FR2811713A1 - Procede et dispositif d'equilibrage d'un moteur a combustion interne - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système de commande d'injection de carburant (10) et un proc ed e pour equilibrer un moteur (12) à combustion interne pendant un premier ev enement d'injection de carburant en se basant sur les conditions de fonctionnement du moteur (12). Le système de commande (10) comporte un contrôleur electronique en communication electrique avec le moteur (12), le contrôleur pouvant être actionn e pour d etecter le mode de fonctionnement de chaque injecteur (14) du moteur (12) et modifier chaque mode de fonctionnement d'injecteur (14) comme d esir e.
Description
PROCÉDÉ ET DISPOSITIF D'EQUILIBRAGE D'UN MOTEUR À COMBUSTION
INTERNE
La présente invention concerne de façon générale des systèmes d'injection de carburant commandés électroniquement et
plus particulièrement, un procédé et un dispositif pour déter-
miner une durée désirée à laquelle fixer un retard durant des injections de carburant à tirs multiples pour chaque dispositif
injecteur du système d'injection.
Les injecteurs de carburant commandés électroniquement sont bien connus dans la technique, et comportent des injecteurs commandés électroniquement actionnés de manière hydraulique et actionnés mécaniquement. Un injecteur de carburant commandé électroniquement injecte typiquement du carburant dans un cylindre de moteur spécifique en fonction d'un signal d'injection reçu depuis un contrôleur électronique. Ces signaux comportent des formes d'ondes qui représentent un régime d'injection désiré ainsi que le cadencement et la quantité désirés de carburant
destiné à être injecté dans les cylindres.
Les règlements relatifs aux émissions concernant les émissions d'échappement des moteurs deviennent de plus en plus restrictives dans le monde entier, y compris par exemple, les restrictions relatives à l'émission d'hydrocarbures, de monoxyde de carbone, de particules et d'oxydes d'azote (NOx). L'adaptation du nombre et des paramètres des tirs du carburant d'injection pendant un événement d'injection particulier sont des moyens par lesquels on peut commander les émissions et satisfaire à ces normes d'émission. En conséquence, des techniques pour produire des injections de carburant séparées ou multiples pendant un
événement d'injection ont été utilisées pour modifier les carac-
téristiques de combustion du processus de combustion pour tenter de réduire les émissions et les niveaux de bruit. La production d'injections multiples pendant un événement d'injection implique typiquement la séparation de la fourniture totale de carburant vers le cylindre pendant un événement d'injection particulier en deux injections de carburant distinctes ou davantage, appelées généralement tir de carburant d'injection pilote, tir principal
de carburant d'injection et/ou tir terminal de carburant d'injec-
tion. Tel qu'il est utilisé dans l'ensemble de cette description,
un événement d'injection est défini comme les injections qui se produisent dans un cylindre pendant un cycle du moteur. Par exemple, un cycle d'un moteur à quatre temps pour un cylindre particulier, comporte des temps d'admission, de compression, de détente et d'échappement. En conséquence, l'événement d'injection dans un moteur à quatre temps comporte le nombre d'injections ou tirs, se produisant dans un cylindre pendant les quatre temps du piston. Le terme tir, tel qu'il est utilisé dans la technique, peut également se référer à l'injection de carburant réelle ou au signal de courant de commande vers un injecteur de carburant ou un autre dispositif d'actionnement de carburant représentant l'injection ou la fourniture de carburant au moteur. Dans des conditions de fonctionnement différentes du moteur, il peut être nécessaire d'utiliser des stratégies d'injection différentes pour obtenir à la fois le fonctionnement du moteur et la commande des
émissions désirés.
Autrefois, le caractère contrôlable d'injections séparées
ou multiples était relativement limité par des limitations méca-
niques et autres associées aux types particuliers d'injecteurs de carburant utilisés. Par exemple, en fournissant une forme d'onde
courante d'injection séparée ou multiple à un ensemble d'injec-
teurs de carburant, certains injecteurs assurent réellement la fourniture de carburant séparée au cylindre particulier tandis que certains injecteurs assurent une fourniture de carburant simultanée. Un type simultané de fourniture de carburant produit une quantité différente de carburant par rapport à une fourniture de carburant de type séparé car dans une fourniture de type simultané, le débit d'injection de carburant n'atteint jamais zéro entre les tirs de carburant respectifs. Inversement, dans une fourniture de carburant séparée, le débit d'injection de carburant atteint zéro entre les tirs de carburant respectifs. En conséquence, une plus grande quantité de carburant est fournie
dans une fourniture de type simultané par rapport à une fourni-
ture de carburant séparée. Même avec des injecteurs commandés électroniquement plus perfectionnés, dans certaines conditions de fonctionnement du moteur, il est toujours parfois difficile de
commander précisément la fourniture de carburant.
Si l'on prend en compte l'injection de carburant séparée ou multiple et les effets généraux d'une fourniture de carburant
du type simultané ainsi que la mise en forme du régime d'injec-
tion de carburant qui en résultent, les performances désirées du moteur ne sont pas toujours atteintes pour toutes les conditions de vitesse du moteur et de charge du moteur. En se basant sur les conditions fonctionnelles, le cadencement de l'injection, le
débit du carburant et le volume de carburant injecté sont opti-
misés de façon souhaitable pour obtenir un minimum d'émissions et une consommation de carburant optimale. Ceci n'est pas toujours atteint dans un système d'injection multiple pour diverses raisons comportant des limitations relatives aux différents types de formes d'ondes de débit d'injection pouvant être obtenues et du cadencement des injections de carburant se produisant pendant les événements d'injection. En conséquence, des problèmes tels que l'injection de carburant avec un débit ou un cadencement autre que celui désiré à l'intérieur d'un événement d'injection donné et/ou le fait de permettre à du carburant d'être injecté
au-delà d'un point d'arrêt désiré, peuvent influer défavora-
blement sur les émissions de sortie et l'économie de carburant.
Du point de vue des émissions, une fourniture de carburant, soit
séparée, soit simultanée, peut être préférable, selon les condi-
tions de fonctionnement du moteur. Dans un système dans lequel des injections multiples et des formes d'ondes d'injection différentes peuvent être obtenues, il est souhaitable de commander et de fournir un nombre quelconque d'injections de carburant séparées à un cylindre particulier, de manière à minimiser les émissions et la consommation de carburant en se basant sur les conditions de fonctionnement du moteur à cet instant particulier. Ceci peut comnporter la séparation de l'injection de carburant en plus de deux tirs de carburant séparés pendant un événement d'injection particulier et/ou le réglage du cadencement entre les divers tirs d'injection de carburant multiples pour obtenir les performances désirées de l'injecteur, c'est-à-dire une fourniture de carburant de type
séparé ou simultané, en se basant sur les conditions fonction-
nelles courantes du moteur.
En conséquence, la présente invention vise à éliminer
un ou plusieurs des problèmes présentés ci-dessus.
Selon un aspect de la présente invention, il est décrit un système d'injection de carburant commandé électroniquement capable de fournir des injections de carburant multiples à un cylindre particulier d'un moteur à combustion interne pendant un événement d'injection unique. Le présent système comporte un
moyen pour déterminer de manière variable si deux, trois injec-
tions de carburant ou tirs de carburant séparés ou plus sont désirés pendant un événement d'injection de carburant dans des conditions de fonctionnement données d'un moteur, comportant la vitesse du moteur et la charge du moteur. À cet égard, selon un mode de réalisation préféré, le carburant est réparti entre un premier tir ou tir pilote, un deuxième tir ou tir principal et un
troisième tir ou tir terminal, chaque tir d'injection de carbu-
rant séparé étant fourni lorsque le piston du cylindre est situé
à l'intérieur d'une plage prédéterminée pendant une course parti-
culière du piston. Le présent système comporte également un moyen pour faire varier le cadencement et la quantité de carburant associés au tir principal, le cadencement et la quantité de carburant associés au tir terminal ainsi que la durée du retard terminal, en se basant sur les conditions de fonctionnement du moteur.
Dans certaines conditions de fonctionnement, la proxi-
mité des tirs principal et terminal et l'hydraulique et/ou la mécanique résultante de l'injecteur interne conduisent à un effet de mise en forme de régime de la troisième injection ou injection terminale. En conséquence, bien que la première injection ou injection pilote, lorsqu'elle est utilisée, soit typiquement une injection distincte par comparaison avec la deuxième injection ou injection principale et la troisième injection ou injection terminale, une injection terminale distincte n'est pas toujours apparente. La présente invention permet la détermination du fait qu'un injecteur donné fournisse un troisième tir distinct et en se basant sur des considérations telles que les performances du
moteur, la minimisation des émissions, la longévité de l'injec-
teur et ainsi de suite, le présent système modifie le retard du tir terminal, si nécessaire, pour obtenir les performances désirées
de l'injecteur.
Ces aspects et avantages de la présente invention ainsi
que d'autres apparaîtront à la lecture de la description
détaillée en relation avec les dessins et les revendications
annexées.
Pour une meilleure compréhension de la présente inven-
tion, il peut être fait référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un système d'injecteur de carburant commandé électroniquement utilisé en relation avec un mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est un exemple d'illustration schématique d'une forme d'onde courante alignée séquentiellement avec un tracé de régime d'injection de carburant correspondant; la figure 3 est un profil schématique illustrant la façon dont le volume de carburant injecté varie en fonction de la durée du retard terminal; la figure 4a est un premier segment d'un schéma logique montrant le fonctionnement de la présente invention; et la figure 4b est un second segment d'un schéma logique
montrant le fonctionnement de la présente invention.
La figure 1 représente un mode de réalisation d'un sys-
tème hydraulique d'injection de carburant à commande électronique dans un exemple de configuration adaptée à un moteur à allumage à compression à injection directe 12. Le système de carburant 10 comporte un ou plusieurs injecteurs de carburant à commande électronique 14 qui sont adaptés à être positionnés dans un alésage de tête de cylindre respectif du moteur 12. Bien que le mode de réalisation de la figure 1 s'applique à un moteur à six cylindres en ligne, on comprendra que la présente invention peut également s'appliquer à d'autres types de moteurs tels que des moteurs du type en V et des moteurs rotatifs et que le moteur peut contenir un nombre quelconque de cylindres ou chambres de combustion. Le système de carburant 10 de la figure 1 comporte un dispositif ou un moyen 16 pour fournir un fluide d'actionnement à chaque injecteur 14, un dispositif ou un moyen 18 pour fournir du carburant à chaque injecteur, un moyen de commande électronique pour commander le système d'injection de carburant comportant la manière et la fréquence selon lesquelles le carburant est injecté par les injecteurs 14 y compris le cadencement, le nombre d'injections par événement d'injection, la quantité de carburant par injection, le retard entre chaque injection et le profil d'injection. Le système peut également comporter un dispositif ou un moyen 22 pour remettre en circulation du fluide et/ou récupérer de l'énergie hydraulique du fluide d'actionnement
quittant chaque injecteur 14.
Le moyen de fourniture de fluide d'actionnement 16 comporte de préférence un carter ou réservoir de fluide d'actionnement 24, une pompe de transfert de fluide d'action- nement à pression relativement faible 26, un refroidisseur de fluide d'actionnement 28, un ou plusieurs filtres de fluide d'actionnement 30, une pompe à haute pression 32 pour produire une pression relativement élevée dans le fluide d'actionnement et au moins un distributeur de fluide d'actionnement à pression relativement élevée 36. Un passage de distributeur commun 38 est en communication fluide avec la sortie de la pompe de fluide d'actionnement à pression relativement élevée 32. Un passage de
dérivation de distributeur 40 relie l'entrée de fluide d'action-
nement de chaque injecteur 14 au passage de distributeur commun à
haute pression 38.
Le dispositif 22 peut comporter une soupape de commande de surplus de fluide 50 pour chaque injecteur, une ligne de remise en circulation commune 52 et un moteur hydraulique 54 disposé entre la pompe de fluide d'actionnement 32 et la ligne de remise en circulation 52. Le fluide d'actionnement quittant une évacuation de fluide d'actionnement de chaque injecteur 14 entre dans la ligne de remise en circulation 52 qui transporte ce fluide vers le moyen de remise en circulation ou de récupération d'énergie hydraulique 22. Une partie du fluide d'actionnement remis en circulation est canalisée vers une pompe de fluide d'actionnement à haute pression 32 et une autre partie est renvoyée vers le carter de fluide d'actionnement 24 par
l'intermédiaire de la ligne de remise en circulation 34.
Dans un mode de réalisation préféré, le fluide d'actionnement est de l'huile de lubrification de moteur et le carter de fluide d'actionnement 24 est un carter d'huile de lubrification de moteur. Ceci permet au système d'injection de carburant d'être relié en tant que sous-système parasite au système de circulation de l'huile de lubrification du moteur. À
titre de variante, le fluide d'actionnement peut être du carbu-
rant.
Le moyen de fourniture de carburant 18 comporte de pré-
férence un réservoir de carburant 42, un passage de fourniture de carburant 44 agencé en communication fluide entre le réservoir de carburant 42 et l'entrée de carburant de chaque injecteur 14, une pompe de transfert de carburant à pression relativement basse 46,
un ou plusieurs filtres de carburant 48, une soupape de régula-
tion de fourniture de carburant 49 et un passage de circulation et de retour de carburant 47 agencé en communication fluide entre
chaque injecteur 14 et le réservoir de carburant 42.
Un moyen de commande électronique 20 comporte de préfé-
rence un contrôleur, de façon spécifique un module de commande
électronique (ECM) 56, également appelé contrôleur, dont l'utili-
sation est bien connue dans la technique. L'ECM 56 comporte typiquement un moyen de traitement tel qu'un microcontrôleur ou
un microprocesseur, un régulateur tel qu'un contrôleur propor-
tionnel-intégral-différentiel (PID) pour réguler la vitesse du moteur et des circuits comportant des circuits d'entrée/sortie, des circuits d'alimentation, des circuits de conditionnement de signal, des circuits de commande d'électro-aimant, des circuits analogiques et/ou des réseaux logiques programmés ainsi qu'une mémoire associée. La mémoire est connectée au microcontrôleur ou microprocesseur et contient des jeux d'instructions, des cartes, des tables de correspondance, des variables et autres. L'ECM 56 peut être utilisé pour commander un grand nombre d'aspects de
l'injection de carburant comportant (1) le cadencement d'injec-
tion de carburant, (2) la quantité totale d'injection de carburant pendant un événement d'injection, (3) la pression d'injection de carburant, (4) le nombre d'injections séparées ou de tirs de carburant pendant chaque événement d'injection, (5)
les intervalles de temps entre les injections ou tirs de carbu-
rant séparés, (6) la durée de chaque injection ou tir de
carburant, (7) la quantité de carburant associée à chaque injec-
tion ou tir de carburant, (8) la pression du fluide d'action-
nement, (9) le niveau courant de la forme d'onde des injecteurs
et (10) une combinaison quelconque des paramètres ci-dessus.
Chacun de ces paramètres peut être commandé de manière variable indépendamment de la vitesse et de la charge du moteur. L'ECM 56 reçoit un ensemble de signaux d'entrée de détecteurs S1 à S8, qui correspondent à des entrées de détecteurs connues telles que les conditions de fonctionnement du moteur y compris la vitesse du
moteur, la température du moteur, la pression du fluide d'action-
nement, la position du piston du cylindre et ainsi de suite, utilisés pour déterminer la combinaison précise des paramètres
d'injection pour un événement d'injection suivant.
Par exemple, un détecteur de température du moteur 58 est illustré sur la figure 1, relié au moteur 12. Dans un mode de réalisation, le détecteur de température du moteur comporte un
détecteur de température d'huile du moteur. Toutefois, un détec-
teur de température d'agent de refroidissement du moteur peut également être utilisé pour détecter la température du moteur. Le détecteur de température de moteur 58 produit un signal désigné par S1 sur la figure 1 et est appliqué à l'entrée de 1'ECM 56 sur la ligne S!. Dans l'exemple particulier illustré sur la figure 1, 1'ECM 56 fournit un signal de commande S9 pour commander la pression du fluide d'actionnement depuis la pompe 32 et un signal d'injection de carburant S10 pour exciter un électro-aimant ou un autre dispositif d'actionnement électrique à l'intérieur de chaque injecteur de carburant de manière à commander les soupapes de commande de carburant à l'intérieur de chaque injecteur 14 et provoquer l'injection du fluide dans chaque cylindre de moteur correspondant. Chacun des paramètres d'injection peut être commandé de manière variable, indépendamment de la vitesse et de la charge du moteur. Dans le cas des injecteurs de carburant 14, le signal de commande S10 est un signal d'injection de carburant qui est un courant commandé par l1ECM vers l'électro-aimant de
l'injecteur ou un autre actionneur électrique.
On comprendra que le type d'injection de carburant désiré pendant un événement d'injection de carburant particulier quelconque varie typiquement en fonction de diverses conditions
de fonctionnement du moteur. Pour tenter d'améliorer les émis-
sions, on a découvert que la fourniture d'injections de carburant
multiples à un cylindre particulier pendant un événement d'injec-
tion de carburant dans certaines conditions de fonctionnement du moteur permettait d'obtenir à la fois le fonctionnement désiré du
moteur ainsi que la commande des émissions.
La figure 2 est un exemple de tracé d'onde ou forme d'onde de courant 60 comportant une impulsion de courant pilote 62, une impulsion de courant principale 64 et une impulsion de courant terminale 66, alignées en séquence avec un profil de tracé de régime illustrant le débit d'injection de carburant. Le profil de tracé de régime 68 comporte un tir pilote 70 réagissant à l'impulsion pilote 62, un tir principal 72 réagissant à l'impulsion principale 64 et un tir terminal 74 réagissant à
l'impulsion terminale 66.
Un signal de courant de retard terminal 76, séparant les signaux d'impulsion principal et terminal 64 et 66, produit un retard terminal correspondant 78 lorsque les tirs principal et terminal 72 et 74 fonctionnent dans un état séparé, c'est-à-dire que le débit de carburant est sensiblement réduit pendant la durée du signal de courant de retard terminal comme illustré par le segment de profil séparé 80 représenté sur la figure 2. Dans un mode de réalisation, pour un signal d'injection utilisant deux
injections, les injections peuvent être appelées de façon géné-
rique première injection, par exemple l'injection principale, deuxième injection, par exemple l'injection terminale et retard
d'injection, par exemple le retard terminal.
En raison du fait qu'il est difficile de produire des systèmes d'injection de cylindre ayant des caractéristiques de fonctionnement identiques et puisque les tirs principal et terminal 72 et 74 se produisent près l'un de l'autre, il est possible que la durée du signal de courant de retard terminal 76 soit insuffisante pour produire une séparation entre les tirs principal et terminal 72 et 74, c'est-à-dire qu'une réduction sensible du débit de carburant n'est pas obtenue. Ce fait est appelé état simultané et est illustré par le segment de profil
simultané 82 représenté sur la figure 2.
En fonction de variables telles que les conditions de fonctionnement ambiantes, les performances désirées du moteur, les émissions minimisées et ainsi de suite, dans certains scénarios il peut être avantageux que les injecteurs fonctionnent dans un mode séparé. Dans d'autres cas, il peut être avantageux que les injecteurs fonctionnent dans un état simultané. Quel que
soit le mode préféré, de préférence tous les injecteurs fonction-
nent dans le mode désiré. Pour obtenir le mode désiré, l'état de
fonctionnement séparé/simultané de chaque injecteur est détecté.
Après cela, les injecteurs qui se trouvent fonctionner dans l'état non désiré sont corrigés pour fonctionner dans le mode
désiré.
Selon un mode de réalisation, le mode de fonctionnement d'un injecteur peut être déterminé en surveillant les variations du volume de carburant désiré par le régulateur lorsque le moteur est dans un état de régime permanent. La figure 3 illustre la différence de volume du carburant fourni pendant le mode séparé, comme représenté par le segment de mode séparé 80', comparé au mode simultané, comme représenté par le segment de mode simultané 82', pour une pression de distributeur et une durée de signal
d'impulsion principale 64 données. Le profil de la courbe repré-
senté sur la figure 3 représente les données statistiques
accumulées acquises à partir de l'historique du test de perfor-
mances d'un type d'injecteur similaire, AY étant une valeur prédéterminée dérivée de la différence moyenne statistique accumulée dans le volume de carburant fourni entre les modes
simultané et séparé.
Le mode de fonctionnement d'un injecteur peut être modifié en réglant la durée du signal de courant de retard terminal. Ceci est appelé équilibrage du moteur. Une amplitude souhaitable de durée de réglage, appelée décalage de signal de courant de retard terminal, est une valeur prédéterminée dérivée de la durée maximale statistique de l'état simultané, conme
représenté par AX sur la figure 3.
Un organigramme 84, comportant un premier segment 86 illustré sur la figure 4a représente le processus séquentiel de la présente invention pour équilibrer un moteur, c'est-à-dire, pour détecter le mode de fonctionnement d'un injecteur donné et régler le mode comme nécessaire. Comme représenté dans le bloc 88, les valeurs prédéterminées de AX et AY sont enregistrées dans
la mémoire de l'ECM 56.
Dans le mode de réalisation préféré, le moteur fonc-
tionne à une certaine vitesse en régime permanent. De plus, le moteur fonctionne également de façon souhaitable avec une certaine charge en régime permanent. L'ECM 56 détermine ensuite si la vitesse et la charge du moteur fonctionnent en régime permanent, comme indiqué par le bloc de décision 90. Les valeurs des différentes tables d'équilibrage du moteur sur lesquelles se base l'ECM 56 comportent une pression de distributeur fixe correspondante et une durée de tir principal. Si la vitesse et la charge du moteur ne fonctionnent pas en régime permanent, la pression du distributeur et la durée du tir principal fluctuent, rendant les données imprécises dans les tables. En conséquence, si aucun régime permanent n'est détecté, le test d'équilibrage du
moteur est abandonné, comme indiqué par le bloc 92.
Lorsque la vitesse et la charge du moteur sont déter-
minées comme étant dans le régime permanent, le volume de carburant moyen requis par le régulateur (non représenté) pendant un événement d'injection est déterminé, comme représenté dans le bloc 94. On notera que ceci est le volume de carburant qu'il est désiré fournir de manière égale à tous les cylindres subissant un événement d'injection, par opposition au volume fourni à un
cylindre individuel.
L'ECM 56 choisit ensuite un premier cylindre pour le test, comme indiqué dans le bloc 96. Comme représenté dans le bloc 98, la durée du signal de courant de retard terminal est ensuite accrue de la durée de décalage de signal de courant de retard terminal AX. En se référant de nouveau à la figure 3, on voit que si l'injecteur testé fonctionne en tout point dans un mode simultané, c'est-à-dire, en tout point sur le segment de
mode simultané 82', dans un état de régime permanent, une augmen-
tation de la durée du signal de courant de retard terminal de AX provoque la commutation de l'injecteur pour fonctionner dans un mode séparé, c'està-dire, en un autre point sur le segment de mode séparé 80'. En conséquence, une réduction notable de la
consommation de carburant est obtenue. Inversement, si l'injec-
teur testé fonctionne dans un mode séparé en régime permanent, il continue à fonctionner dans le mode séparé lorsque la durée du
signal de courant de retard terminal est accrue de AX. En consé-
quence, une variation quelconque de la consommation de carburant
est négligeable.
Comme on le voit dans le bloc 100, le nouveau volume de carburant requis par le régulateur pendant plusieurs événements d'injection complets est déterminé et moyenné. La différence entre le volume de carburant en régime permanent et le nouveau volume de carburant pendant un événement d'injection est ensuite calculée, comme représenté dans le bloc 102. La différence peut être comprise entre le volume de carburant en régime permanent et
un volume de carburant spécifique pendant un événement d'injec-
tion spécifique ou le volume de carburant pendant l'injection de
carburant moyenné.
Dans le bloc de décision 104, la différence calculée dans le bloc 102 est comparée au volume AY prédéterminé. Si le volume calculé est supérieur au volume AY, l'ECM 56 détermine que l'injecteur en cours de test fonctionnait dans un mode simultané
dans un état en régime permanent, comme indiqué dans le bloc 106.
Inversement, si le volume calculé est inférieur au volume AY, l'ECM 56 enregistre le fait que l'injecteur fonctionnait dans un mode séparé dans son état en régime permanent, comme représenté
dans le bloc 108.
Dans le mode de réalisation préférée, l'ECM 56 déter-
mine si tous les cylindres ont été testés, comme illustré par le bloc de décision 112 d'un second segment 110 de l'organigramme 84
représenté sur la figure 4b. Si des cylindres non testés subsis-
tent, l'ECM 56 choisit le cylindre suivant pour le test comme indiqué par le bloc 114 et revient au bloc 98 de la figure 4a pour commencer à tester le cylindre sélectionné comme expliqué précédemment. Dans le mode de réalisation préféré, lors du test de tous les cylindres, l'ECM 56détermine s'il est souhaitable que tous les injecteurs fonctionnent dans un mode de fonctionnement désiré ou présélectionné, tel qu'un mode simultané ou un mode séparé, comme représenté par le bloc de décision 116. S'il est souhaitable que tous les injecteurs fonctionnent dans un mode
simultané, l'EC 56 diminue la durée du signal de courant termi-
nal pour chaque injecteur associé à un cylindre que l'on trouve fonctionner dans un état séparé d'une durée Ax, comme indiqué
dans le bloc 118. Inversement, s'il est préférable que les injec-
teurs fonctionnent dans un mode séparé, 1'ECM 56 augmente la durée du signal de courant terminal pour chaque injecteur associé à un cylindre que l'on trouve fonctionner dans un état simultané
d'une durée AX, comme indiqué dans le bloc 120.
Dans une variante de réalisation, le signal de courant de retard terminal 76 peut être modifié de manière par incrément d'une valeur de temps plus petite que AX jusqu'à ce qu'une valeur plus précise soit déterminée pour la durée du signal de courant
de retard terminal fournissant une variation du mode de fonction-
nement de l'injecteur.
Dans un autre mode de réalisation, l'ECM 56 est conçu pour détecter le mode de fonctionnement d'un injecteur 14 et le réguler si désiré, en surveillant la vitesse réelle du moteur au
lieu de ou conjointement avec le carburant requis par le régula-
teur. Une variation de la quantité de carburant injecté par un injecteur 14 due à la commutation d'un mode simultané vers un mode séparé provoque une variation correspondante de la vitesse
du moteur, qui est détectée par 1'ECM 56 de ce mode de réalisa-
tion. Dans un mode de réalisation, la variation de vitesse peut être déterminée en détectant la vitesse de tir instantanée d'un cylindre. LI'ECM 56 règle le signal de courant de retard terminal
76 comme nécessaire pour provoquer le fonctionnement de l'injec-
teur 14 dans le mode désiré.
Dans un mode de réalisation, la technique d'équilibrage décrite peut être appliquée à un signal d'injection quelconque
comportant deux tirs d'injection, par exemple, un signal d'injec-
tion comportant une injection pilote et une injection principale
ou une injection pilote et une injection terminale ou une injec-
tion principale et une injection terminale.
Application industrielle L'utilisation d'un procédé et d'un système d'injection selon la présente invention fournit une meilleure commande des émissions pendant certains états de fonctionnement du moteur comme expliqué ci-dessus. Bien qu'une forme d'onde d'injection particulière pour fournir des injections de carburant multiples puisse varier en fonction des états fonctionnels particuliers du
moteur, le présent système est capable de déterminer le cadence-
ment associé au signal de courant de retard terminal, quel que soit le type d'injecteur de carburant commandé électroniquement utilisé et quel que soit le type de carburant utilisé. À cet
égard, des tables de carburant appropriées peuvent être mémo-
risées ou sinon programrmées dans 1'ECM 56 pour être utilisées pendant un état en régime permanent quelconque du moteur. Ces tables et/ou équations mathématiques fonctionnelles mémorisées
dans la mémoire programmable de 1'ECM 56 déterminent et comman-
dent les divers paramètres associés aux événements d'injection multiples appropriés pour obtenir la commande des émissions désirée. On comprendra que des variantes aux étapes décrites dans l'organigramme 84 (figures 4a et 4b) peuvent être réalisées sans sortir du domaine de la présente invention. En particulier, des étapes peuvent être ajoutées ou certaines étapes peuvent être éliminées. Toutes ces variantes sont couvertes par la présente
invention.
Comme cela apparaîtra d'après la description précé- dente, certains aspects de la présente invention ne sont pas
limités par les détails particuliers des exemples ici illustrés et on envisage en conséquence que d'autres modifications et5 applications ou équivalents, apparaîtront à l'homme de l'art.
Claims (33)
1. Procédé d'équilibrage d'un moteur fonctionnant en régime permanent de sorte qu'une pluralité d'injecteurs (14) fonctionnent dans un mode sélectionné à l'avance, le procédé comprenant: la détermination du fait que la vitesse et la charge du moteur (12) fonctionnent en régime permanent; la sélection d'un injecteur (14) parmi la pluralité d'injecteurs (14); la détection du mode de fonctionnement de l'injecteur (14) sélectionné;
l'enregistrement du mode de fonctionnement de l'injec-
teur (14) sélectionné; la répétition en séquence des processus ci-dessus pour chaque injecteur (14) restant non sélectionné; la comparaison du mode de fonctionnement enregistré de
l'injecteur (14) sélectionné au mode de fonctionnement présélec-
tionné pour déterminer lequel des injecteurs (14) sélectionnés ne fonctionne pas dans le mode de fonctionnement présélectionné; et le changement du mode de fonctionnement détecté en mode présélectionné pour chacun des injecteurs (14) sélectionnés détecté comme fonctionnant dans un autre mode que le mode de
fonctionnement présélectionné.
2. Procédé d'équilibrage d'un moteur (12) en régime
permanent de sorte qu'une pluralité d'injecteurs (14) fonction-
nent dans un mode de fonctionnement désiré, le procédé comprenant. la détermination du fait que la vitesse du moteur (12) fonctionne en régime permanent; la détection du mode de fonctionnement d'un injecteur (14) parmi la pluralité d'injecteurs (14); la comparaison du mode de fonctionnement détecté d'un injecteur (14) parmi la pluralité d'injecteurs (14) avec le mode de fonctionnement désiré pour déterminer si l'injecteur (14) fonctionne dans le mode de fonctionnement désiré; et le changement du mode de fonctionnement détecté en mode de fonctionnement désiré pour l'injecteur (14) de la pluralité
d'injecteurs (14).
3. Procédé selon la revendication 2, comprenant en outre l'étape de détermination du fait que le moteur (12)
fonctionne avec une charge en régime permanent.
4. Procédé selon la revendication 2, comprenant en outre les étapes de: détection du mode de fonctionnement de chaque injecteur (14) de la pluralité d'injecteurs (14); comparaison du mode de fonctionnement détecté de chaque injecteur (14) de la pluralité d'injecteurs (14) avec le mode de fonctionnement désiré pour déterminer lequel des injecteurs (14) ne fonctionne pas dans le mode de fonctionnement présélectionné; et changement du mode de fonctionnement détecté en mode de fonctionnement désiré pour chaque injecteur (14) de la pluralité d'injecteurs (14) détecté comme fonctionnant dans un autre mode
que le mode de fonctionnement désiré.
5. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les modes de fonctionnement des injecteurs (14) comportent un mode
séparé et un mode simultané.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel un module de commande électronique (56) en communication électrique avec le moteur (12) détermine le mode présélectionné en référence
à des tables de correspondance.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel chaque injecteur (14) fournit du carburant à un cylindre respectif
pendant des événements d'injection répétés.
8. Procédé selon la revendication 5, dans lequel un signal de courant de retard terminal apparaît pendant une
certaine partie de chaque événement d'injection.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'étape de détermination du mode de fonctionnement de l'injecteur (14) sélectionné comporte les étapes suivantes: établissement de la différence moyenne statistique du volume de carburant fourni entre un mode simultané et un mode séparé; établissement d'un décalage de signal de courant de retard terminal; établissement d'un volume de régime permanent de carburant fourni par tous les injecteurs (14) pendant un événement d'injection; augmentation de la durée du signal de courant de retard terminal, du décalage de signal de courant de retard terminal prédéterminé, pour provoquer la fourniture d'un nouveau volume de carburant par les injecteurs (14); enregistrement du nouveau volume de carburant fourni par les injecteurs (14); calcul de la différence entre le volume de carburant en régime permanent et le nouveau volume de carburant; et détermination du fait que la différence entre le volume de carburant en régime permanent et le nouveau volume de carburant est supérieure à la différence moyenne statistique
prédéterminée du volume de carburant fourni entre un mode simul-
tané et un mode séparé.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel l'étape d'enregistrement du mode de fonctionnement de l'injecteur (14) sélectionné comporte l'étape d'enregistrement du fait que l'injecteur (14) sélectionné fonctionnait dans le mode simultané
avant d'augmenter la durée du signal de courant de retard termi-
nal si la différence entre le volume de carburant en régime permanent et le nouveau volume de carburant est supérieure à la
différence moyenne statistique prédéterminée du volume de carbu-
rant fourni entre un mode simultané et un mode séparé et comporte l'étape d'enregistrement du fait que l'injecteur (14) sélectionné fonctionnait dans le mode séparé avant d'augmenter la durée du signal de courant de retard terminal si la différence entre le volume de carburant en régime permanent et le nouveau volume de carburant est inférieure à la différence moyenne statistique
prédéterminée du volume de carburant fourni entre un mode simul-
tané et un mode séparé.
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel l'étape de modification du mode de fonctionnement d'un injecteur (14) sélectionné comporte l'étape de modification de la durée du signal de courant de retard terminal, du décalage de signal de
courant de retard terminal prédéterminé.
12. Système de commande d'injection de carburant (10) pour équilibrer un moteur (12) dans un régime permanent tel
qu'une pluralité d'injecteurs (14) contenus dans celui-ci fonc-
tionnent dans un mode présélectionné, le dispositif comprenant: un détecteur de vitesse du moteur (12); un détecteur de charge du moteur (12) ;
un module de commande électronique (56) en communica-
tion électrique avec le détecteur de vitesse du moteur (12) et le détecteur de charge du moteur (12); dans lequel le module de commande électronique (56) peut fonctionner, après détermination du fait que la vitesse et
la charge du moteur (12) sont en régime permanent, pour sélec-
tionner un injecteur (14) précédemment non sélectionné; pour
déterminer le mode de fonctionnement de l'injecteur (14) sélec-
tionné; pour enregistrer le mode de fonctionnement de l'injecteur (14) sélectionné; pour répéter en séquence les opérations de sélection d'un injecteur (14) précédemment non sélectionné; pour déterminer le mode de fonctionnement de l'injecteur (14) sélectionné et enregistrer le mode de
fonctionnement de l'injecteur (14) sélectionné pour chaque injec-
teur (14) de la pluralité d'injecteurs (14); pour comparer le mode de fonctionnement enregistré de chaque injecteur (14) au mode de fonctionnement présélectionné pour déterminer lequel des injecteurs (14) sélectionnés ne fonctionne pas dans le mode de fonctionnement présélectionné; et pour modifier le mode de fonctionnement détecté en le mode présélectionné pour chacun des injecteurs (14) déterminés comme fonctionnant dans un autre mode
que le mode de fonctionnement présélectionné.
13. Système de commande d'injection de carburant (10)
selon la revendication 12, dans lequel les modes de fonction-
nement des injecteurs (14) comportent un mode séparé et un mode simultané.
14. Système de commande d'injection de carburant (10) selon la revendication 13, dans lequel le module de commande électronique (56) détermine le mode présélectionné en référence à
des tables de correspondance.
15. Système de commande d'injection de carburant (10) selon la revendication 14, dans lequel chaque injecteur (14) fournit du carburant à un cylindre respectif pendant des cycles
d'injection répétés.
16. Système de commande d'injection de carburant (10) selon la revendication 15, dans lequel un signal de courant de retard terminal apparaît pendant une certaine partie de chaque
événement d'injection.
17. Système de commande d'injection de carburant (10) selon la revendication 16, dans lequel le module de commande
électronique (56) détermine le mode de fonctionnement de l'injec-
teur (14) sélectionné par enregistrement d'une différence moyenne statistique prédéterminée du volume de carburant fourni entre un mode simultané et un mode séparé; enregistrement d'un décalage
de signal de courant de retard terminal prédéterminé; enregis-
trement d'un volume de régime permanent de carburant fourni par tous les injecteurs (14) pendant un événement d'injection; augmentation de la durée du signal de courant de retard terminal, du décalage de signal de courant de retard terminal prédéterminé, pour provoquer la fourniture d'un nouveau volume de carburant par
les injecteurs (14); enregistrement du nouveau volume de carbu-
rant fourni par les injecteurs (14); calcul de la différence entre le volume de carburant en régime permanent et le nouveau volume de carburant; et détermination du fait que la différence entre le volume de carburant en régime permanent et le nouveau volume de carburant est supérieure à la différence moyenne statistique prédéterminée du volume de carburant fourni entre un
mode simultané et un mode séparé.
18. Système de commande d'injection de carburant (10) selon la revendication 17, dans lequel le module de commande électronique (56) enregistre le mode de fonctionnement de l'injecteur (14)
sélectionné en enregistrant le fait que l'injecteur (14) sélec-
tionné fonctionnait dans le mode simultané avant d'augmenter la durée du signal de courant de retard terminal si la différence entre le volume de carburant en régime permanent et le nouveau volume de carburant est supérieure à la différence moyenne statistique prédéterminée du volume de carburant fourni entre un mode simultané et un mode séparé et en enregistrant le fait que l'injecteur (14) sélectionné fonctionnait dans le mode séparé avant d'augmenter la durée du signal de courant de retard terminal si la différence entre le volume de carburant en régime permanent et le nouveau volume de carburant est inférieure à la
différence moyenne statistique prédéterminée du volume de carbu-
rant fourni entre un mode simultané et un mode séparé.
19. Système de commande d'injection de carburant (10) selon la revendication 18, dans lequel le module de commande électronique (56) modifie le mode de fonctionnement détecté d'un
injecteur (14) sélectionné dans le mode présélectionné en modi-
fiant la durée du signal de courant de retard terminal, du
décalage de signal de courant de retard terminal prédéterminé.
20. Procédé d'équilibrage d'un moteur (12) comportant au moins un injecteur (14) pouvant être commandé par un signal de commande électronique, le moteur (12) ayant une certaine vitesse et charge de moteur (12), le procédé comprenant:
la détection du mode de fonctionnement de chaque injec-
teur (14).
21. Procédé selon la revendication 20, comportant l'étape de modification du signal de commande électronique vers
chaque injecteur (14).
22. Procédé selon la revendication 21, comportant
l'étape de détection du mode de fonctionnement de chaque injec-
teur (14) produit par le signal de commande électronique modifié.
23. Procédé selon la revendication 22, dans lequel les modes de fonctionnement des injecteurs (14) conmportent un mode
séparé et un mode simultané.
24. Procédé selon la revendication 23, dans lequel les
caractéristiques du signal de commande électronique sont détermi-
nées en fonction de tables de correspondance associées au moteur
(12).
25. Procédé selon la revendication 24, dans lequel chaque injecteur (14) fournit du carburant à un cylindre
respectif pendant des événements d'injection répétés.
26. Procédé selon la revendication 25, dans lequel le signal de commande électronique conmporte un signal de courant de retard terminal pendant une certaine partie de chaque événement d'injection.
27. Procédé d'équilibrage d'au moins un dispositif d'injection de carburant associé à un moteur (12), le dispositif d'injection injectant des tirs de carburant multiples en fonction d'un signal de commande électronique produit par le moteur (12) pendant un événement d'injection, le procédé comprenant les étapes de: détection d'une première vitesse du moteur (12); modification du signal de commande électronique; détection d'une seconde vitesse du moteur (12); et détermination d'un mode de fonctionnement dudit au moins un dispositif d'injection de carburant en réponse aux
première et seconde vitesses du moteur (12).
28. Procédé selon la revendication 27, dans lequel les modes de fonctionnement comportent un mode séparé et un mode simultané.
29. Procédé selon la revendication 28, dans lequel chaque dispositif d'injection fournit du carburant à un cylindre respectif pendant des événements d'injection répétés, l'événement d'injection comportant une première injection et une deuxième injection et un retard d'injection entre la première et la
deuxième injection.
30. Procédé selon la revendication 29, dans lequel l'étape de modification du signal de commande électronique
comprend en outre l'étape de modification du retard d'injection.
31. Procédé selon la revendication 29, dans lequel l'étape de modification du signal de conmande électronique comprend en outre l'étape d'augmentation du retard d'injection
d'une quantité prédéterminée.
32. Procédé selon la revendication 29, dans lequel l'étape de détermination du mode de fonctionnement des première et seconde vitesses du moteur (12) comprend en outre les étapes de détermination de la différence entre les première et seconde vitesses du moteur (12); et de détermination du fait que le mode de fonctionnement
est un mode d'injection séparé lorsque la différence est infé-
rieure à un seuil prédéterminé.
33. Procédé selon la revendication 29, dans lequel l'étape de détermination du mode de fonctionnement des première et seconde vitesses du moteur (12) comprend en outre les étapes: de détermination de la différence entre les première et seconde vitesses du moteur (12); et de détermination du fait que le mode de fonctionnement est un mode d'injection simultané lorsque la différence est
supérieure à un seuil prédéterminé.
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