FR2761113A1

FR2761113A1 - Procede et systeme de regulation d'injection de carburant

Info

Publication number: FR2761113A1
Application number: FR9803181A
Authority: FR
Inventors: Akikazu Kojima; Toshio Kondo; Yasutaka Utsumi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-03-18
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 1998-09-25
Anticipated expiration: 2018-03-16
Also published as: JP3890654B2; JPH10259753A; FR2761113B1; DE19809001A1

Abstract

Système de régulation d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, comprenant :un injecteur (3) de carburant servant à injecter du carburant dans ledit moteur à combustion interne ; etune unité de commande (11) servant à réaliser successivement une injection pilote et une injection principale afin d'injecter le carburant dans ledit moteur à combustion interne en ouvrant ledit injecteur de carburant ; caractérisé en ce que ladite unité de commande comportant un moyen de commande d'opération de chevauchement (S150) pour déplacer ledit injecteur dans la direction de son ouverture en commençant une opération d'ouverture dudit injecteur de carburant pour ladite injection principale avant que ledit injecteur de carburant ne soit complètement fermé au terme d'une manoeuvre d'ouverture dudit injecteur de carburant pour ladite injection pilote.

Description

PROCEDE ET SYSTEME DE REGULATION D'INJECTION DE CARBURANT

La présente invention est relative à un procédé et un système servant à réguler l'injection de carburant dans un moteur à combustion interne et. plus particulièrement. un procédé de régulation d'injection de carburant et un système correspondant à celui-ci, réalisant une injection pilote précédant une injection principale. Un système de régulation d'injection de carburant pour un moteur diesel utilisant un système d'injection de carburant à rail commun réalise une injection pilote afin de réduire le bruit du moteur diesel. les émissions de gaz d'échappement et autres. L'injection pilote est réalisée en injectant une petite quantité de carburant avant une injection principale afin de supprimer la combustion détonnante en réduisant le délai d'allumage de l'injection principale (le temps entre l'injection du carburant et sa combustion) par la chaleur de combustion de la petite quantité de carburant. et afin de supprimer ainsi le bruit du moteur. la présence de NOx dans les gaz d'échappement. etc. Cependant, on a constaté que la combustion détonnante de l'injection principale ne peut pas être supprimée et que les NOx des gaz d'échappement ne peuvent pas être entièrement éliminés même si l'injection pilote classique est réalisée lorsque le moteur à combustion interne fonctionne à haut régime et sous une forte charge ou lorsque le délai d'allumage est forcément court, par exemple dans le cas d'un moteur ayant un mécanisme d'alimentation forcée en air comportant un

compresseur de suralimentation ou une turbine de suralimentation.

Dans un tel cas, la valeur du taux de combustion initial a une grande importance sur la production de NOx, et les NOx sont facilement produits dans le cas de l'injection de carburant à haute pression, en particulier parce que le taux d'injection initial (la vitesse de variation de l'alimentation en carburant par rapport au

temps) est élevé.

La présente invention vise à réaliser un procédé de régulation d'injection de carburant et un système de régulation d'injection de carburant qui

suppriment les NOx dans les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne.

Dans un procédé et un système de régulation d'injection de carburant selon la présente invention, alors qu'une injection pilote et une injection principale sont réalisées successivement pour injecter du carburant dans un moteur à combustion interne en ouvrant un injecteur de carburant afin d'injecter le carburant dans le moteur à combustion interne, une commande d'opération de chevauchement est effectuée en déplaçant l'injecteur de carburant dans la direction de son ouverture en commençant une opération d'ouverture de l'injecteur de carburant pour l'injection principale avant que l'injecteur de carburant ne soit complètement fermé au terme

d'une manoeuvre d'ouverture de l'injecteur de carburant pour l'injection pilote.

Ainsi, l'injection principale commence au cours de la diminution de la quantité de carburant injectée par l'injection pilote. De la sorte, l'injection pilote n'est pas isolée de l'injection principale, si bien que les deux injections se chevauchent lorsque le taux d'injection passe de l'injection pilote à l'injection principale. Ainsi, l'injection pilote varie avec l'injection principale comme si le carburant était injecté en une seule fois tout en réduisant le taux d'injection initial de

l'injection principale.

Ainsi, les présents procédé et système de régulation d'injection de carburant permettent une diminution de la combustion initiale de l'injection principale et une suppression de la combustion détonnante même lorsque le délai d'allumage du combustible est forcément court, par exemple lorsque le moteur à combustion interne fonctionne à haut régime et/ou sous une forte charge, ou dans un moteur à combustion interne à mécanisme d'alimentation forcée. De la sorte, on peut

supprimer de manière fiable les NOx dans les gaz d'échappement.

Le présent procédé de régulation d'injection de carburant peut facilement être mis en oeuvre sans modifier une structure mécanique à condition qu'un système soit un système de régulation d'injection de carburant qui réalise l'injection pilote, Le présent procédé peut être mis en oeuvre simplement en raccourcissant l'intervalle d'injection entre l'injection pilote et l'injection principale, ou plus particulièrement en raccourcissant le laps de temps entre le moment o se termine une opération d'ouverture de l'injecteur de carburant pour l'injection pilote et le moment o commence une opération d'ouverture de l'injecteur de carburant pour

l'injection principale.

Un plus grand effet peut être obtenu dans ce sens en effectuant la commande d'opération de chevauchement lorsque le moteur à combustion interne est dans un régime o il est entraîné au-dessus d'une certaine vitesse du moteur et/ou d'une certaine charge. Ainsi, les NOx peuvent être réduits dans presque la totalité des régimes du moteur à combustion interne en changeant de régulation grâce à la réalisation de la commande d'opération de chevauchement lorsque le moteur à combustion interne est dans le régime dans lequel il est entraîné au-dessus d'une certaine vitesse de moteur et/ou de la certaine charge dans laquelle le délai d'allumage du carburant est forcément court, et aucun effet de réduction des NOx ne peut être obtenu par l'injection pilote et en effectuant l'injection pilote normale lorsque le moteur à combustion interne est dans le régime dans lequel le délai d'allumage du carburant est long et l'effet de réduction des NOx peut être réalisé par

l'injection pilote.

La spécificité de l'invention, ainsi que d'autres objectifs, aspects et

avantages de celle-ci, apparaîtront clairement dans la description détaillée ci-après et

sur les dessins annexés. Sur les dessins annexes: la Figure I est un schéma de principe représentant un système d'injection de carburant du type à rail commun selon une première forme de réalisation de la présente invention; la Figure 2 est une vue schématique représentant une pompe à haute pression utilisée dans la forme de réalisation; la Figure 3 est une vue schématique représentant un injecteur utilisé dans la forme de réalisation; la Figure 4 est un organigramme représentant des étapes de traitement exécutées par une UCE utilisée dans la forme de réalisation; la Figure 5 est un graphique représentant une plage de fonctionnement (plage inefficace) dans laquelle une injection pilote normale n'est pas efficace pour réduire les NOx; la Figure 6 est un chronogramme illustrant des états de régulation au cours de l'exécution d'une injection pilote normale; la Figure 7 est un chronogramme illustrant des états de la régulation lors de l'exécution d'une injection pilote pour la plage inefficace; la Figure 8 est un graphique illustrant un effet de la forme de réalisation; et la Figure 9 est une vue schématique représentant un injecteur utilisé

dans une autre forme de réalisation de la présente invention.

Un système d'injection de carburant du type à rail com-

mun selon une première forme de réalisation de la présente invention

est représenté sur la Figure 1 et désigné par le repère 1. Ce systè-

me 1 d'injection de carburant du type à rail commun est utilisé pour

un moteur diesel à six cylindres et comprend six injecteurs (des sou-

papes d'injection de carburant à commande électromagnétique) 3 dis-

posés sur chaque cylindre et couplés en plusieurs endroits à un rail commun 5 servant à accumuler un carburant à haute pression destiné à être fourni à chaque injecteur 3, une pompe 9 à haute pression, à débit variable, pour l'alimentation forcée du rail commun 5 avec le carburant d'un réservoir 7 de carburant, et une unité de commande électronique (UCE) 1l 1 servant à commander les injecteurs 3 et la pompe 9. Il faut souligner que bien que cela ne soit pas représenté de manière spécifique, la partie principale de l'UCE est constituée par un micro- ordinateur classique comprenant entre autres une unité centrale, une

mémoire morte, une mémoire vive.

Comme représenté sur la Figure 2, le carburant stocké dans le réservoir 7 de carburant est pompé par une pompe d'alimentation 13 et est fourni sous une basse pression à la pompe 9 à haute pression. Le carburant fourni à basse pression est stocké dans un passage 15 de carburant ménagé dans la pompe 9 à haute pression et est maintenu sous une pression fixe par une pression préétablie d'ouverture de soupape d'un clapet anti-retour 17. Lorsque la pression du carburant dans le passage 15 de carburant vient à dépasser la pression préétablie d'ouverture de soupape, le clapet anti-retour 17 s'ouvre pour faire revenir le carburant dans le

réservoir 7.

En même temps, par l'intermédiaire d'une vanne de régulation 19 à commande électromagnétique, le passage 15 de carburant communique avec une

chambre 21 de la pompe 9 à haute pression pour accroître la pression du carburant.

Un plongeur 23 vient contre la chambre 21. Lorsque la vanne de régulation 19 se ferme au moment o le plongeur 23 s'élève sous l'action d'une came 20, le carburant est comprimé à l'intérieur de la chambre 21. Lorsque la pression devient supérieure à la pression d'ouverture de soupape d'un clapet anti-retour 25, le carburant présent dans la chambre 21 est envoyé sous pression dans le rail commun 5. Ainsi, le moment du début de la mise sous pression et de l'alimentation sous pression ou du refoulement du carburant est déterminé par le réglage du moment de l'ouverture de la vanne électromagnétique de régulation 19. Comme le moment de la fin de l'alimentation sous pression est fixé en fonction du point mort haut du plongeur 23, la quantité de carburant fournie sous pression augmente lorsque le moment du début de l'alimentation sous pression est avancé ou réglé sur une position plus basse du plongeur 23. L'UCE 1 1 commande le réglage de l'instant de fermeture de la vanne électromagnétique de régulation 19 pour réaliser à l'aide d'un tel mécanisme une

pression cible dans le rail commun.

Comme les détails du fonctionnement du système de pompe à haute pression évoqué ci-dessus ne concernent pas directement la présente invention, on

s'abstiendra de l'expliquer davantage ici.

Le carburant est comprimé et fourni sous pression par la pompe 9 à haute pression et est stocké dans le rail commun 5, comme décrit plus haut. La pression du carburant à cet instant est détectée par un détecteur 27 de pression dans le rail commun, disposé sur le rail commun 5, et elle est transmise à l'UCE 11 sous la forme d'un signal électrique. L'UCE 11 commande le réglage de l'instant de fermeture de la vanne électromagnétique de régulation 19 de façon que la pression dans le rail commun devienne égale à une valeur cible, comme décrit plus haut. Il faut souligner qu'un limiteur 29 de pression est également disposé sur le rail commun 5 pour

refouler dans le réservoir 7 de carburant le carburant présent dans le rail commun 5.

afin que la pression interne ne devienne pas trop forte.

Le carburant à haute pression ainsi stocké dans le rail commun 5 est envoyé à l'injecteur 3 disposé sur chaque cylindre d'un moteur 33, par l'intermédiaire d'un limiteur 31 de débit, comme représenté sur la Figure 3. A l'intérieur de l'injecteur 3, le flux de carburant se divise dans deux directions. Le carburant de l'un des flux obtenus par division pénètre dans une chambre de régulation 38 disposée à l'arrière (sur la tête) d'un piston de commande 37, via les orifices a et 5 d'une vanne trois voies 35. L'autre flux de carburant résultant de la division pénètre dans un réservoir 39a de carburant situé à l'extrémité inférieure d'une aiguille 39 d'injecteur

reliée au piston de commande 37.

Ainsi, le carburant divisé à l'intérieur de l'injecteur 3 constitue des flux de carburant ayant la force de pousser vers le haut et vers le bas l'aiguille 39 d'injecteur. A ce moment, comme la zone située au- dessus du piston de commande 37 est plus grande que la surface de l'aiguille 39 d'injecteur, c'est la force de poussée vers le bas qui l'emporte, comme sur la Figure 3. Ainsi, l'extrémité inférieure de l'aiguille 39 d'injecteur est poussée vers le bas jusqu'à un siège 39b et l'injecteur 3 se ferme. Ainsi, il n'y a pas d'injection de carburant lorsque la vanne trois voies 35 communique comme représenté sur la Figure 3 ('orifice at communique avec l'orifice ). Lors de l'injection du carburant, I'UCE 1l1 produit une impulsion d'attaque de haut niveau depuis un port 43 de sortie de l'unité centrale 41, pendant un laps de temps prédéterminé, à un instant prédéterminé sur la base d'un résultat de calcul décrit plus loin. Lorsque l'impulsion d'attaque est produite au port 43 de sortie de l'unité centrale 41, un transistor 45 devient passant et une bobine électromagnétique 47 fixée à la vanne trois voies 35 est excitée. Ensuite, la vanne

trois voies 35 est commutée de façon que l'orifice 3 communique avec un orifice y.

Du carburant supplémentaire sous pression n'est pas envoyé à l'arrière du piston de commande 37 depuis le rail commun 5, et le carburant à haute pression qui a pénétré dans la chambre de régulation 38 s'écoule jusqu'au réservoir 7 de carburant. De la sorte, la contre-pression du piston de commande 37 baisse et la force poussant l'aiguille 39 d'injecteur vers le haut devient dominante. L'aiguille 39 d'injecteur s'élève donc et son extrémité inférieure s'éloigne du siège 39b, en ouvrant l'injecteur

3 et en injectant le carburant à travers un trou d'injection 40.

Il faut souligner que l'aiguille 39 d'injecteur est poussée vers le bas par un ressort S et qu'en réalité la vanne s'ouvre et l'injection du carburant commence lorsque la force poussant l'aiguille 39 d'injecteur, qui est déterminée par la force sollicitant vers le haut l'aiguille 39 d'injecteur et le piston de commande 37 devient supérieure à la charge nominale du ressort S. Lorsque l'excitation de la bobine électromagnétique 47 est interrompue par l'unité centrale 41 de l'UCE 11, la vanne trois voies 35 revient à nouveau dans l'état dans lequel l'orifice ct communique avec l'orifice f3 et met fin à l'injection de carburant en plaçant l'aiguille 39 d'injecteur dans la direction de fermeture de vanne par l'application d'une contre-pression élevée au piston de

commande 37.

En même temps, pour réguler l'injection de carburant et d'autres opérations. des signaux de divers détecteurs tels qu'un détecteur 51 de distinction de cylindre. un détecteur 53 d'angle de calage de manivelle. un détecteur 55 de position d'accélérateur, un contact de ralenti 57, un contact 59 de démarreur et un détecteur 61 de température de fluide refroidisseur, en plus de celui du détecteur 27 de pression

dans le rail commun, sont appliqués à l'UCE 11, comme représenté sur la Figure 1.

En outre, comme représenté sur la Figure 3, un condensateur 63 l10 servant à charger une haute tension pour exciter rapidement la bobine électromagnétique 47 est intercalé sur le circuit entre une batterie +B et la bobine électromagnétique 47. Ainsi, il est fait en sorte qu'un courant d'intensité maximale Ip soit appliqué à la bobine électromagnétique 47 depuis le condensateur 63 juste après le passage à l'état passant du transistor 45, puis un courant d'intensité constante Ih est fourni sur la base de la tension de batterie ("impulsion d'attaque" et "courant de

bobine" de la Figure 6).

La commande de l'excitation de la bobine électromagnétique 47 de l'injecteur 3, décrite ci-dessus, va maintenant être expliquée à l'aide d'un organigramme représenté sur la Figure 4. Il faut souligner que le processus illustré sur la Figure 4 est exécuté au terme de chaque laps de temps prédéterminé ou par une

interruption synchronisée avec la rotation du vilebrequin du moteur 33.

Comme représenté sur la Figure 4, l'unité centrale 41 de l'UCE 1l 1 lit des données telles que la vitesse Ne du moteur indiquant un régime de fonctionnement du moteur 33, une position Acc d'accélérateur et la pression Pc dans le rail commun sur la base des signaux fournis par les divers détecteurs cités plus haut, au cours de l'étape S 100, puis détermine, au cours de l'étape S 110, si une injection pilote doit ou ne doit pas être réalisée, d'après des conditions de décision

connues reposant sur les données lues de la manière décrite ci-dessus.

Lorsque la réalisation de l'injection pilote est décidée, le processus passe à l'étape S120 pour déterminer, d'après la vitesse Ne du moteur et la position Acc d'accélérateur lues au cours de l'étape S10, si le régime du moteur 33 est ou n'est pas dans la plage dans laquelle les NOx peuvent être réduits de manière efficace. On a constaté expérimentalement que même si l'effet de réduction des NOx peut être observé du fait de l'injection pilote normale illustrée sur la Figure 6 (c'est-à-dire une injection dans laquelle un débit d'injection provoqué par l'injection pilote est entièrement séparé d'un débit d'injection provoqué par l'injection principale qui s'ensuit) dans une plage RE de fonctionnement dans laquelle le délai d'allumage est long, et non dans la plage spécifique de grande vitesse et de forte charge, sur un graphique de la vitesse et du couple du moteur présentant une relation entre la vitesse du moteur et le couple (charge) illustrée sur la Figure 5, aucun effet de réduction des NOx ne peut être obtenu par l'injection pilote normale dans une plage de fonctionnement RN qui est la plage de grande vitesse de rotation et de forte charge et

dans laquelle le délai d'allumage est forcément court.

En effet, l'effet de réduction des NOx par la suppression de la combustion d'un prémélange est faible et la combustion détonnante de l'injection principale réalisée après l'injection pilote ne peut pas être supprimée en réduisant le délai d'allumage car il s'agit de la plage dans laquelle le délai d'allumage est forcément court. Donc, dans ce cas, la quantité initiale de carburant injectée augmente et des NOx sont produits en plus grande quantité dans des conditions o le carburant est injecté sous forte pression, car la valeur du taux de combustion initial a une grande influence sur la production de NOx. On s'en aperçoit tout particulièrement dans un moteur fonctionnant avec un mécanisme d'alimentation forcée en air tel qu'un compresseur de suralimentation ou une turbine de suralimentation, car le délai d'allumage est raccourci dans la plage dans laquelle la vitesse du moteur et la charge sont plus faibles puisque une pression à l'intérieur des cylindres et une température déterminant le délai d'allumage sont élevées en

comparaison de celles d'un moteur à aspiration naturelle.

Par conséquent, au cours de l'étape S120, il est déterminé si le régime du moteur 33 est ou n'est pas dans la plage dans laquelle le délai d'allumage est long et l'injection pilote normale réduit efficacement les NOx, c'est-à-dire la plage de fonctionnement RE indiquée sur la Figure 5. Elle est appelée ci-après "plage efficace", ou plage dans laquelle le délai d'allumage est forcément court et l'injection pilote normale ne réduit pas efficacement les NOx. à savoir la plage de fonctionnement RN illustrée sur la Figure 5. Ci-après, elle est appelée "plage inefficace" et le mode d'injection du carburant est modifié en fonction du résultat de

la détermination.

Lorsqu'il est déterminé, au cours de l'étape S 120, que le régime du moteur 33 est dans la plage efficace RE de la Figure 5, le procédé passe à l'étape S130. Ensuite, sur la base des données lues au cours de l'étape SI 00, l'unité centrale 41 calcule une période TPI de début d'alimentation et une période TP2 d'alimentation pour l'injection pilote et une période TMI de début d'alimentation et une période d'alimentation TM2 pour l'injection principale, qui reposent sur un signal impulsionnel (impulsion Ne) produit lors d'un nombre prédéterminé de signaux parmi des signaux impulsionnels fournis par le détecteur 53 d'angle de calage de manivelle indiqué sur la Figure 6 pour réaliser l'injection pilote normale et l'injection principale. Il faut souligner que la période TPI de début d'alimentation pour l'injection pilote est une période qui s'étend entre le moment o l'impulsion Ne est fournie par le détecteur 53 d'angle de calage de manivelle et le moment o une impulsion d'attaque Pp servant à réaliser l'injection pilote est appliquée au transistor , et la période d'alimentation TP2 pour l'injection pilote est une période de l'impulsion d'attaque Pp pour l'injection pilote. De même, la période TMI de début d'alimentation pour l'injection principale est une période qui s'étend depuis le moment o l'impulsion Ne est fournie par le détecteur 53 d'angle de calage de manivelle et le moment o une impulsion d'attaque Pn servant à réaliser l'injection principale est appliquée au transistor 45, et la période d'alimentation TM2 pour l'injection principale est une période de l'impulsion d'attaque Pm pour l'injection principale. La période d'alimentation TP2 de l'injection pilote est établie de façon à être plus courte que la période d'alimentation TM2 de l'injection principale, et la période TMI de début d'alimentation de l'injection principale est établie de façon à être plus longue que la période TP 1 de début d'alimentation de l'injection pilote plus

la période d'alimentation TP2 de l'injection pilote.

Ensuite, les périodes TPI1 et TMI1 de début d'alimentation et les périodes TP2 et TM2 d'alimentation calculées au cours de l'étape S130 sont stockées dans une zone de mémoire prédéterminée en tant que données pour produire les impulsions d'attaque lors de l'étape S140, et le processus s'achève ici une première fois. Un autre circuit de traitement ou de réglage de commande, non représenté, concerne les périodes TPI et TMI de début d'alimentation et les périodes d'alimentation TP2 et TM2 stockées au cours de l'étape S140 et, depuis le port 43 de sortie, applique successivement au transistor 45 l'impulsion d'attaque Pp pour l'injection pilote et l'impulsion d'attaque Pm pour l'injection principale correspondant à chacune des périodes TPI et TMI de début d'alimentation et des périodes

d'alimentation TP2 et TM2.

Ensuite, un courant circule dans la bobine électromagnétique 47 de la vanne trois voies 35 sous l'action de l'impulsion d'attaque Pp, comme représenté sur la Figure 6 et, en même temps, l'aiguille 39 d'injecteur s'élève et le carburant est injecté en tant qu'injection pilote à travers le trou d'injection 40 de l'injecteur 3, comme décrit plus haut. Au terme de l'application de l'impulsion d'attaque Pp, l'aiguille 39 d'injecteur descend et vient se placer sur le siège 39b (lélévation de

l'aiguille 39 d'injecteur devient nulle), ce qui met alors fin à l'injection pilote.

Ensuite, lorsque la période TM I de début d'alimentation de l'injection principale est terminée, l'impulsion d'attaque Pm pour l'injection principale o0 est appliquée au transistor 45. Le carburant est alors injecté comme injection principale via le trou d'injection 40 de l'injecteur 3. de la même manière que pour

l'injection pilote décrite plus haut, sous l'action de l'impulsion d'attaque Pm.

Ainsi, chacune des périodes TPl et TMI de début d'alimentation et des périodes d'alimentation TP2 et TM2 est réglée de façon que l'impulsion d'attaque Pm pour l'injection principale soit fournie après le moment o l'impulsion d'attaque Pp pour l'injection pilote passe à un niveau bas et l'aiguille 39 d'injecteur vient se placer sur le siège 39b lorsqu'il est déterminé que le régime du moteur 33 est dans la

plage efficace RE, au cours de l'étape S 120, et l'injection pilote normale est réalisée.

Donc, en raison de ce réglage, le taux d'injection de l'injection pilote et le taux d'injection de l'injection principale sont entièrement séparés. comme représenté sur la

Figure 6.

D'autre part. au cours de l'étape S120, lorsqu'il est déterminé que le régime du moteur 33 est dans la plage inefficace de la Figure 5, le processus passe à l'étape S150. Ensuite, pour réaliser l'injection pilote et l'injection principale pour la plage inefficace, qui sont différentes des injections normales, l'unité centrale 41 calcule la période TPI de début d'alimentation et la période d'alimentation pour l'injection pilote et la période TMI de début d'alimentation et la période d'alimentation TM2 pour l'injection principale, comme représenté sur la Figure 7, sur

la base des données lues au cours de l'étape S 100.

Ainsi, lors de la réalisation de l'injection pour la plage inefficace, les périodes TPI et TMI de début d'alimentation et les périodes d'alimentation TP2 et TM2 sont établies respectivement de façon que l'impulsion d'attaque Pm pour l'injection principale monte et que l'aiguille 39 d'injecteur commence à s'élever après que l'aiguille 39 d'injecteur est venue se placer sur le siège 39b et que l'élévation de celle-ci reste voisine de AL après la chute de l'impulsion d'attaque Pp, principalement Il en prolongeant la période TPI de début d'alimentation de l'injection pilote et en raccourcissant le laps de temps entre l'injection pilote et l'injection principale (ou plus particulièrement, le laps de temps entre le moment o l'impulsion d'attaque Pp pour l'injection pilote descend jusqu'au moment o l'impulsion d'attaque Pm pour l'injection principale monte) par rapport à ceux de l'injection pilote normale. Ensuite, après l'exécution des calculs lors de l'étape S150, le processus passe à l'étape S 140 pour établir dans une zone de mémoire prédéterminée, en tant que données pour produire les impulsions d'attaque, les périodes TP 1 et TM 1 de début d'alimentation et les périodes TP2 et TM2 d'alimentation pour la plage inefficace, calculées au cours de l'étape S150. Ensuite, ce processus est terminé une

première fois.

Ainsi, lorsque le régime du moteur 33 est dans la plage inefficace RN de la Figure 5, l'injection principale débute au cours de la descente de l'impulsion d'attaque Pp pour l'injection pilote et de la diminution de la quantité de carburant injecté au cours de l'injection pilote, conmme représenté sur la Figure 7. De la sorte, le taux d'injection lors de l'injection pilote chevauche le taux d'injection lors de l'injection principale, en injectant le carburant en une seule fois, en apparence comme si le taux d'injection initiale de l'injection principale était réduit. Ainsi, une partie du

taux d'injection représentée par la zone hachurée r de la Figure 7 est réduite.

Le système 1 d'injection de carburant selon la présente forme de réalisation permet donc de réduire le taux de combustion initial de l'injection principale et de supprimer la combustion détonnante même lorsque le régime du moteur 33 est dans la plage inefficace RN de la Figure 5 (c'est-à-dire la plage de fonctionnement à grande vitesse de rotation et la plage à forte charge dans lesquelles le délai d'allumage est forcément court et les NOx ne peuvent pas être réduits par l'injection pilote normale). De la sorte, on peut supprimer de manière fiable les NOx

dans les émissions d'échappement.

Il faut souligner que, au cours de l'étape S 110, lorsqu'il est déterminé que l'injection pilote n'est pas à réaliser, le processus passe à l'étape S160 pour calculer uniquement la période TMI de début d'alimentation et la période d'alimentation TM2 de l'injection principale. Ensuite, leprocessus passe à l'étape S 140 pour établir la période TMI de début d'alimentation et la période d'alimentation TM2 trouvées lors de l'étape S160 en tant que données pour produire l'impulsion d'attaque. Ensuite, le processus se termine une première fois. Ainsi, aucune injection

pilote n'est réalisée et seule l'injection principale est réalisée.

La Figure 8 présente un résultat d'expériences menées pour comparer une différence entre le cas o l'injection pilote normale est réalisée et l'injection pilote pour la plage inefficace particulière à la présente forme de réalisation est réalisée dans des conditions de grande vitesse de rotation et de forte charge (environ 3000 tpm et 100% de charge = accélérateur complètement enfoncé). Il faut souligner que la Fig. 8 illustre des relations entre les Nox présents dans les émissions d'échappement et la consommation de carburant. Une courbe "a" en traits mixtes représente le cas o l'injection pilote normale est réalisée et une ligne en trait plein

"b" représente le cas dans lequel l'injection pilote pour la plage inefficace est réalisée.

Ainsi qu'il apparaît d'après la Figure 8, les NOx et la consommation de carburant sont tous deux réduits lorsque l'injection pilote pour la plage inefficace particulière à la présente forme de réalisation est réalisée. Bien que cela ne soit pas

représenté, il faut souligner que le taux de fumée est le même dans les émissions.

Comme décrit plus haut, avec le système I d'injection de carburant selon la présente forme de réalisation, les NOx peuvent être réduits dans presque la totalité de la plage de fonctionnement, car l'injection est commandée de façon que l'injection pilote normale soit réalisée dans la plage efficace RE de la Figure 5 et de façon que le taux d'injection de l'injection pilote chevauche le taux d'injection de l'injection principale en commençant l'opération d'ouverture de la vanne d'injection pour l'injection principale avant la fermeture complète de l'injecteur 3 au terme de l'opération d'ouverture de la vanne d'injection pour l'injection pilote dans la plage

inefficace RN de la Figure 5.

Il faut souligner que l'opération de l'étape S150 de la Figure 4 correspond à une commande de manoeuvre à chevauchement et que l'opération de

l'étape S120 correspond à la définition du régime.

Ici, bien que l'injecteur 3 du système à vanne trois voies ait été utilisé dans la forme de réalisation évoquée plus haut. il est possible d'utiliser un injecteur 69 d'un système à vanne deux voies, comme représenté sur la Figure 9. Il faut souligner que sur la Figure 9 les éléments ayant les mêmes fonctions que ceux de

l'injecteur 3 représenté sur la Figure 3 sont désignés par les mêmes repères.

Dans cette forme de réalisation, en l'absence d'application de courant à la bobine électromagnétique 47, le clapet de la vanne deux voies 71 se ferme dans l'injecteur 69, si bien que l'extrémité inférieure de l'aiguille 39 d'injecteur est poussée vers le bas jusqu'au siège 39b et que l'injecteur 69 est entièrement fermé, de la même manière que dans le cas o l'orifice a communique avec l'orifice P3 dans l'injecteur 3

du système à vanne trois voies.

Lorsque la bobine électromagnétique 47 est excitée, la vanne deux voies 71 se soulève comme représenté sur la Figure 9. Ensuite, le carburant à haute pression présent dans la chambre de régulation 38 est refoulé dans le réservoir 7 de carburant par l'intermédiaire d'une vanne d'étranglement 73, si bien que la pression diminue dans la chambre de régulation 38. Il faut souligner que même si le carburant à haute pression provenant du rail commun 5 est alors fourni à la chambre de régulation 38 par l'intermédiaire d'une vanne d'étranglement 75, le taux de baisse de la pression de la chambre de régulation 38 peut être établi de manière arbitraire en sélectionnant les vannes d'étranglement 73 et 75. Donc, lorsque la pression de la chambre de régulation 38 baisse, la contre-pression du piston de commande 37 baisse, l'aiguille 39 d'injecteur se soulève et s'éloigne du siège 39b, en injectant le carburant à travers le trou d'injection 40, de la même manière que dans le cas o l'orifice c communique avec l'orifice y de l'injecteur 3 du système à vanne à trois voies. Ainsi, le même effet qu'avec la précédente forme de réalisation peut

être obtenu même lorsque l'injecteur 60 du système à vanne deux voies est utilisé.

Il faut souligner que lorsque le moteur est utilisé avec le compresseur de suralimentation ou la turbine de suralimentation, la plage inefficace RN déterminée lors de l'étape S 120 de la Figure 4 peut être en grande partie établie au préalable de façon que l'opération de l'étape S1 50 de la Figure 4 soit réalisée dans

la plage o la vitesse du moteur et la charge sont plus faibles.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de régulation d'injection de carburant pour réaliser successivement une injection pilote et une injection principale afin d'injecter du carburant dans un moteur à combustion interne (33) en ouvrant un injecteur (3) de carburant afin d'injecter le carburant dans ledit moteur à combustion interne. le procédé de régulation étant caractérisé par une commande d'opération de chevauchement (S150) consistant à déplacer ledit injecteur de carburant dans la direction de son ouverture en commençant une opération d'ouverture dudit injecteur de carburant pour ladite injection principale avant que ledit injecteur de carburant ne soit complètement fermé au terme d'une opération d'ouverture dudit injecteur de

carburant pour ladite injection pilote.

2. Procédé de régulation d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite commande d'opération de chevauchement est effectuée uniquement lorsqu'il est déterminé (S120) que ledit moteur à combustion interne est dans un régime dans lequel une certaine vitesse (Ne) de moteur etou une

certaine charge (Acc) est/sont dépassée(s).

3. Système de régulation d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, comprenant: un injecteur (3) de carburant servant à injecter du carburant dans ledit moteur à combustion interne; et une unité de commande (11) servant à réaliser successivement une injection pilote et une injection principale afin d'injecter le carburant dans ledit moteur à combustion interne en ouvrant ledit injecteur de carburant; caractérisé en ce que ladite unité de commande comportant un moyen de commande d'opération de chevauchement (S150) pour déplacer ledit injecteur dans la direction de son ouverture en commençant une opération d'ouverture dudit injecteur de carburant pour ladite injection principale avant que ledit injecteur de carburant ne soit complètement fermé au terme d'une manoeuvre d'ouverture dudit injecteur de

carburant pour ladite injection pilote.

4. Système de régulation d'injection de carburant selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite unité de commande comporte en outre un moyen de distinction de régime (S 10) pour distinguer si ledit moteur à combustion interne est dans un régime dans lequel il fonctionne en dépassant une certaine vitesse (Ne) de moteur et/ou une certaine charge (Acc), et ledit moyen de commande d'opération de chevauchement effectue son injection à chevauchement lorsque ledit moyen de

distinction de régime distingue ledit régime.

5. Système de régulation d'injection de carburant selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comnporte en outre: un rail commun (5) auquel ledit injecteur de carburant est couplé en

plusieurs endroits.

6. Système de régulation d'injection de carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'injecteur de carburant comporte une bobine électromagnétique (47) excitée par ladite unité de commande pour chacune desdites

injection pilote et injection principale.