FR2509855A1

FR2509855A1 - Procede et dispositif pour determiner la quantite de carburant injectee dans un moteur a combustion interne a auto-allumage

Info

Publication number: FR2509855A1
Application number: FR8212484A
Authority: FR
Inventors: Eckehart Schmitz; Hans Baumgartner; Rainer Sudbeck
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1981-07-17
Filing date: 1982-07-16
Publication date: 1983-01-21
Also published as: IT8248813A0; GB2104157B; FR2509855B1; DE3128238A1; GB2104157A; DE3128238C2; IT1148356B

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN DISPOSITIF POUR DETERMINER LA QUANTITE DE CARBURANT INJECTEE DANS UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE A AUTO-ALLUMAGE. SELON L'INVENTION, ON PRODUIT, PAR UN DETECTEUR 26 RACCORDE A UN SYSTEME D'INJECTION EN AVAL DE LA POMPE D'INJECTION 22, DES PREMIERS SIGNAUX CORRESPONDANT DIRECTEMENT OU INDIRECTEMENT AUX IMPULSIONS DE PRESSION DE CARBURANT DE LA POMPE D'INJECTION 22 COTE SORTIE, ON PRODUIT DES SECONDS SIGNAUX CORRESPONDANT A LA DUREE D'INJECTION T ET A LA DUREE DE PERIODE D'INJECTION T PAR CYCLE DE TRAVAIL, A PARTIR DES PREMIERS SIGNAUX, ET, PAR UNE UNITE CENTRALE MEMOIRE-CALCULATEUR 38, TELLE QU'UN MICRO-PROCESSEUR RACCORDE A UNE MEMOIRE MORTE, ON DETERMINE, A PARTIR DES SECONDS SIGNAUX ET DES GRANDEURS CARACTERISTIQUES ENREGISTREES LES QUANTITES INJECTEES PAR CYCLE DE TRAVAIL ETOU LES QUANTITES INJECTEES PAR UNITE DE TEMPS, LE CAS ECHEANT EN EN FAISANT LA MOYENNE DANS LE TEMPS.

Description

procédé et dispositif pour déterminer la quantité de car-

burant injectée dans un moteur à combustion interne à auto-allumage. L'invention concerne un procédé et un dispositif pour déterminer la quantité de carburant injectée au moyen d'une pompe d'injection à pistons entraînée par un arbre à cames

dans un moteur à combustion interne à auto-allumage.

Pour déterminer la quantité de carburant injectée, ou la consommation en carburant, il est possible, en principe, d'effectuer une mesure du débit Toutefois, notamment dans les systèmes d'injection diesel, celle-ci est compliquée et imprécise étant donné qu'il faut effectuer deux mesures de débit, pour la quantité d'aller et la quantité de retour, et former ensuite la différence Etant donné que, dans les

systèmes diesel, les quantités de retour sont particulière-

ment importantes, ce procédé de mesure fournit des résultats

relativement imprécis.

Les pompes d'injection à pistons entraînées par un arbre à cames ont en général une course de piston toujours constante et une course de refoulement active dépendant de la position angulaire du piston on peut faire varier cette position angulaire, c'est-à-dire la course de refoulement, au moyen

d'une tige de réglage Selon la position de l'arête de com-

mande d'un piston de la pompe d'injection, le début ou la fin de la course de refoulement coïncide avec une position déterminée de l'arbre à cames d'entraînement, tandis que la

fin ou le début de la course de refoulement varie en fonc-

tion de la position de-la tige de réglage Dans le principe il serait donc possible de saisir la valeur de la course de

refoulement active par une intervention dans la pompe d'in-

jection en saisissant, par exemple au moyen d'un potentio-

mètre, la position donnée de la tige de réglage.

Le but de la présente invention est de procurer un procédé

et un dispositif du type précité permettant par des dispo-

' sitions relativement simples, sans intervention dans la pompe d'injection et indépendamment du principe de réglage et/ou de fonctionnement de celle-ci, de déterminer avec

précision la quantité injectée par cycle de travail.

Ce but est atteint avec un procédé du type précité, en ce que conformément à l'invention, par une saisie directe ou

indirecte des impulsions de pression de l'allure en fonc-

tion du temps de la pression du carburant en aval de la sortie de la pompe d'injection, on peut déterminer la durée d'injection TE et la durée- de période d'injection Tp par

cycle de travail, en ce que, à partir de la durée d'injec-

tion et de la durée de période d'injection et de la courbe

de la course de refoulement spécifique à la pompe en fonc-

tion de la position angulaire de l'arbre à cames, on peut déterminer la course de refoulement de la pompe provoquant l'injection, et la quantité injectée correspondante On utilise ainsi dans le cadre de la présente invention le fait qu'il se produit dans la canalisation de refoulement ou dans la tubulure de pression de la pompe d'injection, entre celle-ci et la buse d'injection qui lui fait suite, un accroissement de pression en forme d'impulsion au delà d'une pression de seuil choisie de façon appropriée Pendant

cette impulsion de pression, le retour de la buse d'injec-

tion au réservoir de carburant est fermé et un orifice calibré de la buse d'injection est dégagé La montée de

pression provient du fait que le carburant passe sous pres-

sion par l'orifice de buse calibré et est injecté dans le volume de travail d'un moteur à combustion interne Etant donné que la durée d'impulsion, ou durée d'injection, se comporte par rapport à la durée de période d'impulsion ou de période d'injection, comme l'angle d'injection entre le début et la fin de la course de refoulement efficace se comporte par rapport à l'angle total d'une rotation de l'arbre à cames de la pompe d'injection à piston, on peut déterminer à l'aide des valeurs de la durée d'injection et de la durée de période d'injection obtenues à partir des impulsions de pression, et au moyen de la courbe de la course de refoulement, connue pour chaque pompe d'injection ainsi que de la surface de piston de la pompe, le volume de refoulement efficace, ou quantité injectée par cycle de travail Etant donné qu'on tient compte exclusivement des états de pression et des grandeurs qui en sont dérivées en aval de la pompe d'injection, la mesure peut être effectuée de façon très simple et sans intervention dans la pompe d'injection.

De préférence, on saisit directement les impulsions de pres-

sion dans la canalisation de refoulement côté sortie de la pompe d'injection En variante, il est toutefois également

possible, en principe, de saisir indirectement les impul-

sions de pression en déterminant les variations de diamètre et/ou de longueur de la canalisation de refoulement de la pompe d'injection côté sortie, ou en déterminant l'allure de l'ouverture d'une buse d'injection munie d'un corps de fermeture précontraint dans le sens de la fermeture et montée en aval de la pompe d'injection Dans tous ces cas, on peut dériver avec une précision suffisante à partir des impulsions de pression la durée d'injection et la durée

de période d'injection.

Dans un autre développement, on préfère calculer l'angle d'injection Y E = 211 I TE/Tp à partir de la durée d'injectio T et de la durée de période d'injection Tp, mettre en E

mémoire sous forme de grandeurs caractéristiques des quan-

tités injectées associées à une multiplicité de valeurs différentes prédéterminées de l'angle d'injection E en fonction de la courbe de la course de refoulement spécifiqu à la pompe, et déterminer la quantité injectée enregistrée correspondant à l'angle d'injection calculé En variante,

on peut également avantageusement enregistrer dans un dia-

gramme caractéristique, sous forme de grandeurs caractéris-

tiques des quantités injectées associées à une multiplicité de valeurs différentes prédéterminées de la durée d'injec-

tion TE et de la durée de période d'injection T en fonc-

tion de la courbe de la course de refoulement spécifique à

la pompe et déterminer la quantité injectée enregistrée cor-

respondant aux valeurs chaque fois saisies de la durée

d'injection TE et de la durée de période d'injection Tp.

Alors que, dans le premier cas cité, on calcule l'angle

d'injection et qu'on peut utiliser un diagramme caractéris-

tique linéaire en ce qui concerne la relation entre la quan-

tité injectée etl'angle d'injection, le calcul de l'angle

d'injection est supprimé dans la seconde méthode et on uti-

lise un diagramme caractéristique bidimensionnel indiquant

la relation entre la quantité injectée et les durées d'in-

jection et de période d'injection.

Dans les deux cas, la quantité injectée est déterminée de préférence par interpolation entre les quantités injectées enregistrées on peut ainsi, avec une précision suffisante

du résultat de la mesure, maintenir dans des limites accep-

tables l'étendue du diagramme caractéristique à enregistrer ainsi que les coûts des techniques et de l'appareillage de mesure outre le fait que la totalité de la courbe de la course de refoulement pourrait également être enregistrée de façon appropriée, l'enregistrement de points appropriés

individuels de la courbe est plus approprié et plus économi-

que.

Le procédé selon la présente invention permet, en prenant l'inverse de la durée des périodes T des impulsions de p

pression, de déterminer très simplement la vitesse de rota-

tion de l'arbre à cames de la pompe d'injection et de ce fait du moteur à combustion interne qui l'entraîne sans

qu'il soit besoin dans ce but de dispositions ou d'interven-

tions particulières.

on préfère, dans une forme de réalisation, que la quantité de carburant injectée par unité de temps soit déterminée en formant le produit de la quantité injectée par cycle de travail et de la vitesse de rotation n ou de l'inverse de la durée des périodes Tp des impulsions de pression Toute-

fois, en variante, ou en supplément, il est également possi-

ble de déterminer la quantité de carburant injectée par unité de parcours d'un véhicule entraîné par le moteur à

combustion interne en divisant la quantité de carburant in-

jectée par unité de temps par la vitesse du véhicule saisie v Selon le cas d'utilisation, il peut être avantageux de

déterminer la consommation de carburant instantanée par rap-

port au temps ou la consommation de carburant instantanée

par rapport au parcours Pour permettre par exemple un affi-

chage pratiquement stable, il peut être approprié de déter-

miner la valeur moyenne dans le temps de la quantité de car-

burant injectée par unité de temps ou par unité de parcours.

Il est possible dans un autre développement de déterminer la

consommation totale de carburant en additionnant les quan-

tités de carburant injectées par cycle de travail ou en in-

tégrant chronologiquement les quantités de carburant injec-

tées par unité de temps on peut ainsi obtenir une mesure de

la réserve de carburant encore disponible.

Dans un autre développement, on peut utiliser la quantité

injectée, non seulement pour le simple affichage, mais éga-

lement comme grandeur de commande du moteur pour réaliser une

consommation optimale de carburant et pour réduire les pro-

duits nocifs Il est ainsi possible d'optimiser l'ensemble

du déroulement du fonctionnement.

Pour atteindre le but proposé, un dispositif du type préci-

té se caractérise selon l'invention par un détecteur raccor-

dé à un système d'injection en aval de la pompe d'injection

de celui-ci, pour produire des premiers signaux correspon-

dant directement ou indirectement aux impulsions de pression de carburant de la pompe d'injection côté sortie, et de plus

par des moyens pour produire des seconds signaux correspon-

dant à la durée d'injection T E et à la durée de période d'injection Tp par cycle de travail, à partir des premiers signaux et par une unité mémoire-calculateur telle qu'un microprocesseur raccordé à une mémoire morte, qui à partir des seconds signaux et des grandeurs caractéristiques en- registrées détermine les quantités injectées par cycle de travail et/ou les quantités injectées par unité de temps en tant que troisièmes signaux de moyenne dans le temps Un

tel dispositif est extrêmement simple et économique et per-

met sans intervention dans la pompe d' injection une saisie très précise des quantités injectées à l'aide d'un seul détecteur monté en aval de la pompe Alors qu'on peut choisir très largement, en principe, la construction de l'unité

mémoire-calculateur, l'utilisation d'un microprocesseur rac-

cordé à une mémoire morte est particulièrement avantageuse et économique Avec de tels composants électroniques, on peut traiter de façon fiable, rapide et précise, sous un

faible encombrement, une grande quantité de données néces-

saires.

Dans une forme de réalisation préférée, un détecteur de pres-

sion est relié à la canalisation de refoulement de la pompe

d'injection côté sortie On peut ainsi saisir vite et direc-

tement les variations de pression En variante, on peut éga-

lement utiliser un extensamètre à fil d'acier relié à la canalisation de refoulement de la pompe d'injection c 8 té

sortie, qui détermine indirectement les impulsions de pres-

sion par saisie des variations de diamètre et/ou de longueur de la canalisation de refoulement Avec un autre dispositif

de mesure travaillant indirectement, on utilise avantageuse-

ment un détecteur de déplacement pour saisir le mouvement d'ouverture d'un corps de fermeture d'une buse d'injection monté à la suite de la pompe d'injection et précontraint

dans le sens de fermeture Dans ce contexte, on peut utili-

ser un détecteur de déplacement fonctionnant par induction.

Le corps de fermeture des buses d'injection connues est

déplacé dans le sens de l'ouverture par la pression s'éta-

blissant pendant la course de refoulement active de la pompe

d'injection, de sorte que le déplacement du corps de ferme-

ture peut également être utilisé pour déterminer les impul-

sions de pression Dans le cas d'un fonctionnement par in-

duction du détecteur de déplacement, on évite complètement

les influences mécaniques du frottement ainsi que les phé-

nomènes d'usure.

Dans un autre développement, on préfère utiliser un détec-

teur couplé à un arbre de sortie de la boite de vitesses pour produire des signaux proportionnels à la vitesse, et

des moyens de réponse tels que l'unité centrale mémoire-

calculateur elle-même, pour transformer la quantité injec-

tée par unité de temps en consommation de carburant par rapport au parcours Il en résulte un dispositif très simple sur le véhicule pour déterminer toutes les données souhaita

bles de consommation de carburant.

L'invention sera bien comprise à la lecture de la descrip-

tion détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement de formes de réalisation représentées schématiquement sur 1 dessin, sur lequel: la figure 1 représente sur un diagramme en fonction du temp l'allure de la pression du carburant dans la tubulure de sortie de la pompe d'injection; la figure 2 représente sur un diagramme la corrélation entre la course du piston de la pompe d'injection et l'angl de rotation de l'arbre à cames d'entraînement la figure 3 représente, en vue d'ensemble schématique, une

forme de réalisation d'un dispositif selon la présente in-

vention;

la figure 4 représente, sur un schéma bloc, un montage d'é-

valuation utilisable avec le dispositif de l'invention; el la figure 5 représente, en vue partielle schématique, un

détecteur de déplacement pour saisir indirectement les im-

pulsions de pression.

Lors de la rotation de l'arbre à cames d'une pompe d'injec-

tïon à pistons, donc lors de la variation dans le temps de

l'angle f de l'arbre à cames, la course effective d'un pis-

ton de la pompe varie selon la courbe représentée, par exem-

ple, sur la figure 2 entre des valeurs minimales et maxima- les non représentées La course de refoulement proprement dite commence toujours pour un angle déterminé de l'arbre à cames f O et finit, selon la puissance débitée souhaitée

du moteur, par exemple en fonction de la position de la pé-

dale d'accélérateur, pour un angle variable de l'arbre à cames t 1 l Il en résulte le refoulement actif de carburant dans la zone de l'angle d'injectiontp, Selon la position

angulaire du piston-de la pompe, position qui peut être ré-

glée par une tige de réglage et être par exemple, commandée

par la position de la pédale d'accélérateur, l'angle d'in-

jection actif if E est plus ou moins grand.

La représentation de la figure 2 vaut pour une pompe d'in-

jection dans laquelle le piston de la pompe a une arête de commande située en bas, grâce à quoi le retour du carburant

de la pompe d'injection, après la fermeture en' 0, est ou-

vert de façon variable enf 1, en fonction de la position an-

gulaire du piston de la pompe Dans le cas d'une pompe d'in-

jection ayant une arête de commande du piston située en haut

les relations sont inversées de sorte que le retour de carbu-

rant de la pompe d'injection est fermé en fonction de la rotation du piston pour un'q O variable et ouvert à nouveau

pour un Y, fixe.

Comme on le voit sur la figure 2, le piston de la pompe ef-

fectue pendant l'angle d'injectionf E une course de refoule-

ment active H qui résulte de la différence entre la course maximale variable H 1 à la fin de l'injection et la course minimale fixe H au début de l'injection Une telle course d'injection HS se produit une fois pendant chaque période f 1 P de l'angle de l'arbre à came Cet angletfp est mesuré

entre deux points fixes de début ou de fin de phases de re-

foulement successives, dans le cas présent entre les débuts

de deux phases de refoulement successives.

Pendant les phases de refoulement de la pompe d'injection,

son retour de carburant est fermé, de sorte que le carbu-

rant parvient dans la canalisation de refoulement côté sor-

tie, pour être injectée de celle-ci par une buse d'injection calibrée Pour cette raison, il s'établit dans la canalisa- tion de refoulement pendant les phases actives de refoulement

une surpression, comme il est représenté sur la figure 1.

L'allure de la pression p(t) montre alors toujours des impul-

sions de pression dépassant une pression de seuil PS lorsque

la pompe d'injection est dans sa phase d GÄ refoulement active.

Selon la figure 1, le début de l'impulsion de pression a lieu à l'instant to, et l'impulsion de pression se termine après

une durée d'injection variable TE à l'instant tlp En consé-

quence, les instants t O et tl, coïncident avec les positions angulaires t, et %l de l'arbre à cames En correspondance

avec l'allure des courses de la figure 2 en fonction des po-

sitions angulaires de l'arbre à came, les impulsions de pres-a

sion apparaissent également périodiquement avec la même pé-

riode Tp Si on utilise une pompe d'injection avec un début d'injection fixe en Yo, cette durée de période est mesurée entre les flancs d'impulsion initiaux ou montants de deux impulsions de pression successives Si on utilise une pompe d'injection avec une fin d'injection fixe en Il, la mesure de la durée de période d'injection Tp a lieu entre les flancs terminaux ou descendants d'impulsions de pression successives, comme il est représenté par une double flèche

en tirets sur la figure 1.

La quantité de carburant injectée par cycle de travail de la pompe d'injection est donnée par le produit de la surface de piston de la pompe et de la course active de refoulement ou d'injection HE Ceci vaut pour toutes les pompes d'injection à piston ayant l'arête de commande du piston de pompe en

haut ou en bas.

on peut en conséquence déterminer à partir des impulsions de pression dans la tubulure de pression en aval de la pompe

d'injection pour chaque cycle de travail la durée d'injec-

tion TE et la durée de période d'injection Tp, entre ces

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valeurs et les angles d'arbre à cames existe la relation suivante:

T TE

-R= E

Il en résulte l'angle d'injection de la formule:

YF TE

VE P E

Tp Etant donné que l'angle périodique de l'arbre à cames çp est connu et est par exemple de 3600 on peut calculer l'angle d'injection(f E avec le rapport obtenu TE/Tp Etant donné d'autre part que le début d'injection est fixe en te, il résulte de la courbe de course spécifique à la pompe h, une fois e E obtenu, une course d'injection déterminée HE à laquelle est associée par l'intermédiaire d'une surface de piston de pompe déterminée une quantité injectée déterminée

par cycle de travail En conséquence, il est possible d'as-

socier à chaque rapport TE/Tp une quantité injectée détermi-

née par cycle de travail En même temps, on peut déterminer la vitesse de rotation N à partir de l'inverse de la durée

de période d'injection obtenue Tp.

Sur la figure 3, un réservoir de carburant 10 est relié par une canalisation d'aspiration 12 à une pompe de refoulement antérieure 14 dont la canalisation de pression côté sortie

16 est reliée par un filtre de carburant 18 à une canalisa-

tion d'aspiration 20 d'une pompe d'injection 22 La canali-

sation de pression ou de refoulement côté sortie 24 de la pompe d'injection 22 est munie d'un détecteur de pression 26 avec une ligne de signaux 28 et elle conduit à l'entrée d'une

buse d'injection connue 30, qui de son côté injecte le car-

burant dans le volume de travail d'un moteur à combustion interne à autoallumage 34 pendant la course de refoulement active de la pompe d'injection 22 Une canalisation de retour de carburant 36 relie la buse d'injection 30 au réservoir de

carburant 10.

La buse d'injection 30 contient, de façon connue mais non représentée, un corps de fermeture mobile précontraint par un ressort, qui, pendant la course de refoulement active ou course d'injection HE de la pompe d'injection 22, dégage un orifice de buse calibré et obture la canalisation de retour 36 Dans le cas o le corps de fermeture mobile est couplé par induction, par exemple, à un détecteur de déplacement saisissant le mouvement d'ouverture de celui-ci, on peut supprimer le détecteur de pression 26 avec la ligne de signaux 28, et à la place, on utilise une ligne de signau 32 reliée au détecteur de déplacement et représentée en

tirets sur la figure 3 Dans chaque cas, les signaux élec-

triques aux lignes de signaux 28 ou 32 représentent les im-

pulsions de pression représentées sur la figure 1.

Les impulsions de pression obtenues sont entrées dans une unité centrale mémoire-calculateur 38 qui, à partir de là, détermine la durée d'injection TE et la durée de période d'injection T p De là façon déjà décrite, on peut à partir de là calculer l'angle d'injection YE qui, de son côté, permet à l'aide des valeurs-de fonction enregistrées de la courbe des courses, de calculer la course d'injection H et

ainsi la quantité injectée par cycle de travail Sur un ins.

trument d'affichage 40, la quantité injectée par cycle de travail, la quantité injectée par unité de temps ou la quan tité de carburant injectée en totalité jusque là peuvent être affichées De même, par l'intermédiaire de l'instrumen

d'affichage 40 ou d'un autre instrument d'affichage corres-

pondant, l'affichage de la vitesse de rotation N est possi-

ble en tant que valeur inverse de la durée de période d'in-

jection Tp.

Si on le désire, on peut tenir compte dans l'unité centrale mémoirecalculateur d'autres paramètres de fonctionnement A comme par exemple un signal de température et/ou de pressic

En outre, le ou les signaux de sortie de l'unité mémoire-

calculateur 38, peuvent être amenés à un dispositif supplé-

mentaire de traitement des signaux 42 qui produit, par exemple, un signal de sortie B pour la commande du moteur c

tout autre but.

pour l'affichage de la consommation par rapport au parcours d'un véhicule entraîné par un moteur à combustion interne 34 à auto-allumage, il est nécessaire d'amener à la centrale

mémoire-calculateur 38 un signal proportionnel à la vitesse.

Dans ce but, on peut coupler à un arbre de sortie de la boite de vitesses 44 du moteur un détecteur rotatif 46 qui amène à l'unité centrale mémoirecalculateur 38 par une ligne

de signaux 48 un signal proportionnel à la vitesse En fai-

sant le quotient entre la quantité de carburant injectée par unité de temps et la vitesse du véhicule saisie, on peut calculer et afficher la consommation instantanée par rapport

au parcours.

La figure 4 représente un exemple de réalisation de l'unité -centrale mémoire-calculateur 38 de la figure 3 Le signal de pression p(t) de la figure 1 est transformé dans un détecteur en signaux de commande de compteur XE et X qui incitent une unité de compteur 52 montée à la suite à produite des signaux de comptage côté sortie NE et NP qui correspondent à la durée d'injection TE et à la durée de-période d'injection T Ces signaux de comptage sont amenés à un microprocesseur

54 couplé à une mémoire morte 56 Alors que le microproces-

-seur peut effectuer différentes opérations de conversion, telle qu'une détermination de la vitesse de rotation N à partir du signal de comptage Np ou de la durée de période -d'injection Tp, des relations de fonction entre la quantité injectée VE et les grandeurs TE et Tp ainsi que la vitesse n spécifique de la pompe sont enregistrées dans la mémoire morte 56 Après que la mémoire morte 56 a été interrogée, le microprocesseur 54 peut émettre côté sortie la quantité injectée donnée VE en tant que signal électrique et dans le

cas présent, la vitese de rotation N est également disponi-

ble en tant que signal électrique La quantité injectée VE peut à son tour étre-calculée par rapport au cycle, au temps ou au parcours, et le cas échéant être moyennée dans le temps; dans ce cas, une information i sur le rapport global de transmission entre la vitesse de rotation du moteur

et la vitesse de rotation des roues est amenée au processeur.

En outre la consommation totale de-carburant peut être indi-

quée Selon le cas d'utilisation, on peut, ou on doit in-

troduire d'autres paramètres dans le microprocesseur 54 et le cas échéant en tenir compte dans le champ caractéristique

de la mémoire morte 56.

Au lieu d'enregistrer des quantités injectées correspondant à-

différentes paires de valeurs TE et T il est également possible dans le principe de calculer à partir d'une fonction de course h enregistrée et au moyen des grandeurs TE, Tp ' la course d'injection HE et à partir de 'à, la quantité injectée VE par l'intermédiaire de la sur Jface de pistnn de

la pompe.

Sur la figure 5 on voit sous forme schématique que la buse d'injection 30 de la figure 3 contient à l'intérieur un corps de fermeture 58 réalisé sous forme d'aiguille de buse mobile, qui est précontrainte au moyen d'un ressort de 6 feïietuxe 30

dans le sens de fermeture d'un orifice de buse non représe-

té qui débouche dans le volume de moteur du moteur à C Om;:G-

tion interne 34 Supposons que le corps de fermeture 58, dans le cas représenté, se trouve dans sa position inférieure fermant

l'orifice de buse Au début de la course de refoulement ac-

tive de la pompe d'injection 22, une force agissant vers le haut dans le sens de la flèche C sur le corps de fermeture est exercée par le carburant introduit sous pression dans la buse d'injection 30, de sorte que le corps de fermeture 58 est déplacé vers le haut contre la force de précontrainte du

ressort de fermeture 60 en dégageant l'orifice de buse Ain-

si, le carburant peut être injecté dans le moteur à combus-

tion interne 34 par l'orifice de buse A la fin de la course

de refoulement, ou d'injection active de la pompe d'injec-

* tion 22, le ressort de fermeture 60 repousse à nouveau l'ai-

guille de buse, ou corps de fermeture 58 vers le bas, afin que l'orifice de buse reste fermé le reste du temps et afin d'éviter des réactions de combustion Il faut une pression minimale déterminée pour ouvrir le corps de fermeture 58, qui est toutefois plus petite que la pression de travail du carburant qui résulte du passage forcé du carburant par l'orifice de buse calibré Le mouvement d'ouverture de l'aiguille de buse, ou du corps de fermeture 58 s'effectuant dans le sens de la flèche C, s'effectue sensiblement en même

temps qu'apparaissent les impulsions de pression de la fi- gure 1 Celles-ci peuvent ainsi être également déterminées en saisissant le

mouvement d'ouverture du corps de fermeture 58 Dans ce but il est possible d'associer au côté frontal postérieur du corps de fermeture 58 à l'intérieur du ressort de fermeture 60 une bobine 62 électrique fixe entourant un noyau de fer 64 et munie des raccordements de bobine 66, de façon qu'il s'établisse entre le côté frontal fixe du noyau de fer 64 et le côté frontal mobile du corps de fermeture 58 une distance variable, la distance maximale étant égale à 51 et minimale égale à 52 La variation de cette distance ou de cet intervalle fait varier l'inductance de la bobine électrique 62, laquelle, avec une alimentation électrique

appropriée, peut produire des impulsions électriques corres-

pondant aux mouvements d'ouverture du corps de fermeture 58

et ainsi aux impulsions de pression de la figure 1.

En principe, les mouvements d'ouverture du corps de ferme-

ture 58 de la buse d'injection 30 réalisé en tant qu'aiguille de buse peuvent également être saisis d'autre manière, par

exemple capacitivement ou optiquenent On peut également uti-

liser des extensomètres à fil d'acier pour déterminer des variations de diamètre ou de longueur de la canalisation de

refoulement 24 par suite des impulsions de pression.

Les impulsions de pression ou les grandeurs qui en sont dé-

rivées doivent être saisies simplement de façon qualitative en ce qui concerne le début de l'impulsion'et la fin, afin de pouvoir, à partir de là, déterminer la durée d'injection TE et la durée de période d'injection T p Par contre, la grandeur absolue des impulsions de pression, qui peut fortement varier d'un cas à l'autre, est totalement sans intérêt pour déterminer la quantité injectée selon le présent procédé Il

est donc possible, d'une façon relativement simple, de dé-

terminer avec grande précision, rapidité-et fiabilité la-

quantité injectée par cycle de travail.

En ce qui concerne les formes de réalisations représentées, il s'agit simplement d'exemples de réalisation auxquels on peut apporter de nombreuses variantes Ce qui est important,

c'est dé saisir directement ou indirectement, sans interven-

tion dans la pompe d'injection, dans la tubulure en aval de

celle-ci, les impulsions de pression se produisant en fonc-

tionnement, afin de pouvoir, à partir de là déterminer la

durée d'impulsion en tant que durée d'injection TE et l'in-

tervalle entre impulsions en tant que durée de période d'in-

jection Tp, afin de pouvoir déterminer, à l'aide d'un champ

caractéristique enregistré spécifique à la pompe, la quan-

tité injectée donnée La méthode de l'invention est parti-

culièrement simple et peut être utilisée sans dépense de construction particulière avec des systèmes d'injection déjl existants Les dispositions à prendre peuvent largement

varier et s'adapter aux nécessités de fonctionnement consi-

dérées.

Claims

Revendications

1 Procédé pour déterminer la quantité de carburant injectée au moyen d'une pompe d'injection à pistons entrainée par un

arbre à cames dans un moteur à combustion interne à auto-

allumage, caractérisé en ce que par une saisie directe ou indirecte des impulsions de pression de l'allure en fonction du temps de la pression du carburant en aval de-la sortie

de la pompe d'injection, on peut déterminer la durée d'in-

jection TE et la durée de période d'injection Tp par cycle *de travail, et en ce qu'à partir de la durée d'injection et de la durée de période d'injection et de la courbe de la course de refoulement spécifique à la pompe en fonction de la

position angulaire de l'arbre à cames, on peut déterminer.

la course de refoulement de la pompe provoquant l'injection,

-15 et la quantité injectée correspondante.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les impulsions de pression sont saisies directement dans la canalisation de refoulement de la pompe d'injection c 8 té

sortie.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les impulsions de pression sont saisies indirectement en déterminant les variations de diamètre et/ou de longueur de la canalisation de refoulement de la pompe d'injection côté sortie, ou en déterminant l'allure de l'ouverture d'une buse d'injection munie d'-un corps de fermeture précontraint dans le sens de la fermeture, et montée en aval de la pompe d'injection.

4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce qu'on calcule l'angle d'injectionf, = 21 ? TE/T à patir de la durée d'injection TE et de la durée de période d'injection Tp, qu'on met en mémoire sous forme de grandeurs caractéristiques des quantités injectées associées à une multiplicité de valeurs différentes prédéterminées de l'angle d'injection f E en fonction de la courbe de la course de refoulement spécifique à la pompe, et qu'on détermine la

quantité injectée enregistrée correspondant à l'angle d'injec-

tion calculé.

Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce qu'on peut enregistrer dans un diagramme caractéristique, sous forme de grandeurs caractéristiques des quantités injectées associées à une multiplicité de valeius différentes prédéterminées de la durée d'injection TE et de la durée de période d'injection Tp en fonction de la courbe de la course de refoulement spécifique à la pompe, et déterminer la quanttité injectée eiir L Lstrée correspondant aux valeurs chaque fois saisies de la dlée d'injection TE et de la durée de période d'injection Tp 6 Procédé selon la revendication 4 ou la revendication 5 a caractérisé en ce que la quantité injectée est déterminée

par interpolation entre les quantités injectées enregistrées.

7 Procédé selon l'une quelconque des revenàUcations 1 a 6, caractérisé en ce que la vitesse de rotation N est dàLetmh:-i née en prenant l'inverse de la durée des périodes Tp des

impulsions de pression.

8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,

caractérisé en ce que la quantité de carburant injectée par unité de temps est déterminée en faisant le produit de la quantité injectée par cycle de travail et de la vitesse de rotation n ou de l'inverse de la durée de période Tp des

impulsions de pression.

9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la quantité de carburant injectée par unité de parcours d' un

véhicule entraîné par le moteur à combustion interne est dé-

terminée en divisant la quantité de carburant injectée par

unité de temps par la vitesse du véhicule saisie v.

Procédé selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce qu'on détermine la valeur moyenne dans le temps de la quantité de carburant injectée par unité de temps

ou par unité de parcours.

11 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a

, caractérisé en ce que la consommation totale de carbu-

rant est déterminée en additionnant les quantités de car-

burant injectées par cycle de travail ou en intégrant chro-

nologiquement les quantités de carburant injectées par

unité de temps.

12 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à

11, caractérisé en ce qu'on utilise la quantité injectée

déterminée comme grandeur de commande du moteur pour réali-

ser une consommation optimle de carburant ainsi que pour

réduire les produits nocifs.

13 Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon l'une

quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par un

détecteur ( 26; 50; 62, 64, 66) raccordé à un système d'in-

jection en aval de la pompe d'injection ( 22) de celui-ci

pour produire des premiers signaux correspondant directe-

ment ou indirectement aux impulsions de pression de carbu-

rant de la pompe d'injection ( 22) côté sortie, par des moyens ( 52) pour produire des seconds signaux, correspondant

à la durée d'injection TE et à la durée de période d'injec-

tion Tp par cycle de travail, à partir des premiers signaux, et par une unité centrale mémoire-calculateur ( 38), telle qu'un microprocesseur ( 54) raccordé à une mémoire morte ( 56),

qui, à partir des seconds signaux et des grandeurs caracté-

ristiques enregistrées détermine les quantités injectées par cycle de travail et/ou les quantités injectées par unité de temps en tant que troisièmes signaux (VE), le cas échéant en en faisant la moyenne dans le temps, 14 Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par un

détecteur de pression ( 26) relié à la canalisation de refou-

lement ( 24) de la pompe d'injection ( 22) côté sortie.

Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par un

extensomètre à fil d'acier relié à la canalisation de refou-

lement ( 24) de la pompe d'injection ( 22) côté sortie.

16 Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par ur

détecteur de déplacement ( 62, 64, 66) pour saisir le mouve-

ment d'ouverture d'un corps de fermeture ( 58); précontraint

dans le'sens de fermeture, d'une buse d'injection ( 30) mon-

tée à la suite de la pompe d'injection ( 22). 17 Dispositif selon la revendication 16, caractérisé par un détecteur de déplacement ( 62,64,66) travaillant par induction.

18 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13

à 17, caractérisé par un détecteur ( 46) couplé à un arbre de sortie de la boite de vitesses ( 44) pour produire des signai proportionnels à la vitesse, et des moyens de réponse tels que l'unité centrale mémoirecalculateur ( 38) elle-même, pour transformer la quantité injectée par unité de temps

en consommation de carburant par rapport au parcours.