonctionnement suivante, de durée D2, on modifie la durée d'ouverture des injecteurs, en utilisant une modulation en fonction du temps, à savoir ti+x(t). La fonction temporelle x(t) est choisie de sorte qu'à l'instant t2, on obtienne ti+x(t2)=ti, c'est-à-dire à la fin de la seconde phase de fonctionnement de durée D2. La durée d'ouverture des injecteurs reprend alors à nouveau sa valeur initiale ti calculée par le calculateur d'origine CO.
-
La fréquence de mesure de Vm est effectuée à la même fréquence que celle précitée, à savoir de préférence toutes les 131 ms.
-
Lorsqu'une augmentation de puissance est obtenue par l'intermédiaire d'une augmentation de la durée d'injection, on limite de la même manière que précédemment cette augmentation de puissance par exemple à une durée inférieure à une minute. Les mesures de puissance normalisées ne sont donc pas altérées par la mise en oeuvre de ces étapes supplémentaires. Le passage de la valeur ti+x à la valeur ti est obtenu par exemple avec une fonction de transformation dépendante du temps au cours d'une phase de fonctionnement de durée D2.
-
Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisations aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent ou une étape décrite par une étape équivalente sans sortir du cadre de la présente invention.
-
Le dispositif de commande conforme à l'invention présente l'énorme avantage que son installation sur un véhicule de série ne nécessite aucune homologation en dehors d'une homologation générique de compatibilité électromagnétique. Le dispositif de commande conforme à l'invention pourra donc être commercialisé librement.
-
Un autre avantage du dispositif de commande conforme à l'invention réside dans le fait que les interfaces d'adaptation aux différents véhicules de série existent.
-
Un autre avantage réside dans le fait qu'il n'est pas nécessaire de modifier structurellement ou fonctionnellement les autres éléments de série présents sur le véhicule, pour y adjoindre le dispositif de commande conforme à l'invention.
-
Un autre avantage obtenu par le procédé de commande conforme à l'invention, réside dans le choix d'une valeur seuil Vs1 suffisamment élevée pour ne pas générer une augmentation de puissance en deçà de ce seuil. Dans la mesure où les essais déterminant le niveau de pollution du moteur 3a ne sont pas effectués à pleine charge, c'est-à-dire au dessus de cette valeur seuil Vs1, aucune augmentation du niveau de pollution n'est décelée pour un véhicule comportant un dispositif conforme à l'invention mettant en oeuvre ledit procédé.
-
Un autre avantage obtenu par le procédé de commande conforme à l'invention, réside dans le choix des durées D1 et D2 correspondant à des phases de fonctionnement. En effet, la mesure de la puissance délivrée par un moteur dans le cadre des directives européennes est effectuée après une stabilisation du niveau de puissance sur une durée minimale d'environ une minute et la détermination d'un cumul des durées D1 et D2 inférieur à cette durée minimale ne permet pas de déceler une augmentation de puissance pour le véhicule équipé du dispositif conforme à l'invention. Il n'ya donc pas d'incidence sur des coûts annexes, notamment ceux se rapportant à l'immatriculation ou à l'assurance d'un tel véhicule
