FR2860838A1 - Procede et dispositif de regulation de la pression d'injection dans un accumulateur de carburant d'un systeme d'injection directe d'essence - Google Patents

Abstract

Procédé de régulation de la pression d'injection d'un accumulateur à haute pression (12) d'un système d'injection directe d'essence (10) selon lequel une pompe à haute pression (26) alimente l'accumulateur à haute pression (12) en carburant (32).La pompe à carburant à haute pression (26) est entraînée électriquement par un moteur électrique (28) et un système d'observation (88) de technique de régulation fournit la valeur réelle de la pression, un vecteur de mesure du système d'observation (88) traitant au moins une grandeur électrique du moteur électrique (28) comme grandeur d'entrée.

Description

Domaine de l'invention

La présente invention concerne un procédé de régulation de la pression d'injection d'un accumulateur à haute pression d'un système d'injection directe d'essence selon lequel une pompe à haute pression, alimente l'accumulateur à haute pression en carburant.

L'invention concerne également un dispositif de régulation de la pression d'injection dans un accumulateur à haute pression (rampe) d'un système d'injection d'essence dont l'accumulateur à haute pression est alimenté en carburant par une pompe à haute pression de carburant.

Etat de la technique De tels procédés et dispositifs sont connus en soi. Le procédé connu est relatif à un système d'injection directe d'essence équipé d'une pompe à haute pression entraînée mécaniquement par le moteur à combustion interne. Pour réguler la pression dans l'accumulateur de car- burant on saisit une valeur réelle de la pression par un capteur de pression. Si la pression dans l'accumulateur de carburant est trop élevée on diminue la pression par l'intermédiaire des injecteurs ou par une soupape de commande de pression. En position ouverte cette soupape permet au carburant de s'échapper de l'accumulateur à haute pression et de rejoin- dre le côté basse pression du système d'injection directe d'essence.

Un tel capteur de pression est coûteux. De plus, le capteur de pression lui-même et ses connexions électriques vers le régulateur de l'appareil de commande peuvent tomber en panne.

But de l'invention Devant ce contexte, la présente invention se propose de développer un procédé et un dispositif permettant de réguler la pression dans l'accumulateur de carburant à haute pression d'un système d'injection directe d'essence sans utiliser un tel capteur de pression.

Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé la pompe à carburant à haute pression est entraînée électriquement par un moteur électrique et un système d'observation de technique de régulation fournit la valeur réelle de la pression, un vecteur de mesure du système d'observation traitant au moins une grandeur électrique du moteur électrique comme grandeur d'entrée.

Ce problème est également résolu par un dispositif du type défini cidessus, caractérisé par un moteur électrique entraînant la pompe à haute pression et un système d'observation de technique de régulation fournissant une valeur réelle de la pression, un vecteur de mesure du système d'observation traitant au moins une grandeur électrique du moteur électrique comme grandeur d'entrée.

Les caractéristiques de l'invention pennettent de résoudre parfaitement le problème posé et réalisent une régulation de pression dans utiliser de capteur de pression dans un accumulateur de haute pression ayant ainsi l'avantage d'un coût réduit.

Il est intéressant que le vecteur de mesure corresponde au moins à l'intensité du courant traversant le moteur électrique ainsi qu'à 10 une autre grandeur de mesure.

Le passage du courant dans le moteur électrique est une grandeur d'état caractéristique du système et de plus sa saisie est facile par la technique des mesures. En conséquence on a des moyens simples permettant d'avoir une teneur en informations plus grande pour former ensuite le modèle.

Il est également avantageux que la grandeur de mesure soit une position de l'angle de rotation du moteur électrique.

En exploitant la position de l'angle de rotation on évite le temps mort que l'on a dans le cas d'une mesure de vitesse angulaire. Cela améliore considérablement les caractéristiques dynamiques de la formation du modèle dans le système d'observations.

Il est en outre avantageux que la position de l'angle de rotation soit saisie à l'aide d'au moins trois capteurs à effet Hall.

Dans le cas d'un moteur à courant continu sans balai, tri- phasé, on a en général déjà trois capteurs à effet Hall pour la commande de la commutation du champ électrique. Dans le cas d'une polyvalence de ces capteurs à effet Hall pour déterminer la position on évite l'installation de capteurs de position supplémentaires.

Un autre développement préférentiel se caractérise par un 30 système d'observation en forme de filtre Kalman.

Un filtre Kalman permet de détei uiiner une matrice de réaction L dans un modèle d'observation en optimisant la mesure de qua- lité quadratique selon les procédés connus comme cela est par exemple développé dans les manuels de technique de régulation. En outre, un filtre Kalman permet de tenir compte de matrices de pondération représentant le bruit systématique (variation des paramètres, tolérances, etc...) et/ou le bruit des mesures (influences parasites, inconstance des capteurs, etc...).

Cela permet d'améliorer la précision avec laquelle le modèle copie ou simule le système réel.

Il est également avantageux de faire fonctionner le moteur électrique pour que sa vitesse de rotation ne dépasse pas vers le bas une 5 vitesse de rotation minimale.

Ce développement tient compte du circuit de régulation qui n'est stable que pour une vitesse de rotation minimale déterminée car en dessous de cette vitesse de rotation, le taux d'actualisation de l'information angulaire par la détection discrète assurée par les capteurs Hall est trop faible et ainsi le temps mort du chemin de régulation est trop important. L'introduction d'une vitesse de rotation minimale améliore également les caractéristiques dynamiques ainsi que la durée de vie du module de pompe à haute pression.

Il est en outre avantageux que le non dépassement vers le bas soit réalisé par un régulateur de décrochage combinant les grandeurs de réglage d'un régulateur de pression et d'un régulateur de vitesse de rotation.

Un régulateur de décrochage présente l'avantage vis-à-vis d'une régulation de vitesse de rotation subordonnée à un circuit de régu- lation de pression de ne pas détériorer les caractéristiques dynamiques du circuit de régulation de pression.

La vitesse de rotation minimale est de préférence prédéfinie pour se situer en dessous de la vitesse de rotation correspondant au débit nul de la pompe.

Un développement préférentiel d'un dispositif selon l'invention se caractérise par un moteur électrique constitué par un moteur à courant continu sans collecteur dont la commutation est assurée à partir des signaux d'un montage de capteurs Hall et de pôles d'aimants, générateurs, dont le nombre de pôles est double de celui nécessaire à la commutation.

Cette réalisation permet d'avoir une dynamique très élevée dans la saisie de la position aux faibles vitesses de rotation ce qui améliore la précision de la régulation sans capteur de pression aux faibles vitesses de rotation de la pompe à haute pression.

Du point de vue du développement du dispositif il est avantageux que celui-ci commande ou exécute le procédé tel que défini ci-dessus.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma d'un système d'injection directe d'essence d'un moteur à combustion interne, la figure 2 est une vue en coupe d'une pompe à haute pression de carburant et de son moteur, la figure 3 montre schématiquement un circuit de régulation pour ré- guler la pression dans l'accumulateur à haute pression de carburant avec un système d'observation en technique de régulation fournissant une valeur réelle modélisée, - la figure 4 montre schématiquement la structure du système d'observation, et la figure 5 montre une réalisation du circuit de régulation avec un élément de décrochage.

Description de modes de réalisation

La figure 1 montre l'ensemble d'un système d'injection directe d'essence pour un moteur à combustion interne portant la référence 10. Le système d'injection directe d'essence 10 comprend un accumulateur de carburant à haute pression 2 dans lequel on veut régler une pression d'injection p_rampe égale à une pression de consigne p_cons. Des injecteurs 14, 16, 18, 20 injectent le carburant de l'accumulateur à haute pression 12 dans les chambres de combustion d'un moteur à combustion interne. Les injecteur 14, 16, 18, 20 sont commandés par un appareil de commande 22.

Pour établir et maintenir la pression d'injection dans l'accumulateur à haute pression 12 on utilise un module de pompe à haute pression 24 comprenant une pompe à haute pression 26 et un mo- teur électrique 28 entraînant la pompe à haute pression 26 ainsi qu'une électronique de commande 30. La pompe à haute pression 26 élève la pression du carburant 32 fourni à partir d'un réservoir 34 par un module 36 intégré dans le réservoir fournissant le carburant)à basse pression.

Cette pression est en général inférieure à 10 bars. Elle est ensuite relevée à la pression d'injection p_cons qui correspond à une plage comprise à plus de 10 bars jusqu'à plus de 100 bars. Pour cela, le module 36 du ré- servoir comprend une pompe basse pression 38 entraînée par un moteur électrique 40. Entre la pompe basse pression 38 et la pompe haute pres- sion 26 il y a un filtre à carburant 42 installé dans le module de réservoir 36.

Selon l'état de la technique, un capteur de pression 44 saisit la pression dans l'accumulateur à haute pression 12 et fournit un si- gnal correspondant à. l'appareil de commande 22 du moteur. Pour une pression trop forte, l'appareil de commande du moteur 22 ouvre, dans les systèmes connus, une soupape de commande de pression ou une soupape de limitation de pression 46 communiquant avec l'accumulateur à haute pression 12 du côté basse pression du système d'injection directe io d'essence 20, par exemple du réservoir d'alimentation 34 pour déclencher ainsi une diminution de pression.

Dans le cadre de l'invention présenté ci-après on supprime au moins le capteur de pression 44 et on modélise la valeur réelle de la pression dans l'accumulateur à haute pression 12 à l'aide d'un système d'observation. L'appareil de commande 22 fournit une valeur de consigne pour la régulation de la pression dans l'accumulateur à haute pression 12. La régulation s'effectue suivant la répartition de la charge de calcul soit dans l'appareil de commande 22 soit dans l'électronique de commande 30 du module de pompe à haute pression 24.

Avant de décrire plus en détail l'exemple de réalisation de l'invention on donnera tout d'abord en référence à la figure 2 des informations plus précises concernant l'unité de pompe à haute pression 24, la pompe à haute pression 26, le moteur électrique 28 et une électronique de commande 30 réunis de préférence sous la forme d'un seul ensemble de construction.

La pompe à haute pression 26 est par exemple réalisée sous la forme d'une pompe à pistons radiaux ayant au moins un et de préférence trois volumes de pompe 48 recevant un ou plusieurs éléments de pompe 50 formés d'un ou plusieurs pistons radiaux 52 mobiles mais étanches. Chaque volume de pompe 48 est relié par une soupape d'entrée basse pression 54 à la sortie basse pression du module 36 intégré dans le réservoir et par une soupape de sortie à haute pression 56 avec l'accumulateur à haute pression 12 par une liaison hydraulique.

La pompe peut être constituée par exemple par une pompe à trois cylindres et pistons radiaux ayant un débit volumique de 0,33 cm3/rotation, alimentant une rampe 12 d'un volume de 70 cm3. Chaque pompe à pistons radiaux 52 est commandée par un arbre à ex- centrique 58 solidaire en rotation du rotor 60 du moteur électrique 28 assurant l'entraînement.

Le moteur électrique 28 est de préférence un moteur à courant continu sans collecteur. Les moteurs à courant continu sans collec- teur (ou sans balai) sont des moteurs connus en soi. Ces moteurs se caractérisent par des bobines de stator fixes 62, 64 et d'un rotor 60 rota-tif, comportant des aimants permanents 66, 68. Les bobines de stator 62, 64 sont commutées périodiquement par des commutateurs électroniques pour ne jamais atteindre une position d'équilibre et être entraînées en ro- tation de manière permanente par un couple. Le rotor 60 fournit les signaux commandant les commutateurs assurant cette commutation.

Comme source de signaux on utilise par exemple des capteurs Hall 70 installés sur le stator fixe 72 et coopérant avec des pôles magnétiques générateurs 73 portés solidairement en rotation par le rotor 60. En fonction du signal fourni par les capteurs Hall 70, on actionne périodiquement les commutateurs pour réaliser la commutation de façon que les bornes 74, 76 des bobines de stator 62, 64 soient reliées alternativement à un pôle positif ou à un pôle négatif d'une source de tension continue à tension variable mais signe algébrique fixe. La commutation du commutateur se fait de même que la commande de la tension de sortie de la source de tension par l'électronique de commande 28 et/ou par l'appareil de commande 30. La pompe à haute pression 26, le moteur électrique 28 et l'électronique de commande 30 sont de préférence logés dans un boîtier commun 78 pour constituer une unité constructive.

La figure 3 montre le circuit de régulation d'une régulation de pression sans utiliser de capteur de pression. Suivant la commande du moteur électrique 28, la pompe à haute pression 26 assure un débit plus ou moins important vers l'accumulateur à haute pression 12. La quantité de carburant (quantité positive ou négative) qui arrive finalement dans le réservoir à haute pression 12 est la somme du débit d'alimentation fourni par la pompe 26 et du débit de carburant prélevé par les injecteurs 14, 16, 18, 20. La figure 3 montre la formation de cette somme ou de ce bilan par la combinaison 82.

Pour copier la pression réelle dans l'accumulateur à haute pression 12 on réunit les grandeurs du chemin de régulation 84 par une saisie de valeur de mesure 86 donnant un vecteur y que l'on fournit à un système d'observation 88. Dans l'exemple de la figure 3, il s'agit de ma- nière préférentielle du courant i_moteur traversant le moteur électrique 28 et de l'angle de rotation cf) du rotor 60. A partir de ces grandeurs, le système d'observation 88 forme une valeur réelle modélisée p_B de la valeur réelle de la pression dans l'accumulateur à haute pression 12. La valeur réelle modélisée p_B est retranchée dans l'élément de combinaison 90 de la valeur de consigne p_cons. La déviation de régulation qui résulte de cette soustraction, à savoir p_cons p_B, est fournie au régulateur 90. Celui-ci règle ainsi la tension u_moteur appliquée aux enroulements 62, 64 du stator 72 comme grandeur de réglage pour assurer la régulation de pression.

La figure 4 montre un système d'observation 88 connu en soi en technique de régulation pour expliciter les expressions utilisées dans la présente description.

Un système d'observation 88 en tant que tel, connu des spécialistes de la régulation, est par exemple décrit dans le document Otto Fôllinger, Regelungstechnik, 8e édition, ISBN 3-7785-2336-8, pages 501 et suivantes.

Le système d'observation 88 modélise par calcul le chemin de régulation 84. Pour cela, le modèle de calcul reçoit le vecteur d'entrée u(t) du chemin de régulation 84. Ce vecteur d'entrée u(t) représente toutes les influences agissant sur le système. Il peut s'agir soit de grandeurs de réglage mais aussi de grandeurs perturbatrices. Le chemin de régulation 84 est un système dynamique possédant un vecteur d'entrée u(t). Le vecteur de sortie y(t) est formé par les grandeurs du système dont l'évolution dans le temps est intéressante.

Le vecteur d'état x est le vecteur des grandeurs qui fixe le comportement du système pour un vecteur d'entrée u(t) donné. Dans certaines conditions, la variation des grandeurs d'état est combinée à leur valeur instantanée par une équation différentielle linéaire du premier ordre: dx/dt = A * x + B * u. La valeur initiale du vecteur d'état x est repré- sentée par le vecteur x0.

Le vecteur d'état x donne par un procédé de mesure C 92 le vecteur de mesure y. On détermine une valeur évaluée yB(t) du vecteur y des grandeurs de mesure dans le système d'observation 88 en formant un modèle 94, 96 du chemin de régulation 84 y compris du procédé de me- sure 92 et en retranchant dans un élément de combinaison 98 à partir du vecteur de mesure effectif y(t) du chemin de régulation 88. La différence y - yB est utilisée par une matrice de réaction L 100 pour corriger le mo- dèle 96; la correction peut se faire par exemple par un décalage additif selon la formule r = L * (y - yB). Par un choix approprié de la matrice de réaction L 100 on aura pour le modèle 96 une valeur évaluée du vecteur d'état xB qui se stabilise sur le vecteur d'état effectif x du chemin 84. Le modèle 96 correspond alors au chemin 84. A l'état stationnaire, le modèle 96, 98 fournit un vecteur de mesure modélisé yB qui correspond au vecteur de mesure effectif y(t) avec une précision suffisante.

Pour déterminer la matrice L 100 on suppose que le système d'état doit être reconstruit après une perturbation initiale. L 100 peut se déterminer par la prédéfinition des valeurs propres; cette prédéfi- nition des valeurs propres se fait directement par une prédéfinition polaire ou indirectement par une projection de Riccati. Pour les détails on se reportera au document Fêllinger évoqué ci-dessus.

En variante à une matrice de correction L 100 obtenue par prédéfinition polaire ou par un projet Riccati on peut également utiliser un filtre Kalman pour la réaction. Il est connu qu'un filtre Kalman correspond à la même équation différentielle d'état qu'un système d'observation Luenberger (Fêllinger, page 512). La différence entre l'observateur Luenberger et le filtre Kalman réside uniquement dans la détermination de la matrice L 100. Alors que pour un observateur Luenberger on calcule par exemple avec une prédéfinition polaire, dans le cas du filtre Kalman, on optimise une mesure de qualité quadratique.

La figure 4 montre uniquement un système d'observation 88 qui copie le comportement du chemin de régulation 84. Ce n'est que la figure 5 qui montre une intervention du système d'observation 88 dans le chemin de régulation 84; celle-ci montre un exemple de réalisation du procédé de l'invention avec un circuit de régulation 102 pour assurer la régulation de la pression dans l'accumulateur de carburant à haute pression 12 sans utiliser de capteur de pression.

Le circuit de régulation 102 selon la figure 5 comporte un bloc 104 représentant un régulateur de pression ayant une entrée de va- leur de consigne 106 et une entrée de valeur réelle 108. A partir de ces grandeurs, le régulateur de pression 104 forme une grandeur de régulation p_régul transmise par la sortie 110 à un bloc 112. Le bloc forme à partir de cette grandeur une tension de réglage u_moteur du moteur électrique 26. La valeur de consigne p_cons est par exemple extraite d'une cellule de mémoire 114 de l'appareil de commande 22 ou de l'électronique de commande 30. Sous l'influence de la tension de réglage u_moteur et du couple appliqué m_charge on obtient une vitesse angulaire correspon- dante co et un courant moteur correspondant i_moteur dans les bobines de stator 62, 64 du moteur électrique 26. La valeur du couple appliqué m_charge dépend principalement de la vitesse angulaire w et du débit Q de la pompe à haute pression 26 servant à maintenir la pression de consi- gne dans l'accumulateur à haute pression 12. La vitesse angulaire co est détectée par des capteurs Hall 70.

Une pression p_réel égale à p_rampe s'établit dans l'accumulateur à haute pression 12. Cette pression est définie principale-ment par le bilan de la quantité de carburant prélevée par les injecteurs 14, 16, 18, 20 ou une soupape de commande de pression 46 et de la quantité de carburant fournie par la pompe à haute pression 26. Pour une alimentation correspondant à une somme positive, la pression augmente; si l'alimentation est une somme négative, la pression diminue. La pression p_rampe définit une résistance contre laquelle la pompe 26 doit débiter; cela influence ainsi le couple nécessaire à l'alimentation et qui est appliqué comme couple de charge m_charge au moteur électrique 28. Cette réaction est représentée par la flèche 110 à la figure 5.

Le système d'observation 88 forme une valeur évaluée p_B de la pression dans l'accumulateur à haute pression en tenant compte du courant du moteur i_moteur comme exemple d'une grandeur électrique du moteur électrique 26. Cette valeur évaluée p_B est fournie à l'entrée 108 du régulateur de pression 104. Le circuit de régulation 102 est ainsi fer-mé.

Le régulateur de pression 104 est de préférence réalisé sous la forme d'un régulateur PI (régulateur proportionnel-intégral) avec des paramètres de régulation différents pour augmenter la pression et pour diminuer la pression. On augmente la pression par une commande appropriée du moteur électrique 26. On peut diminuer la pression par une sou-pape de commande de pression 46 prévue en option mais aussi par au moins l'un des injecteurs 14, 16, 18, 20.

Pour améliorer la dynamique de l'opération de régulation on utilise de préférence une commande préalable. Pour cela, on prélève dans un champ de caractéristiques, une valeur de base d'une grandeur de réglage, qui à l'état stationnaire devrait être fournie par le moteur électrique 26 à l'entraînement de la pompe à haute pression et qui correspond au point de fonctionnement défini par la vitesse de rotation et le couple appliqué au moteur à combustion interne. Cette grandeur de réglage est additionnée à la grandeur de réglage du régulateur de pression.

En résumé, la pression réelle p_rampe dans l'accumulateur à haute pression 12 est copiée par un système d'observation 88 qui utilise au moins une grandeur électrique du moteur électrique 28 pour la copie ou simulation. Dans la réalisation de l'invention selon la figure 5 on utilise comme grandeur électrique le courant i_moteur passant dans un ou plu-sieurs enroulements de stator 62, 64 comme grandeur d'entrée pour modéliser la pression.

Pour mesurer le courant dans le moteur L moteur on me-sure de préférence les courants correspondant à deux phases. Cela permet de calculer à la fois le couple moteur fourni par le moteur à courant continu 28 sans collecteur et aussi le courant total du moteur 28 nécessaire pour limiter le courant.

L'utilisation d'algorithmes avec des calculs intensifs (filtre de Kalman étendu) permet de réduire les capteurs pour mesurer le cou-15 rant.

Pour déterminer la matrice de réaction L 100 on minimise de préférence la valeur limite de la mesure quadratique de qualité (x - xB) * (x - xB)T pour des durées importantes.

Par des matrices de pondération on peut tenir compte de l'influence du bruit systématique (variations et paramètres, tolérances, etc...) ainsi que du bruit de mesure (influences perturbatrices, inconstance des capteurs, etc...).

De préférence à côté du courant du moteur i_moteur on utilise également l'angle cp du rotor comme meilleur composant du vecteur de mesure y. La mesure de l'angle du rotor se fait de préférence par les trois capteurs Hall qui sont en général prévus et commandent la commutation du moteur à courant continu sans collecteur 26. La figure 5 montre l'obtention de l'angle de rotor cp à partir des signaux des capteurs Hall 70 par le bloc 116.

Les grandeurs d'état caractéristiques du système sont le couple moteur appliqué à la pompe à haute pression 26 comme couple de charge m_charge du moteur électrique 28, la vitesse angulaire co de la pompe à haute pression 26 et la pression p_rampe dans l'accumulateur à haute pression 12.

La vitesse angulaire co peut se définir par l'exploitation des signaux des capteurs Hall en mesurant le temps écoulé entre deux impulsions. Cette exploitation ne donne toutefois qu'une valeur retardée dans le temps de la vitesse angulaire moyenne dans cette période; cette valeur n'est correcte que si le système est dans un état stationnaire mais il ne peut servir à l'observation de variations systématiques rapides. Cet inconvénient peut être éliminé par l'introduction de la grandeur d'état supplémentaire de l'angle de rotor (p: cet angle peut être mesuré correctement à des instants discrets.

Pour calculer l'observateur on applique un système linéaire: de manière détaillée on suppose que l'entraînement électrique est fait par un moteur à courant continu ayant des caractéristiques appropriées (constante de moteur, moment d'inertie massique, etc...) et un étage de puissance du moteur convertit le signal de commande de manière linéaire en une tension de commande u_moteur appliquée au moteur électrique 28.

Pour la pompe à haute pression 26 on suppose qu'il y a une relation linéaire entre la vitesse angulaire w et le débit Q. Comme le système d'observation 88 est réalisé sous la forme d'un système de détection (filtre Kalman discret) les grandeurs d'entrée passent par des filtres anti-crénelage 118, 120. Le circuit de régulation 102 n'est stable qu'audessus d'une certaine vitesse de rotation minimale car en dessous de cette vitesse de rotation le taux d'actualisation de l'information angulaire par la détection discrète réalisée par les capteurs Hall 70 est trop faible et le temps mort du chemin de régulation 102 est trop grand. C'est pourquoi on introduit de préférence une vitesse de rotation minimale. L'introduction de cette vitesse de rotation minimale améliore également les propriétés dynamiques ainsi que la durée de vie du module de pompe à haute pression 24.

Dans le cas d'une diminution de pression par la soupape de commande de pression 46, on peut fixer la vitesse de rotation minimale à un niveau relativement élevé. Le carburant fourni en excédent est alors évacué le cas échéant par la soupape de commande de pression 46. Dans le cas d'une diminution de pression par les soupapes d'injection 14, 16, 18, 20, il faut que la vitesse de rotation minimale se situe en dessous de la valeur correspondant au débit nul de la pompe à haute pression 26.

Les paramètres de régulation doivent être adaptés à la vitesse de rotation minimale choisie. Toutefois, une faible vitesse de rotation présente également des inconvénients pour la dynamique du système. Le temps mort de la régulation et l'inertie du système sont augmentés.

Pour remédier à ces inconvénients il est préférable d'adapter la mesure angulaire. Pour obtenir la dynamique voulue de la régulation de pression avec la vitesse de rotation minimale sélectionnée il faut augmenter d'un facteur deux le taux d'actualisation de l'information angulaire.

Cela se fait en pratique dans le cas du module de la pompe à haute pression 24 à l'aide d'un aimant générateur 73 ayant un nombre double de pôles. Pour commuter le moteur à courant continu 26 sans balai on exploite ainsi seulement chaque seconde information angulaire.

De manière détaillée on peut réaliser un non dépassement d'une vitesse de rotation minimale par un bloc 112 réalisé comme régulateur de décrochage. Une régulation de vitesse de rotation commandée par le circuit de régulation de pression 102 n'aboutit pas au résultat car on ne dispose alors que de l'information de la vitesse de rotation du système de capteurs Hall (voir ci-dessus) et ainsi on détériorerait les caractéristiques du circuit de régulation de pression 102.

Le régulateur de vitesse de rotation reçoit une valeur de consigne d'une cellule de mémoire 124 et l'information de vitesse de rotation descapteurs Hall 70. Selon un développement préférentiel, le régulateur de décrochage 112 réunit les grandeurs de réglage du régulateur de pression 104 et d'un régulateur de vitesse de rotation 120 pour former une grandeur de réglage. La valeur respectivement la plus grande est alors choisie pour la suite de la commande.

Le régulateur de vitesse de rotation 112 agit ainsi seule-ment dans une direction comme limiteur. Pour des conditions de dynamique plus faibles, l'information de la vitesse de rotation du système de capteurs Hall est suffisante.

Dans le cas du concept présenté d'une régulation de la pression sans capteur de pression dans un accumulateur à haute pression 12 d'un système d'injection directe d'essence 10 d'un moteur à combustion interne on peut par exemple utiliser une rampe commune d'une capacité de 70 cm3 alimentée par une pompe à pistons radiaux à trois cylindres et volume de transfert de 0,33 cm3/t avec un moteur à courant continu sans collecteur, triphasé. La saisie de l'angle du rotor se fait à l'aide d'aimants générateurs 73 à six pôles et trois capteurs Hall numériques 70 fournissant ainsi 18 valeurs de position par rotation mécanique.

Dans le cas de la régulation présentée ci-dessus, la pression réelle suit la pression de consigne avec un retard inférieur à 150 millisecondes. Les excursions de pression vers le haut et vers le bas de la limite représentent au maximum 10 %.

De manière préférentielle, on mesure deux des trois courants de phase. La mesure d'intensité supplémentaire nécessaire par comparaison avec une mesure simple du courant total peut être remplacée par du calcul, par exemple en utilisant un observateur binaire et/ou un filtre Kalman étendu.

L'observateur fonctionne de préférence suivant une trame de temps de 1 ms. Les moyens de calcul supplémentaires pour l'électronique de commande dans le module de la pompe à haute pression 24 sont très réduits.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1 ) Procédé de régulation de la pression d'injection d'un accumulateur à haute pression (12) d'un système d'injection directe d'essence (10) selon lequel une pompe à haute pression (26), alimente l'accumulateur à haute pression (12) en carburant (32), caractérisé en ce que la pompe à carburant à haute pression (26) est entraînée électriquement par un moteur électrique (28) et un système d'observation (88) de technique de régulation fournit la valeur réelle de la pression, un vecteur de mesure du système d'observation (88) traitant au moins une grandeur électrique du moteur électrique (28) comme grandeur d'entrée.

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vecteur de mesure comporte au moins une intensité de courant traversant le moteur électrique (28) et une autre grandeur de mesure.

3 ) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'autre grandeur de mesure est la position de l'angle de rotation du moteur électrique (28).

4 ) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la position de l'angle de rotation est saisie par au moins trois capteurs Hall (70).

5 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'observation (88) est réalisé sous la forme d'un filtre Kalman.

6 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur électrique (28) tourne à une vitesse de rotation qui ne dépasse 35 pas vers le bas une vitesse de rotation minimale.

7 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le non dépassement vers le bas est assuré par un régulateur de décrochage (112) combinant les grandeurs de réglage d'un régulateur de pression (104) et d'un régulateur de vitesse de rotation (122).

8 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la vitesse de rotation minimale est prédéfinie pour être en dessous de la vitesse de rotation de débit nul de la pompe à haute pression (26).

9 ) Dispositif de régulation de la pression d'injection d'un accumulateur à haute pression (12) d'un système d'injection directe d'essence (10) selon lequel l'accumulateur à haute pression (12) est alimenté en carburant (32) par une pompe à haute pression (26), caractérisé par un moteur électrique (28) entraînant la pompe à haute pression (26) et un système d'observation de technique de régulation (88) fournissant une valeur réelle de la pression, un vecteur de mesure du système d'observation (88) traitant au moins une grandeur électrique du moteur électrique (26) comme grandeur d'entrée.

10 ) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moteur électrique (28) est un moteur à courant continu sans collecteur et sa commutation est commandée à partir des signaux d'un montage de capteurs Hall (70) et de pôles d'aimants générateurs (73) et le nombre des pôles d'aimants générateurs (73) est le double de celui nécessaire à la commutation.

11 ) Dispositif selon les revendications 9 ou 10, 30 caractérisé en ce que le dispositif met en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 2 à 8.