FR2550822A1 - METHOD FOR CONTROLLING THE QUANTITY OF FUEL IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents
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Abstract
A.PROCEDE POUR REGLER LA QUANTITE DE COMBUSTIBLE DANS DES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE. B.PROCEDE CARACTERISE EN CE QU'ON UTILISE LE DEGRE D'ENFONCEMENT DE L'ACCELERATEUR, LA CHARGE DU MOTEUR ET LE NOMBRE DE TOURS DU MOTEUR POUR FAIRE UNE ESTIMATION DU DEBIT VOLUMIQUE D'AIR QA NECESSAIRE, PUIS, EN FONCTION DE CETTE EVALUATION, ON COMMANDE LE DEBIT VOLUMIQUE D'AIR QA. C.L'INVENTION CONCERNE L'ALIMENTATION DE MOTEURS A COMBUSTION INTERNE.A.PROCEDE FOR ADJUSTING THE AMOUNT OF FUEL IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES. B. PROCEDURE CHARACTERIZED IN USING THE DEGREE OF SENSE OF THE ACCELERATOR, THE LOAD OF THE MOTOR AND THE NUMBER OF ROTATES OF THE MOTOR TO MAKE AN ESTIMATION OF THE NECESSARY AIR VOLUME QA, THEN, AS A FUNCTION OF THIS EVALUATION, THE VOLUME FLOW OF AIR QA IS CONTROLLED. C. THE INVENTION CONCERNS THE POWER SUPPLY OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES.
Description
Procédé pour régler la quantité de combustible dans des moteurs àMethod for controlling the amount of fuel in engines
combustion interne La présente invention concerne un procédé pour régler la quantité de combustible dans des moteurs à The present invention relates to a method for controlling the amount of fuel in
combustion interne.internal combustion.
De façon générale, on sait que dans un moteur à combustion interne, même si le papillon est ouvert ou fermé complètement de façon instantanée, le débit volumique d'air aspiré dans le cylindre varie selon une fonction In general, it is known that in an internal combustion engine, even if the throttle valve is opened or closed completely instantaneously, the volume flow rate of air sucked into the cylinder varies according to a function
de retard du premier ordre ayant une constante de temps. first order delay having a time constant.
Pour expliquer le détail de ce point, on se reportera 10 à titre d'exemple à la figure 1; selon cette figure, le débit volumique d'air dans la tubulure d'aspiration, commandé par le papillon 1 est représentée par QAV; le débit volumique d'air dans le collecteur 2 est représenté par QAM, le débit volumique d'air aspiré dans un cylindre 3 15 est représenté par QAE; le volume du collecteur 2 est représenté par Vm; la pression absolue dans le collecteur 2 est représentée par Pm; le volume du cylindre 3 est représenté par Vc, le nombre de tours du moteur est représenté par N et dans le cas d'un moteur à quatre cylindres 20 on a: QAE = p Vc x N x 2 p = Pm po = Pm x 1,193 = K Pm Po 760 ( 760 mm Hg à 230 C) ' QAE K Pm Vc N QAE = K Pm ( 1) Ainsi, Q Am = p Vm = K Pm Vm À ' d Pm Q Am = K Vm dt ( 2) Ainsi, Q Am = Q Av QAE ( 3) Selon les relations 1, 2, 3 on obtient: Kmd Prn Vc N d K Vm dt = QAV K Pm VN 30 ( 4) Vm 3 O d Pm ( 5) Ainsi, Pm = K Ve N Q Av Vc N dt Cela signifie que même dans lecas d'un débit volumique d'air Q Av qui varie de façon instantanée dans la tubulure d'admission, la pression absolue Pm dans le collecteur varie selon une fonction de retard du premier ordre ayant comme constante de temps Vm 30 C'est pourquoi Vc N le débit volumique d'air QA (=QAE) aspiré dans le cylin15 dre 3 varie suivant une fonction de retard du premier ordre, de façon inversement proportionnelle à la pression To explain the detail of this point, reference will be made by way of example to FIG. 1; according to this figure, the volume flow rate of air in the suction pipe, controlled by the butterfly 1 is represented by QAV; the volume flow rate of air in the manifold 2 is represented by QAM, the volume flow rate of air sucked into a cylinder 3 is represented by QAE; the volume of the collector 2 is represented by Vm; the absolute pressure in the manifold 2 is represented by Pm; the volume of the cylinder 3 is represented by Vc, the number of engine revolutions is represented by N and in the case of a four-cylinder engine 20 we have: QAE = p Vc x N x 2 p = Pm po = Pm x 1,193 = K Pm Po 760 (760 mm Hg at 230 ° C) QAE K Pm Vc N QAE = K Pm (1) Thus, Q Am = p Vm = K Pm Vm At d Pm Q Am = K Vm dt (2) ) Thus, Q Am = Q Av QAE (3) According to the relations 1, 2, 3 one obtains: Kmd Prn Vc N d K Vm dt = QAV K Pm VN 30 (4) Vm 3 O d Pm (5) Thus, This means that even in the case of an air volume flow rate Q Av which varies instantaneously in the intake manifold, the absolute pressure Pm in the manifold varies according to a delay function. This is why Vc N the air volume flow rate QA (= QAE) sucked into the cylinder 15 dre 3 varies according to a first order delay function, inversely proportional to the pressure.
absolue Pm régnant dans le collecteur. absolute Pm prevailing in the collector.
C'est pourquoi à titre d'exemple, selon un procédé de réglage connu de quantité de carburant, comme 20 cela est représenté par la courbe en pointit I: è la figure 2, la quantité de carburant injectée par injecteur varie directement en fonction de la variation du débattement de la pédale d'accélérateur; cela présente une difficulté au moment d'une accélération ou d'une 25 décélération, car le rapport air/carburant du mélange gazeux et le couple fourni par le moteur varie très rapidement, ce qui se traduit par un choc peu confortable For this reason, by way of example, according to a known method of adjusting the amount of fuel, as represented by the curve in point I: in FIG. 2, the quantity of fuel injected per injector varies directly as a function of the variation of the travel of the accelerator pedal; this presents a difficulty at the time of acceleration or deceleration, because the air / fuel ratio of the gas mixture and the torque supplied by the engine varies very rapidly, which results in an uncomfortable shock
pour le conducteur.for the driver.
On connaît également un autre procédé représenté 30 par une courbe en trait mixte à la figure 2, la quantité de carburant injectée par l'injecteur varie de façon inversement proportionnelle à la pression absolue Pm régnant dans le collecteur 2; dans ce cas, la difficulté est qu'en particulier, lorsque le moteur tourne à une faible 35 vitesse de rotation, on a un retard de la réponse à la pédale d'accélérateur, si bien que l'accélération et There is also known another process represented by a dashed line curve in FIG. 2, the amount of fuel injected by the injector varies inversely proportional to the absolute pressure Pm prevailing in the collector 2; in this case, the difficulty is that in particular, when the engine is running at a low rotational speed, there is a delay in the response to the accelerator pedal, so that the acceleration and
la décélération seront faibles.deceleration will be weak.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients et aux solutions connues et se propose de créer un procédé permettant de régler la quantité de carburant injectée dans un moteur à combustion interne, de façon à éviter les chocs inconfortables au moment d'une accélération ou d'une décélération, tout The object of the present invention is to overcome known drawbacks and solutions and to create a method for controlling the amount of fuel injected into an internal combustion engine so as to avoid uncomfortable shocks when accelerating or accelerating. a deceleration, everything
en améliorant les caractéristiques d'accélération et de 10 décélération du moteur. by improving the acceleration and deceleration characteristics of the engine.
A cet effet, l'invention concerne un procédé caractérisé en ce qu'on détermine le débit volumique d'air nécessaire et la constante de temps du retard de premier ordre jusqu'à ce que le carburant injecté soit effecti15 vement aspiré dans le cylindre, en utlisant le degré d'enfoncement de la pédale de l'accélérateur, le nombre de tours du moteur et la charge appliquée au moteur, puis lorsque la pédale d'accélérateur est enfoncée, on détermine la quantité de carburant en tenant compte de la constante 20 de temps du retard de premier ordre du carburant et du retard de premier ordre du débit volumique d'air aspiré réellement dans le cylindre, pour obtenir un rapport For this purpose, the invention relates to a method characterized in that the necessary air volume flow rate and the time constant of the first-order delay are determined until the fuel injected is effectively sucked into the cylinder, using the degree of depression of the accelerator pedal, the number of revolutions of the engine and the load applied to the engine, then when the accelerator pedal is depressed, the quantity of fuel is determined taking into account the constant Of time of the first-order fuel delay and the first-order delay of the volume flow of air actually sucked into the cylinder, to obtain a ratio
air/earburant correct.air / correct fuel.
La présente invention sera décrite plus en 25 détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est un schéma montrant les différents volumes d'air d'admission au cylindre; la figure 2 est un graphique représentant les variations caractéristiques de la quantité de carburant injectée, dans les systèmes de commande classiques d'alimentation en carburant; la figure 3 montre un schéma de commande pour la mise en oeuvre du procédé de commande du carburant selon l'invention; la figure 4 est un graphique représentant la variation de la quantité de carburant injectée, selon The present invention will be described in more detail with the aid of the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a diagram showing the different volumes of intake air to the cylinder; Fig. 2 is a graph showing the characteristic changes in the amount of fuel injected, in conventional fuel control systems; FIG. 3 shows a control diagram for implementing the fuel control method according to the invention; FIG. 4 is a graph showing the variation of the quantity of fuel injected, according to
le procédé de l'invention.the process of the invention.
Description du mode de réalisation préférentiel Description of the preferred embodiment
La présente invention sera expliquée ci5 après à l'aide des dessins annexés et notamment du mode de réalisation représenté aux figures 3 et 4 La figure 3 montre le schéma de commande selon le procédé de l'invention Lorsque le conducteur enfonce la pédale d'accélérateur oar exemple à oartir du point de rencontre (Q Ai; QF 1) O 10 jusqu'au point B (QA 2, QF 2)(fig 2), le degré d'enfoncement le nombre de tours du moteur au point A et l'amplitude de la charge appliquée au moteur seront détectés par différents capteurs; le débit volumique d'air nécessaire c'est-à-dire le débit volumique d'air QA 2 au point B et la constante de temps du retard du premier ordre jusqu'à ce que le carburant injecté arrive réellement dans le cylindre 3 seront estimés, puis la quantité de carburant (quantité de carburant injectée par l'injecteur) variera de QF 1 à QF 2 en tenant compte de la constante 20 de temps évaluée du retard de premier ordre du carburant, pour un débit volumique d'air ayant le retard de premier ordre mentionné ci-dessus Cela se traduit par la formule suivante: Q Fn = (QF 2 QF 1) ( 1 rn) + QF 1 ( O <r< l) ( 6) Dans cette formule, N représente le nombre d'injections C'est pourquoi la variation de la quantité de carburant QF se traduit par la courbe en pointillé à la figure 4 Si la valeur de la constante N varie, la courbe de variation de la quantité de carburant QF varie également et c'est pourquoi le rapport air/carburant peut se régler librement Ainsi, en choisissant de façon appropriée la courbe de variation de la quantité de carburant d'alimentation QF, on évite tout choc gênant au moment d'une accélération ou d'une décélération et on 35 améliore les caractéristiques de l'accélération et de la décélération. The present invention will be explained hereinafter with the aid of the accompanying drawings and in particular the embodiment shown in FIGS. 3 and 4. FIG. 3 shows the control diagram according to the method of the invention. When the driver depresses the accelerator pedal For example, from the point of intersection (Q Ai; QF 1) O 10 to point B (QA 2, QF 2) (FIG. 2), the degree of depression of the number of engine revolutions at point A and amplitude of the load applied to the motor will be detected by different sensors; the required volume flow of air, ie the air volume flow QA 2 at point B and the time constant of the first order delay until the fuel injected actually arrives in cylinder 3 will be estimated, then the amount of fuel (amount of fuel injected by the injector) will vary from QF 1 to QF 2 taking into account the estimated time constant of the first-order fuel delay, for a volume flow of air having the first-order delay mentioned above This results in the following formula: ## EQU1 ## In this formula, N represents the number of injections This is why the variation of the quantity of fuel QF results in the dashed curve in FIG. 4 If the value of the constant N varies, the curve of variation of the quantity of fuel QF also varies and c This is why the air / fuel ratio can be adjusted freely. In view of the variation in the quantity of feed fuel QF, any disturbing shock at the time of acceleration or deceleration is avoided and the characteristics of acceleration and deceleration are improved.
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