FR2799544A1

FR2799544A1 - Procede de mesure de la pression de carburant regnant dans un injecteur electromagnetique de ce carburant dans un des cylindres d'un moteur a combustion interne a injection directe

Info

Publication number: FR2799544A1
Application number: FR9912573A
Authority: FR
Inventors: Francis Rene Henri Tarroux; Bertrand Hauet; Alain Aubourg
Original assignee: Siemens Automotive SA
Current assignee: Continental Automotive France SAS
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2001-04-13
Anticipated expiration: 2019-10-08
Also published as: EP1218629B1; US6705295B1; ES2228615T3; KR100733800B1; DE60016612D1; DE60016612T2; FR2799544B1; KR20020081204A; JP4471550B2; JP2003511620A; WO2001027454A1; EP1218629A1

Abstract

Les injecteurs (6i) associés aux cylindres sont alimentés en carburant par une rampe d'alimentation commune et leur temps d'ouverture calculé et commandé par un calculateur. Suivant l'invention,a) on détecte un recouvrement éventuel des temps d'ouverture d'au moins deux injecteurs (6i),b) en l'absence d'un tel recouvrement, on relève la pression du carburant dans la rampe en dehors du temps d'ouverture de l'injecteur considéré,c) en présence d'un tel recouvrement, on relève la pression du carburant à l'ouverture de l'injecteur considéré, etd) on corrige la mesure relevée en fonction d'une variation prédéterminée de la pression de carburant, induite par l'ouverture du ou des injecteurs.

Description

PROCEDE DE MESURE DE LA PRESSIONDE CARBURANT REGNANT DANS UN INJECTEUR ELECTROMAGNETIQUE DE CE CARBURANTDANS UN DES CYLINDRESD'UN MOTEURA COMBUSTION INTERNEA INJECTION DIRECTE La présente invention est relativeà un procède de mesure de la pression de carburant régnant dans un injecteur électromagnétique de ce carburant dans un des cylindres d'un moteurà combustion interneà injection directe, les injecteurs associés auxdits cylindres étant alimentés en carburant par une rampe d'alimentation commune et leur temps d'ouverture calculé et commandé par un calculateur.

on a représentéà la figure1 du dessin annexe un dispositif d'alimentation en carburant d'un moteurà combustion interneà injection directe, d'un type connu comprenant un réservoir1 de carburant, une pompe 2 alimentee par le réservoir1 et associéeà un régulateur de pression3 pour délivrer du carburantà une deuxième pompe5 à travers un filtre 4, le carburant délivré par la pompe 2 étant portéà un premier niveau de pression supérieurà la pression atmosphérique, mais relativement bas,d' ' le nom de "pompe basse pression" donnéà la pompe 2. La deuxième pompe5 relève encore la pression du carburant jusqu'à un deuxième niveau supérieur au premier, convenantà l'alimentation d'injecteurs de carburant61, 62, 63, 64 montés sur une rampe7 d'alimentation en carburant des cylindres d'un moteurà combustion interneà injection directe (non représenté).

La pression du carburant délivré par la pompe5, dite "pompe haute pression", est fixée par un régulateur électromécanique8, tel qu'une électrovanne commandée par un calculateur9. Dans ce dernier cas, un capteur10 délivre au calculateur9 un signal représentatif de la pression du carburant contenu dans la rampe7, pour permettre au calculateur d'assurer la régulation de la pression du carburant dans cette rampe au niveau prédéterminé requis. Le calculateur9 est couramment constitue par le calculateur de gestion du fonctionnement du moteur, commandant entre autres les injecteurs 6i (i de1 à 4 dans l'exemple représenté), et notamment le temps d'ouverture de ceux-ci.

Le carburant non débité par les injecteurs 6i est renvoyé réservoir par un conduit11, 12 misà pression atmosphérique.

La quantité de carburant qui doit être injectée par un injecteur particulier dans le cylindre associé du moteur calculée par le calculateur9 en fonction d'un certain nombre de paramètres bien connus. Le calculateur détermine aussi le temps d'ouverture de l'injecteur est propreà assurer l'entrée dans le cylindredl quantite de carburant prédéterminée. Ce temps d'ouverture est fonction de cette quantité mais aussi de la pression de carburant régnant dans la rampe7, pression fluctue dans le temps malgré la présence du régulateur8 Comme on l'a vu plus haut, celui-ci peut être constitué par une électrovanne commandée par calculateur9, pour établir une fuite discontinue carburant, propreà assurer la régulation de la pression de carburantà un niveau prédéterminé.

A chaque fois que l'un des injecteurs 6j s'ouvre pour introduire du carburant dans le cylindre associe, cette ouverture crée, dans la rampe7, une deuxième fuite de carburant dont les conséquences sont illustréesà la figure 2. Sur cette figure, on a représenté en 6j le chronogramme d'ouverture de l'injecteur 6i considéré, pendant un temps Ti, et en P, le graphe de la pression P de carburant dans la rampe, observée pendant et autour de l'ouverture de cet injecteur. Comme illustré, après l'instant to d'ouverture de l'injecteur, la pression P dans la rampe tombe du fait de la fuite de carburant ainsi creée, et ceci éventuellement jusqu'à1 instant tf <B≥ to + Ti de fermeture de l'injecteur, la pression ne se rétablissantà son niveau stable antérieur qu'après un intervalle de temps supplémentaire.

Pour tenir compte de cette chute de pression, on propose, dans le brevet français no 2715 440 nom de la demanderesse, de mesurer continûment la pression régnant dans un injecteur de carburant pendant le temps d'ouverture de celui-ci de manière que le calculateur puisse déduire par intégration la quantité de carburant réellement injectée dans les cylindres pendant cette ouverture de l'injecteur, et de commander la fermeture ce dernier quand la quantité de carburantà introduire est atteinte.

Ce procédé exige cependant que l'on opère mesure en continu de la pression de carburant dans la rampe ou, du moins que cette mesure soit réalisée avec une fréquence d'échantillonnage très élevée, compatible avec le temps ouverture très court des injecteurs (quelques ms).

De surcroît, l'ouverture d'un injecteur électromagnétique exige courant électrique de grande intensité générateur de fortes perturbations électromagnétiques susceptibles de fausser le signal de mesure émis par le capteur pression10 pendant cette ouverture.

La présente invention a pour but de fournir un procédé permettant de mesurer avec une bonne precision la pression de carburant régnant dans un injecteur de ce carburant dans un moteurà combustion interneà injection directe, ce procédé ne présentant pas les inconvénients des procédés connus de la technique antérieure évoquée ci-dessus En particulier, la présente invention a pour but de fournir tel procédé qui autorise l'emploi d'une mesure de pressionà fréquence d'échantillonnage courante, tout en étant insensible aux perturbations électromagnétiques régnant dans l'environnement du capteur de pression utilisé.

On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtrontà la lecture de la description qui va suivre, avec un procédé de mesure de la pression de carburant régnant dans un injecteur électromagnétique de ce carburant dans un des cylindres d'un moteurà combustion interneà injection directe, les injecteurs associés auxdits cylindres étant alimentés en carburant par une rampe d'alimentation commune et leur temps ouverture calculé et commandé par un calculateur, ce procédé étant remarquable en ce que a) on détecte un recouvrement éventuel des temps d'ouverture d'au moins deux desdits injecteurs,b) en l'absence d'un tel recouvrement, on relève la pression du carburant dans la rampe en dehors du temps d'ouverture de l'injecteur considéré, c) en présence d'un tel recouvrement, on relève la pression du carburantà l'ouverture de 1 injecteur considéré, etd) on corrige la mesure relevée fonction d'une variation prédéterminée de la pression carburant, induite par l'ouverture du ou des ecteurs.

Comme on le verra plus loin en détail ce procédé permet,à partir d'une mesure de pression fiable, car non perturbée, de connaître avec précision pression moyenne régnant dans un injecteur de carburant quand celui-ci débite du carburant. on peut alors régler avec précision le temps d'ouverture de l'injecteur, propreà lui faire débiter une quantité de carburant déterminée par le calculateur.

Suivant une autre caractéristique du procédé selon l'invention,à l'étaped) ci-dessus, on retranche de la mesure relevée un décrément fonction de pression mesurée et/ou d'une estimation du temps d'ouverture de l'injecteur. Suivant une autre caractéristique de ce procédé, lorsqu'il est appliqué au calcul du temps d'ouverture des injecteurs du moteur, on ajoute au temps d'ouverture calculé sur la base de la pression relevée, un increment fonction du temps d'ouverture calculé et de la pression de carburant relevée.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtrontà la lecture la description qui va suivre età l'examen du dessin annexé dans lequel: - la figure1 est un schéma d'un dispositif alimentation en carburant d'un moteurà combustion interneà injection directe, décrit en préambule de la présente description et propreà la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, et - les figures 2 et3 sont des graphes illustrant ce procédé.

A titre d'exemple illustratif et non limitatif seulement, l'invention sera décrite dans son application a la commande d'un moteurà combustion interneà ection directe comptant quatre cylindres alimentés respectivement par les injecteurs61,62 63 et 64.

Suivant la présente invention, on distingue deux situations selon que, pendant l'ouverture de l'un ces ecteurs, celui-ci est seul ouvertou que, au contraire, au moins un autre des injecteurs est ouvert également.

La première situation est illustréeà la figure 2, déjà partiellement décrite en préambule de la présente description, et se rencontre notamment lorsque le régime du moteur est faible ou moyen et la charge du moteur faible ou modérée. Le temps d'injection Ti est alors court et la pression du carburant, qui varieà la baisse à l'ouverture de l'injecteur, ne peut se rétablir avant sa fermeture sous l'action du régulateur8. Comme on1 vu plus haut, le capteur10 délivre au calculateur(9) signal électrique contenant une mesure de la pression de carburant dans la rampe7. Cependant, pendant l'ouverture de l'injecteur 6i considéré, classiquement commandée par l'envoi d'un fort courant dans un bobinage électrique, le fort champ électromagnétique qui en résulte est susceptible de perturber le signal électrique relativement faible émis par le capteur, et donc de fausser la mesure de pression prise en compte par le calculateur pour régler le temps d'ouverture Ti de l'injecteur, fonction d'une quantité d'essence prédéterminée injecter dans le cylindre associé du moteur, cette quantité étant évidemment fonction de la pression du carburant et de ce temps d'ouverture.

Suivant présente invention, on pallie cet inconvénient prerfai-i-t, pas en compte, dans l'évaluation de la pression du carburant, les mesures ainsi faussées et en procédantà cette évaluation par correction d'une mesure fiable.

Plus précisement, le capteur de pression délivrant une mesure de la pression échantillonnée avec une période convenable, de 4à 10 ms par exemple, compatible avec la précisionà obtenir sur le réglage du temps d'ouverture des injecteurs, calculateur(9) élimine de ses calculs les échantillons de me sure de pression prélevés pendant le temps d'ouverture Ti de l'injecteur. De préférence, on élimine de même lesé chantillons prélevés immédiatement après la fermeture de l'injecteur, pendant un intervalle de temps At supplémentaire propreà permettre au capteur 10 de délivrer de nouveau des échantillons de pression non perturbés et restabilisés.

La pressionà prendre en compte est alors calculée par le calculateur9 à partir d'un échantillon de pression acquis, par exemple, antérieurementà l'instant to d'ouverture de l'injecteur, et corrigé en décrémentant convenablement la valeur ainsi acquise pour tenir compte du fait que, pendant le temps d'ouverture Ti de l'injecteur, la pression moyenne du carburant est abaissée par rapportà la pression mesurée antérieurement à l'ouverture de l'injecteur. L'amplitude du décrémentà appliquerà la mesure peut être évaluée par des mesures au banc. Il est fonction, en particulier, du niveau de la pression P mesurée antérieurementà l'ouverture, et/ou d'une estimation du temps d'ouverture de l'injecteur, estimation obtenue par exemple calculant un temps d'ouverture de baseà la pression de consigne appliquée au régulateur8.

Lorsque le moteur tourneà régime élevé et/ou sous forte charge, il peuty avoir recouvrement de plusieurs temps d'ouverture des injecteurs 6j du moteur, comme illustréà la figure3 qui représente les chronogrammes d'ouverture de ces injecteurs et 'évolution consécutive de la pression P de carburant dans la rampe7.

Dans ce cas, les ouvertures successives des divers injecteurs font chacune chuter cette pression, qui tendà remonter ensuite, sous l'action régulateur8, pour chuter de nouveauà l'ouverture suivante d'un injecteur. On observe cependant, en pratique qu'à tout instant, deux injecteurs au maximum sont ouverts simultanément, ce qui limite l'effet cumulatif perturbations de pression engendrées par leurs ouvertures successives.

Le calculateur9 détecte aisément une situation d'ouverture en recouvrement d'au moins deux injecteurs, en comparant la durée entre deux points morts haut (P.M.H.) successifs, connue par le régime du moteur, au temps d'ouverture de l'injecteur correspondant. Lorsque ce temps d'ouverture est supérieurà la durée de l'intervalle entre 2 PMH, le calculateur9 diagnostique un recouvrement des temps d'ouverture d'au moins deux des injecteurs. Il n'estplus possible alors d'exclure les echantillons de pression de carburant émis pendant les temps d'ouverture des injecteurs.

Suivant la présente invention, dans cette situation, calculateur9 impose pour la mesure de la pression de carburant dans un injecteur, un échantillonnage cette mesure synchroneà l'ouverture dudit injecteur, cette ouverture intervienne seuleou pendant temps ouverture d'un autre injecteur, et corrige en le decrémentant l'échantillon sélectionné pour tenir compte la chute de pression moyenne du carburant résulte l'ouverture de l'injecteur considéré.

Il est apparu en effet que c'està l'ouverture de 'injecteur que l'échantillon de la pression delivrée est moins perturbé et donc le plus propreà approcher, après une décrémentation convenable, la pression moyenne dans l'injecteur considéré pendant l'ouverture de celui- Connaissant ainsi, en toutes circonstances, cette pression moyenne, le calculateur9 peut ajuster convenablement durée d'ouverture Ti de chaque injecteur en commandant 'instant de sa fermeture.

Plutôt que de décrémenter la pression tirée d'un échantillon de mesure de pression sélectionné comme indiqué ci-dessus, pour calculer cette pression moyenne puis le temps d'ouverture de l'injecteur, le calculateur 7 peut directement calculer ce temps d'ouverture en ajoutant,à un temps d'ouverture Ti calculé sur base la pression relevée, un incrément ATi fonction du temps d'ouverture calculé et de la pression relevee, cet incrément compensant la baisse de pression observee dans 'injecteurà la suite de l'ouverture de celui-ci.

Il apparaît maintenant que l'invention permet bien atteindre le but annoncéà savoir assurer une commande précise du temps d'ouverture des injecteurs,à partir du prélèvement d'un échantillon non perturbé de la pression du carburant et d'une correction convenable dudit échantillon.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure de la pression de carburant régnant dans un injecteur électromagnétique (6i) de ce carburant dans un des cylindres d'un moteurà combustion interneà ' 'ection directe, les injecteurs (6i) associes auxdits cylindres étant alimentés en carburant par rampe d'alimentation(7) commune et leur temps d'ouverture (Ti) calcule et commandé par un calculateur(9), caractérisé en ce que: a) on détecte un recouvrement éventuel des temps d'ouverture d'au moins deux desdits injecteurs (6i), b) en l'absence d'un tel recouvrement, on relève la pression du carburant dans la rampe(7) en dehors du temps d'ouverture de l'injecteur considéré, c) en présence d'un tel recouvrement, on relève la pression du carburantà l'ouverture de l'injecteur considéré, et d) on corrige la mesure relevée en fonction d' variation prédéterminée de la pression de carburant induite par l'ouverture du ou des injecteurs (6i). 2. Procédé conformeà la revendication1, caractérisé en ce que,à l'étaped), on retranche de mesure relevée un décrément fonction de la pression mesurée et/ou d'une estimation du temps d'ouverture (Ti) 3. Procédé conformeà la revendication1, appliqué au calcul du temps d'ouverture (Ti) des injecteurs moteur, caractérisé en ce qu'on ajoute au temps d'ouverture calculé sur la base de la pression relevée un incrément (ATi) fonction du temps d'ouverture calculé et de la pression de carburant relevée. 4. Procédé conformeà la revendication1, caractérisé en ce que,à l'étapeb), on relève la pression de carburant par sélection d'un échantillon de mesure de cette pression, choisi parmi une suite de tels echantillons, en éliminant les échantillons prélevés pendant le temps d'ouverture des injecteurs. 5. Procédé conformeà la revendication 4, caractérisé en ce que la période d'échantillonnage est de à 10 ms environ. 6. Procédé conformeà la revendication caractérisé en ce que,à l'étape c), on impose échantillonnage synchroneà la commande d'ouverture de l'injecteur.