FR2861806A1 - Systeme de commande d'injection d'un moteur a combustion interne - Google Patents
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Abstract
Ce système de commande d'injection d'un moteur (1) comprend des moyens pour déterminer une condition d'apprentissage de la quantité d'injection, des moyens de commande pour qu'un injecteur (5) effectue une injection dans un cylindre pour exécuter l'opération d'apprentissage, des moyens recevant la vitesse de rotation du moteur (1) détectée par un capteur (18) et mesurant une fluctuation de la vitesse de rotation du moteur produite par une seule injection, les moyens de mesure recevant la vitesse de rotation détectée entre un instant où la soupape d'échappement s'ouvre et où un instant où le point mort haut du cylindre suivant est détecté, des moyens pour accroître ou réduire une quantité de commande d'injection, et des moyens pour corriger la quantité d'injection de commande.Application à la commande de moteurs diesel.
Description
SYSTEME DE COMMANDE D'INJECT]:ON D'UN MOTEUR A COMBUSTION
INTERNE
La présente invention concerne un système de commande d'injection d'un moteur à combustion interne pour effectuer une opération d'apprentissage d'une quantité d'injection.
Un certain procédé de commande (une opération d'apprentissage de la quantité d'injection) connu en tant que procédé de commande d'une quantité d'injection d'un moteur à essence ou d'un moteur diesel estime la quantité d'injection (ou le couple produit par l'injection) sur la base d'une fluctuation d'une vitesse de rotation de moteur, qui est provoquée par la combustion du carburant injecté, afin de corriger la quantité d'injection.
Un procédé de calcul connu de façon publique et décrit dans le brevet US N 4667634 ou dans la demande brevet japonais non examinée, N de publication H07-59911 calcule la fluctuation de la vitesse de rotation de moteur (une fluctuation b de la vitesse de rotation) par comparaison d'une vitesse de rotation wt au niveau d'un point mort haut (TDC), qui est détectée à un instant tl0 sur la figure 6, annexée à la présente demande, avec une vitesse de rotation wc pour un angle du vilebrequin de 90 après le point mort haut TDC (ATDC 90 CA), qui est détectée à un instant tll, comme cela est représenté par une ligne en trait plein "f" sur la figure 6. Sinon, la fluctuation â de la vitesse de rotation est: calculée par comparaison de la vitesse de rotation wc au niveau du point ATDC 90 CA avec une valeur prédéterminée. Les vitesses de rotation de moteur coa, wb, wc, wd sont mesurées respectivement aux instants t3, t8, tll et t14, auxquels l'angle du vilebrequin se situe dans la position ATDC 90 . Par exemple la vitesse de rotation coa au niveau de l'instant t3 est calculée à partir d'une période S1 s'étendant depuis un instant t2 jusqu'à un instant t4. Sur la figure 6, une période "A" correspond à une course d'admission d'un premier cylindre et à une course de compression d'un second cylindre. Une période "B" correspond à une course de compression du premier cylindre. Une période "C" correspond à une course de détente du premier cylindre et à une course de compression d'un troisième cylindre. Une période "D" correspond à une course d'échappement du premier cylindre et à une course de compression d'un quatrième cylindre. Sur la figure 6, une courbe en trait plein "a" ou une courbe représentée par une ligne formée de tirets "a'" représente une pression P1 du premier cylindre, une courbe en trait plein "b" représente le couple Ti généré par l'exécution d'une injection unique, une ligne en trait plein "c" représente le couple Tc généré par une course de compression dans un cylindre suivant, dans lequel l'injection est exécutée ensuite, une courbe en trait plein "d" représente une fluctuation Si de la vitesse de rotation w de moteur provoquée par l'injection unique sur la base de la vitesse de rotation de moteur w0 à un instant ti, une courbe en trait plein "e" représente une fluctuation Sc de la vitesse de rotation w de moteur provoquée par la course de compression dans le cylindre suivant sur la base de la vitesse de rotation w0 de moteur à l'instant ti, une courbe en trait plein "f" ou une courbe représentée par une ligne formée de tirets "f'" représente la vitesse de rotation w de moteur.
Le carburant injecté est brûlé pour générer une chaleur et la chaleur augmente la pression dans le cylindre. Par conséquent le vilebrequin tourne au moyen d'un piston et d'une bielle. De ce fait on peut estimer que le couple produit par l'injection de carburant est appliqué continûment au vilebrequin jusqu'à ce que la pression accrue dans le cylindre diminue jusqu'à un niveau obtenu dans le cas où l'injection n'est pas exécutée.
Si l'injection unique est exécutée, la pression Pl du premier cylindre est accrue à partir de la pression représentée par la courbe représentée par une ligne formée de tirets "a'" jusqu'à la pression représentée par la courbe en trait plein "a" de la figure 6. Le carburant injecté est enflammé à l'instant t10 et une soupape d'échappement s'ouvre à un instant t12. Si la vitesse de rotation w est mesurée au niveau du point ATDC 90 CA (par exemple à l'instant tll), la vitesse de rotation w est mesurée avant que le couple correspondant à une pression partielle représentée par une surface Sp2 sur la figure 6 à l'extérieur de l'accroissement de la pression du cylindre représentée par des surfaces Spi, Sp2 ne contribue à accroître la vitesse de rotation w.
C'est pourquoi, si:La vitesse de rotation wc mesurée au niveau du point ATDC 90 CA est comparée à la vitesse de rotation wt mesurée au niveau du point mort TDC, la fluctuation Si de la vitesse de rotation provoquée par l'injection ne peut pas être mesurée de façon précise. C'est parce que toute l'énergie générée par la combustion du carburant injecté n'a pas encore contribué à produire la rotation du vilebrequin. Il en résulte qu'il se pose le problème consistant en ce que la quantité du carburant réellement injectée (ou le couple Ti produit par l'injection) ne peut pas être estimée de façon précise.
En outre, la fluctuation 8 de la vitesse de rotation mesurée par le capteur de vitesse de rotation est affectée par la compression dans le cylindre suivant, dans lequel l'injection est exécutée ensuite. C'est pourquoi, seule la valeur fournie par soustraction de la fluctuation Sc de la vitesse de rotation, provoquée par la compression dans le cylindre suivant, de la fluctuation 8i de la vitesse de rotation provoquée par l'injection peut être mesurée. En réalité, la différence Sa entre la vitesse de rotation wc et la vitesse de rotation wt correspond à une valeur obtenue par soustraction de la fluctuation Sam de la vitesse de rotation, provoquée par la compression dans le cylindre suivant, de la fluctuation Sap de la vitesse de rotation, provoquée par l'injection. C'est pourquoi, même si la même injection est exécutée (ou même si la fluctuation Sap de la vitesse de rotation provoquée par l'injection est identique), les variations de la fluctuation Sam de la vitesse de rotation, provoquées par la compression dans le cylindre suivant, affectent la fluctuation Sa de la vitesse de rotation Sa à mesurer. Il en résulte que la précision d'apprentissage de la quantité d'injection s'en trouve altérée.
Même si la fluctuation Sam de la vitesse de rotation provoquée par la compression dans le cylindre suivant est ajoutée à la différence Sa entre la vitesse de rotation wc et la vitesse de rotation wt, la fluctuation Sap de la vitesse de rotation correspondant à la vitesse de rotation w lors de l'accroissement dû à l'injection est mesurée. Il en résulte que la fluctuation Si de la vitesse de rotation provoquée par l'injection ne peut pas être mesurée de façon précise.
C'est pourquoi un but de la présente invention est de fournir un système de commande d'injection d'un moteur à combustion interne apte à mesurer de façon précise une fluctuation de la vitesse de rotation du moteur provoquée par une seule injection et pour exécuter une opération d'apprentissage d'une manière très précise par élimination de l'influence d'une fluctuation de la vitesse de rotation provoquée par la compression dans un cylindre suivant.
Conformément à un aspect de la présente invention, il est prévu un système de commande d'injection d'un moteur à combustion interne, caractérisé par: des moyens de détermination pour déterminer si une 35 condition d'apprentissage pour l'exécution d'une opération d'apprentissage de la quantité d'injection est établie, des moyens de commande pour exécuter une seule injection à partir d'un injecteur dans un cylindre spécifique du moteur pour effectuer l'opération d'apprentissage de la quantité d'injection lorsque la condition d'apprentissage est établie, des moyens de mesure pour recevoir une vitesse de rotation du moteur détectée par un capteur de vitesse de rotation en tant que vitesse de rotation de moteur et pour mesurer une fluctuation de la vitesse de rotation du moteur provoquée par l'injection unique sur la base de la vitesse de rotation de moteur, les moyens de mesure recevant la vitesse de rotation de moteur détectée par le capteur de vitesse de rotation au cours d'un intervalle de temps allant d'un instant où la soupape d'échappement s'ouvre, à un instant où un point mort haut d'un cylindre suivant, dans lequel une injection est exécutée après le cylindre spécifique, est détecté, des moyens de calcul pour calculer une valeur de correction pour augmenter ou réduire une quantité d'injection de commande, qui est délivrée à l'injecteur sur la base de la fluctuation de la vitesse de rotation du moteur, et des moyens de correction pour corriger la quantité d'injection de commande par accroissement ou réduction de la quantité d'injection de commande en fonction de la valeur de correction.
La quantité d'injection de commande correspond à l'injection unique. Les moyens de mesure mesurent la fluctuation de vitesse de rotation sur la base de la vitesse de rotation de moteur.
Dans la structure indiquée ci-dessus, la vitesse de rotation de moteur détectée par le capteur de vitesse de rotation est introduite après que la pression du cylindre accrue par l'injection unique diminue pour retomber sensiblement au même niveau qu'une pression du cylindre fournie lorsque l'injection unique n'est pas exécutée, ou après que le couple généré par l'injection unique a achevé son travail. La fluctuation dje la vitesse de rotation est mesurée sur la base de la vitesse de rotation de moteur. c'est pourquoi l'augmentation de la vitesse de rotation (la fluctuation de la vitesse de rotation) provoquée par l'injection unique peut être mesurée de façon précise.
Conformément à un autre aspect de la présente invention, les moyens de mesure incluent des moyens d'estimation pour estimer une fluctuation de vitesse de rotation du moteur provoquée par une course de compression dans le cylindre suivant en tant que fluctuation de vitesse de rotation accompagnant la course de compression lorsque l'injection unique est exécutée, les moyens de mesure calculent une différence entre la vitesse de rotation fournie avant l'injection unique et la vitesse de rotation fournie après l'injection unique sur la base des vitesses de rotation de moteur détectées par le capteur de vitesse de rotation en tant que fluctuation réelle de vitesse de rotation, et les moyens de mesure mesurent la fluctuation de vitesse de rotation provoquée par l'injection unique sur la base de la fluctuation réelle de vitesse de rotation et de la fluctuation de vitesse de rotation accompagnant la course de compression.
Par exemple, une vitesse de rotation de moteur w3 est mesurée entre une phase tl (instant tl) et une phase finale de la course de détente du premier cylindre comme représenté sur la figure 6. Alors, le lieu de la vitesse de rotation de moteur, qui est obtenu automatiquement lorsque l'injection unique n'est pas exécutée, est estimé. Une vitesse de rotation w'3 sur le lieu estimé est mesurée pour le même angle du vilebrequin que l'angle du vilebrequin dans le cas où la vitesse de rotation w3 est mesurée. Une différence entre la vitesse de rotation w3 et la vitesse de rotation w'3 représente la fluctuation Si de la vitesse de rotation du moteur provoquée par l'injection unique.
Lorsque l'injection unique est exécutée, la fluctuation Sc de vitesse de rotation du moteur provoquée par la course de compression dans le cylindre suivant est estimée, et l'influence de la fluctuation de vitesse de rotation accompagnant la course de compression dans le cylindre suivant est éliminée. Il en résulte que la fluctuation Si de vitesse de rotation du moteur provoquée par l'injection unique peut être mesurée de façon plus précise.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'estimation estiment la fluctuation de la vitesse de rotation accompagnant la course de compression dans le cas où l'injection unique est exécutée sur la base de la fluctuation de la vitesse de rotation, qui est détectée par le capteur de vitesse de rotation avant que l'injection unique soit exécutée dans un état dans lequel la condition d'apprentissage est établie.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de calcul calculent une valeur de consigne de la fluctuation de la vitesse de rotation à partir de la quantité d'injection de commande correspondant à l'injection unique et calculent une différence entre la valeur de consigne et la fluctuation de vitesse de rotation mesurée par les moyens de mesure en tant qu'erreur et calculent la valeur de correction conformément à l'erreur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de calcul calculent une quantité d'injection réelle du carburant réellement injectée lors de l'injection unique sur la base de la fluctuation de vitesse de rotation du moteur mesurée par les moyens de mesure et calculent une différence entre la quantité d'injection réelle et la quantité d'injection de commande correspondant à l'injection unique en tant qu'erreur, et calculent la valeur de correction conformément à l'erreur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de calcul comparent la largeur de l'impulsion d'injection correspondant à la quantité réelle d'injection avec la largeur de l'impulsion d'injection correspondant à la quantité d'injection de commande, et calculent la valeur de correction conformément à une différence entre la largeur de l'impulsion d'injection correspondant à la quantité réelle d'injection et la largeur de l'impulsion d'injection correspondant à la quantité d'injection de commande.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la condition d'apprentissage est établie au moins lorsque le moteur est dans un état sans injection, dans lequel la quantité d'injection de commande délivrée à l'injecteur est égale à zéro ou moins.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une illustration schématique d'un système de commande d'un moteur diesel conformément à une première forme de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est un organigramme illustrant une opération d'apprentissage de la quantité d'injection, exécutée par une unité de commande électronique (ECU) du système de commande selon la première forme de réalisation; - la figure 3 est un organigramme illustrant un procédé de calcul d'une valeur proportionnelle au couple, exécuté par l'unité ECU du système de commande selon la première forme de réalisation de l'invention; - la figure 4 est un organigramme illustrant un procédé de calcul d'une valeur proportionnelle au couple, exécuté par une unité ECU d'un système de commande d'un moteur à combustion interne conformément à une seconde forme de réalisation de la présente invention; - la figure 5 est un graphique temporel représentant une opération d'apprentissage de la quantité d'injection exécutée par l'unité ECU du système de commande selon la seconde forme de réalisation de l'invention; et - la figure 6 est un graphique temporel illustrant un état de fonctionnement d'un moteur à combustion interne.
En référence à la figure 1, on y voit représenté un système de commande d'un moteur à combustion interne selon une première forme de réalisation de la présente invention. Le moteur selon la présente forme de réalisation est un moteur diesel à quatre cylindres 1 et possède un système d'injection de carburant du type à accumulation.
Comme cela est représenté sur la figure 1, le système d'injection de carburant comprend un rail commun 2, une pompe à carburant 4, des injecteurs 5 et une unité de commande électronique (ECU) 6. Le rail commun 2 accumule le carburant à haute pression. La pompe à carburant 4 met en pression le carburant, qui est prélevé à partir d'un réservoir de carburant 3, et envoie le carburant au rail commun 2. Les injecteurs 5 injectent le carburant à haute pression, qui est fourni depuis le rail commun 2, dans des cylindres (chambres de combustion la) du. moteur 1. L'unité ECU 6 commande électroniquement le système.
Le système ECU 6 règle une valeur de consigne d'une pression de rail Pc du rail commun 2 (une pression du carburant accumulé dans le rail commun 2). Le rail commun 2 accumule le carburant à haute pression, qui est fourni depuis la pompe à carburant 4, pour atteindre la valeur de consigne. Un capteur de pression 7 et un limiteur de pression 8 sont fixés au rail commun 2. Le capteur de pression 7 détecte la pression de rail Pc et délivre la pression de rail Pc à l'unité ECU 6. Le limiteur de pression 8 limite la pression de rail Pc de telle sorte que la pression de rail Pc ne dépasse pas une valeur limite supérieure prédéterminée.
La pompe à carburant 4 possède un arbre à cames 9, une pompe d'alimentation 10, un plongeur 12 et une soupape de commande de flux électromagnétique 14. L'arbre à cames 9 est entraîné et mis en rotation par le moteur 1. La pompe d'alimentation 10 est entraînée par l'arbre à came 9 et entraîne le carburant à partir du réservoir de carburant 3. Le plongeur 12 se déplace en va-et-vient dans un cylindre il en synchronisme avec la rotation de l'arbre à cames 9. La soupape de commande de flux électromagnétique 14 règle une quantité du carburant introduite à partir de la pompe d'alimentation 10 dans une chambre de mise en pression 13 prévue à l'intérieur du cylindre 11.
Dans la pompe à carburant 4, lorsque le plongeur 12 se déplace depuis un point mort haut jusqu'à un point mort bas dans le cylindre 11, une quantité du carburant évacuée par la pompe d'alimentation 10 est réglée par la soupape de commande de flux électromagnétique 14, et le carburant ouvre une soupape d'aspiration 15 et le carburant est attiré dans la chambre de mise en pression 13. Ensuite, lorsque le plongeur 2 se déplace depuis le point mort bas jusqu'au point mort haut dans le cylindre 11, le plongeur 12 met en pression le carburant dans la chambre de mise en pression 13. C'est pourquoi, le carburant ouvre une soupape de refoulement 16 à partir du côté de la chambre de mise en pression 13 et alimente sous pression le rail commun 2.
Les injecteurs 5 sont montés sur les cylindres respectifs du moteur 1 et sont raccordés au rail commun 2 par l'intermédiaire de canalisations à haute pression 17. Chaque injecteur 5 possède une soupape électromagnétique 5a, qui agit en réponse à une commande délivrée par l'unité ECU 6, et un gicleur Sb, qui injecte le carburant lorsque 11.
la soupape électromagnétique 5a est activée.
La soupape électromagnétique 5a ouvre et ferme un passage à basse pression qui part d'une chambre de pression, dans laquelle le carburant à haute pression est amené à partir du rail commun 2, vers un côté basse pression. La soupape électromagnétique 5a ouvre le passage à basse pression lorsqu'elle est activée et ferme le passage à basse pression lorsqu'elle est désactivée.
Le gicleur 5b incorpore une aiguille pour l'ouverture ou la fermeture d'un trou d'injection. La pression du carburant dans la chambre de pression sollicite l'aiguille dans une direction de fermeture de la soupape (une direction servant à fermer le trou d'injection). Si la soupape électromagnétique 5a est activée et ouvre le passage à basse pression, la pression du carburant dans la chambre de pression diminue. Par conséquent, l'aiguille se soulève dans le gicleur 5b et: ouvre le trou d'injection. Par conséquent, le gicleur 5b injecte le carburant à haute pression, qui est fourni depuis le rail commun 2, par l'intermédiaire du trou d'injection. Si la soupape électromagnétique 5a est désactivée et ferme le passage à basse pression, la pression du carburant dans la chambre de pression augmente. Ainsi, l'aiguille descend dans le gicleur 5b et ferme le trou d'injection. Ainsi l'injection est terminée.
L'unité ECU 6 est raccordée à un capteur 18 de la vitesse de rotation pour détecter une vitesse de rotation de moteur (un nombre de rotations par minute) w, un capteur de la position de l'accélérateur pour détecter une position ACCP de l'accélérateur (une charge du moteur), et le capteur de pression 7 pour détecter la pression de rail Pc. L'unité ECU 6 calcule la valeur de consigne de la pression de rail Pc du rail commun et le cadencement de l'injection et une quantité de l'injection convenant pour l'état de fonctionnement du moteur 1 sur la base de l'information mesurée par les capteurs. L'unité ECU 6 commande électroniquement la valeur 14 de commande du flux électromagnétique de la pompe à carburant. 4 et les soupapes électromagnétiques 5a des injecteurs 5 sur la base du résultat du calcul. Pour améliorer la précision d'une faible quantité d'injection comme par exemple une injection pilote exécutée avant une injection principale, l'unité ECU 6 exécute une opération d'apprentissage de la quantité d'injection, comme cela va être expliqué ci-après.
Dans l'opération d'apprentissagje de la quantité d'injection, une erreur entre une quantité d'injection de commande (une impulsion de commande d'injection) Q correspondant à l'injection pilote et une quantité du carburant réellement injectée par l'injecteur 5 (une quantité d'injection réelle) sensible à la quantité d'injection de commande Q est mesurée. Ensuite, la quantité d'injection de commande Q est corrigée conformément à l'erreur.
Ci-après, on va expliquer les étapes de traitement de l'opération d'apprentissage de la quantité d'injection exécutée par l'unité ECU 6, sur la base d'un organigramme représenté sur la figure 2.
Tout d'abord, lors de l'étape S10, une détermination est faite pour savoir si la condition d'apprentissage pour l'exécution de l'opération d'apprentissage de la quantité d'injection est établie ou non. La condition d'apprentissage est établie au moins lorsque le moteur 1 est dans un état de non injection, dans lequel la quantité d'injection de commande Q délivrée à l'injecteur 5 est égale à zéro ou moins, et une pression prédéterminée du rail est maintenue. Par exemple le moteur 1 est amené dans l'état de non injection si l'alimentation en carburant est interrompue lorsqu'une position d'un levier de changement de vitesse est modifiée ou lorsqu'un véhicule est décéléré. Si le résultat de la détermination lors de l'étape S10 est "OUI", le traitement passe à l'étape S20. Si le résultat de la détermination de l'étape S10 est "NON", le traitement est terminé.
Lors de l'étape S20, une injection unique pour l'opération d'apprentissage de la quantité d'injection est exécutée dans un cylindre spécifique du moteur 1 (par exemple dans un premier cylindre comme représenté sur la figure 6). L'injection unique est exécutée immédiatement avant le point mort haut TDC, de sorte que le carburant injecté est enflammé près du point mort haut TDC du cylindre spécifique. La quantité de carburant injectée lors de l'injection unique correspond à une quantité du carburant injectée lors d'une injection pilote.
Ensuite, lors de l'étape S30, une valeur caractéristique (une valeur proportionnelle au couple Tp) qui est proportionnelle au couple moteur (couple généré) Ti, généré par l'exécution de l'injection unique, est calculée.
Ensuite, lors de l'étape S40, une détermination est faite pour savoir si le traitement de l'étape S20 et de l'étape S30 est exécuté dans la condition d'apprentissage recherchée. Lors de l'étape S40, une détermination est faite pour savoir si la condition d'apprentissage présentée lors de l'étape S10 a été maintenue sans reprise de l'injection ni modification de la pression de rail Pc, tandis que la valeur caractéristique Tp est mesurée. Si le résultat de la détermination lors de l'étape S40 est "OUI", la procédure passe à l'étape S50. Si le résultat de la détermination lors de l'étape S40 est "NON", la procédure passe à l'étape S60.
Lors de l'étape S50, la valeur caractéristique Tp mesurée lors de l'étape S30 est mise en mémoire.
Lors de l'étape S60, la valeur caractéristique Tp mesurée lors de l'étape S30 est abandonnée et la procédure 35 est terminée.
Lors de l'étape S70, une valeur de correction C est calculée à partir de la valeur caractéristique Tp mémorisée dans la mémoire.
Lors de l'étape S80, la quantité d'injection de commande Q délivrée à l'injecteur 5 est corrigée conformément à la valeur de correction C calculée lors de l'étape S70.
Ci-après, on va expliquer, en se basant sur un organigramme représenté sur la figure 3, un procédé de calcul de la valeur caractéristique Tp exécutée lors de l'étape S30 de l'organigramme représenté sur la figure 2.
Tout d'abord, lors de l'étape S31, le signal du capteur 18 de la vitesse de rotation est introduit et la vitesse de rotation du moteur w est mesurée. Dans le cas du moteur 1 à quatre cylindres de la présente forme de réalisation, la vitesse de rotation w du moteur est mesurée quatre fois (une fois pour chaque cylindre) ou les vitesses de rotation wl, w2, w3 et w4 sont mesurées séquentiellement dans cet ordre, tandis que le vilebrequin tourne deux fois sur l'angle de 720 comme représenté par la courbe en trait plein "f" sur la figure 6.
La vitesse de rotation w du moteur est mesurée pendant une période de mesure S2 s'étendant depuis un instant t5, où la soupape d'échappement s'ouvre, jusqu'à un instant t7 où le point mort haut TDC du cylindre suivant est détecté, comme cela est représenté sur la figure 6. La vitesse de rotation mesurée pendant la période de mesure F2 est définie comme étant la vitesse de rotation w du moteur du cylindre spécifique. L'angle d'ouverture de soupape du vilebrequin pour l'ouverture de la soupape d'échappement est réglé sur la valeur ATDC 1:30 CA.
Les vitesses de rotation wl, w2, w3, w4 du moteur sont mesurées respectivement aux instants t6, t9, t13, t15 représentés sur la figure 6. Par exemple, la vitesse de rotation wl du moteur à un instant t.6 est calculée à partir de la période s'étendant de l'instant t5 d'ouverture de soupape de la soupape d'échappement jusqu'à l'instant t7 où le point mort haut TDC du cylindre suivant est détecté.
Lors de l'étape S32, les fluctuations Si de la vitesse de rotation des cylindres respectifs sont calculées après que l'injection unique a été exécutée, et ensuite une moyenne Sx des fluctuations Si de la vitesse de rotation de tous les cylindres est calculée.
Une différence entre une vitesse de rotation estimée w' du moteur dans le cas où l'injection unique n'est pas exécutée, et la vitesse de rotation w du moteur (détectée par le capteur 18 de la vitesse de rotation) qui est accrue sous l'effet de l'exécution de l'injection unique, est calculée en tant que fluctuation Si de la vitesse de rotation. Par exemple, sur la figure 6, une différence entre la vitesse de rotation w3 et une vitesse de rotation estimée w'3 est calculée en tant que fluctuation 81 de la vitesse de rotation à l'instant situé juste après l'injection unique. La courbe "f'" représentée par une ligne formée de tirets sur la figure 6 représente la vitesse de rotation estimée w du moteur dans le cas où l'injection unique n'est pas exécutée.
Lors de l'étape S33, la valeur Tp proportionnelle au couple est calculée par multiplication de la moyenne 8x calculée lors de l'étape S32 par une vitesse de rotation wt du moteur à l'instant où l'injection unique est exécutée. La valeur Tp proportionnelle au couple est proportionnelle au couple Ti du moteur 1 produit par l'injection unique. De façon plusspécifique, le couple Ti généré par le moteur 1 est calculé sur la base d'une équation suivante (1). C'est pourquoi la valeur Tp proportionnelle au couple, qui est le produit de la moyenne 8x de la vitesse de rotation wt, est proportionnelle au couple Ti. Dans l'équation (1), K représente un facteur de proportionnalité.
Ti = K.Bx.wt (1) Dans la présente forme de réalisation, la vitesse de rotation w du moteur est mesurée pendant la période de mesure allant de l'instant où la soupape d'échappement s'ouvre (par exemple un instant t12) jusqu'à l'instant où le temps mort TDC du cylindre suivant est détecté. C'est pourquoi la vitesse de rotation w3 du moteur à l'instant situé juste après l'injection unique est mesurée après que la pression Pl du cylindre accrue par l'injection unique comme représenté par la courbe en trait plein "a" diminue pour tomber sensiblement au même niveau que la pression Pl du cylindre, fournie lorsque l'injection unique n'est pas exécutée, comme cela est représenté par la courbe "a'" représentée par une ligne formée de tirets sur la figure 6.
De façon plus spécifique, la vitesse de rotation w3 du moteur est mesurée après l'Instant t12, auquel tout le couple Ti généré par l'accroissement de la pression dans le cylindre provoqué par l'injection unique comme représenté par les zones Spi, Sp2, est converti en accroissement de la vitesse de rotation w. Il en résulte que la fluctuation 81 de la vitesse de rotation représentée sur la figure 6 ou l'accroissement de la vitesse de rotation w correspondant au couple Ti, qui est généré par l'injection unique, peut être mesurée de façon précise.
Ci-après, on va expliquer de façon détaillée un procédé de calcul de la fluctuation 8i de la vitesse de rotation lors de l'étape S32 de l'organigramme représenté sur la figure 3.
La fluctuation 8i de la vitesse de rotation (par exemple la fluctuation 8i représentée sur la figure 6) ne peut pas être mesurée directement par le capteur 18 de la vitesse de rotation. Seule une différence 8n entre la vitesse de rotation w2 et la vitesse de rotation w3 peut être mesurée, par exemple. Cependant, la différence 8n est affectée par une fluctuation 8c de la vitesse de rotation (6'm) provoquée par la course de compression dans le cylindre suivant (le troisième cylindre sur la figure 6), en plus de la fluctuation Si de la vitesse de rotation provoquée par l'injection. C'est pourquoi la fluctuation 6'm de la vitesse de rotation provoquée par la course de compression dans le cylindre suivant est estimée et est ajoutée à la différence Sn entre les vitesses de rotation w2, w3, qui sont mesurées par le capteur 18 de la vitesse de rotation avant et après l'injection unique. C'est pourquoi la fluctuation 51 (5i) de la vitesse de rotation provoquée par l'injection seule peut être calculée.
La vitesse de rotation w'3 dans le cas où l'injection unique n'est pas exécutée peut être estimée à partir de la fluctuation 6'm de la vitesse de rotation, provoquée par la course de compression, et à partir de la vitesse de rotation 0)2 représentée sur:La figure 6. C'est pourquoi, une différence entre la vitesse de rotation estimée w' dans le cas où l'injection unique n'est pas exécutée et la vitesse de rotation w du moteur, mesurée par le capteur 18 de la vitesse de rotation, peut être calculée en tant que fluctuation Si de la vitesse de rotation de l'étape S32.
La fluctuation 6'm de la vitesse de rotation, provoquée par la course de compression dans le cylindre suivant, peut être aisément. estimée à partir de la fluctuation Sc de la vitesse de rotation obtenue lorsque le moteur 1 est dans l'état de non injection où lorsque la condition d'apprentissage est établie. De façon plus spécifique, lorsque le moteur 1 est dans l'état de non injection, la fluctuation Sc de la vitesse de rotation accompagnant la course de compression dans le cylindre suivant diminue d'une manière sensiblement uniforme comme cela est représenté par la courbe en trait plein "e" sur la figure 6. C'est pourquoi une différence Sm entre les vitesses de rotation wl, w2 du moteur, mesurées avant l'injection unique, est calculée dans la condition dans laquelle la condition d'apprentissage est établie, et la fluctuation 6'm de la vitesse de rotation accompagnant la course de compression dans le cylindre suivant est estimée à partir de la différence 6m.
Par conséquent l'influence de la fluctuation Sc de la vitesse de rotation provoquée par la compression dans le cylindre suivant peut être éliminée. 11 en résulte que l'opération d'apprentissage de la quantité d'injection peut être exécutée d'une manière très précise.
Lors de l'étape S70 de l'organigramme représenté sur la figure 2, la valeur de correction C peut être calculée par estimation de la quantité d'injection réelle à partir du couple Ti produit du moteur 1, qui est calculé à partir de la valeur Tp proportionnelle au couple, et par calcul d'une différence entre la quantité d'injection réelle et la quantité d'injection de commande Q correspondant à l'injection unique. Sinon la valeur de correction C peut être calculée sur la base d'une différence entre la fluctuation 6i de la vitesse de rotation générée par l'injection unique et une valeur de consigne de la fluctuation Si de la vitesse de rotation. La valeur de consigne de la fluctuation Si de la vitesse de rotation peut être mémorisée à l'avance sur une carte conformément à la quantité d'injection de commande Q. Sinon, la valeur de correction C peut être calculée sur la base d'une différence entre la largeur de l'impulsion d'injection correspondant à la quantité réelle d'injection de l'injection unique et la largeur de l'impulsion d'injection correspondant à la quantité d'injection de commande Q. Ci-après on va expliquer, en référence aux figures 4 et 5, un procédé de calcul de la valeur proportionnelle au couple (la valeur caractéristique) Tp, exécuté par une unité ECU 6 conformément à une seconde forme de réalisation de la présente invention.
Tout d'abord, lors de:l'étape S31. d'un organigramme représenté sur la figure 4, le signal du capteur 18 de la vitesse de rotation est introduit et la vitesse de rotation w du moteur est mesurée. La vitesse de rotation w du moteur est mesurée pendant un intervalle de temps s'étendant de l'instant où la soupape d'échappement s'ouvre, jusqu'à l'instant où le point mort TDC du cylindre suivant est détecté, comme dans la première forme de réalisation.
Ensuite, lors de l'étape S34, une différence Aw des vitesses de rotation est calculée pour chaque cylindre à partir des vitesses de rotation w du moteur, qui sont mesurées respectivement avant et après l'injection unique.
Dans le cas du troisième cylindre, une différence Aw3 entre la vitesse de rotation w3(i) et la vitesse de rotation suivante w3(i+l) est calculée comme représenté sur la figure 5. L'injection unique est exécutée à un instant "A" sur la figure 5.
Ensuite, lors de l'étape S35, les accroissements 81, 82, 83, 84 de la vitesse de rotation des cylindres respectifs, qui sont provoqués par l'injection unique, sont calculés et une moyenne 8x des accroissements 81, 82, 83, 84 de la vitesse de rotation est calculée. Une différence entre la différence Aw des vitesses de rotation calculée lors de l'étape S34, et une différence estimée Aw des vitesses de rotation dans le cas où l'injection unique n'est pas exécutée, est calculée en tant qu'accroissement 8 de la vitesse de rotation. La différence Aw des vitesses de rotation décroît de façon monotone lorsque l'injection unique n'est pas exécutée, comme cela est représenté par une courbe "c'" représentée par une ligne formée de tirets sur la figure 5. C'est pourquoi la différence Aw des vitesses de rotation dans le cas où l'injection n'est pas exécutée, peut être aisément estimée à partir de la différence Aw des vitesses de rotation obtenue avant l'injection unique, ou à partir des différences Ow des vitesses de rotation, obtenues avant et après l'injection unique.
Ensuite, lors de l'étape S36, la valeur Tp proportionnelle au couple est calculée par multiplication de la moyenne 8x calculée lors de l'étape S35 par la vitesse de rotation wt du moteur (w4(i) dans la présente forme de réalisation) au moment où l'injection unique est exécutée. La valeur Tp proportionnelle au couple est proportionnelle au couple Ti du moteur 1 générée par l'injection unique.
On va indiquer ci-après des variantes.
Dans la première forme de réalisation, l'opération d'apprentissage de la quantité d'injection de l'injection pilote est exécutée. Sinon, la présente invention peut être appliquée à une opération d'apprentissage de la quantité d'injection de n'importe laquelle des injections indiquées ciaprès: une injection normale (une injection exécutée seulement une fois lors d'une course de combustion du cylindre) sans l'injection pilote, une injection principale exécutée après l'injection pilote et une injection ultérieure effectuée après l'injection principale.
Dans la première forme de réalisation, la moyenne 8x des fluctuations 81, 82, 83, 84 de la vitesse de rotation calculées pour chaque cylindre est utilisée de manière à calculer la valeur Tp proportionnelle au couple. A la place de la moyenne 8x, la fluctuation 8i de la vitesse de rotation calculée dans un cylindre peut être utilisée pour le calcul de la valeur Tp proportionnelle au couple. De façon analogue, dans la seconde forme de réalisation, l'accroissement 8 de la vitesse de rotation calculé dans un cylindre peut être utilisé pour le calcul de la valeur Tp proportionnelle au couple, à la place de la moyenne 8x des accroissements 81-84 de la vitesse de rotation.
La présente invention peut être appliquée à un système d'injection de carburant comportant une pompe d'injection de carburant de type à distribution, qui inclut une soupape électromagnétique de débordement, en plus du système d'injection de carburant du type à accumulation (du type à rail commun).
La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et peut être mise en oeuvre de nombreuses autres manières sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (7)
1. Système de commande d'injection d'un moteur à combustion interne (1) caractérisé par: des moyens de détermination (S10) pour déterminer si une condition d'apprentissage pour l'exécution d'une opération d'apprentissage de la quantité d'injection est établie, des moyens de commande (S20) pour exécuter une seule injection à partir d'un injecteur (5) dans un cylindre spécifique de moteur (1) pour effectuer l'opération d'apprentissage de la quantité d'injection lorsque la condition d'apprentissage est établie, des moyens de mesure (S31, S32, S34, S35) pour recevoir une vitesse de rotation de moteur (1) détectée par un capteur de vitesse de rotation (18) en tant que vitesse de rotation de moteur et pour mesurer une fluctuation de la vitesse de rotation du moteur (1) provoquée par l'injection unique sur la base de la vitesse de rotation de moteur, les moyens de mesure (S31, S32, S34, S35) recevant la vitesse de rotation de moteur détectée par le capteur de vitesse de rotation (18) au cours d'un intervalle de temps allant d'un instant où la soupape d'échappement s'ouvre, à un instant où un point mort haut d'un cylindre suivant, dans lequel une injection est exécutée après le cylindre spécifique, est détecté, des moyens de calcul (S70) pour calculer une valeur de correction pour augmenter ou réduire une quantité d'injection de commande, qui est délivrée à l'injecteur (5) sur la base de la fluctuation de la vitesse de rotation du moteur (1), et des moyens de correction (S80) pour corriger la quantité d'injection de commande par accroissement ou réduction de la quantité d'injection de commande en fonction de la valeur de correction.
2. Système de commande d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de mesure (S31, S32, S34, S35) incluent des moyens d'estimation (S32, S35) pour estimer une fluctuation de vitesse de rotation du moteur provoquée par une course de compression dans le cylindre suivant en tant que fluctuation de vitesse de rotation accompagnant la course de compression lorsque l'injection unique est exécutée, les moyens de mesure (S31, S32, S34, S35) calculent une différence entre la vitesse de rotation fournie avant l'injection unique et la vitesse de rotation fournie après l'injection unique sur la base des vitesses de rotation du moteur détectées par le capteur de vitesse de rotation (18) en tant que fluctuation réelle de vitesse de rotation, et les moyens de mesure (S31, S32, S34, S35) mesurent la fluctuation de vitesse de rotation provoquée par l'injection unique sur la base de la fluctuation réelle de vitesse de rotation et de la fluctuation de vitesse de rotation accompagnant la course de compression.
3. Système de commande d'injection selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'estimation (S32, S35) estiment la fluctuation de la vitesse de rotation accompagnant la course de compression dans le cas où l'injection unique est exécutée sur la base de la fluctuation de la vitesse de rotation, qui est détectée par le capteur de vitesse de rotation (18) avant que l'injection unique soit exécutée dans un état dans lequel la condition d'apprentissage est établie.
4. Système de commande d'injection selon l'une quelconque des revendications:L à 3, caractérisé en ce que les moyens de calcul (S70) calculent une valeur de consigne de la fluctuation de vitesse de rotation à partir de la quantité d'injection de commande correspondant à l'injection unique et calculent une différence entre la valeur de consigne et la fluctuation de vitesse de rotation mesurée par les moyens de mesure (S31, S32, S34, S35) en tant qu'erreur et calculent la valeur de correction conformément à l'erreur.
5. Système de commande d'injection selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de calcul (S70) calculent une quantité d'injection réelle du carburant réellement injectée lors de l'injection unique sur la base de la fluctuation de vitesse de rotation du moteur (1) mesurée par les moyens de mesure (S31, S32, S34, S35), et calculent une différence entre la quantité d'injection réelle et la quantité d'injection de commande correspondant à l'injection unique en tant qu'erreur, et calculent la valeur de correction conformément à l'erreur.
6. Système de commande d'injection selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de calcul (S70) comparent la largeur de l'impulsion d'injection correspondant à la quantité réelle d'injection avec la largeur de l'impulsion d'injection correspondant à la quantité d'injection de commande, et calculent la valeur de correction conformément à une différence entre la largeur de l'impulsion d'injection correspondant à la quantité réelle d'injection et la largeur de l'impulsion d'injection correspondant à la quantité d'injection de commande.
7. Système de commande d'injection selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la condition d'apprentissage est établie au moins lorsque le moteur (1) est dans un état sans injection, dans lequel la quantité d'injection de commande délivrée à l'injecteur (5) est égale à zéro ou moins.
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