FR2748061A1 - Procede de reglage du capteur de position d'une pompe d'injection - Google Patents

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Abstract

Procédé de réglage du capteur de position (13) équipant l'arbre de commande (12) solidaire du levier de charge (14) de la pompe d'injection (10) d'un moteur à combustion interne à allumage par compression destiné à équiper un véhicule automobile, ledit capteur (13) adressant à un système électronique de contrôle (7) un signal (Vp) correspondant aux quantités de carburant injectées, caractérisé en ce qu'on applique au signal (Vp) émis par ledit capteur (13) un coefficient de correction (a0 - a1), ledit coefficient de correction (a0 - a1) étant déduit des signaux (Vpa, Vpa') émis pour une même position prédéterminée du levier de charge (14) par respectivement un capteur de position préalablement réglé et ledit capteur de position (13).

Description

PROCEDE DE REGLAGE DU CAPTEUR DE POSITION
D'UNE POMPE D'INJECTION
La présente invention concerne un procédé de réglage d'un capteur de position. La présente invention concerne plus précisément le réglage du capteur de position équipant l'arbre de commande d'une pompe d'injection à carburant pour moteur à combustion interne et à allumage par compression équipant un véhicule automobile ou routier.
Classiquement, la pompe d'injection à carburant d'un moteur à allumage par compression équipant un véhicule automobile ou routier, comporte un arbre de commande du débit de la pompe qui est monté à rotation autour d'un axe géométrique qui est fixe par rapport à la structure de la pompe. La commande en rotation de l'arbre de commande est assurée au moyen d'un levier de charge qui est lié en rotation à l'arbre et qui est donc monté articulé autour de l'axe géométrique au voisinage de l'une de ses extrémités longitudinales, tandis que son autre extrémité est solidarisée à un câble de commande du débit de la pompe qui est relié à la pédale d'accélérateur du véhicule.
I1 est connu d'équiper une telle pompe d'injection de carburant d'un capteur de position couplé à l'arbre de commande pour transmettre le mouvement de ce dernier à un dispositif électronique de contrôle tel qu'un microcontrôleur opérant par exemple la régulation de l'avance à l'injection, la régulation du débit d'injection, ou encore la commande de la vanne de recyclage des gaz d'échappement.
L'emploi d'un capteur de position couplé à l'arbre de commande de la pompe d'injection, tel qu'un capteur résistif ou potentiomètre, nécessite de régler celui-ci pour qu'à une valeur prédéterminée du signal électrique adressé par le capteur de position au dispositif électronique de contrôle, corresponde l'information quantité de carburant injectée, information directement exploitée par les circuits électroniques et les logiciels appropriés du microcontrôleur. On connaît différentes méthodes de réglage d'un tel capteur de position décrites notamment dans les publications
EP-A-335.094 ou encore GB-A-2.049.946.
Le document GB-A-2.049.946 divulgue notamment un procédé de réglage selon lequel on passe sur au moins deux points de fonctionnement de la pompe d'injection à carburant, des signaux de réglage correspondant à ces points de fonctionnement sont dérivés d'une tension d'alimentation pour être pris par le capteur de position ; ces signaux de réglage sont comparés à un signal de consigne prédéterminé et selon la déviation respective du signal on corrige le réglage de base du capteur de position de l'installation de commande de la quantité de carburant injectée, en modifiant le coefficient d'amplification d'un amplificateur.
Les différentes méthodes connues de réglage du capteur de position d'une pompe d'injection présentent toutefois l'inconvénient d'être délicates à mettre en oeuvre et nécessitent l'installation de la pompe d'injection ou du moteur sur un banc d'essai, le recours à un personnel qualifié, ou encore le recours à des moyens techniques couteux tels que les butées de réglage spécifiques décrites dans le document EP-A-335.094.
Cela pose donc des problèmes notamment si le capteur de position doit être changé ou démonté lors d'une intervention sur la pompe d'injection et il est donc nécessaire de limiter le plus possible le recours à de telles méthodes de réglage au cours de la vie du véhicule.
La présente invention a donc pour objet un procédé de réglage simple à mettre en oeuvre qui permette de ne plus recourir aux méthodes de réglage connues lors du remplacement du capteur de position ou après une intervention sur ce dernier.
Le procédé de réglage selon l'invention concerne un capteur de position coopérant avec l'arbre de commande solidaire du levier de charge de la pompe d'injection à carburant d'un moteur à combustion interne à allumage par compression destiné à équiper un véhicule automobile, ce capteur adressant à un système électronique de contrôle un signal correspondant aux quantités de carburant injectées.
Selon l'invention, le procédé de réglage du capteur de position d'une pompe d'injection est caractérisé en ce qu'on applique au signal émis par ce capteur de position un coefficient de correction, coefficient de correction qui est déduit des signaux émis pour une même position prédéterminée du levier de charge, par respectivement un capteur de position préalablement réglé et ce capteur de position.
Ainsi, grâce au procédé objet de la présente invention, le réglage du capteur de position peut être opéré sans aucune intervention sur ce dernier.
Selon une autre caractéristique du procédé de réglage du capteur de position d'une pompe d'injection objet de l'invention, le coefficient de correction est simplement formé par la différence entre les deux valeurs de signal émis pour une même position prédéterminée du levier de charge, par respectivement un capteur de position préalablement réglé et ce capteur de position.
Selon une variante du procédé de réglage du capteur de position d'une pompe d'injection objet de l'invention, on modifie les caractéristiques de ce capteur de façon à ce que la valeur du signal émis par celui-ci pour une position prédéterminée du levier de charge corresponde à la valeur du signal émis dans la même position prédéterminée du levier de charge par un capteur de position préalablement réglé.
Ainsi, selon cette variante du procédé objet de la présente invention, le réglage du capteur de position peut encore s'opérer en intervenant sur ce dernier, mais cette intervention est alors très simple à mettre en oeuvre et ne requiert aucun outillage spécialisé.
Selon une autre caractéristique du procédé de réglage du capteur de position d'une pompe d'injection objet de l'invention, la position prédéterminée du levier de charge est obtenue en maintenant le levier de charge contre l'une des butées limitant sa course.
Selon une autre caractéristique du procédé de réglage du capteur de position d'une pompe d'injection objet de l'invention, les valeurs du signal émis par ce capteur de position et/ou le capteur préalablement réglé sont stockées dans des registres d'une mémoire correspondante du système électronique de contrôle.
Selon une autre caractéristique du procédé de réglage du capteur de position d'une pompe d'injection objet de l'invention, les valeurs du signal émis par ce capteur de position et/ou le capteur préalablement réglé sont mémorisées par le système électronique de contrôle par l'intermédiaire d'un outil adapté pouvant communiquer avec le système électronique de contrôle, cet outil déclenchant l'opération d'apprentissage correspondante grâce à l'émission d'un signal adapté.
Selon une autre caractéristique du procédé de réglage du capteur de position d'une pompe d'injection objet de l'invention, l'acquisition de la valeur du signal émis pour une position prédéterminée du levier de charge par le capteur de position préalablement réglé est faite directement à la sortie de la chaîne de montage du véhicule.
On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après de différents modes de réalisation de l'invention, ces modes étant présentés à titre d'exemples non limitatifs en se référant au dessin annexé, dans lequel
- la figure 1 est une vue schématique de l'installation pour la mise en oeuvre du procédé de réglage selon l'invention.
Conformément au dessin annexé, seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés.
Sur la figure 1, on a représenté de manière schématique la pompe d'injection à carburant 10 d'un moteur à combustion interne à allumage par compression, encore appelé diesel, destiné à équiper un véhicule automobile ou routier. Cette pompe 10 comporte classiquement un levier de charge 14 qui commande le débit du carburant injecté en agissant sur un arbre de commande 12 qui pivote autour d'un axe géométrique fixe par rapport au corps de la pompe d'injection 10.
Le levier de charge 14 est lié en rotation à l'arbre 12 au voisinage de l'une de ses extrémités axiales, tandis que son autre extrémité est reliée par un câble 11 de commande du débit de la pompe d'injection, à la pédale d'accélérateur du véhicule (non représentée).
Ce levier de charge 14 peut pivoter entre deux butées réglables, à savoir une première butée pour le fonctionnement du moteur au ralenti (pied levé) et une seconde butée correspondant au point de fonctionnement du moteur à pleine charge (pied à fond). Le mouvement du levier de charge 14 entre ces deux butées est suivi par un capteur de position 13 couplé à la pompe d'injection 10.
Dans le mode de réalisation schématique de la figure 1, les butées réglables sont illustrées sous la forme de vis de réglage respectivement 15 et 16.
Un tel capteur 13 peut fonctionner suivant différents principes, il peut par exemple s'agir d'un capteur inductif, capacitif ou résistif. Dans la description qui suit, on considérera qu'il s'agit d'un capteur résistif et plus particulièrement d'un potentiomètre rotatif 13.
Le potentiomètre 13 a pour fonction de fournir un signal représentatif de la position de l'arbre de commande 12 ou du levier de charge 14 qui lui est solidaire, et donc de la quantité de carburant injectée. Ce signal Vp est adressé à un système électronique de contrôle moteur 7 qui pilote le système d'injection du carburant ou bien encore des fonctions spécifiques telles que la recirculation des gaz d'échappement (EGR - exhaust gas recirculation) ou l'avance à l'allumage, à partir de cette information charge moteur.
Pour pouvoir être directement utilisé par les différentes stratégies de commande mises en oeuvre par le système électronique de contrôle moteur 7, il convient que le potentiomètre 13 fournisse un signal soigneusement réglé quelles que soient les tolérances de fabrication affectant ce potentiomètre et la pompe d'injection 10 utilisée.
Différentes méthodes existent pour opérer un tel réglage, on peut rappeler par exemple les méthodes décrites dans les publications déjà citées GB-A2.049.946 ou EP-A-335.094.
Le système électronique de contrôle moteur 7 utilisé, comprend notamment une unité centrale
CPU, des mémoires vives RAM, des mémoires mortes
ROM et EEPROM, des convertisseurs analogiquesnumériques A/D, et différentes interfaces d'entrée et de sortie. Il reçoit donc différents signaux d'entrée relatifs au fonctionnement du moteur (charge, régime, température d'eau, etc.), et des organes périphériques, effectue des opérations en utilisant des logiciels de traitement appropriés et génère des signaux de sortie à destination notamment des injecteurs de carburant ou de la vanne EGR, etc.
Ainsi, si le système électronique de contrôle moteur 7 est plus particulièrement destiné à piloter la recirculation des gaz d'échappement, il détermine l'ouverture de la vanne pour obtenir le taux de EGR souhaité, pour chaque condition de fonctionnement du moteur, en fonction d'une cartographie préétablie aux bancs d'essai et installée dans l'une de ses mémoires.
Conformément au procédé objet de l'invention, parmi les opérations effectuées par le système électronique de contrôle moteur 7, figure la mémorisation des signaux émis par le potentiomètre 13 dans une ou des conditions prédéterminées de position du levier de charge 14, et la correction du signal émis par ce potentiomètre 13 en fonction de ces valeurs mémorisées.
Ce procédé vise à limiter les lourdes opérations de réglage du potentiomètre de la pompe 10, au seul réglage initial. Les réglages ultérieurs, par exemple après une intervention sur le potentiomètre 13 ou bien après son remplacement par un nouveau potentiomètre, ne nécessitent plus alors que l'emploi d'un outil adapté 8 (tel qu'un outil diagnostic) pour opérer une simple phase d'acquisition de données et ce, en lieu et place de délicats réglages au banc d'essai comme cela est le cas avec les méthodes de réglage connues selon l'art antérieur, et cela sans dispositif supplémentaire sur la pompe d'injection.
Le procédé est basé sur la mémorisation dans la mémoire non-volatile EEPROM du système électronique de contrôle moteur 7, de la tension délivrée par le potentiomètre réglé initialement dans une (ou plusieurs) position prédéterminée du levier de charge 14, par exemple en appui contre la butée ralenti 15 ou encore en appui contre la butée pleine charge 16.
Cette mémorisation initiale est opérée dans des conditions précises, à savoir donc une fois que le potentiomètre a été correctement réglé selon une méthode connue, par exemple sur un banc d'essai de pompe de carburant.
Ensuite, lors du remplacement du potentiomètre (ou lors d'un re-réglage) il n'est plus nécessaire de refaire tout le processus de réglage. Il suffit d'amener le levier de charge 14 dans la position prédéterminée choisie et de mémoriser dans une autre adresse EEPROM la tension produite par le nouveau potentiomètre, pour ensuite appliquer dans les stratégies de commande concernées par le signal émis par le nouveau potentiomètre 13, un offset ou coefficient correcteur additif correspondant à la différence entre les valeurs fournies par le potentiomètre initial et celles fournies par le nouveau potentiomètre 13.
Conformément à ce qui précède, l'algorithme mis en oeuvre est donc le suivant.
Le système électronique de contrôle moteur 7 dispose d'au moins deux adresses distinctes dans la mémoire EEPROM : A0 et Al dont les contenus sont respectivement notés aO, al et qui ont été initialisés à 0.
Une demande d'apprentissage "réglé" est déclenchée après la mise en place de la pompe 10 et le réglage du potentiomètre équipant alors cette dernière. Cette demande est déclenchée par exemple automatiquement après une temporisation lors de la première mise sous tension du système électronique de contrôle moteur 7, ou bien encore manuellement à partir d'un outil 8 adapté pouvant dialoguer avec le système électronique de contrôle moteur 7, un tel outil pouvant par exemple être intégré à un outil diagnostic.
Le système électronique de contrôle moteur 7 fait alors l'acquisition de la tension Vpa du potentiomètre initial, le levier de charge 14 étant donc dans une position prédéterminée par exemple en appui sur la butée ralenti 15. Cette acquisition peut s'accompagner d'un filtrage matériel (hardware) ou logiciel (software).
Le système électronique de contrôle moteur 7 stocke alors la valeur Vpa ainsi mesurée aux deux adresses A0 et Al : aO=Vpa et al=Vpa.
Ensuite, après une intervention sur le potentiomètre ou après son remplacement, on déclenche une nouvelle demande d'apprentissage.
Cette nouvelle demande d'apprentissage "non réglé", est déclenchée par une commande manuelle opérée à partir de l'outil 8. Le système électronique de contrôle moteur 7 fait alors l'acquisition de la nouvelle tension Vpa' obtenue dans la même position prédéfinie du levier de charge 14 (en appui sur la butée ralenti). Cette nouvelle acquisition peut également s'accompagner d'un filtrage matériel (hardware) ou logiciel (software).
Le système électronique de contrôle moteur 7 stocke ensuite la nouvelle valeur Vpa' ainsi mesurée, à l'adresse Al : al=Vpa'.
Il suffit ensuite que le système électronique de contrôle moteur 7 utilise pour toutes les fonctionnalités nécessitant la grandeur charge, la valeur
Vp + (aO - al)
où Vp est la grandeur courant de la charge fournie par le potentiomètre 13, pour avoir en permanence une valeur réglée et ce, sans avoir à intervenir physiquement sur le potentiomètre 13.
De façon préférentielle, l'acquisition de la valeur Vpa (apprentissage "réglé") est réalisée en fin de chaîne véhicule ou encore lors du montage d'une nouvelle pompe dont le potentiomètre a été préalablement réglé. On vient alors, grâce à un outil 8, réaliser l'apprentissage de la tension du potentiomètre en maintenant la position du levier de charge 14 dans sa position prédéterminée d'apprentissage (en appui contre la butée de ralenti 15).
Il est également possible d'opérer cette acquisition plus tard, par exemple avant une intervention sur le potentiomètre 13 (ou la pompe 10) dans la mesure où celui-ci peut toujours fournir une tension valide et réglée sur le point d'apprentissage. De même, cette acquisition est opérée ultérieurement lors d'une éventuelle intervention sur le système électronique de contrôle moteur 7 ou après son remplacement.
Selon le procédé objet de l'invention, il est également possible d'opérer de façon simple le réglage du potentiomètre 13 après une intervention ou après son remplacement plutôt que de corriger le signal emis. Pour ce faire, il suffit de positionner le levier de charge 14 dans la position prédéfinie de réglage (par exemple en appui sur la butée ralenti) ; en utilisant alors l'outil diagnostic 8 qui affiche la valeur Vpa précédemment mémorisée en AO et la valeur courante Vpa' donnée par le potentiomètre, il suffit de ramener en agissant sur le potentiomètre 13 cette valeur Vpa' à la valeur Vpa pour qu'il soit alors "réglé". Dans ce cas, le système électronique de contrôle moteur n'a donc plus besoin de corriger la grandeur charge fournie par le potentiomètre.
Ce dernier procédé de réglage nécessite donc seulement de disposer d'une adresse spécifique
A0 dans la mémoire EEPROM du système électronique de contrôle moteur 7 et d'opérer un apprentissage "réglé" tel que défini précédemment pour stocker la valeur Vpa à cette adresse.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.
Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.

Claims (8)

    REVENDICATIONS
  1. [1] Procédé de réglage du capteur de position (13) équipant l'arbre de commande (12) solidaire du levier de charge (14) de la pompe d'injection (10) d'un moteur à combustion interne à allumage par compression destiné à équiper un véhicule automobile, ledit capteur (13) adressant à un système électronique de contrôle (7) un signal (Vp) correspondant aux quantités de carburant injectées, caractérisé en ce qu ' on applique au signal (Vp) émis par ledit capteur (13) un coefficient de correction (aO - al), ledit coefficient de correction (aO - al) étant déduit des signaux (Vpa,Vpa') émis pour une même position prédéterminée du levier de charge (14) par respectivement un capteur de position préalablement réglé et ledit capteur de position (13).
  2. [2] Procédé de réglage du capteur de position (13) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit coefficient de correction (aO-al) est formé par la différence entre les deux valeurs (ao,al) du signal émis pour une même position prédéterminée du levier de charge (14) par respectivement ledit capteur de position préalablement réglé et ledit capteur de position (13).
  3. [3] Procédé de réglage du capteur de position (13) équipant l'arbre de commande (12) solidaire du levier de charge (14) de la pompe d'injection (10) d'un moteur à combustion interne à allumage par compression destiné à équiper un véhicule automobile, ledit capteur (13) adressant à un système électronique de contrôle (7) un signal (Vp) correspondant aux quantités de carburant injectées, caractérisé en ce qu'on modifie les caractéristiques dudit capteur (13) de façon que la valeur du signal (Vpa') émis par ledit capteur (13) pour une position prédéterminée du levier de charge (14) corresponde à la valeur (aO) du signal (Vpa) émis dans la même position prédéterminée du levier de charge (14) par un capteur de position préalablement réglé.
  4. [4] Procédé de réglage du capteur de position (13) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite position prédéterminée du levier de charge (14) est obtenue en maintenant ledit levier de charge (14) contre l'une des butées (15,16) limitant sa course.
  5. [5] Procédé de réglage du capteur de position (13) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites valeurs (aO;al) du signal émis par ledit capteur de position préalablement réglé et/ou ledit capteur de position (13) sont stockées dans des registres (AO;A1) d'une mémoire correspondante dudit système électronique de contrôle (7).
  6. [6] Procédé de réglage du capteur de position (13) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdites valeurs (aO;al) du signal émis par ledit capteur de position préalablement réglé et/ou ledit capteur de position (13) sont mémorisées par ledit système électronique de contrôle (7) par l'intermédiaire d'un outil adapté (8) pouvant communiquer avec le système électronique de contrôle (7), ledit outil déclenchant l'opération d'apprentissage correspondante grâce à l'émission d'un signal adapté.
  7. [7] Procédé de réglage du capteur de position (13) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'acquisition de la valeur du signal (Vpa) émis pour une position prédéterminée du levier de charge (14) par ledit capteur de position préalablement réglé est faite directement à la sortie de la chaîne de montage du véhicule.
  8. [8] Procédé de réglage du capteur de position (13) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit capteur de position est formé par un capteur résistif tel qu'un potentiomètre rotatif (13).
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