FR2768461A1 - Procede de commande de l'injection de carburant pour moteur a combustion interne - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de commande de l'injection de carburant pour moteur à combustion interne (4), procédé dans lequel un paramètre optimal en régime stationnaire, en particulier l'angle de début d'injection (SOI), est corrigé pour des régimes de fonctionnement non stationnaires. La correction se fait au moyen d'un organe de transfert (5) auquel est envoyé, comme entrée, le désir (p) exprimé par le conducteur. Le paramètre de correction en résultant sert à corriger le paramètre d'injection optimal pour des états de fonctionnement stationnaire et fourni par un champ de données de telle façon que le comportement du moteur à combustion interne (4) pour des régimes de fonctionnement non stationnaire est amélioré.
Description
L'invention concerne un procédé de commande de l'injection de carburant
pour un moteur à combustion interne, procédé du type dans lequel, en fonction du désir du conducteur et de grandeurs d'entrée, en particulier en fonction de la vitesse de rotation du moteur, un paramètre d'injection, mis en mémoire dans un appareil de commande du moteur à combustion interne, pour le fonctionnement stationnaire du moteur à combustion interne, est émis, et le paramètre d'injection est modifié pour améliorer le comportement de fonctionnement du moteur dans l'état de
fonctionnement non stationnaire.
Un tel procédé est décrit dans le document DE 195 056 Cl. La commande de l'angle de début d'injection se fait ici par un appareil de commande du moteur qui, pour faire fonctionner un moteur à combustion interne, détermine, dans un champ de données, en fonction de grandeurs d'entrée, telles que la position de la pédale d'accélérateur et la vitesse de rotation du moteur, une information d'injection requise, en particulier l'angle de début d'injection. Cela est habituellement réalisé en mettant en mémoire, dans un champ de données, pour différentes grandeurs d'entrée, l'information d'injection requise. Un tel champ de données est, en règle générale, optimal pour l'état de fonctionnement stationnaire du moteur à combustion interne, car les valeurs qui y sont contenues proviennent, en règle générale, d'essais de moteurs au banc. Pour des états de fonctionnement non stationnaires, c'est-à-dire pour des passages d'un état de fonctionnement stationnaire dans un autre, les valeurs fournies par le champ de données ne sont pas optimales, en particulier du point de vue du régime des gaz d'échappement et de la consommation de carburant. Il est connu, à partir de l'état de la technique, d'utiliser des gradients dans le temps de valeurs caractéristiques de fonctionnement de moteur, telles, par exemple, la valeur de consigne du couple moteur ou la vitesse de rotation du moteur, pour corriger les valeurs mises en mémoire dans le champ de données pour des régimes de fonctionnement stationnaires, afin d'obtenir ainsi un meilleur comportement du fonctionnement du moteur. Cela a lieu par le fait que, pour les gradients en fonction du temps d'un ou de plusieurs paramètres de fonctionnement du moteur, il est prévu un champ de données correspondant, avec les valeurs duquel, pour des régimes de fonctionnement non stationnaires, on peut corriger les valeurs du champ de données pour des régimes de fonctionnement stationnaire. Pour ce champ de données supplémentaire, il doit, d'une part, être prévu un composant de mémoire correspondant et, d'autre part, ces
valeurs doivent être déterminées expérimentalement.
Il est, de plus, connu, à partir de la demande de brevet DE 43 06 208 Al, de ramener les valeurs de correction à zéro. Le choix des valeurs de correction et du processus de retour à zéro se fait par recours à des champs de données dépendants des paramètres de fonctionnement. Le but de l'invention est de mettre à disposition un procédé de commande de l'injection de carburant pour un moteur à combustion interne, procédé permettant de
renoncer à un champ de données supplémentaire.
Ce problème est résolu, selon l'invention, par un procédé du type indiqué ci-dessus, qui est caractérisé en ce que le paramètre d'injection, mis en mémoire pour des états de fonctionnement stationnaire, est modifié, dans des états de fonctionnement non stationnaire, à l'aide d'une valeur de correction qui est produite dans un organe de correction au moyen d'une opération mathématique. L'invention prévoit avantageusement d'utiliser, comme organe de correction, un organe de transfert, et d'utiliser, comme grandeur d'entrée pour l'organe de correction, le désir du conducteur, et/ou le paramètre d'injection. Il est également prévu, selon l'invention, d'utiliser de manière additive la valeur de correction
et le paramètre d'injection.
Selon l'invention, l'organe de correction peut être avantageusement un organe différentiel à une ou deux
constantes de temps (DT1 ou DT2).
Selon l'invention, les paramètres d'injection provenant d'un champ de données pour des états de fonctionnement non stationnaires du moteur à combustion interne sont corrigées par la valeur de sortie d'un organe de transfert. Par un choix approprié de l'organe de transfert, et le réglage approprié de sa constante de
temps, on obtient la procédure de correction convenable.
De ce fait, le champ de données supplémentaire destiné à déterminer les valeurs de correction, et la détermination expérimentale des valeurs de correction
peuvent être supprimés.
Un autre avantage du procédé selon l'invention repose sur le fait que l'organe de transfert n'est pas piloté par des paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne, mais utilise, comme grandeur d'entrée, une grandeur de commande du moteur à combustion interne. C'est-à-dire que l'organe de transfert n'est pas alimenté par une réponse du système, n'a donc pas à attendre celle-ci, et est de ce fait plus rapide. On décrira ci- après plus en détail des exemples d'exécution de l'invention, en référence au dessin, sur lequel: La figure 1 est un schéma synoptique d'un procédé selon l'invention pour commander l'injection de carburant; La figure 2 comporte des graphiques montrant l'évolution de paramètres de commande et de paramètres du moteur suivant le procédé selon l'invention, o: la figure 2a représente la variation de la valeur P du capteur de pédale, la figure 2b représente la variation de la vitesse de rotation, et la figure 2c est un graphique représentant l'angle d'injection; et La figure 3 est un schéma synoptique d'un autre
exemple d'exécution du procédé selon l'invention.
Sur la figure 1, on a représenté un exemple d'exécution préféré du procédé selon l'invention pour commander l'injection de carburant dans le cas d'un moteur à combustion interne. Un désir du conducteur est exprimé par la valeur P d'un capteur 1 situé sur la pédale d'accélérateur et est envoyé à un champ de données 2, qui, à partir de là, détermine la masse totale M de carburant à injecter. Cette masse totale est envoyée à un champ de données 3. De plus, à ce champ de données 3, est envoyée la vitesse de rotation N, existant à cet instant, du moteur à combustion interne 4 (BKM). A partir de ces valeurs N et M, le champ de
données 3 détermine un angle de début d'injection SOI.
Les angles de début d'injection SOI enregistrés dans le champ de données 3 pour les grandeurs d'entrée N et M ont été déterminés pour des conditions stationnaires. La sortie du champ de données 3 donne ainsi l'angle de début d'injection optimal pour des états de fonctionnement stationnaire du moteur à combustion
interne 4.
Pour des états de fonctionnement non stationnaires du moteur à combustion interne, c'est-à-dire pour des variations de la charge ou de la vitesse de rotation, les angles de début d'injection SOI émis par le champ de données 3 ne sont pas optimaux du point de vue de critères tels que la production de bruits, la consommation de carburant ou le comportement des gaz d'échappement. Pour obtenir des angles de début d'injection qui soient optimaux pour des états de fonctionnement non stationnaire, il est prévu, selon l'invention, un organe de transfert 5. Cet organe de transfert 5 reçoit, comme grandeur d'entrée, le signal P du capteur 1. L'organe de transfert 5 exécute une opération mathématique à partir de la grandeur d'entrée P. Cette opération mathématique peut, par exemple, être une différentiation retardée (organe DT1). L'organe de transfert 5 détermine, à partir de sa grandeur d'entrée P. une valeur de correction SOIDIF. A partir de là, on forme, dans un étage d'addition 6, avec l'angle de début d'injection SOI provenant du champ de données 3 pour l'état de fonctionnement non stationnaire du moteur à combustion interne 4, des angles de début d'injection corrigés SOICOR. Les angles de début d'injection corrigés SOICOR ainsi obtenus sont optimaux pour l'état de fonctionnement non stationnaire, en particulier du point de vue de la production de bruits, de la consommation de
carburant ou du comportement des gaz d'échappement.
L'influence de l'angle de début d'injection peut intervenir sur toutes les injections. Interviennent, dans ce cas, la pré- injection et l'injection principale,
ou seulement l'une des deux.
Sur la figure 2, on a représenté la variation dans le temps de paramètres correspondants à un procédé selon l'invention. On a reporté, sur l'axe des X, le temps, sur l'axe des Y, les valeurs correspondantes des paramètres. Ainsi, sur l'axe des Y, sont reportées, sur la figure 2a, la valeur P du capteur 1, sur la figure 2b, la vitesse de rotation N, et sur la figure 2c, un angle de début d'injection a. A l'instant t1, le conducteur désire augmenter la vitesse de rotation. La valeur P correspondant au désir du conducteur augmente,
de manière discontinue, à une valeur plus élevée.
Jusqu'à cet instant, l'injection de carburant du moteur à combustion interne se faisait pour l'angle de début d'injection SOI. La correction SOI DIF fournie par l'organe de correction était zéro, car la valeur P était constante et il y avait donc un état de fonctionnement stationnaire. Avec la modification en échelon de la valeur P, intervient un l'état de fonctionnement non stationnaire. Les angles de début d'injection SOI, optimaux dans l'état de fonctionnement stationnaire, sont corrigés, avec la valeur SOI DIF, fournie par l'organe de transfert 5, en des angles de début d'injection SOICOR, qui sont optimaux pour cet état de fonctionnement non stationnaire. L'organe de transfert 5 utilise, pour déterminer les valeurs de correction
SOIDIF, la valeur P provenant du désir du conducteur.
Le comportement de l'organe de transfert 5, et, par suite, la variation de la courbe SOIDIF, peuvent être influencés par un choix approprié de l'organe de
transfert 5 et par l'ajustage de paramètres de temps.
Comme organes de transfert, il s'agit de: DT1 Organe différentiel comportant une constante de temps DT2 Organe différentiel comportant deux constantes de temps PDT1 Organe proportionnel-différentiel comportant une constante de temps PDT2 Organe proportionnel-différentiel comportant
deux constantes de temps.
Le comportement de différentiation d'un organe de transfert est caractérisé en ce que son signal de sortie, après disparition de toutes les opérations de transfert, est proportionnel à la dérivée, par rapport au temps, du signal d'entrée. Un organe de transfert pour lequel, en état de fonctionnement stationnaire, la grandeur de sortie dépend linéairement de la grandeur d'entrée, a un comportement proportionnel (comportement "P"). Les organes de transfert décrits PDT et DT présentent, de plus, une ou deux constantes de temps, par lesquelles on peut intervenir sur le comportement avec lequel l'organe de transfert réagit dans le temps à une variation de la grandeur d'entrée. Suivant le réglage de ce comportement dans le temps, il s'établit une durée différente, après le saut d'une grandeur d'entrée à une nouvelle valeur constante, jusqu'à ce que la valeur de correction de l'injection SOIDIF soit redevenue égale à zéro et que l'angle de début d'injection corrigé SOICOR corresponde à l'angle de début d'injection SOI fourni par le champ de données 3 pour l'état de fonctionnement stationnaire. Après l'instant t2, un état de fonctionnement stationnaire est de nouveau atteint, la vitesse de rotation N a augmenté et reste constante. La valeur de correction SOIDIF de l'organe de transfert 5 est revenue à zéro et le moteur à combustion interne est entraîné avec l'angle de début d'injection SOI optimal pour cet état de fonctionnement stationnaire. La figure 3 représente une forme d'exécution d'une variante du procédé selon l'invention pour la régulation des paramètres d'injection d'un moteur à combustion interne. Les éléments désignés par les chiffres de référence 1, 2, 3, 4 et 5 correspondent à ceux de la figure 1. D'une façon analogue à la procédure représentée sur la figure 1, un angle de début d'injection SOI est déterminé par un champ de données, qui est optimal pour des états de fonctionnement stationnaires du moteur à combustion interne. Pour s'adapter à des états de fonctionnement non stationnaires, une correction SOIDIF de l'angle de début d'injection est déterminée par un organe de transfert 5. Mais, à la différence de l'exemple d'exécution de la figure 1, on n'utilise pas, comme grandeur d'entrée de l'organe de transfert 5, la valeur P du capteur 1, mais l'angle de début d'injection SOI
optimal pour l'état de fonctionnement stationnaire.
Claims (7)
1. Procédé de commande de l'injection de carburant pour un moteur à combustion interne, dans lequel, en fonction du désir du conducteur et de grandeurs d'entrée, en particulier en fonction de la vitesse de rotation du moteur, un paramètre d'injection, mis en mémoire dans un appareil de commande du moteur à combustion interne, pour le fonctionnement stationnaire du moteur à combustion interne, est émis, et le paramètre d'injection est modifié pour améliorer le comportement de fonctionnement du moteur dans l'état de fonctionnement non stationnaire, caractérisé en ce que le paramètre d'injection (SOI), mis en mémoire pour des états de fonctionnement stationnaires, est modifié, dans des états de fonctionnement non stationnaires, à l'aide d'une valeur de correction (SOIDIF), qui est produite dans un organe de correction (5), au moyen
d'une opération mathématique.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, comme organe de correction (5), on utilise un
organe de transfert.
3. Procédé suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que, comme grandeur d'entrée pour l'organe de correction, on utilise le
souhait (p) du conducteur.
4. Procédé suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que, comme grandeur d'entrée pour l'organe de correction, on utilise le
paramètre d'injection (SOI).
5. Procédé suivant l'une des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que la valeur de correction (SOI DIF) et le paramètre d'injection (SOI) sont utilisés de
manière additive.
6. Procédé suivant l'une des revendication 2 à 5, caractérisé en ce que l'élément de correction (5) est un organe différentiel à une constante de temps (DT1).
7. Procédé suivant l'une des revendication 2 à 5, caractérisé en ce que l'élément de correction (5) est un organe différentiel à deux constantes de temps (DT2).
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