FR2752881A1 - Procede de surveillance d'une pression de carburant - Google Patents
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Abstract
Pour surveiller la pression de carburant envoyé par une pompe (3) dans un collecteur d'injection (2) à haute pression, on utilise la valeur de commande, ou une partie de la valeur de commande, avec lesquelles un organe de réglage de la pression (14) est commandé, et une chute de pression est reconnue quand la valeur de commande, ou une partie de celle-ci, s'écarte de la valeur-type correspondant au point de fonctionnement.
Description
La présente invention concerne un procédé pour surveiller une pression de
carburant du type suivant lequel, dans une conduite de carburant, qui est alimentée en carburant au moyen d'une pompe, la pression de carburant dans la conduite de carburant étant commandée par un organe
de réglage de la pression.
Dans le cas d'un système d'injection à une pression élevée de carburant, il est avantageux de surveiller la pression de carburant et, dans le cas d'une rupture de canalisation, d'abaisser la pression de carburant, ou
d'émettre un signal.
De la demande de brevet DE 44 40 700 Al, on connaît un procédé de protection contre des fuites de carburant hors d'une conduite à haute pression d'un système de carburant, dans le cas duquel une détérioration dans le système de carburant est détectée à l'aide d'une chute de pression dans la conduite, et la pression de carburant est aussitôt réduite par ouverture d'une soupape de pression
si'la pression dans la conduite chute rapidement.
Le procédé décrit présente l'inconvénient que la chute de pression doit être détectée de façon précise et rapide, avant qu'une fuite dans le système de carburant soit reconnue. La confirmation d'une chute de pression correspondante est relativement difficile à rapporter, car le système de carburant essaie de maintenir constante la pression de carburant - même en cas de fuite - si bien que le procédé connu est relativement coûteux pour l'interprétation des mesures et, de plus, est relativement
peu fiable.
Le but de l'invention est de mettre à disposition un procédé de surveillance d'une pression de carburant, qui reconnaisse, de façon rapide et sûre, une chute de pression
dans une conduite de carburant.
Ce problème est résolu, selon l'invention, par un procédé du type défini ci-dessus qui est caractérisé en ce que - au moins une partie de la valeur de commande avec laquelle est commandé l'organe de réglage de la pression est comparée à une valeur de référence, et - une chute de pression, en particulier une fuite, dans la conduite de carburant est reconnue, quand au moins une partie de la valeur de commande s'écarte de la valeur
de référence de plus d'une valeur de seuil prédéfinie.
Avantageusement, selon l'invention, on utilise, comme partie de la valeur de commande, une valeur de régulateur ou des parties de la valeur de régulateur. On peut avantageusement comparer une évolution dans le temps d'au moins une partie de la valeur de commande, à une valeur de référence correspondante, et une chute de pression dans la conduite de carburant est reconnue quand au moins une partie de la valeur de commande se modifie sans que se modifient des conditions de fonctionnement dont dépend la pression de carburant. Une chute de pression dans la conduite de carburant peut avantageusement être reconnue quand, à l'intérieur d'une durée prédéfinie, une partie de la valeur de commande se modifie de plus d'une quantité prédéfinie. La chute de pression dans la conduite de carburant peut également avantageusement être reconnue quand, au cours d'une durée prédéfinie, la valeur de commande se trouve au-dessus d'une valeur maximale
prédéfinie, ou au-dessous d'une valeur minimale prédéfinie.
Avantageusement, après reconnaissance d'une chute de pression, l'organe de réglage de la pression est ouvert, de façon à réduire la pression de carburant dans la
conduite de carburant.
On décrira ci-après plus en détail l'invention, en référence aux dessins, sur lesquels: la figure 1 est un schéma représentant l'agencement d'une installation d'injection de carburant; la figure 2 est une représentation schématique du procédé de régulation; et
la figure 3 est un organigramme du programme utilisé.
La figure 1 représente une installation d'injection comportant un réservoir de carburant 10, relié, par l'intermédiaire d'une pompe d'alimentation 3 placée en amont et d'un filtre à carburant 4, à une pompe haute pression 5, qui envoie sous haute pression le carburant dans une conduite haute pression 8. La conduite haute pression 8 est raccordée à un collecteur d'injection 2, qui présente des injecteurs 7 chargés d'injecter du carburant dans des chambres de combustion d'un moteur à combustion interne 16. Le collecteur d'injection 2 est, de préférence, conçu sous la forme d'un accumulateur haute pression
(Common Rail).
La conduite haute pression 8 présente un organe de réglage de la pression 6, par exemple, une pompe réglable ou une soupape de régulation de la pression, qui est reliée, par une conduite de fuite 14, au réservoir de carburant 10. Les injecteurs 7 sont raccordés à une deuxième conduite de fuite 9, qui, de même, est renvoyée au réservoir de carburant 10. L'organe de réglage de la pression 6 est relié, par un conducteur de commande 11, à un appareil de commande 1. L'appareil de commande 1 est, de plus, relié à un capteur de pression 12, qui est disposé sur le collecteur d'injection 2 et qui mesure la pression de carburant dans le collecteur d'injection 2 et, ainsi, dans la zone o règne la haute pression. En outre, l'appareil de commande 1 est connecté à un capteur de pression 12 qui est monté sur le collecteur 2 et qui mesure la pression de celui-ci et donc de la zone o règne la haute pression. L'appareil de commande 1 est, de plus, relié à une mémoire 15 et présente d'autres entrées 13 par lesquelles des données concernant le moteur à combustion interne, par exemple des valeurs de charge et vitesse de
rotation, sont envoyées à l'appareil de commande 1.
L'agencement de la figure 1 fonctionne comme suit: dans le cas d'un exemple d'exécution simple, la puissance de la pompe haute pression 5 n'est pas réglable mais elle comprime, à une pression constante prédéfinie, avec une vitesse de rotation constante, une quantité de carburant constante par unité de temps et envoie le carburant comprimé dans la conduite haute pression 8. La pression dont on dispose dans la conduite haute pression 8, et donc dans le collecteur d' injection 2, pour l'injection au travers des injecteurs 7, est prédéterminée par l'appareil de commande 1, par le réglage de l'organe de régulation de
la pression 6.
L'appareil de commande 1 règle la pression dans la conduite haute pression 8 en fonction des conditions de fonctionnement du véhicule automobile, en particulier en fonction de la vitesse de rotation et/ou de la charge du moteur à combustion interne, qui sont envoyées à l'appareil de commande 1 par les autres entrées 13. La relation entre les conditions de fonctionnement et la pression de carburant est enregistrée dans la mémoire 15 sous la forme d'un champ de données à une ou plusieurs dimensions. Si la pression de carburant dans la conduite haute pression 8 dépasse une pression de carburant prédéfinie dans le champ de données, l'appareil de commande 1 ouvre alors l'organe de réglage de la pression 6, et du carburant est renvoyé et s'écoule, par la conduite de fuite 14, dans le réservoir
de carburant 10.
Une autre réduction de la pression de carburant se produit par l'injection à travers les injecteurs 7, et par le courant de fuite de carburant par les injecteurs 7 et la conduite de fuite 9 en revenant au réservoir de
carburant 10.
La figure 2 représente schématiquement le processus de régulation par lequel l'appareil de commande 1 règle la pression de carburant dans la conduite haute.pression 8 et dans le collecteur d'injection 2. L'appareil de commande 1 reçoit de la mémoire 15, en fonction des conditions de fonctionnement du véhicule à moteur, en particulier.en fonction de la charge ou de la vitesse de rotation, une valeur de consigne de la pression et détermine, à partir de la valeur de consigne de la pression, dans le bloc 20, une valeur de précommande pour l'organe de réglage de la
pression 6.
La valeur de consigne de la pression est, à l'aide d'une soustraction, comparée, dans le bloc 24, à la pression de carburant effective, qui est déterminée par le capteur de pression 12 dans le collecteur d'injection 2, et la différence entre la valeur de consigne de la pression et la pression de carburant effective est envoyée, sous la forme d'une valeur de pression différentielle, à un régulateur 21, de préférence un régulateur PI (proportionnel intégral) comportant un organe de transmission proportionnel et intégral, qui détermine, à partir de la valeur de la pression différentielle, une valeur de régulateur TV, au moyen de la formule suivante: Tv=K pPd1! +JPdifd) avec Pdif = valeur de la pression différentielle = un facteur prédéfini de gain Tn = un temps prédéfini de retard Dans cet exemple d'exécution, la valeur de régulateur TV représente un rapport cyclique avec lequel l'appareil de commande 1 commande l'organe de réglage de la pression 6. Le facteur de gain et la durée du retard sont choisis en fonction du comportement de la régulation de l'ensemble
du système.
La partie I de la valeur de régulateur est donnée par la fraction: KPj S Pïdt) et la partie P de la valeur de régulateur est donnée par la fraction: K (Pdif) Dans le bloc 23, la valeur de précommande et la valeur de régulateur sont additionnées pour former une valeur de commande, qui représente un signal de commande avec lequel on agit sur le système haute pression 22, c'est-à-dire que l'organe de réglage de la pression 6 est commandé de façon correspondante. Pour déterminer avec précision et rapidité une chute de pression dans le système haute pression 22, c'est-à-dire dans la conduite haute pression 8 et le collecteur d'injection 2, il est avantageux d'utiliser la valeur de commande elle-même ou au moins des parties de celle-ci, comme, par exemple, la valeur de régulateur ou des parties de la valeur de régulateur, comme, par exemple, la partie I ou la partie P, pour reconnaître une chute de pression
dans la conduite haute pression 8.
La confirmation qu'il se produit une chute de pression dans la conduite haute pression 8 et dans le collecteur d'injection 2 est exposé plus en détail ci-après à l'aide de la figure 3: Au point de programme 10, l'unité de commande 1 suivant la figure 2 calcule, à partir d'une valeur de consigne de la pression, dépendant de conditions de fonctionnement du véhicule automobile, en particulier de la vitesse de rotation et de la charge du moteur à combustion interne, une valeur de commande avec laquelle l'organe de réglage de la pression 6 est commandé pour régler la pression de carburant dans la conduite haute
pression 8.
Au point de programme 11, l'unité de commande 1 compare la valeur de commande, de préférence au moins des parties de la valeur de régulateur telles que la partie I ou la partie P, à des valeurs de référence prédéfinies ou des zones de référence prédéfinies qui sont typiques de la valeur de consigne actuelle de la pression et/ou des conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne. Pour cela, des valeurs et des zones de valeurs pour la valeur de commande et des parties de la valeur de commande, fonctions de la valeur de consigne de la pression et/ou des conditions de fonctionnement, sont enregistrées
dans la mémoire 15.
Un autre contrôle avantageux de la valeur de commande ou de parties de la valeur de commande est basé sur la comparaison de l'évolution dans le temps de la valeur de commande, et/ou d'au moins des parties de la valeur de commande, en particulier de parties de la valeur de régulateur, avec des seuils de référence prédéfinis, qui dépendent, de préférence, de conditions de fonctionnement du véhicule automobile et/ou de la valeur de consigne de la pression, et qui sont, de préférence, enregistrés dans
la mémoire 15.
Les valeurs, zones de valeurs et seuils de référence procurent des valeurs de référence qui sont typiques pour la zone de fonctionnement correspondante. Une chute de pression dans le collecteur d'injection 2 et dans la conduite haute pression 8 est reconnue par l'appareil de commande 1 quand la valeur de commande et/ou des parties de la valeur de commande, en particulier des parties de la valeur de régulateur, s'écartent des valeurs, des zones de valeurs et des seuils de référence de plus d'une valeur de
seuil prédéfinie.
Les valeurs, zones de valeurs et seuils de référence sont déterminés par des essais ou sont calculés par simulation, et sont, de préférence, actualisés de façon continue. Au point de programme 12, il est demandé si la valeur de commande calculée, ou des parties calculées de la valeur de commande s'écartent, de plus de la valeur de seuil prédéfinie, des valeurs, zones de valeurs et seuils de référence. Si c'est le cas, on passe au point de programme 13. Au point de programme 13, l'appareil de commande 1 reconnait une chute de pression inhabituelle dans la conduite haute pression 8 ou dans le collecteur d'injection 2 et, alors, ou bien ouvre l'organe de réglage de la pression 6, de façon que la pression élevée du carburant dans la conduite haute pression 8 soit réduite au moyen de la conduite de fuite 14, et/ou émet un signal d'alarme, et/ou introduit un signal de reconnaissance dans la
mémoire 15.
Si, au point de programme 12, la comparaison montre que la valeur de commande, et/ou des parties de la valeur de commande, ne s'écartent des valeurs, zones de valeurs et seuils de référence, pas plus que de la valeur de seuil, le programme reboucle sur le point de programme 10 et l'appareil de commande 1 détermine qu'on n'est pas en
présence d'une chute de pression inhabituelle.
Pour confirmer une chute de pression dans la conduite haute pression 8, comme cela est décrit au point de programme 12, on contrôle, de préférence, le comportement dans le temps de la valeur de commande calculée, ou de parties calculées de la valeur de commande, en particulier de la partie I ou de la partie P de la valeur de régulateur, et on reconnaît une chute de pression quand la valeur de commande ou des parties de celle-ci se modifient, par sauts, d'une quantité prédéfinie, à l'intérieur d'un temps prédéfini, et/ou quand, à l'intérieur d'un temps prédéfini, la valeur de commande ou des parties de celle-ci présentent, en moyenne, une valeur qui se trouve au-dessus
d'une valeur de référence prédéfinie.
De plus, il apparait un signe de chute de pression dans la conduite haute pression 8 quand la valeur de commande, ou au moins des parties de la valeur de commande, se modifient sans que la valeur de consigne de la pression et/ou les conditions de fonctionnement du véhicule automobile dont dépend la pression de carburant, en particulier la vitesse de déplacement, la vitesse de rotation du moteur, ou bien la pression de carburant dans
la conduite haute pression 8, changent.
Sous la condition qu'aucune autre condition de fonctionnement ne varie pendant une durée prédéfinie, par exemple la valeur de consigne de la pression de carburant, la vitesse de rotation du moteur, la charge du moteur ou la vitesse du véhicule automobile, on reconnait une chute de pression - quand, pendant la durée prédéfinie, de préférence de 20 ms, la valeur de lancement varie de plus de 10% dans le sens positif, c'està-dire l'organe de réglage de la pression 6 est fermé davantage, de telle façon que moins de carburant peut quitter la conduite haute pression 8, et/ou - quand la valeur de régulateur varie de plus de 5 % dans le sens positif par période de 100 ms, et/ou - quand la partie P de la valeur de régulateur varie de plus de 5 % dans le sens positif par période de temps, et/ou - quand la partie I de la valeur de régulateur varie
de plus de 10 % dans le sens positif par période de temps.
Si, au cours de la durée prédéfinie, de préférence de ms, les paramètres de fonctionnement varient, on reconnait une chute de pression - quand, pendant cette durée, la valeur de régulateur varie de plus de 15 % dans le sens positif, et/ou quand, pendant cette durée, la partie P de la valeur de régulateur varie de plus de 15 %, et/ou quand, pendant cette durée, la partie I de la valeur de régulateur varie de plus de 20
% dans le sens positif, en 100 ms.
De préférence, l'appareil de commande 1 reconnait une chute de pression dans la conduite haute pression 8 quand la valeur de commande, sur une durée prédéfinie, se trouve au-dessus d'une valeur maximale prédéfinie, ou au-dessous d'une valeur minimale prédéfinie, -étant entendu que la valeur maximale prédéfinie, la valeur minimale et la durée
sont enregistrées dans la mémoire 15.
Claims (7)
1. Procédé de surveillance d'une pression de carburant dans une conduite de carburant (8, 2), qui est alimentée en carburant au moyen d'une pompe (5), la pression de carburant dans la conduite de carburant étant commandée par un organe de réglage de la pression (6), caractérisé - en ce qu'au moins une partie de la valeur de commande avec laquelle est commandé l'organe de réglage de la pression (6) est comparée à une valeur de référence, et - en ce qu'une chute de pression, en particulier une fuite, dans la conduite de carburant (8, 2) est reconnue, quand au moins une partie de la valeur de commande s'écarte de la valeur de référence de plus d'une valeur de seuil prédéfinie.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, comme partie de la valeur de commande, on utilise une valeur de régulateur ou des parties de la valeur de
régulateur.
3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une évolution dans le temps d'au moins une partie de la valeur de commande est comparée à une valeur de
référence correspondante.
4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une chute de pression dans la conduite de carburant (8, 2) est reconnue quand au moins une partie de la valeur de commande se modifie sans que se modifient des conditions
de fonctionnement dont dépend la pression de carburant.
5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'une chute de pression dans la conduite de carburant (8, 2) est reconnue quand, à l'intérieur d'une durée prédéfinie, une partie de la valeur de commande se modifie
de plus d'une quantité prédéfinie.
6. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une chute de pression dans la conduite de carburant (8, 2) est reconnue quand, au cours d'une durée prédéfinie, la valeur de commande se trouve au-dessus d'une valeur maximale prédéfinie, ou au-dessous d'une valeur minimale prédéfinie.
7. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'après reconnaissance d'une chute de pression, l'organe de réglage de la pression (6) est ouvert, de façon
à réduire la pression de carburant dans la conduite de carburant (8, 2).
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| FR2752881B1 (fr) | 1998-10-30 |
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| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20100430 |