FR2808051A1 - Procede de mise en oeuvre d'un moteur thermique, moteur thermique appliquant le procede et moyen de mise en oeuvre du procede - Google Patents
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Abstract
Procédé de mise en oeuvre d'un moteur thermique, notamment à injection directe, selon lequel le carburant est débité par au moins une pompe (3, 7) dans un accumulateur de pression (8) d'où le carburant est extrait pour être injecté par un injecteur (10) dans une chambre de combustion, la durée d'ouverture (t-i) de l'injecteur (10) étant calculée en fonction de la pression de stockage (p-r) régnant dans l'accumulateur de pression (8).On calcule la durée d'ouverture (t-i) en tenant compte d'un modèle de pulsation périodique caractéristique du système de dosage de carburant (1) pour la pression de stockage (p-r).
Description
Etat de la technique.
La présente invention concerne un procédé de mise en oeu-
vre d'un moteur thermique, notamment à injection directe, selon lequel le carburant est débité par au moins une pompe dans un accumulateur de pression d'o le carburant est extrait pour être injecté par un injecteur dans une chambre de combustion, la durée d'ouverture de l'injecteur étant calculée en fonction de la pression de stockage régnant dans
l'accumulateur de pression.
L'invention concerne également un moteur thermique, no-
tamment à injection directe, comprenant: - un accumulateur de pression, au moins une pompe pour débiter du carburant dans l'accumulateur de pression, - une chambre de combustion, - un injecteur pour injecter le carburant de l'accumulateur de pression dans la chambre de combustion, et - un appareil de commande pour calculer la durée d'ouverture de l'injecteur en fonction de la pression de stockage régnant dans
l'accumulateur de pression.
Enfin, l'invention concerne un appareil de commande pour
un tel moteur thermique.
On connaît un procédé et un moteur thermique du type dé-
fini ci-dessus selon le document DE 195 48 278. Ce document décrit un
procédé de régulation de la pression d'accumulation dans un accumula-
teur de pression d'un système d'injection à rampe commune. Dans un tel
système à rampe commune, la durée d'ouverture des injecteurs est calcu-
lée en fonction de la quantité de carburant à injecter et de la pression ré-
gnant dans l'accumulateur de pression. La pression d'accumulation se détecte en synchronisme avec la vitesse de rotation. La pression régnant
dans l'accumulateur de pression doit être intégrée dans le calcul de la du-
rée d'ouverture car le débit à travers les injecteurs dépend de la pression.
La régulation de pression se fait suivant une trame de temps fixe. Pour cette régulation de pression on détecte en synchronisme
la pression d'accumulation.
Selon le procédé connu de l'état de la technique pour la mise en oeuvre d'un moteur thermique, l'inconvénient est que la durée d'ouverture des injecteurs n'est pas calculée en fonction d'une pression d'accumulation régnant à l'instant de l'injection dans l'accumulateur de pression mais en fonction des valeurs de pression mesurées avant l'injection. En mode stationnaire, lorsque les variations de la pression
d'accumulation sont faibles en fonction du temps, l'ancienneté de la va-
leur de pression mesurée est sans grand effet sur la durée d'ouverture cal-
culée des injecteurs. Dans le cas d'une évolution dynamique de la pression d'accumulation, on ne peut utiliser des différences relativement importantes entre les valeurs de pression mesurées avant l'injection pour calculer la durée d'ouverture et la valeur effective de la pression régnant pendant l'injection dans l'accumulateur de pression. Dans le cas d'une montée dynamique en pression, la pression d'accumulation pendant
l'injection est plus élevée que la pression mesurée préalablement. Il en ré-
sulte que le débit à travers les injecteurs et finalement également la masse
de carburant à injecter dans les chambres de combustion est effective-
ment plus grande que celle calculée; le moteur à combustion interne a
ainsi tendance à passer à un mélange trop riche. De façon correspon-
dante, en cas de chute de pression dynamique, le moteur à combustion
interne travaille en mode trop maigre.
C'est pourquoi il est également connu selon le document DE 198 57 971, publié postérieurement, de calculer la durée d'ouverture des injecteurs non à l'aide des valeurs de pression mesurées avant l'injection mais de partir d'au moins deux valeurs de pression mesurées
pour déterminer une valeur de pression future; plus précisément, on ex-
trapole une valeur de pression pour l'instant du début de l'injection et on utilise cette valeur de pression extrapolée pour calculer la durée
d'ouverture des injecteurs.
En particulier, selon le procédé connu de l'état de la techni-
que, on ne tient pas compte de l'influence de la régulation de pression dans l'accumulateur de pression. L'influence de la régulation de pression sur la pression d'accumulation (p_r) effective est explicitée à la figure 4. La courbe de pression d'accumulation effective (p_r) oscille plus ou moins fortement autour de la pression de consigne (pcons) supposée comme constante à la figure 4. Pendant la mesure de trois valeurs de pression successives (trois croix sur la courbe de la pression d'accumulation p_r à la figure 4), la pression augmente en continu jusqu'à ce que la régulation reconnaît le dépassement de la valeur de consigne (pcons) et assure une régulation dans la direction opposée. Du fait de l'action de régulation, la pression d'accumulation (p_réel) régnant effectivement dans
l'accumulateur de pression à l'instant du début de l'injection (tesb), de-
vient significativement plus petite que la pression (p_extra) obtenue par extrapolation selon le procédé connu. Dans le calcul de la durée d'ouverture, l'appareil de commande utiliserait de manière erronée une
pression d'accumulation trop élevée.
De plus, dans le procédé connu, les pulsations périodiques
de pression dans l'accumulateur de pression ne sont pas prises en comp-
te. Le modèle de pulsation (figure 5) dépend de la coopération des diffé-
rents composants dans le système de dosage de carburant utilisé, en particulier de la pompe à haute pression. Le débit (F) de carburant dans l'accumulateur de pression par la pompe à haute pression fait augmenter la pression d'accumulation. Lors d'une injection (E) de carburant dans l'une des chambres de combustion du moteur à combustion interne, la pression d'accumulation diminue. Si pendant la mesure de trois valeurs de pression (trois croix sur la courbe de la pression d'accumulation (pr) à la figure 4) la pompe débite, c'est-à-dire si la pression d'accumulation (pr) augmente, la pression d'accumulation (préel) qui règne effectivement dans l'accumulateur de pression à l'instant du début de l'injection (tesb)
sera significativement inférieure à la valeur de la pression (p_extra) obte-
nue par extrapolation selon le procédé connu. Dans ce cas également,
l'appareil de commande partirait d'une pression d'accumulation trop éle-
vée, et ferait un calcul erroné de la durée d'ouverture.
Problèmes de l'invention.
La présente invention a pour but dans le cas d'un moteur thermique, de réduire les erreurs de la masse de carburant à injecter dans les chambres de combustion pour améliorer ainsi la consommation de
carburant, la qualité de l'émission des gaz d'échappement et le bruit dé-
veloppé par le moteur thermique.
A cet effet, partant du procédé connu, la présente invention concerne un procédé caractérisé en ce qu'on calcule la durée d'ouverture en tenant compte d'un modèle de pulsation périodique caractéristique du
système de dosage de carburant pour la pression de stockage.
La qualité du modèle de pulsation dépend des pompes utili-
sées dans le système de dosage de carburant du moteur thermique (il s'agit usuellement d'une pompe haute pression), qui fournit le carburant
de la plage basse pression à l'accumulateur de pression en mettant le car-
burant à une pression élevée. On connaît notamment des pompes à haute pression à un ou trois cylindres; la position et l'alignement des différents cylindres dans le cas d'une pompe à haute pression à trois cylindres peut être variable. De plus, la qualité dépend du nombre de courses de la pompe à haute pression par rotation de l'arbre à cames (plus il y a de courses et plus le débit de la pompe haute pression sera fréquent). Enfin, la qualité dépend du nombre d'injecteurs ou de cylindres du moteur à combustion interne (plus il y a d'injecteurs et plus fréquentes seront les injections). La valeur du modèle de pulsation dépend du volume de l'accumulateur de pression y compris de toutes les conduites d'entrée et de sortie qui se trouvent à haute pression. De plus, cette valeur dépend de la masse de carburant à injecter dans la chambre de combustion. Une
pompe à haute pression à un cylindre comporte usuellement une électro-
vanne quantitative pour réguler la quantité de carburant débitée par la pompe à haute pression et ainsi la pression d'accumulation. Dans le cas d'une pompe à haute pression à trois cylindres, il est prévu une soupape de commande de pression dans l'accumulateur de pression qui permet au carburant de l'accumulateur de pression de sortir de l'accumulateur de
pression pour revenir dans le réservoir de carburant pour réduire la pres-
sion dans l'accumulateur de pression. La qualité du modèle de pulsation dépend finalement également du débit volumique à travers la soupape de
commande de pression.
On connaît usuellement le modèle de pulsation pour cha-
que système de dosage de carburant. Si ce modèle n'est pas connu, on peut l'obtenir de manière simple en mesurant la courbe de pression
d'accumulation pendant le fonctionnement du moteur à combustion in-
terne. A l'aide du modèle de pulsation, on peut se rapprocher d'une ma-
nière particulièrement précise de la pression d'accumulation régnant effectivement dans l'accumulateur de pression à l'instant de l'injection, de préférence à l'instant du début de l'injection. Le procédé selon l'invention
permet de calculer d'une manière très précise la durée d'ouverture des in-
jecteurs, ce qui conduit de nouveau à une amélioration significative du comportement d'émission des gaz d'échappement, de la réduction du bruit
et de la consommation de carburant du moteur thermique.
Selon un développement avantageux de l'invention, on me-
sure la pression d'accumulation avant l'injection et on corrige cette pres-
sion mesurée en tenant compte du modèle de pulsation de la pression
d'accumulation. Cette pression d'accumulation mesurée correspond sen-
siblement à la pression moyenne régnant dans l'accumulateur de pres-
sion. Pour corriger la pression d'accumulation mesurée en tenant
compte du modèle de pulsation, il est important de savoir quand exacte-
ment se produira l'injection. C'est pourquoi, selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, on corrige la pression d'accumulation mesurée suivant que l'injection du carburant dans la chambre de combustion est la première injection après le débit d'au moins une pompe, la seconde ou toute autre injection ultérieure après un débit d'au moins une pompe, ou
encorependant un débit d'au moins une pompe. Cette pompe est de préfé-
rence une pompe à haute pression du système de dosage de carburant.
1O Si l'injection du carburant dans la chambre de combustion est la première injection après le débit d'au moins une pompe, - à partir de l'équation _ kr Pkr Vr mir úkr + Po-Pr on détermine la masse de carburant (mr) contenue dans
l'accumulateur de pression (8), ú_Kr représentant le module de com-
pression du carburant à injecter, p_Kr la densité du carburant, V_r le volume de l'accumulateur de pression (8) et p0 la pression ambiante, - on détermine une valeur supérieure de la pression de stockage à l'aide de l'équation de compression Phaut(m) = Po + Skr (1-P r m-) pour m = m_r + mES, relation dans laquelle m_ES est la masse de carburant à injecter dans la chambre de combustion et - à l'aide de l'équation Prcorr = Pr + Phaut Pr
on détermine une valeur corrigée de la pression de stockage.
Si l'injection de carburant dans la chambre de combustion est la seconde ou toute autre injection après un débit d'au moins une pompe, - à partir de l'équation: mr _ sKr À PKr * Vr sKr + Po -Pr on détermine la masse de carburant (mr) contenue dans
l'accumulateur de pression (8), s_Kr représentant le module de com-
pression du carburant à injecter, pKr la densité du carburant, V_r le volume de l'accumulateur de pression (8) et p_O la pression ambiante, on détermine une valeur inférieure de la pression de stockage à l'aide de l'équation de compression Pbas(m) = P. + SKr (1-pKr -1 pour m = mr - m_ES dans laquelle m_ES est la masse de carburant à injecter dans la chambre de combustion et - à l'aide de l'équation: Prcorr = Pr + Pbas - Pr
on détermine une valeur corrigée de la pression de stockage.
Enfin, si l'injection du carburant dans la chambre de com-
bustion se fait pendant un débit d'au moins une pompe, - à partir de l'équation _EKr.PKr À Vr mr - aKr + Po Pr on détermine la masse de carburant contenue dans l'accumulateur de pression, e-Kp représentant le module de compression du carburant à injecter, pjKr la densité du carburant, V_r le volume de l'accumulateur de pression et pO la pression ambiante, - on détermine une valeur supérieure de la pression de stockage à l'aide de l'équation de compression Phaut(m) = PO + EKr (1-PKr Vr) m pour m = m_r + m_ES, relation dans laquelle m_ES est la masse de carburant à injecter dans la chambre de combustion et - à l'aide de l'équation Phaut - Pr Pr = Pr + Phau Pr
on détermine une valeur corrigée de la pression de stockage.
Il est particulièrement important de réaliser le procédé selon
l'invention sous la forme d'un élément de commande prévu pour un appa-
reil de commande d'un moteur thermique, notamment à injection directe.
L'élément de commande contient en mémoire un programme qui peut être exécuté par un calculateur, notamment un microprocesseur, pour la mise
en ceuvre du procédé. Dans ce cas, l'invention est réalisée par un pro-
gramme mémorisé dans l'élément de commande si bien que cet élément, avec son programme, représente l'invention de la même manière que le
procédé exécuté par ce programme. Comme élément de commande on uti-
lise notamment un support de mémoire électronique comme par exemple
une mémoire morte (ROM) ou une mémoire flash.
L'invention concerne également un moteur thermique du type défini cidessus, caractérisé en ce que l'appareil de commande calcule
la durée d'ouverture en tenant compte d'un modèle de pulsation périodi-
que de la pression de stockage, caractéristique du système de dosage de carburant. Selon un développement avantageux de l'invention, l'accumulateur de pression est un accumulateur de haute pression d'un système d'injection de carburant à rampe commune et l'injecteur est un
injecteur à haute pression.
En particulier dans les moteurs à combustion interne à système d'injection à rampe commune, il est avantageux que la durée
d'ouverture des injecteurs à haute pression soit calculée pour des varia-
tions dynamiques de la pression d'accumulation à l'aide des valeurs de pression corrigées caractérisant la pression d'accumulation pendant l'injection. La pompe du système de dosage de carburant est de préférence
une pompe à haute pression à un cylindre.
Enfin, suivant une autre caractéristique de l'invention,
partant de l'appareil de commande défini ci-dessus, l'invention est carac-
térisée en ce que cet appareil de commande calcule la durée d'ouverture en tenant compte d'un modèle de pulsation périodique caractéristique de
la pression d'accumulation pour le système de dosage de carburant.
Dessins. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un système de dosage de carburant d'un moteur thermique selon l'invention, - la figure 2 montre des exemples de chronogrammes de la pression de stockage dans un accumulateur de pression du système de dosage de
carburant de la figure 1 pour la description du procédé de l'invention,
- la figure 3 montre un ordinogramme du procédé de l'invention, - la figure 4 montre, à titre d'exemple, le chronogramme de la pression de stockage dans un accumulateur de pression du système de dosage de carburant de la figure 1 pour décrire un procédé selon l'état de la technique, - la figure 5 montre un autre chronogramme de la pression de stockage d'un accumulateur de pression du système de dosage de carburant de
la figure 1 pour décrire le procédé connu.
La figure 1 montre un système de dosage de carburant d'un
moteur thermique comportant une installation d'injection à haute pres-
sion portant globalement la référence 1. Le système de dosage de carbu-
rant 1 est appelé usuellement système d'injection à rampe commune (CR).
La référence 2 désigne un réservoir de carburant relié à une pompe d'alimentation 3. Le carburant débité par la pompe d'alimentation 3 passe par une conduite 4 pour arriver à une soupape de dosage 5. La conduite 4 est reliée par une soupape de limitation de basse pression 6 au réservoir de carburant 2. La soupape de dosage 5 est reliée par une pompe à haute pression 7 à un accumulateur de haute pression 8. La pompe à
haute pression 7 est réalisée sous la forme d'une pompe monocylindre.
Les explications ci-dessous peuvent toutefois s'appliquer dans les mêmes
conditions à des pompes à trois cylindres ou autres pompes à haute pres-
sion. L'accumulateur à haute pression 8 est une conduite d'accumulation à haute pression (rampe). L'accumulateur à haute pression 8 est relié par
les conduites de carburant 9 à des injecteurs à haute pression 10.
L'accumulateur à haute pression 8 est relié par une soupape de limitation de pression 1 1 au réservoir de carburant 2. La soupape de dosage 5 est
commandée par une bobine électromagnétique 12.
La plage du système de dosage de carburant 1, comprise entre la sortie de la pompe à haute pression 7 et l'entrée de la soupape de limitation de pression 11, est appelée plage haute pression. La pression dans la plage haute pression est détectée à l'aide d'un capteur 13. La plage du système de dosage de carburant 1, comprise entre le réservoir de carburant 2 et la pompe à haute pression 7, est appelée plage ou zone
basse pression.
La référence 14 désigne un appareil de commande du mo-
teur thermique qui assure la commande du système de dosage de carbu-
rant 1. L'appareil de commande 14 fournit des signaux de commande A
aux injecteurs à haute pression 10; il commande la bobine 12 de la sou-
pape de dosage 5. Pour cela, on utilise le signal de sortie pr du capteur de pression 13 ainsi que différents signaux de sortie (n) d'autres capteurs
comme par exemple un capteur de vitesse de rotation (capteur de ré-
gime).
Le système de dosage de carburant 1 fonctionne de la ma-
nière suivante: le carburant est tout d'abord pris du réservoir 2 par la pompe d'alimentation 3. Dès que la pression régnant dans la plage basse pression dépasse une valeur excessive, la soupape de limitation de basse pression 6 s'ouvre et établit la communication entre la sortie de la pompe
d'alimentation 3 et le réservoir de carburant 2.
La pompe à haute pression 7 débite le carburant de la plage basse pression vers la plage haute pression. La pompe à haute pression 7
établit une pression élevée dans l'accumulateur de haute pression 8.
Usuellement, dans un système de dosage de carburant pour un moteur thermique à allumage commandé, on a des valeurs de pression allant de à 200 bars et dans le cas d'un moteur thermique à auto-allumage on a des valeurs de pression de l'ordre de 1 000 à 2 000 bars dans l'accumulateur à haute pression 8. Les injecteurs à haute pression 10 permettent d'injecter du carburant à haute pression dans les chambres de
combustion des cylindres du moteur thermique.
La soupape de dosage 5 permet de réguler la pression dans la plage haute pression. Suivant la tension appliquée à la bobine 12 ou le courant qui traverse la bobine 12, la soupape de dosage 5 règle des débits
différents pour la pompe à haute pression 7.
La régulation de la pression de stockage p_r dans la plage à
haute pression peut également se faire à l'aide d'autres organes de ré-
glage. En variante de la soupape de dosage 5, on a une pompe électrique d'alimentation à débit réglable ou encore une soupape de limitation de
pression commandée également par une bobine électromagnétique.
Les signaux de commande A des injecteurs à haute pres-
sion 10 dépendent de la pression de stockage pr et de la quantité de car-
burant à injecter. La quantité de carburant à injecter se règle en fonction de la durée d'ouverture t_i des injecteurs à haute pression 10. Comme le débit à travers les injecteurs à haute pression 10 dépend de la pression de
stockage pr dans l'accumulateur à haute pression 8, il faut intégrer celle-
ci dans le calcul de la durée d'ouverture t_i. Le calcul des signaux de
commande A se fait en fonction du régime à intervalle de temps variable.
L'intervalle de temps compris entre les différents calculs dépend du régime (n) du moteur thermique. Le calcul du signal de commande de la soupape
de dosage 5 se fait selon un intervalle de temps fixe.
Suivant l'état de la technique, on calcule la durée d'ouverture t_i des injecteurs à haute pression 10, c'est-à-dire le signal de commande A directement à partir des valeurs pr mesurées. Comme l'injection peut se faire théoriquement à des instants relativement avancés par exemple à 240 avant le point mort haut (PMH) de la phase d'allumage, il faut que la durée d'ouverture ti des injecteurs à haute pression 10, calculée pour une injection, soit disponible déjà à cet instant avancé. Il en résulte que pour une injection relativement retardée par exemple à 340 avant le point d'allumage haut, la durée d'ouverture ti,
calculée pour les injecteurs haute pression 10 se fait sur la base de va-
leurs de pressions pr mesurées et qui sont relativement anciennes.
Pour permettre de déterminer aussi précisément que possi-
ble la masse de carburant à injecter par les injecteurs à haute pression 10
dans des chambres de combustion du moteur thermique, la présente in-
vention propose de calculer la durée d'ouverture t_i des injecteurs à haute
pression 10 sur la base d'une valeur de pression corrigée p_r_corr. La va-
leur de pression corrigée p_r_corr donne à l'instant de l'injection, de ma-
nière très précise, la pression de stockage pr qui règne effectivement dans
l'accumulateur à haute pression 8. La correction de la pression de stock-
age pr se fait en tenant compte d'un modèle de pulsation de la pression
de stockage pr. Le modèle de pulsation voir figure 2 dépend de la coopé-
ration des différents composants du système de dosage de carburant, no-
tamment de la pompe à haute pression 7 utilisée. Pour un débit F de carburant dans l'accumulateur de pression 8 fourni par la pompe à haute pression 7, la pression de stockage pr augmente. Lors d'une injection de
carburant E dans l'une des chambres de combustion du moteur thermi-
que, la pression de stockage pr diminue.
La figure 3 donne un ordinogramme du procédé selon l'invention. Le procédé commence par le bloc fonctionnel 30. Dans le bloc fonctionnel 31 suivant on utilise l'équation: úr = Kr ' PKr ' Vr úKr + Po - Pr pour déterminer la masse de carburant m_r contenue dans l'accumulateur de pression 8; dans cette formule e_Kr est le module de compression du carburant à injecter; p_Kr est la densité du carburant; V_r est le volume de l'accumulateur de pression 8 et p_0 est la pression
ambiante; pr représente la pression de stockage moyenne mesurée.
Ensuite, dans un bloc d'interrogation 32 on détermine si l'injection à effectuer directement avec le carburant dans la chambre de combustion du moteur thermique est la première injection E après une
alimentation F fournie par la pompe à haute pression 7; en d'autres ter-
mes, de manière plus précise, il s'agit de savoir si le début de l'injection (ESB) de l'injection E à effectuer est la première injection E après le débit F. Cette injection E est représentée à la figure 2a en étant caractérisée par un cercle. Au cas o l'injection E à effectuer est la première injection E après le débit F, on détermine dans un bloc fonctionnel 33, une valeur supérieure de la pression de stockage phaut à l'aide de l'équation de compression Phaut(m) = Po + úKr (1-PKr - Vr)
pour m = m_r + mES; dans cette formule m_ES est la masse de carbu-
rant à injecter dans la chambre de combustion. De plus, on détermine dans un bloc fonctionnel 34 en aval et en appliquant l'équation Prcorr = Pr + Phaut Pr
une valeur corrigée de la pression de stockage prcorr.
Au cas o l'injection E à effectuer n'est pas la première in-
jection E après un débit F, on vérifie dans un bloc d'interrogation 35 si
l'injection à effectuer de manière imminente du carburant dans la cham-
bre de combustion est la seconde ou autre injection E après un débit F de la pompe à haute pression 7. Cette injection E est entourée d'un cercle à la figure 2e pour la distinguer. Si le critère d'interrogation est satisfait, on détermine dans un bloc fonctionnel 36, une autre valeur de la pression de stockage p_bas à l'aide de l'équation de compression suivante Pbas(m) = Po + Kr (1- PKr -)
pour m = m_r - mES; dans cette formule m_ES est la masse de carbu-
rant à injecter dans la chambre de combustion. Ensuite, dans un bloc fonctionnel 37 et en appliquant l'équation suivante Prcorr = Pr + Pbas -Pr
on détermine une valeur corrigée pour la pression de stockage p_r_corr.
Si l'injection E à effectuer n'est ni la seconde ni une autre injection E après un débit F on peut supposer que l'injection E se fait pendant un débit F de la pompe à haute pression 7. Cette injection E est
entourée à la figure 2c d'un cercle pour la distinguer. Une injection E pen-
dant un débit F modifie le modèle impulsionnel caractéristique de la pres-
sion de stockage pr.
La figure 2c montre le tracé usuel du modèle de pulsation provoqué par un débit F. Mais comme en même temps que le débit F on a une injection E, la pression de stockage ne peut être plus élevée comme
représentée en trait interrompu. Dans ce cas, le bloc fonctionnel 38 dé-
termine une valeur supérieure de la pression de stockage phaut à l'aide de l'équation de compression Phaut(m) = Po + ZKr (1- PKr -m)
pour m = m_r + m_ES. Dans cette formule m_ES est la masse de carbu-
rant à injecter dans la chambre de combustion.
Ensuite, avec le bloc fonctionnel 39 et en appliquant l'équation Prcorr = Pr + Phaut - Pr
on détermine une valeur corrigée de la pression de stockage p rcorr.
La valeur corrigée de la pression p r corr de la pression de
stockage est alors utilisée dans le bloc fonctionnel 40 pour calculer la du-
rée d'ouverture t_i des injecteurs 10.
Le procédé selon l'invention permet de calculer d'une ma-
nière particulièrement précise la durée d'ouverture t_i des injecteurs 10, ce qui se traduit par une amélioration significative du comportement à l'émission (gaz de rejet), du développement du bruit et de la consommation
de carburant du moteur thermique.
Claims (10)
1 ) Procédé de mise en oeuvre d'un moteur thermique, notamment à injec-
tion directe, selon lequel le carburant est débité par au moins une pompe (3, 7) dans un accumulateur de pression (8) d'o le carburant est extrait pour être injecté par un injecteur (10) dans une chambre de combustion, la durée d'ouverture (ti) de l'injecteur (10) étant calculée en fonction de la pression de stockage (pr) régnant dans l'accumulateur de pression (8), caractérisé en ce qu'
on calcule la durée d'ouverture (ti) en tenant compte d'un modèle de pul-
sation périodique caractéristique du système de dosage de carburant (1)
pour la pression de stockage (p_r).
2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on mesure la pression de stockage (pr) avant l'injection (E) et on corrige cette pression de stockage mesurée (pr) en tenant compte du modèle de
pulsation de la pression de stockage (p_r).
3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce qu' on corrige la pression de stockage (p_) en fonction de ce que l'injection (E) du carburant dans la chambre de combustion est la première injection (E)
après un débit par au moins une pompe (7), ou la seconde ou autre injec-
tion ultérieure (E) après un débit (F) d'au moins une pompe (7) ou se fait
pendant un débit (F) d'au moins une pompe (7).
4 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que
si l'injection (E) du carburant dans la chambre de combustion est la pre-
mière injection (E) après un débit (F) d'au moins une pompe (7), - à partir de l'équation Mr ekr ' Pkr Vr ekr + Po Pr on détermine la masse de carburant (m_r) contenue dans
l'accumulateur de pression (8), e_Kr représentant le module de com-
pression du carburant à injecter, p_Kr la densité du carburant, V_r le volume de l'accumulateur de pression (8) et p_O la pression ambiante, - on détermine une valeur supérieure de la pression de stockage (phaut) à l'aide de l'équation de compression Phaut(m) = Po + Ekr (1-Pkr m) pour m = m_r + m_ES, relation dans laquelle m_ES est la masse de carburant à injecter dans la chambre de combustion et o - à l'aide de l'équation Prcorr = Pr + Phaut -Pr on détermine une valeur corrigée de la pression de stockage (p_r_corr).
) Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4,
caractérisé en ce que
si l'injection (E) de carburant dans la chambre de combustion est la se-
conde ou toute autre injection (E) après un débit (F) d'au moins une pompe (7), - à partir de l'équation: mr Kr PKr Vr PKr + Po- Pr on détermine la masse de carburant (mr) contenue dans
l'accumulateur de pression (8), cKr représentant le module de com-
pression du carburant à injecter, pKr la densité du carburant, V_r le volume de l'accumulateur de pression (8) et p_0 la pression ambiante, - on détermine une valeur inférieure de la pression de stockage (p_bas) à l'aide de l'équation de compression Pbas (m) = p. + ey.r 1- Kr m-) pour m = m_r - m_ES dans laquelle m_ES est la masse de carburant à injecter dans la chambre de combustion et - à l'aide de l'équation: rcorrPr + Pbas Pr
s on détermine une valeur corrigée de la pression de stockage (p_r_corr).
6 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5,
caractérisé en ce que
si l'injection (E) du carburant dans la chambre de combustion se fait pen-
dant un débit (F) d'au moins une pompe (7), - à partir de l'équation m Kr *'PKr 'Vr mr EKr + Po - Pr on détermine la masse de carburant (m_r) contenue dans
l'accumulateur de pression (8), s_Kr représentant le module de com-
pression du carburant à injecter, pKr la densité du carburant, Vr le volume de l'accumulateur de pression (8) et pO la pression ambiante, - on détermine une valeur supérieure de la pression de stockage (phaut) à l'aide de l'équation de compression Phaut(m) = Po + Kr l1 - PKr -) pour m = m_r + m_ES, relation dans laquelle m_ES est la masse de carburant à injecter dans la chambre de combustion et - à l'aide de l'équation P =Pr + Phaut - Pr corr Pr 4
on détermine une valeur corrigée de la pression de stockage (p-rjcorr).
7 ) Elément de commande, caractérisé en ce qu'il comprend une mémoire
morte (ROM) ou mémoire flash pour un appareil de commande d'un mo-
teur thermique, notamment à injection directe, contenant un programme
destiné à être exécuté par un appareil de calcul, notamment un micropro-
cesseur, pour réaliser le procédé selon l'une des revendications 1 à 6.
8 ) Moteur thermique, notamment à injection directe, comprenant: - un accumulateur de pression (8), - au moins une pompe (3, 7) pour débiter du carburant dans l'accumulateur de pression (8), - une chambre de combustion,
- un injecteur (10) pour injecter le carburant de l'accumulateur de pres-
sion (8) dans la chambre de combustion et - un appareil de commande (14) pour calculer la durée d'ouverture (ti) de l'injecteur (10) en fonction de la pression de stockage (pr) régnant dans l'accumulateur de pression (8), caractérisé en ce que l'appareil de commande (14) calcule la durée d'ouverture (ti) en tenant compte d'un modèle de pulsation périodique de la pression de stockage
(pr) caractéristique du système de dosage de carburant (1).
9 ) Moteur thermique selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'accumulateur de pression (8) est un accumulateur de haute pression d'un système d'injection de carburant à rampe commune et l'injecteur (10)
est un injecteur à haute pression.
10 ) Moteur thermique selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9,
caractérisé en ce qu'
au moins une pompe (3, 7) est une pompe à haute pression à un cylindre.
11 ) Appareil de commande (14) pour un moteur thermique notamment à injection directe comprenant: - un accumulateur de pression (8), - au moins une pompe (3, 7) pour débiter du carburant dans l'accumulateur de pression (8), - une chambre de combustion,
- un injecteur (10) pour injecter du carburant de l'accumulateur de pres-
sion (8) dans la chambre de combustion et - cet appareil de commande (14) calculant la durée d'ouverture (ti) de l'injecteur (10) en fonction de la pression de stockage (pr) régnant dans l'accumulateur de pression (8), caractérisé en ce que l'appareil de commande (14) calcule la durée d'ouverture (ti) en tenant compte d'un modèle de pulsation périodique de la pression de stockage
(pr) caractéristique du système de dosage de carburant (1).
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