FR2701515A1 - Injection control method for multi-point spark ignition engine - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de commande des injecteurs d'un moteur à allumage commandé et injection multipoints, à quatre cylindres et à quatre temps, selon lequel on groupe les injecteurs par paires, on commande l'ouverture des injecteurs de chaque paire une seule fois par cycle moteur, et de sorte que le séquencement de la commande des deux paires soit insensible au phasage du moteur, et, en adoptant pour les injecteurs l'indexage des cylindres du moteur, on apparie les injecteurs 1 et 4 d'une part et les injecteurs 2 et 3 d'autre part, on commande chacune des deux paires d'injecteurs 1-4 et 2-3 au cours de l'un respectivement de deux demi-tours moteur successifs, et on fait suivre ces deux commandes de deux demi-tours moteur successifs sans commande d'injecteurs, puis on reprend la séquence tant que le moteur est commandé en fonctionnement synchrone. Application à l'équipement des moteurs automobiles à injection multipoints.The invention relates to a method for controlling the injectors of an engine with spark ignition and multi-point injection, four cylinders and four stroke, according to which the injectors are grouped in pairs, the opening of the injectors of each pair is controlled. times per engine cycle, and so that the sequencing of the control of the two pairs is insensitive to the phasing of the engine, and, by adopting the indexing of the engine cylinders for the injectors, the injectors 1 and 4 are paired on the one hand and the injectors 2 and 3 on the other hand, each of the two pairs of injectors 1-4 and 2-3 is controlled during one respectively of two successive engine half-turns, and these two commands are followed by two successive engine half-turns without injector control, then the sequence is resumed as long as the engine is controlled in synchronous operation. Application to the equipment of automobile engines with multipoint injection.
Description
"PROCEDE DE COMMANDE D'INJECTION POUR MOTEUR AINJECTION CONTROL METHOD FOR ENGINE A
INJECTION MULTIPOINTS A ALLUMAGE COMMANDE" MULTIPOINT INJECTION WITH COMMAND IGNITION
L'invention concerne un procédé de commande d'injec- The invention relates to an injection control method
tion, pour un moteur à combustion interne à allumage commandé, équipé d'une installation d'alimentation en for a spark ignition internal combustion engine equipped with a fuel injection
combustible par injection indirecte du type dit "multi- fuel injection by indirect injection of the so-called "multi-
points", c'est-à-dire comprenant un injecteur par cylindre du moteur, et en particulier pour un moteur à quatre points ", that is to say comprising an injector per cylinder of the engine, and in particular for a four-cylinder engine
cylindres fonctionnant selon un cycle dit "à quatre temps". cylinders operating in a so-called "four-stroke" cycle.
Pour commander l'injection dans de tels moteurs, il est connu d'utiliser un procédé et un système "séquentiels", mettant en oeuvre non seulement un injecteur par cylindre mais également un étage de puissance par cylindre, qui détermine, de manière connue à partir de la mesure de différents paramètres de fonctionnement du moteur, la durée In order to control the injection into such engines, it is known to use a "sequential" method and system, implementing not only an injector per cylinder but also a power stage per cylinder, which determines, in a known manner to from the measurement of different operating parameters of the motor, the duration
d'injection, permettant de calculer la quantité de combusti- injection, to calculate the amount of fuel
ble à injecter, ainsi que l'instant d'injection ou phase to inject, as well as the moment of injection or phase
d'injection par rapport au cycle moteur. injection compared to the engine cycle.
Le système comporte des moyens de détection du Point Mort Haut (PMH) ainsi que de la position angulaire du moteur au cours de chaque tour moteur Ces moyens comprennent, de manière usuelle, une roue dentée solidaire en rotation du vilebrequin ou du volant d'inertie du moteur, et portant une cible, par exemple définie par l'espace correspondant à deux dents consécutives manquantes, et un capteur solidaire du moteur et sensible au défilement des dents et de la cible pour délivrer des signaux témoignant du passage par le PMH des pistons de deux cylindres indexés, qui sont en général les cylindres 1 et 4 sur un moteur à quatre cylindres en ligne dont le cylindre d'index 1 est en général le plus proche du volant moteur, lorsque la cible passe en regard du capteur, et de la rotation du moteur d'un angle de 6 lorsque deux dents successives de la roue passent en regard The system comprises means for detecting the High Dead Point (TDC) as well as the angular position of the engine during each engine revolution. These means comprise, in the usual way, a toothed wheel that is rotatably connected to the crankshaft or the flywheel. of the engine, and bearing a target, for example defined by the space corresponding to two missing consecutive teeth, and a sensor integral with the motor and sensitive to the movement of the teeth and the target to deliver signals testifying to the passage of the pistons by the PMH two indexed cylinders, which are generally cylinders 1 and 4 on an in-line four-cylinder engine whose index cylinder 1 is generally the closest to the flywheel, when the target passes next to the sensor, and the rotation of the motor by an angle of 6 when two successive teeth of the wheel pass
du capteur.of the sensor.
Comme le vilebrequin effectue deux tours de rotation pour un cycle moteur complet, ces moyens de détection de la rotation du vilebrequin ne permettent pas de discriminer si, pour un cylindre donné, le passage par le PMH est celui qui commence un temps d'admission ou un temps de détente C'est pourquoi les systèmes séquentiels comprennent également des moyens de détection de la phase moteur, comportant un capteur et une roue dentée avec cible analogues à ceux précités, mais dont la roue dentée est solidaire en rotation de l'arbre à cames, qui effectue un tour de rotation par As the crankshaft performs two revolutions for a complete engine cycle, these means of detecting the rotation of the crankshaft do not discriminate whether, for a given cylinder, the passage through the TDC is the one that starts an admission time or This is why the sequential systems also comprise means for detecting the motor phase, comprising a sensor and a gear wheel with a target similar to those mentioned above, but whose gear wheel is integral in rotation with the gear shaft. cams, which performs a rotation turn through
cycle moteur.engine cycle.
Les systèmes d'injection séquentiels, qui ont un potentiel de performances important, car ils permettent d'individualiser cylindre par cylindre la quantité de combustible injectée ainsi que la phase d'injection par rapport au cycle moteur, ont pour inconvénient d'être coûteux, car ils nécessitent quatre étages de puissance, un capteur de rotation du vilebrequin ainsi qu'un capteur de Sequential injection systems, which have a high performance potential because they allow to individualize cylinder by cylinder the amount of fuel injected and the injection phase relative to the engine cycle, have the disadvantage of being expensive, because they require four power stages, a crankshaft rotation sensor as well as a sensor
phase moteur.motor phase.
Pour commander l'injection dans de tels moteurs, il est également connu d'utiliser un procédé et un système dits "Full group", qui n'offrent pas le potentiel de performances important des systèmes séquentiels, mais permettent un gain substantiel de coût du système En effet, les systèmes d'injection "Full group" ne comportent qu'un seul étage de puissance électrique et ne comprennent pas de capteur de phase moteur L'injection est commandée simultanément sur les quatre injecteurs, qui sont montés en parallèle sur une To control the injection into such engines, it is also known to use a so-called "full group" method and system, which do not offer the significant performance potential of sequential systems, but allow a substantial gain in cost of the system. system In fact, the "Full group" injection systems have only one electrical power stage and do not include a motor phase sensor. The injection is controlled simultaneously on the four injectors, which are connected in parallel to one another.
même sortie de l'unique étage de puissance. same output of the single power stage.
Un inconvénient attaché à une seule injection simultanée par cycle moteur est qu'un cylindre est alimenté en phase de compression, en fonction de la valeur de paramètres de fonctionnement du moteur dont l'acquisition a été faite à la fin du demi-tour moteur précédent, pour une phase d'admission de ce cylindre qui n'interviendra qu'au quatrième demi-tour postérieur, alors que les besoins d'admission en combustible, en temps réel, recalculés et réactualisés à chaque demi- tour, auront pu fortement évoluer, lors de phases transitoires de fonctionnement du moteur. Pour obtenir un fonctionnement relativement régulier avec un bon suivi de débit en transitoire, les systèmes "Full group" sont généralement pilotés de sorte que leurs A disadvantage attached to a single simultaneous injection by engine cycle is that a cylinder is fed in the compression phase, as a function of the value of operating parameters of the engine, the acquisition of which was made at the end of the preceding engine half-turn. , for an intake phase of this cylinder that will intervene only at the fourth posterior half-turn, while fueling needs, in real time, recalculated and updated each half-turn, have been able to evolve significantly , during transient phases of engine operation. To obtain a relatively regular operation with good transient flow monitoring, the "Full group" systems are generally controlled so that their
injecteurs soient commandés à chaque tour du moteur, c'est- injectors are controlled each turn of the engine, that is,
à-dire deux fois par cycle moteur, donc à une fréquence double de celle des systèmes séquentiels Au cours du premier tour, on injecte la moitié de la quantité calculée, et au cours du second tour du cycle moteur, on injecte l'autre moitié, éventuellement réactualisée en fonction de la valeur, entre temps acquise, des paramètres considérés de ie two times per engine cycle, therefore at a frequency double that of the sequential systems During the first lap, one injects half of the calculated quantity, and during the second lap of the motor cycle, the other half is injected , possibly updated according to the value, between acquired time, of the parameters considered of
fonctionnement du moteur.engine operation.
Cette mesure n'est cependant pas satisfaisante: la dernière acquisition disponible des paramètres servant au calcul de l'instant et de la durée d'injection n'est pas prise en compte Même si l'on procède à une extrapolation à partir des valeurs calculées pour les deux dernières mesures acquises des paramètres considérés, on ne peut obtenir une However, this measurement is not satisfactory: the last available acquisition of the parameters used to calculate the injection time and duration is not taken into account. Even if extrapolations are made from the calculated values for the last two acquired measurements of the parameters considered, one can not obtain a
commande adaptée aux phases transitoires élevées de fonc- adapted to the high transient phases of operation
tionnement du moteur De plus et surtout, ce mode de commande à fréquence double des systèmes "Full group" est critique vis-à-vis de la réponse dynamique en débit des Moreover, and above all, this dual-frequency control mode of the "Full group" systems is critical with respect to the dynamic response in flow rate of
injecteurs.injectors.
En effet, les injecteurs électromécaniques ont une dynamique de débit qui est limitée par le rapport entre le débit libre ou maximum, correspondant à une injection Indeed, the electromechanical injectors have a flow dynamics which is limited by the ratio between the free or maximum flow, corresponding to an injection
continue pendant toute la durée du cycle moteur, c'est-à- continue for the duration of the engine cycle, that is,
dire à un injecteur ouvert en permanence (lequel débit maximum est pris en compte pour dimensionner l'injecteur), et le débit minimum (correspondant à une réduction du temps d'ouverture, par exemple au ralenti du moteur), le débit correspondant au produit de la fréquence de commande par la quantité minimum injectable, laquelle est déterminée par le temps de commande en-dessous duquel la caractéristique de la loi de débit n'est plus linéaire (ordre de grandeur de 1 ms, pour tenir compte de l'établissement du courant dans la bobine du solénoïde et de l'inertie des pièces mobiles de l'injecteur). Les systèmes "Full group", bien plus économiques que say to a permanently open injector (which maximum flow rate is taken into account to size the injector), and the minimum flow (corresponding to a reduction in the opening time, for example at engine idling), the flow rate corresponding to the product of the control frequency by the minimum injectable quantity, which is determined by the control time below which the characteristic of the flow law is no longer linear (order of magnitude of 1 ms, to take account of the establishment current in the coil of the solenoid and the inertia of the moving parts of the injector). "Full group" systems, much cheaper than
les systèmes séquentiels, ont donc l'inconvénient de présen- sequential systems, therefore have the disadvantage of presenting
ter une dynamique de débit bien moins bonne que celle des a much lower flow dynamic than that of
systèmes séquentiels.sequential systems.
Afin de retrouver une dynamique de débit égale à celle des systèmes séquentiels, ou s'en rapprochant, pour un In order to find a dynamics of flow equal to that of the sequential systems, or getting closer, for a
coût système intermédiaire entre ceux des systèmes séquen- intermediate system cost between those of the sequential
tiels et des systèmes "Full group", il a déjà été proposé un procédé de commande d'injection dit "semi-séquentiel", consistant à grouper les injecteurs par paires, chaque paire d'injecteurs n'étant commandée qu'une seule fois par cycle moteur, c'est-à-dire tous les deux tours moteur, et de sorte que le séquencement des paires commandées ne tient pas compte du cycle moteur, c'est-à-dire ne nécessite pas d'informations d'un capteur de phase moteur, dont on peut and "Full group" systems, it has already been proposed a so-called "semi-sequential" injection control method, consisting of grouping the injectors in pairs, each pair of injectors being controlled only once. by motor cycle, that is to say every two motor revolutions, and so that the sequencing of the ordered pairs does not take into account the engine cycle, that is to say does not require information of a motor phase sensor, which can be
faire l'économie.to save.
Pour mettre en oeuvre un tel procédé, un système semi-séquentiel comprend un détecteur de la position To implement such a method, a semi-sequential system comprises a position detector
angulaire du vilebrequin sur chaque tour du moteur, permet- angle of the crankshaft on each engine revolution, allow-
tant notamment de détecter les Points Morts Hauts et Points Morts Bas (PMB) du moteur, quatre injecteurs groupés en deux paires d'injecteurs, et deux étages de puissance électrique, dont chacun commande une paire respective d'injecteurs une fois par cycle moteur, c'est-à-dire une fois tous les deux in particular to detect the low dead points and low dead points (PMB) of the engine, four injectors grouped into two pairs of injectors, and two stages of electrical power, each of which controls a respective pair of injectors once per engine cycle, that is to say once both
tours moteur.engine laps.
En indexant chaque injecteur de la même façon que le By indexing each injector in the same way as the
cylindre du moteur qu'il alimente, il a été proposé d'appa- motor cylinder that it feeds, it has been proposed to
rier soit les injecteurs 1 et 2 dans une paire et les injecteurs 3 et 4 dans l'autre paire, soit les injecteurs 1 et 3 dans une paire et les injecteurs 2 et 4 dans l'autre paire, soit enfin les injecteurs 1 et 4 dans une paire et les injecteurs 2 et 3 dans l'autre paire De même, il a été proposé de réaliser le séquencement de la commande des deux paires d'injecteurs de plusieurs façons, sous réserve que la injectors 1 and 2 in one pair and injectors 3 and 4 in the other pair, injectors 1 and 3 in one pair and injectors 2 and 4 in the other pair, and finally injectors 1 and 4 in one pair and the injectors 2 and 3 in the other pair Similarly, it has been proposed to carry out the sequencing of the control of the two pairs of injectors in several ways, provided that the
période de commande soit de deux tours moteur. control period is two engine revolutions.
Mais, dans tous les cas, on a proposé de commander les deux paires d'injecteurs de manière symétrique ou régulière sur la période de deux tours moteur, c'est-à-dire de commander deux injections équi-réparties sur la période, et pour chacune desquelles les deux injecteurs de la paire But, in all cases, it has been proposed to control the two pairs of injectors symmetrically or regularly over the period of two engine revolutions, that is to say to order two injections equi-distributed over the period, and for each of which the two injectors of the pair
respective correspondante sont simultanément commandés. corresponding data are simultaneously controlled.
Chacune des deux injections est commandée pendant l'un de Each of the two injections is ordered during one of
deux demi-tours séparés d'un demi-tour sans injection. two half-turns separated by a half-turn without injection.
Sur la figure 1, on a représenté un diagramme schématisant, pour chacun des quatre cylindres cyl 1 à cyl In Figure 1, there is shown a schematic diagram for each of the four cylinders cyl 1 to cyl
4 du moteur, représentés en lignes superposées, la succes- 4 of the engine, shown in superimposed lines, the success-
sion au cours de neuf demi-tours successifs (en colonnes adjacentes) des quatre phases successives d'admission, de compression, de détente et d'échappement qui constituent un cycle moteur, les phases d'admission étant repérées par des pointillés 1, pour un moteur dont les quatre injecteurs sont appariés selon le troisième choix présenté ci- dessus (injecteurs 1 et 4 en une paire; injecteurs 2 et 3 dans l'autre paire) avec répartition régulière des commandes d'injection, repérées par des rectangles pleins allongés 2, et en supposant que le premier demi-tour corresponde à une phase d'admission pour le cylindre 1 Si on appelle retard ou temps de réponse le délai, représenté par un trait plein continu 3, entre l'instant A de la dernière acquisition des valeurs des paramètres ayant servi au calcul de la quantité A injectée et l'admission effective pour le cylindre considéré, on constate que ce retard est faible pour le cylindre 1, supérieur à un demi-tour pour le cylindre 2, supérieur à trois demi-tours pour le cylindre 3 et supérieur à deux demi-tours pour le cylindre 4 Soit une somme de during the course of nine successive half-turns (in adjacent columns) of the four successive phases of admission, compression, expansion and exhaust which constitute a motor cycle, the intake phases being indicated by dotted lines 1, for a motor whose four injectors are matched according to the third choice presented above (injectors 1 and 4 in one pair, injectors 2 and 3 in the other pair) with regular distribution of the injection controls, marked by elongated solid rectangles 2, and assuming that the first half-turn corresponds to an intake phase for the cylinder 1 If the delay or response time is called the delay, represented by a continuous solid line 3, between the instant A of the last acquisition values of the parameters used to calculate the quantity A injected and the actual admission for the cylinder in question, it is found that this delay is small for the cylinder 1, greater than half a turn for the e cylinder 2, greater than three half-turns for the cylinder 3 and greater than two half-turns for the cylinder 4 Let a sum of
retards supérieure à six demi-tours pour les quatre cylin- delays greater than six half-turns for the four cylinders
dres, donc un retard moyen de 1,5 demi-tour. dres, so an average delay of 1.5 half-turn.
Si l'admission au premier demi-tour est au cylindre 4 et non au cylindre 1, on trouve des retards supérieurs à deux demi-tours pour le cylindre 1, à trois demi-tours pour le cylindre 2, à un demi-tour pour le cylindre 3 et faible If the admission to the first half-turn is at cylinder 4 and not at cylinder 1, there are delays greater than two half-turns for cylinder 1, at three half-turns for cylinder 2, at half a turn for the cylinder 3 and weak
pour le cylindre 4, soit un même total et une même moyenne. for cylinder 4, the same total and the same average.
Il en est de même si l'on change le séquencement des paires commandées, c'est-à-dire si, au premier demi-tour, on It is the same if we change the sequencing of the ordered pairs, that is to say if, at the first half-turn, we
commande l'injection dans les cylindres 2 et 3, et au troi- controls the injection into the cylinders 2 and 3, and the third
sième demi-tour dans les cylindres 1 et 4, que l'admission second half-turn in cylinders 1 and 4, that the admission
au premier demi-tour soit au cylindre 1 ou au cylindre 4. at the first half turn, either to cylinder 1 or cylinder 4.
L'insensibilité de cet appariage des injecteurs au phasage moteur est bien obtenue en terme de somme et de moyenne des retards, et on constate que les deux autres The insensitivity of this pairing of the injectors to the engine phasing is well obtained in terms of the sum and average of the delays, and we note that the other two
configurations d'appariages possibles sont moins performan- possible pairing configurations are less
tes en terme de sensibilité au phasage du moteur ou de temps in terms of sensitivity to motor phasing or time
de retard.delay.
La recherche d'une bonne régularité de fonctionne- The search for a good regularity of functioning
ment du moteur conduit donc naturellement à privilégier l'appariage des injecteurs 1-4 et 2-3 Mais le temps de réponse ou retard reste trop important pour deux cylindres This naturally leads to a preference for the pairing of injectors 1-4 and 2-3. However, the response time or delay remains too important for two cylinders.
sur quatre.out of four.
Le problème à la base de l'invention est de privilé- The problem underlying the invention is that of
gier des temps de réponse courts, afin de rendre un tel système de commande semi-séquentiel moins sensible aux short response times, in order to make such a semi-sequential control system less sensitive to
phases de fonctionnement transitoire du moteur. phases of transient operation of the engine.
Un but de l'invention est de réduire tout à la fois la valeur maximum du temps de réponse et sa valeur moyenne An object of the invention is to reduce both the maximum value of the response time and its average value.
dans un tel système de commande semi-séquentielle. in such a semi-sequential control system.
Un autre but de l'invention est de permettre la suppression des injections exceptionnelles, asynchrones, qui Another object of the invention is to allow the removal of exceptional, asynchronous injections, which
peuvent éventuellement être ajoutées au cours du fonc- may possibly be added during the course of
tionnement d'un système de commande du type "Full group" ou même semiséquentiel, et qui seraient admises pour compenser of a "full group" or even semisequential control system, which would be allowed to compensate
une insuffisance d'alimentation en cas de créneaux d'accélé- insufficient power supply in the event of accelerated
ration importants, par exemple.important, for example.
Un autre but enfin de l'invention est de choisir un appariage des injecteurs ainsi qu'un séquencement dans la commande des paires d'injecteurs qui garantissent un fonctionnement du système insensible à l'incertitude Another object of the invention is finally to choose a pairing of the injectors as well as a sequencing in the control of the pairs of injectors which guarantee an operation of the system insensitive to uncertainty.
relative à la phase moteur.relating to the engine phase.
A cet effet, l'invention propose un procédé de commande d'injection d'un moteur à combustion interne, à allumage commandé et injection multipoints, à quatre cylindres et fonctionnant selon un cycle à quatre temps, qui comprend un injecteur par cylindre, le procédé comprenant les étapes consistant à grouper les injecteurs par paires, à commander l'ouverture des injecteurs de chaque paire une seule fois par cycle moteur, et de sorte que le séquencement de la commande des deux paires d'injecteur soit insensible au phasage du moteur, et qui se caractérise en ce qu'il comprend de plus les étapes consistant, si l'on indexe chaque injecteur avec le même indice que le cylindre dudit moteur qu'il alimente, à apparier les injecteurs 1 et 4 For this purpose, the invention proposes a method for controlling the injection of an internal combustion engine, with a spark ignition and multipoint injection, with four cylinders and operating in a four-stroke cycle, which comprises an injector per cylinder, the method comprising the steps of grouping the injectors in pairs, controlling the opening of the injectors of each pair only once per engine cycle, and so that the sequencing of the control of the two pairs of injector is insensitive to the phasing of the engine , and which is characterized in that it further comprises the steps of, if indexing each injector with the same index as the cylinder of said engine that it feeds, to match the injectors 1 and 4
d'une part et les injecteurs 2 et 3 d'autre part, à comman- on the one hand and injectors 2 and 3 on the other hand,
der chacune des deux paires d'injecteurs 1-4 et 2-3 au cours de l'un respectivement de deux demi-tours moteur successifs, et à faire suivre ces deux commandes de deux demi-tours moteur successifs sans commande d'injecteurs, puis à reprendre la séquence, tant que le moteur est commandé en der each of the two pairs of injectors 1-4 and 2-3 during one respectively of two successive engine half-turns, and to follow these two commands of two successive engine revolutions without control of injectors, then resume the sequence, as long as the engine is driven in
fonctionnement synchrone.synchronous operation.
On constate que le choix de l'appariage des injec- It can be seen that the choice of the pairing of injection
teurs ainsi que le choix de commander les deux paires d'injecteurs chacune au cours de l'un respectivement de deux demi-tours moteur successifs, ont pour avantages de rendre le fonctionnement insensible à l'incertitude de la phase Both the motors and the choice to control the two pairs of injectors each during one or two successive motor half-turns, have the advantages of making the operation insensitive to the uncertainty of the phase.
moteur, et de minimiser le temps de retard entre l'acquisi- engine, and to minimize the delay time between acquiring
tion des paramètres qui servent au calcul du temps d'injec- the parameters used to calculate the injection time
tion et l'admission effective du combustible dans les cylindres du moteur, ce qui procure un meilleur comportement tion and actual fuel injection into the engine cylinders, which provides better
de ce dernier en transitoire.of the latter in transitory.
Ces avantages sont obtenus aussi bien avec un séquencement de commande consistant à commander d'abord la paire d'injecteurs 1-4, puis la paire 2-3, que le cylindre 1 ou le cylindre 4 soit en phase d'admission au cours du demi-tour moteur de commande de la paire 1-4, qu'avec le séquencement de commande consistant d'abord à commander la paire d'injecteurs 2-3, puis la paire 1-4, et que le cylindre 2 ou le cylindre 3 soit en phase d'admission pendant le demi-tour moteur au cours duquel l'injection est These advantages are obtained both with a control sequencing of first controlling the pair of injectors 1-4, then the pair 2-3, that the cylinder 1 or the cylinder 4 is in the admission phase during the half-turn control motor of the pair 1-4, that with the control sequence consisting first to control the pair of injectors 2-3, then the pair 1-4, and that the cylinder 2 or the cylinder 3 in the intake phase during the engine half-turn during which the injection is
commandée pour les cylindres 2 et 3. ordered for cylinders 2 and 3.
Avantageusement de plus, le procédé de commande d'injection selon l'invention comprend l'étape consistant à déterminer le séquencement de la commande des deux paires Advantageously moreover, the injection control method according to the invention comprises the step of determining the sequencing of the control of the two pairs
d'injecteurs (paire 1-4 puis paire 2-3, suivie de deux demi- injectors (pair 1-4 then pair 2-3, followed by two half
tours moteur sans commande, puis à nouveau de la commande de la paire 1- 4 puis de la paire 2-3, ou commande de la paire 2-3 puis de la paire 1-4, suivie de deux demi-tours moteur sans commande, puis à nouveau de la commande de la paire 2-3 suivie de la paire 1-4) en fonction de la situation du moteur par rapport à son cycle, au moment de l'entrée en phase de fonctionnement synchrone du moteur, par exemple à la suite d'un démarrage du moteur ou à l'occasion d'une engine revolutions without control, then again from the control of the pair 1-4 then of the pair 2-3, or command of the pair 2-3 then of the pair 1-4, followed by two half-turns motor without control , then again the control of the pair 2-3 followed by the pair 1-4) depending on the situation of the engine with respect to its cycle, at the moment of entry into synchronous operation phase of the engine, for example following a start of the engine or on the occasion of a
reprise d'injection après une coupure de cette dernière. resumption of injection after a cut of the latter.
Selon un mode avantageux de réalisation, le procédé According to an advantageous embodiment, the method
de commande selon l'invention consiste à choisir le séquen- in accordance with the invention consists in choosing the sequence
cement de commande de la paire d'injecteurs 1-4 puis de la paire 2-3, ou le séquencement de commande de la paire d'injecteurs 2-3 puis de la paire 1-4, selon que le premier signal de Point Mort Haut (PMH) ou de Point Mort Bas (PMB) donné par un capteur de rotation du moteur après l'entrée du moteur en phase de fonctionnement synchrone est un signal de control of the pair of injectors 1-4 and then of the pair 2-3, or the control sequencing of the pair of injectors 2-3 and then of the pair 1-4, according as the first signal of Dead Point High (PMH) or Low Dead Point (PMB) given by a motor rotation sensor after motor input in synchronous operation phase is a signal of
PMH ou respectivement de PMB.PMH or PMB respectively.
En outre, le procédé peut consister, de plus, à introduire une temporisation entre la détermination du séquencement de la commande des paires d'injecteurs, par exemple en fonction du premier signal de PMH ou de PMB, et In addition, the method may consist, in addition, of introducing a delay between the determination of the sequencing of the control of the pairs of injectors, for example as a function of the first PMH or PMB signal, and
le déroulement effectif de l'injection en fonction d'évène- the actual course of the injection as a function of
ments antérieurs, tels que le démarrage du moteur ou une previous regulations, such as starting the engine or
coupure d'injection, par exemple en décélération. injection cutoff, for example deceleration.
D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- Other advantages and features of the invention
tion découleront de la description donnée ci-dessous, à will flow from the description given below,
titre non limitatif, d'exemples de réalisation décrits en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1, déjà présentée et décrite ci-dessus, correspond à un diagramme schématisant les différentes phases du cycle moteur pour chacun des quatre cylindres, avec indication des phases d'admission, des commandes d'injection et des temps de réponse pour un système dit semi-séquentiel à couplage des injecteurs ou des cylindres 1-4 et 2-3, et à commande d'injection régulière, symétrique ou équi-répartie sur une phase moteur, la figure 2 est un diagramme analogue à celui de la figure 1 pour un système semi- séquentiel également à couplage des cylindres ou injecteurs d'indice 1-4 dans la première paire et d'indice 2-3 dans la seconde paire, mais à commande d'injecteur asymétrique, propre à l'invention, et nonlimiting title, embodiments described with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1, already presented and described above, corresponds to a diagram schematically the different phases of the engine cycle for each of the four cylinders, with indication of intake phases, injection controls and response times for a so-called semi-sequential system with injector or cylinder 1-4 and 2-3 coupling, and regular injection control, symmetrical or equi-distributed 2 is a diagram similar to that of FIG. 1 for a semi-sequential system which is also coupled to cylinders or injectors of index 1-4 in the first pair and of index 2-3 in the first pair. second pair, but with asymmetric injector control, specific to the invention, and
la figure 3 représente deux séquencements possi- FIG. 3 represents two possible sequencing
bles de commande des paires d'injecteurs, qui sont choisis en fonction du premier signal de PMH ou de PMB détecté lors de l'entrée du moteur en phase de fonctionnement synchrone, soit après démarrage, soit à l'occasion d'une reprise control of the pairs of injectors, which are chosen as a function of the first PMH or PMB signal detected during the input of the motor during the synchronous operation phase, either after starting or during a restart
d'injection, suite à une coupure de celle-ci. injection, following a cut of it.
On rappelle que la conséquence d'un fonctionnement semi-séquentiel à commande d'injecteurs symétrique, tel que décrit ci-dessus en référence à la figure 1, conduit à des temps de réponse maximum supérieurs à trois demi-tours moteur, à une somme des temps de réponse supérieure à six demi-tours moteur, et donc à une moyenne des temps de réponse de l'ordre de 1,5 demi-tour moteur par cylindre, les autres variantes possibles de fonctionnement semi-séquentiel It will be recalled that the consequence of a symmetrical injector-controlled semi-sequential operation, as described above with reference to FIG. 1, leads to maximum response times greater than three motor half-turns, to a sum response times greater than six engine half-revolutions, and therefore an average of response times of the order of 1.5 half-turn engine per cylinder, the other possible variants of semi-sequential operation
à commande d'injecteurs symétriques présentant des inconvé- controlled by symmetrical injectors presenting
nients en terme de temps de retard et en terme de sensibi- in terms of time delays and in terms of sensitivity
lité à l'incertitude du phasage du moteur. to the uncertainty of engine phasing.
Sur la figure 2, o l'on a également représenté les phases d'admission par la référence 1, les commandes d'injecteurs par la référence 2 et les temps de réponse par la référence 3, dans les mêmes conditions que sur la figure 1, on constate que la paire d'injecteurs 1-4 est commandée lors du premier demi-tour, pour lequel le cylindre 1 est en phase d'admission, et que la paire d'injecteurs 2-3 est commandée au cours du demi-tour moteur immédiatement suivant, c'est-à-dire le second demi-tour moteur, pour lequel le cylindre 3 est en phase d'admission Aucune In FIG. 2, the intake phases are also represented by the reference 1, the injector controls by the reference 2 and the response times by the reference 3, under the same conditions as in FIG. 1. it is found that the pair of injectors 1-4 is controlled during the first half-turn, for which the cylinder 1 is in the intake phase, and that the pair of injectors 2-3 is controlled during the half-cycle. immediately following engine revolution, that is to say the second motor half-turn, for which the cylinder 3 is in the intake phase None
commande d'injecteurs n'intervient au cours des deux demi- Injector control does not occur during the two half
tours moteur suivants, pour lesquels le cylindre 4 puis le cylindre 2 sont successivement en phase d'admission Au premier demi-tour du cycle moteur suivant (le cinquième demi-tour sur la figure 2), on commande à nouveau les injecteurs de la paire 1-4, puis, au demi-tour moteur immédiatement suivant, on commande à nouveau la paire d'injecteurs 2 et 3, à la suite de quoi deux demi-tours moteur se succèdent sans commande d'injecteurs On obtient ainsi le séquencement représenté sur la première ligne de la figure 3, qui est conservé tant que le moteur est commandé en fonctionnement synchrone Ce séquencement fait suite à la détection, au début du premier demi-tour, d'un PMH pour le cylindre 1 en admission, mais, en variante, pourrait être subsequent engine revolutions, for which the cylinder 4 and then the cylinder 2 are successively in the intake phase At the first half-turn of the next engine cycle (the fifth half-turn in FIG. 2), the injectors of the pair are again controlled 1-4, then, at half-turn motor immediately following, it again controls the pair of injectors 2 and 3, after which two engine half-turns follow one another without control of injectors This gives the sequencing shown in the first line of FIG. 3, which is kept as long as the motor is controlled in synchronous operation. This sequencing follows the detection, at the beginning of the first half-turn, of a TDC for the inlet cylinder 1, but, alternatively, could be
celui du cylindre 4 en admission Le cycle moteur commence- that of the intake cylinder 4 The engine cycle begins-
rait alors à partir du troisième demi-tour moteur de la then from the third engine half-turn of the
figure 2.figure 2.
Sur cette figure 2, les dernières acquisitions A des valeurs mesurées des paramètres de fonctionnement du moteur ayant servi au calcul de la quantité de combustible à injecter, et qui précèdent les commandes d'injecteurs, sont celles obtenues respectivement au début de chacun des deux premiers demi-tours moteur On constate ainsi que pour les cylindres 1 et 3, le temps de retard est faible, alors qu'il est légèrement supérieur à deux demi-tours moteur pour les cylindres 2 et 4 La valeur maximum des temps de retard est ainsi diminuée, par rapport à une commande selon la figure 1, la somme des temps de retard n'étant plus que de l'ordre il de quatre demi-tours moteur, ce qui correspond à une moyenne In this FIG. 2, the last acquisitions A of measured values of the operating parameters of the engine used to calculate the quantity of fuel to be injected, and which precede the injector controls, are those obtained respectively at the beginning of each of the first two It is thus noted that for the cylinders 1 and 3, the delay time is low, whereas it is slightly greater than two engine half-revolutions for the cylinders 2 and 4. The maximum value of the delay times is thus decreased, compared to a control according to Figure 1, the sum of the delay times being more than the order of four half-turns motor, which corresponds to an average
d'environ un demi-tour moteur par cylindre. about half a motor revolution per cylinder.
On réduit bien ainsi le temps de réponse maximum, la somme des temps de réponse et leur moyenne Ces résultats avantageux sont également obtenus si on adopte le séquence- ment de commande des paires d'injecteurs représenté sur la The maximum response time, the sum of the response times and their average are thus well reduced. These advantageous results are also obtained if the control sequence of the pairs of injectors shown in FIG.
deuxième ligne de la figure 3, à savoir une première com- second line of Figure 3, namely a first
mande de la paire d'injecteurs 2-3, suivie d'une commande, request of the pair of injectors 2-3, followed by a command,
au demi-tour moteur immédiatement suivant, de la paire d'in- immediately following motor turn-around, of the pair of in-
jecteurs 1-4, puis de deux demi-tours moteur sans commande, puis à nouveau de la commande de la paire d'injecteurs 2-3 suivie de la commande de la paire 1-4, etc, tant que le jets 1-4, then two half-turns motor without control, then again the control of the pair of injectors 2-3 followed by the control of the pair 1-4, etc., as long as the
moteur reste commandé en fonctionnement synchrone. motor remains controlled in synchronous operation.
Un tel séquencement peut commencer par la commande de la paire 2-3, après passage par un PMB, par exemple lors du second demi-tour de la figure 2, pour lequel le cylindre 3 est en phase d'admission, ou lors du quatrième demi-tour moteur de la figure 2, pour lequel le cylindre 2 et en phase d'admission. La figure 3 et la figure 2 permettent de comprendre que, lorsque le moteur entre en phase de fonctionnement synchrone, soit après son démarrage, soit à l'occasion d'une reprise d'injection, faisant suite à une coupure d'injection en raison d'une décélération par exemple, le séquencement automatiquement adopté par l'unité centrale de commande du dispositif, comportant un microprocesseur convenablement programmé à cet effet, sera celui de la première ligne de la figure 3 si le premier signal de PMH ou de PMB détecté par le capteur de rotation du moteur est un signal de PMH, et sera le séquencement de la seconde ligne de la figure 3 si Such a sequencing can begin with the control of the pair 2-3, after passing through a PMB, for example during the second half-turn of FIG. 2, for which the cylinder 3 is in the admission phase, or during the fourth motor half-turn of Figure 2, for which the cylinder 2 and in the intake phase. FIG. 3 and FIG. 2 show that, when the motor enters the synchronous operating phase, either after it has been started or during a resumption of injection, following an injection cut due to a deceleration for example, the sequencing automatically adopted by the central control unit of the device, comprising a microprocessor suitably programmed for this purpose, will be that of the first line of Figure 3 if the first signal of PMH or PMB detected by the engine rotation sensor is a PMH signal, and will be sequencing the second line of Figure 3 if
ce premier signal détecté est un signal de PMB. this first detected signal is a PMB signal.
On comprend que le dispositif permettant de mettre We understand that the device to put
en oeuvre le procédé selon l'invention peut être rigoureuse- the process according to the invention can be rigorous-
ment identique à un dispositif semi-séquentiel à commande symétrique, mais que le microprocesseur de l'unité de commande sera programmé différemment pour assurer les commandes d'injecteur asymétriques selon les séquencements décrits ci-dessus Bien entendu, le capteur de rotation du moteur est le même que dans les dispositifs connus, à savoir un capteur à roue dentée avec une singularité pour la détection du PMH, cette roue dentée étant solidaire en identical to a symmetrically controlled semi-sequential device, but that the microprocessor of the control unit will be programmed differently to ensure the asymmetric injector controls according to the sequencings described above. Of course, the engine rotation sensor is the same as in the known devices, namely a gearwheel sensor with a singularity for the detection of the PMH, this toothed wheel being integral in
rotation du vilebrequin ou du volant moteur. rotation of the crankshaft or flywheel.
Pour éviter des à-coups de fonctionnement du moteur, pouvant par exemple découler d'une reprise d'injection trop To avoid engine operation jolts, which may for example result from an injection resumption too
précoce suite à une coupure en décélération, une temporisa- following a deceleration cut, a temporisa-
tion, éventuellement réglable, peut être introduite entre la détermination du séquencement de commande à adopter à la suite de la détection d'un PMH ou d'un PMB, et la reprise possibly adjustable, can be introduced between the determination of the control sequence to be adopted following the detection of a PMH or a PMB, and the recovery
effective d'injection.effective injection.
Il est généralement admis que la commande de l'injection de combustible dans un cylindre en phase d'admission est très défavorable à une bonne préparation du mélange combustible-air De ce point de vue, le procédé de commande selon l'invention peut être considéré comme désavantageux, dans la mesure o il va à l'encontre de cet enseignement, puisque la figure 2 montre que l'ouverture des injecteurs des cylindres 1 et 3 est commandée alors que ces derniers sont en phase d'admission Mais les avantages du procédé de l'invention, à savoir le meilleur comportement du It is generally accepted that the control of the injection of fuel into a cylinder in the intake phase is very unfavorable to a good preparation of the fuel-air mixture. From this point of view, the control method according to the invention can be considered as disadvantageous, insofar as it goes against this teaching, since FIG. 2 shows that the opening of the injectors of the cylinders 1 and 3 is controlled while the latter are in the intake phase But the advantages of the process of the invention, namely the best behavior of the
moteur en transitoire, l'emportent largement sur l'inconvé- transient motor, far outweigh the inconvenience-
nient précité, qui peut être aisément compensé par le mentioned above, which can be easily compensated by the
traitement des gaz d'échappement dans un catalyseur fonc- exhaust gas treatment in a catalytic converter
tionnant dans de bonnes conditions de température, conformé- under good temperature conditions, in accordance with
ment aux dernières normes d'anti-pollution. the latest anti-pollution standards.
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