FR2893362A1 - Dispositif de commande d'injection de carburant et procede d'apprentissage d'un ecart d'injection de carburant - Google Patents
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Abstract
Un dispositif de commande d'injection de carburant comprend une soupape d'injection de carburant (6) pour produire un événement d'injection de carburant avec une quantité de carburant supposée. Il comprend en outre : un dispositif de détection de rotation (30), un dispositif de détection de taux de glissement (30, 32, 40) entre un arbre de sortie (8) et un arbre entraîné (18); un dispositif d'estimation de quantité de carburant réelle (40); et un dispositif d'apprentissage (40) pour apprendre un écart basé sur la différence entre la quantité d'injection de carburant réelle estimée et la quantité d'injection de carburant supposée. Un procédé associé est également exposé.
Description
DISPOSITIF DE COMMANDE D'INJECTION DE CARBURANT ET PROCEDE D'APPRENTISSAGE
D'UN ECART D'INJECTION DE CARBURANT
Ce qui suit concerne un dispositif de commande d'injection de carburant et concerne de façon plus spécifique un dispositif de commande d'injection de carburant conçu pour apprendre une valeur d'écart dans une caractéristique d'injection de carburant. Divers dispositifs de commande d'injection de carburant ont été proposés pour apprendre une valeur d'écart dans une caractéristique d'injection de carburant de véhicule. Par exemple, le brevet US 6 907 861 (c'est-à-dire la publication de demande de brevet du Japon n 2005-036788) propose un dispositif de commande d'injection de carburant pour un véhicule équipé d'un moteur diesel. L'apprentissage d'une valeur d'écart d'un caractéristique d'injection de carburant est effectué lorsque l'embrayage est débrayé. De façon plus spécifique, lorsque la condition d'apprentissage est remplie, une seule injection de carburant est effectuée et une valeur d'augmentation de rotation de l'arbre de sortie du moteur est détectée. Du fait que l'embrayage est débrayé et l'arbre de sortie est désaccouplé de l'arbre entraîné, la valeur d'augmentation de la rotation présente une forte corrélation avec une quantité de carburant réellement injectée. Par conséquent, cette procédure procure une mesure (apprentissage) précise de tout écart dans une caractéristique d'injection de carburant. Le dispositif de commande ci-dessus a cependant certains inconvénients. De façon spécifique, il y a relativement peu d'opportunités pour l'apprentissage, du fait que l'apprentissage est effectué seulement lorsque l'arbre de sortie du moteur diesel est désaccouplé des roues motrices. Par exemple, si ce système est incorporé dans un véhicule avec une transmission automatique, l'apprentissage a lieu lorsque le levier de changement de vitesses est dans une position de point mort. Par conséquent, il y a relativement peu d'opportunités pour l'apprentissage. (On notera que si ces processus d'apprentissage ont lieu dans un état autre que lorsque le levier de changement de vitesses est au point mort, l'exactitude de l'apprentissage peut être dégradée. Ceci vient du fait que si la même quantité de carburant est injectée, la rotation de l'arbre de sortie qui est occasionnée par l'injection de carburant varie en fonction de l'état d'accouplement entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre entraîné, par l'intermédiaire d'un convertisseur de couple.) Il existe donc un besoin portant sur un dispositif de commande d'injection de carburant qui résolve les problèmes de l'art antérieur mentionnés ci-dessus. Comme on l'expliquera, l'exposé qui suit répond à ce besoin ainsi qu'à d'autre besoins, qui apparaîtront à l'homme de l'art. L'invention concerne un dispositif de commande d'injection de carburant pour un véhicule avec un moteur, un arbre de sortie et un arbre entraîné. Le dispositif de commande d'injection de carburant comprend une soupape d'injection de carburant pour produire un événement d'injection de carburant dans lequel du carburant est injecté dans le moteur en une quantité d'injection de carburant supposée. Le dispositif comprend également un dispositif de détection de rotation pour détecter un changement d'une valeur de rotation de l'arbre de sortie sous l'effet de l'événement d'injection de carburant. De plus, le dispositif comprend un dispositif de détection de taux de glissement pour détecter un taux de glissement entre l'arbre de sortie et l'arbre entraîné sous l'effet de l'événement d'injection de carburant. En outre, le dispositif comprend un dispositif d'estimation de quantité d'injection de carburant réelle pour estimer une quantité d'injection de carburant réelle pendant l'événement d'injection de carburant, sur la base de la variation de rotation détectée et du taux de glissement détecté. De plus, le dispositif comprend un dispositif d'apprentissage pour effectuer l'apprentissage d'un écart sur la base de la différence entre la quantité d'injection de carburant réelle estimée et la quantité d'injection de carburant supposée.
Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, la soupape d'injection de carburant produit avantageusement l'événement d'injection de carburant lorsqu'un glissement est autorisé entre l'arbre de sortie et l'arbre entraîné. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, le dispositif de détection de taux de glissement détecte le taux de glissement sur la base d'une valeur 30 de détection d'une vitesse de rotation de l'arbre de sortie et d'une valeur de détection d'une vitesse de rotation de l'arbre entraîné. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, le véhicule comprend en outre un dispositif de couplage pour transmettre la rotation de l'arbre de sortie à l'arbre entraîné par l'intermédiaire d'un fluide, et le dispositif d'estimation de quantité 35 d'injection de carburant réelle estime la quantité d'injection de carburant réelle en se basant en outre sur une température du fluide. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, le véhicule comprend en outre un dispositif d'accouplement pour transmettre la rotation de l'arbre de sortie à l'arbre entraîné en commandant une charge d'un embrayage pour l'arbre de sortie et l'arbre entraîné, et le dispositif de détection de taux de glissement détecte le taux de glissement sur la base d'une grandeur pour commander la charge de l'embrayage. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, le dispositif d'apprentissage effectue l'apprentissage pendant la décélération et lorsque l'injection de carburant est terminée.
Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, le véhicule comprend en outre une transmission automatique et un convertisseur de couple accouplant la transmission automatique à l'arbre de sortie. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, le moteur est un moteur diesel, et le dispositif d'apprentissage apprend l'écart au moment de 15 l'accomplissement d'une petite injection de carburant avec la soupape d'injection de carburant. L'invention concerne également un procédé d'apprentissage d'un écart d'injection de carburant pour un véhicule avec un arbre de sortie et un arbre entraîné. Le procédé comprend la réalisation d'un événement d'injection de carburant avec une 20 quantité d'injection de carburant supposée, la détection d'une variation de rotation de l'arbre de sortie sous l'effet de l'événement d'injection de carburant, et la détection d'un taux de glissement entre l'arbre de sortie et l'arbre entraîné sous l'effet de l'événement d'injection de carburant. Le procédé comprend en outre l'estimation d'une quantité d'injection de carburant réelle pendant l'événement d'injection de carburant, sur la base 25 de la variation de rotation détectée et du taux de glissement détecté, et l'apprentissage d'un écart d'injection de carburant sur la base de la différence entre la quantité d'injection de carburant réelle estimée et la quantité d'injection de carburant supposée. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, l'accomplissement de l'événement d'injection de carburant a lieu lorsqu'un glissement est autorisé entre l'arbre 30 de sortie et l'arbre entraîné. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, la détection du taux de glissement comprend en outre la détection du taux de glissement sur la base d'une valeur de détection d'une vitesse de rotation de l'arbre de sortie et d'une valeur de détection d'une vitesse de rotation de l'arbre entraîné. 35 Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, l'estimation de la quantité d'injection de carburant réelle comprend en outre l'estimation de la quantité d'injection de carburant réelle en se basant en outre sur une température d'un fluide qui transmet la rotation de l'arbre de sortie à l'arbre entraîné. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, le véhicule comprend en outre un dispositif d'accouplement pour transmettre la rotation de l'arbre de sortie à l'arbre entraîné en commandant une charge d'un embrayage pour l'arbre de sortie et l'arbre entraîné, et la détection du taux de glissement comprend en outre la détection du taux de glissement en se basant sur une grandeur pour commander la charge de l'embrayage.
Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, l'apprentissage de l'écart d'injection du carburant a lieu pendant la décélération et lorsque l'injection de carburant est coupée. Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, l'apprentissage de l'écart d'injection du carburant comprend en outre l'apprentissage de l'écart d'injection de carburant au moment de l'accomplissement d'une petite injection de carburant. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront davantage de la description détaillée suivante, se référant aux dessins annexés dans lesquels des éléments semblables sont désignés par des numéros de référence semblables, et dans lesquels : La figure 1 est une illustration schématique d'un mode de réalisation d'un système de moteur ; La figure 2 est un organigramme illustrant un mode de réalisation d'un processus d'injection de carburant pour l'e système de moteur de la figure 1 ; La figure 3 est un organigramme illustrant un processus de calcul de taux de 25 glissement du mode de réalisation de la figure 2 ; La figure 4 est une représentation graphique montrant un diagramme pour estimer une quantité d'injection de carburant réelle du mode de réalisation de la figure 2 ; La figure 5 est une représentation graphique montrant un procédé de calcul d'une valeur d'apprentissage du mode de réalisation de la figure 2 ; 30 La figure 6 est une représentation graphique montrant une autre forme de réalisation d'un diagramme utilisé pour calculer une quantité d'injection de carburant réelle ; La figure 7 est un organigramme montrant un processus de calcul de taux de glissement dans un autre mode de réalisation ; et 35 La figure 8 est un organigramme montrant un autre mode de réalisation du processus d'injection de carburant. En se référant aux dessins annexés, on expliquera un dispositif de commande d'injection de carburant d'un premier mode de réalisation de la présente invention qui est appliqué à un dispositif de commande d'injection de carburant pour un moteur diesel. La figure 1 montre un rnode de réalisation d'un système de moteur. Le système de moteur comprend un dispositif d'alimentation en carburant 2. Le dispositif d'alimentation en carburant 2 comprend un réservoir de carburant, une pompe à carburant pour aspirer du carburant à partir du réservoir de carburant, une rampe commune dans laquelle du carburant est mis sous pression et est fourni à partir de la pompe à carburant, et analogues. Le système de moteur comprend également un moteur diesel 4 équipé d'une multiplicité de soupapes d'injection de carburant 6. Le système de moteur comprend également un arbre de sortie (c'est-à-dire un vilebrequin 8) du moteur diesel 4. Le vilebrequin 8 est accouplé à un convertisseur de couple 10 (c'est-à-dire un dispositif de couplage). Le convertisseur de couple 10 comprend une roue de pompe 12 et une roue de turbine 14 disposées face à face, qui constituent un couplage par fluide. Un stator 16 destiné à redresser un écoulement d'huile est placé entre la roue de pompe 12 et la roue de turbine 14. La roue de pompe 12 est accouplée au vilebrequin 8, et la roue de turbine 201 14 est accouplée à un arbre entraîné 18 (c'est-à-dire un arbre de sortie du convertisseur de couple 10). De plus, le convertisseur de couple 10 est équipé d'un embrayage de verrouillage 19 pour accoupler et désaccoupler le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18. Le convertisseur de couple 10 est rempli d'une huile de travail (fluide visqueux), grâce à quoi la rotation du vilebrequin 8 peut être transmise à l'arbre entraîné 25 18 tout en permettant un glissement de l'arbre entraîné 18 par rapport au vilebrequin 8. En outre, lorsque le vilebrequin 8 est accouplé mécaniquement à l'arbre entraîné 18 par l'embrayage de verrouillage 19, une vitesse de rotation relative entre le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18 est approximativement nulle. L'arbre entraîné 18 est accouplé à une transmission automatique 20. 30 La transmission automatique 20 change une vitesse de rotation de l'arbre entraîné 18 et fournit en sortie la vitesse de rotation changée, du côté des roues motrices. Le système de moteur ci-dessus comporte divers capteurs, tels qu'un capteur d'angle de vilebrequin 30 (c'est-à-dire une dispositif de détection de rotation) pour détecter un angle de rotation du vilebrequin 8, un capteur de rotation de turbine 32 35 pour détecter un angle de rotation de l'arbre entraîné 18, un capteur de température d'huile 34 pour détecter une température d'une huile de travail à l'intérieur du convertisseur de couple 10, un capteur de position de pédale 36 pour détecter la position de la pédale d'accélérateur, et un capteur de vitesse de véhicule 38 pour détecter une vitesse de marche du véhicule.
Le système de moteur comprend également une unité de commande électrique 40 (c'est-à-dire une ECU pour "Electric Control Unit"), qui comprend un micro-ordinateur et fait fonctionner le dispositif d'alimentation en carburant 2, la soupape d'injection de carburant 6, l'embrayage de verrouillage 19, et analogues, sur la base de valeurs de détection des capteurs ci-dessus, pour commander le fonctionnement du véhicule. Par exemple, l'ECU 40 calcule une quantité d'injection de carburant exigée pour produire un couple de sortie du moteur diesel 4, en réponse à la position de la pédale d'accélérateur, à la vitesse de rotation du vilebrequin 8, etc. Ensuite, l'ECU 40 actionne la soupape d'injection de carburant 6 sur la base de la quantité d'injection de carburant calculée, pour commander la puissance de sortie du moteur diesel 4. De plus, par exemple, lorsque l'embrayage de verrouillage 19 est verrouillé, une vitesse de rotation relative entre le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18 se réduit à zéro, ce qui réduit des pertes de couple. En outre, l'ECU 40 comprend un dispositif d'estimation de quantité d'injection de carburant réelle pour estimer une "quantité d'injection de carburant réelle". L'ECU 40 comprend en outre un dispositif d'apprentissage pour apprendre une "valeur d'écart de caractéristique d'injection de carburant" pendant des processus d'apprentissage qu'on décrira. De façon générale, pendant cles processus d'apprentissage, il se produit un événement d'injection de carburant dans lequel la soupape d'injection de carburant 6 injecte une quantité d'injection de carburant supposée. Ensuite, le dispositif d'estimation de valeur d'injection de carburant réelle estime la quantité d'injection de carburant réelle conformément aux effets de l'événement d'injection de carburant. Ensuite, le dispositif d'apprentissage trouve la différence entre la quantité d'injection de carburant réelle estimée et la quantité d'injection de carburant supposée, afin d'apprendre la valeur d'écart de caractéristique d'injection de carburant. Comme on l'expliquera, ce processus permet un apprentissage d'écart exact et plus fréquent, pour un meilleur fonctionnement du moteur 4. En se référant à la figure 2, on voit une illustration d'un mode de réalisation du processus d'apprentissage. Dans ce mode de réalisation, une valeur d'apprentissage est apprise pour compenser des variations d'injection de carburant au moment de l'accomplissement d'une petite injection. Ici, une "petite injection" englobe une injection pilote, une pré-injection, une post-injection, ou analogues, effectuée avant ou après l'injection principale destinée à produire le couple de sortie désiré. De plus, la "petite injection" a une quantité d'injection de carburant notablement plus petite que celle de l'injection principale.
De façon générale, le processus d'apprentissage comprend l'estimation d'une quantité d'injection de carburant réelle sur la base d'un état de rotation du vilebrequin 8 occasionné par l'événement d'injection de carburant. On appréciera que du fait que l'état de rotation du vilebrequin 8 varie en fonction de l'état d'accouplement entre le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18, à travers le convertisseur de couple 10, même si la même quantité de carburant est injectée, la quantité d'injection de carburant réelle n'est pas déterminée directement à partir de l'état de rotation du vilebrequin 8. Par conséquent, on tient compte d'un taux de glissement (c'est-à-dire la différence de vitesse de rotation) entre le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18, lorsqu'on évalue l'effet de l'événement d'injection de carburant.
Dans un mode de réalisation, le processus représenté sur la figure 2 est exécuté de façon répétée par l'ECU 40, selon un cycle prédéterminé. En commençant à l'étape S10, on détermine si une condition d'apprentissage est remplie ou non. Dans un mode de réalisation, la condition d'apprentissage est remplie lorsqu'une pédale d'accélérateur est relâchée par le conducteur, ce qui fait que le véhicule décélère, et qu'il 201 est effectué une commande de coupure de carburant telle que l'injection de carburant cesse. Comme on le comprendra, le fait d'apprendre la valeur d'apprentissage pendant que le véhicule décélère et pendant que l'injection de carburant est arrêtée permet d'estimer une quantité d'injection de carburant réelle en utilisant une valeur de variation de rotation du vilebrequin 8 sous l'effet de l'événement d'injection de carburant. 25 Dans un mode de réalisation, pendant que la condition d'apprentissage est remplie, le véhicule décélère, et l'injection de carburant est arrêtée, la commande pour débrayer l'embrayage de verrouillage 19 est effectuée afin d'éviter de transmettre au véhicule des à-coups se produisant sous l'effet de l'augmentation abrupte du couple de sortie du moteur diesel 4, au moment de la réaccélération du véhicule. Il en résulte que, 30 dans le premier mode de réalisation, une valeur apprentissage est apprise lorsque le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18 ne sont pas accouplés, de façon qu'ils ne glissent pas l'un par rapport à l'autre, ce qui permet d'apprendre la valeur d'écart avec une grande exactitude. En effet, lorsque l'embrayage de verrouillage 19 est verrouillé, le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18 tournent ensemble de manière solidaire, comme un élément 35 rotatif uniforme, et par conséquent l'état de rotation du vilebrequin 8 est directement soumis aux fluctuations de rotation de l'élément rotatif uniforme qui sont dues à une force de torsion ou autres. D'autre part, lorsque l'embrayage de verrouillage 19 est débrayé, l'influence de l'arbre entraîné 18 sur la rotation du vilebrequin 8 peut être considérée comme une perturbation extérieure du vilebrequin 8. Néanmoins, du fait qu'un glissement est autorisé entre le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18, les fluctuations de rotation du côté de l'arbre entraîné 18 sont transmises au vilebrequin 8 de manière à être réduites, et il est possible d'améliorer l'exactitude d'apprentissage malgré des fluctuations de rotation du côté de l'arbre entraîné 18. Si l'étape S10 reçoit une réponse négative, le processus se termine, mais si l'étape S10 reçoit une réponse affirmative, l'étape S12 suit. A l'étape S12, un événement d'injection de carburant est accompli par la soupape d'injection de carburant 6. Dans un mode de réalisation, l'événement d'injection de carburant est une seule injection de carburant. Ainsi, en actionnant la soupape d'injection de carburant 6, il est effectué une seule injection de carburant avec une quantité d'injection de carburant supposée (par exemple la quantité pour la petite injection de carburant correspondant à l'injection pilote ou analogues). De façon plus spécifique, une durée d'ordre d'injection de carburant de la soupape d'injection de carburant 6 est calculée à partir d'une pression de carburant dans la rampe commune et d'une quantité d'injection de carburant correspondant à la petite quantité d'injection de carburant désirée, et la soupape d'injection de carburant 6 est commandée pour s'ouvrir conformément à la durée d'ordre d'injection de carburant. Le calcul de la durée d'ordre d'injection de carburant est effectué en supposant que la soupape d'injection de carburant 6 a une caractéristique de référence prescrite. Ici, il est préférable que la caractéristique de référence soit ce qu'on appelle une caractéristique centrale (c'est-à-dire une caractéristique produite en faisant la moyenne de variations de caractéristique au moment de la production en grande série des soupapes d'injection de carburant 6). Ensuite, à l'étape S14, une valeur d'augmentation de la vitesse de rotation du vilebrequin 8 est détectée. Dans ce mode de réalisation, l'événement d'injection de carburant est une seule injection de carburant par la soupape d'injection de carburant 6 du premier cylindre. Par conséquent, la vitesse de rotation du vilebrequin 8 dans un cas dans lequel l'injection de carburant unique n'est pas effectuée à l'instant d'injection de carburant unique, est exprimée par "(0 (ii - 1) + a x t", en utilisant la vitesse de rotation w (i -1) avant un angle de vilebrequin de 720 C, une vitesse de réduction "a" de la vitesse de rotation avant un angle de vilebrequin de 720 C, et le temps "t" exigé pour la rotation sur un angle de vilebrequin de 720 au moment de l'injection de carburant unique. Par conséquent, la valeur de rotation accrue occasionnée par l'injection de carburant unique est exprimée par "w (i) - co (i - 1) - a x t". Ensuite, à l'étape S16, un taux de glissement entre le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18 au moment de l'injection de carburant unique est calculé. Ce taux de glissement peut être calculé en quantifiant des valeurs d'écart de vitesse de rotation de l'arbre entraîné 18 par rapport au vilebrequin 8. Dans ce mode de réalisation, le taux de glissement est quantifié comme représenté sur la figure 3. Ainsi, un taux de glissement SR est quantité par l'expression "SR = 100 x SNE - NOI / NE" en utilisant une vitesse de rotation NE (étape S30) du vilebrequin 8 détectée par le capteur d'angle de vilebrequin 30, et une vitesse de rotation NO (étape S32) de l'arbre entraîné 18, détectée par le capteur de rotation de turbine 32 (étape S34). Par conséquent, on note que le capteur d'angle de vilebrequin 30, le capteur de rotation de turbine 32 et l'ECU 40 constituent un "dispositif de détection de taux de glissement" qui détecte le taux de glissement.
Ensuite, à l'étape S18 de la figure 2, il est déterminé si le taux de glissement calculé est compris dans une plage prédéterminée. La plage prédéterminée correspond à un taux de glissement pour lequel une relation entre la quantité d'injection de carburant unique et la valeur d'augmentation de rotation du vilebrequin 8 est apparente. Dans un mode de réalisation, la plage prédéterminée est juste au-dessus de zéro, et au-dessus.
On appréciera que dans la région dans laquelle le taux de glissement est extrêmement proche de zéro, même si l'influence du côté de l'arbre entraîné 18 sur la rotation du vilebrequin 8 peut être traitée comme la perturbation extérieure, la perturbation extérieure devient notable. Par conséquent, dans ce mode de réalisation, l'exactitude d'apprentissage est améliorée en rejetant la région dans laquelle le taux de glissement est extrêmement proche de zéro. Si l'étape S18 reçoit une réponse négative, le processus se termine. Cependant, si l'étape S18 reçoit une réponse affirmative, l'étape S20 suit, et une quantité d'injection de carburant réelle pendant l'injection de carburant unique est estimée sur la base de la valeur de rotation accrue détectée à l'étape S14 et d'un taux de glissement du convertisseur de couple 10 détecté à l'étape S16. On notera que l'ECU 40 est utilisée pour estimer la quantité d'injection de carburant réelle, ce qui fait que l'ECU 40 est un "dispositif d'estimation de quantité d'injection de carburant réelle". Dans un mode de réalisation, l'étape S20 fait intervenir l'utilisation d'un diagramme, tel que le diagramme représenté sur la figure 4, qui définit une relation entre 35 une vitesse de rotation, une valeur d'augmentation de rotation, une quantité d'injection 10 de carburant réelle et une vitesse de glissement au moment de l'injection de carburant unique. Ce diagramme définit une relation entre la valeur de rotation accrue du vilebrequin 8 et la quantité d'injection de carburant réelle, en ne prenant pas en considération le changement de rotation dû au glissement.
De façon spécifique, dans le diagramme représenté sur la figure 4, lorsqu'il y a un plus grand changement de rotation, une quantité d'injection de carburant réelle est plus grande. De plus, on estime que lorsqu'un taux de glissement augmente, une quantité d'injection de carburant réelle devient plus petite. Par conséquent, la quantité d'injection de carburant réelle pour la valeur d'augmentation de rotation ONE1 est estimée comme diverses valeurs (QI à Q3 sur la figure), conformément au taux de glissement. En d'autres termes, le diagramme définit une relation entre une quantité d'injection de carburant unique et le changement de rotation du vilebrequin 8 avec un taux de glissement compris dans la plage définie à l'étape S18. En retournant à la figure 2, on note que l'étape S22 vient à la suite dans le processus. A l'étape S22, une valeur d'apprentissage est apprise sur la base de la quantité d'injection de carburant réelle estimée. Cette valeur d'apprentissage est apprise par l'ECU 40, ce qui fait que l'ECU 40 est un "dispositif d'apprentissage". De façon spécifique, la valeur d'apprentissage est basée sur la différence entre la quantité d'injection de carburant supposée de l'étape S12 et la quantité d'injection de carburant réelle estimée de l'étape S20. En d'autres termes, on considère que cette différence apparaît à cause de variations de caractéristiques d'injection de carburant de la soupape d'injection de carburant 6 (c'est-à-dire un écart par rapport à la caractéristique de référence). Par exemple, lorsqu'on désigne par Qa une quantité d'injection de carburant supposée être produite par une injection de carburant unique, comme illustré sur la figure 5, l'injection de carburant unique est effectuée pendant une durée d'ordre d'injection de carburant TQa. Lorsqu'une quantité d'injection de carburant Qb qui est estimée est inférieure à la quantité d'injection de carburant Qa, une valeur d'apprentissage en tant que valeur de correction d'une durée d'ordre d'injection de carburant est apprise sur la base d'une valeur ATQ entre la durée d'ordre d'injection de carburant TQb correspondant à la quantité d'injection de carburant Qb, et la durée d'ordre d'injection de carburant TQa. Cette valeur d'apprentissage peut être quantifiée comme une valeur de correction d'une quantité d'injection de carburant, au lieu d'une valeur de correction de la durée d'ordre d'injection de carburant.
On notera que la relation entre la quantité d'injection de carburant exemplifiée sur la figure 5 et la durée d'ordre d'injection de carburant peut varier avec la pression de carburant dans la rampe commune. Par conséquent, dans un mode de réalisation, l'apprentissage a lieu, pour chaque valeur d'apprentissage, conformément à la pression de carburant dans la rampe commune.
De plus, lorsque le processus à l'étape S22 de la figure 2 est achevé, ou lorsque "NON" est déterminé à l'étape S10 ou à l'étape S18, le processus se termine. Par conséquent, une quantité d'injection de carburant réelle obtenue par une injection de carburant unique est estimée sur la based'une valeur d'augmentation de rotation détectée et d'un taux de glissement détecté, occasionnés par l'injection de carburant unique. Une différence entre une quantité d'injection de carburant supposée et la quantité d'injection de carburant réelle estimée peut donc être détectée de manière exacte comme la variation de la caractéristique d'injection de carburant de la soupape d'injection de carburant 6. Ceci conduit à apprendre une valeur d'apprentissage très exacte. En outre, la valeur d'apprentissage peut être apprise sans limiter à un seul l'état d'accouplement entre le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18, à travers le convertisseur de couple 10. Les opportunités d'apprentissage peuvent donc être augmentées. En outre, même lorsque le moteur diesel 4 est un moteur multicylindre, il est possible de spécifier aisément que la valeur d'augmentation de rotation du vilebrequin est produite par l'injection de carburant unique d'une soupape d'injection de carburant 6 spécifique, en effectuant l'apprentissage au moment de la décélération et lorsque l'injection de carburant est arrêtée pour une autre raison. En outre, il y a la région dans laquelle l'embrayage de verrouillage 19 est débrayé au moment de la décélération sans injection de carburant, et dans cette région, une valeur d'apprentissage peut être apprise avec une grande précision.
En outre, un taux de glissement est calculé sur la base de valeurs de détection de la vitesse de rotation du vilebrequin 8 et de la vitesse de rotation de l'arbre entraîné 18, ce qui permet de calculer le taux de glissement avec précision. De plus, dans ce mode de réalisation, le véhicule a une transmission automatique. Il est possible d'obtenir les résultats ci-dessus, bien que l'état d'accouplement entre le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18 à travers le convertisseur de couple 10 varie. La figure 6 illustre un autre mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, la quantité d'injection de carburant réelle est estimée sur la base de la température de l'huile de travail dans le convertisseur de couple 10. La température de 35 l'huile est détectée par le capteur de température d'huile 34. Dans un mode de réalisation, la quantité d'injection de carburant réelle est estimée sur la base de la température de l'huile, de la rotation accrue du vilebrequin 8 et du taux de glissement détecté au moment de l'événement d'injection de carburant. On notera que l'huile de travail a une viscosité plus élevée au fur et à mesure que la température de l'huile diminue; par conséquent, lorsque la température de l'huile diminue, l'influence de l'arbre entraîné 18 sur le vilebrequin 8 augmente. De ce fait, la quantité d'injection de carburant réelle est estimée sur la base d'une température d'huile qui est corrélée avec une viscosité de l'huile de travail. Il est possible d'apprendre une valeur d'apprentissage en éliminant de façon appropriée la valeur de changement due à l'état du convertisseur de couple 10, de la valeur de changement dans la rotation du vilebrequin 8 pour la même quantité d'injection de carburant. De façon plus spécifique, dans ce mode de réalisation, comme représenté sur la figure 6, une quantité d'injection de carburant réelle estimée à l'étape S20 de la figure 2 est corrigée en utilisant un diagramme définissant une relation entre une température d'huile et un coefficient de correction de la quantité d'injection de carburant réelle. Comme représenté dans le diagramme de la figure 6, lorsque la température de l'huile de travail augmente, le coefficient de correction est réduit. Par conséquent, lorsque la température de l'huile augmente, le coefficient de correction fait en sorte que la quantité d'injection de carburant réelle soit estimée comme une valeur plus faible.
L'application du coefficient de correction permet donc un apprentissage plus précis. En se référant maintenant à la figure 7, on voit une illustration d'un autre mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, lorsque la pédale d'accélérateur est relâchée et le véhicule décélère, une force de poussée de l'embrayage de verrouillage 19 sur le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18 est légèrement réduite. A ce moment, une commande de verrouillage avec un faible glissement est également effectuée, en permettant un glissement entre le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18, et la commande de coupure de carburant est ainsi retardée. En d'autres termes, la commande de coupure de carburant pendant la décélération est annulée lorsque la vitesse de rotation du vilebrequin 8 est inférieure à une valeur prédéterminée, et la commande de verrouillage avec un faible glissement empêche que la vitesse de rotation du vilebrequin 8 ne soit réduite de façon abrupte. Par conséquent, dans ce mode de réalisation, un taux de glissement est calculé au moment de la commande de verrouillage avec un faible glissement, comme représenté sur la figure 7. De façon plus spécifique, en commençant à l'étape S40, une valeur de 35 service (c'est-à-dire une valeur opérationnelle) est obtenue au moment du verrouillage avec un faible glissement. La valeur de service est utilisée pour définir une force de poussée de l'embrayage de verrouillage 19 sur le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18. Ensuite, à l'étape S42, un taux de glissement est calculé sur la base de la valeur de service. Plus spécialement, un taux de glissement SR est calculé sur un diagramme basé sur la valeur de service. Le taux de glissement varie avec la vitesse de rotation du vilebrequin 8, et par conséquent, même si la force de poussée est la même, il est possible de calculer le taux de glissement en prenant en considération la vitesse de rotation du vilebrequin 8, ou une grandeur semblable, en plus de la valeur de service. En se référant maintenant à la figure 8, on voit une illustration d'un autre mode de réalisation pour l'apprentissage d'une valeur d'apprentissage. Dans ce mode de réalisation, le processus est exécuté de façon répétée par l'ECU 40 selon un cycle prédéterminé. En commençant à l'étape S50, il est déterminé si une condition d'apprentissage est remplie ou non. Cette condition d'apprentissage est remplie, par exemple, lorsque le moteur fonctionne pendant la stabilisation au ralenti, et également lorsque la vitesse du véhicule détectée par le capteur de vitesse de véhicule 38 est différente de zéro. Par conséquent, du fait que l'embrayage de verrouillage 19 n'est pas verrouillé, l'apprentissage peut être effectué tout en réduisant l'influence que l'arbre entraîné 18 exerce sur le vilebrequin 8.
Ensuite, à l'étape S52, une quantité d'injection de carburant de base est calculée. Cette quantité d'injection de carburant de base est fixée comme une quantité d'injection de carburant supposée, nécessaire pour la commande de stabilisation au ralenti, lorsqu'une marche très lente est effectuée avec un taux de glissement prédéterminé (c'est-à-dire une valeur aussi grande que possible) pendant le ralenti.
Ensuite, à l'étape S54, la quantité d'injection de carburant de base est divisée en n parties égales pour l'injection, de façon que chaque quantité d'injection de carburant corresponde à la petite quantité d'injection de carburant précitée. Ce processus vise à détecter des variations de la caractéristique d'injection de carburant de la soupape d'injection de carburant 6, au moment de l'accomplissement de la petite injection de carburant, telle que l'injection pilote. L"injection de carburant est effectuée avec des parties divisées de façon égale, après que la quantité de carburant, qui est égale à 1/n fois la quantité d'injection de carburant de base n, a été corrigée en considération de l'influence d'intervalles entre des injections de carburant. Ceci peut être effectué d'une manière décrite dans la publication de demande de brevet du Japon n 2003-254139.
Ensuite, à l'étape S56, une quantité d'injection de carburant pour chaque cylindre est corrigée (correction pour la compensation entre cylindres ou FCCB), pour compenser des variations de la valeur de changement de la vitesse de rotation du vilebrequin 8 sous l'effet de variations de la caractéristique d'injection de carburant de la soupape d'injection de carburant 6 dans chaque cylindre. Plus spécialement, chaque quantité d'injection de carburant correspondant à des quantités d'injection de carburant de n fois est corrigée avec : quantité de correction FCCB / n. Le processus peut avoir lieu conformément à la publication de demande de brevet du Japon n 2003-254139. Ensuite, à l'étape S58, chaque quantité d'injection de carburant de chaque cylindre est corrigée de la même valeur de correction (c'est-à-dire la valeur de correction de ralenti ou ISC), pour ainsi faire en sorte qu'une vitesse de rotation moyenne du vilebrequin 8 soit égale à une vitesse de rotation cible. De façon plus spécifique, chaque quantité d'injection de carburant correspondant à des quantités d'injection de carburant de n fois est corrigée avec la quantité de correction ISC / n. Dans un mode de réalisation, le processus a lieu comme décrit dans la publication de demande de brevet du Japon n 2003-254139. Ensuite, à l'étape S60, un taux de glissement est calculé. Ensuite, à l'étape S62, une valeur d'apprentissage est apprise sur la base de la valeur de correction FCCB, de la valeur de correction ISC et du taux de glissement. Par conséquent, l'état de rotation du vilebrequin 8 pendant le ralenti n'est pas défini directement à partir de la quantité d'injection de carburant, mais varie avec l'état d'accouplement entre le vilebrequin 8 et l'arbre entraîné 18, à travers le convertisseur de couple 10. De ce fait, une somme de "valeur de correction FCCB" et "valeur de correction ISC" présente une valeur d'écart par rapport à la quantité d'injection de carburant de base. Le facteur de l'écart comprend non seulement des variations de la caractéristique d'injection de carburant de la soupape d'injection de carburant 6, mais également l'écart d'un taux de glissement réel par rapport à un taux de glissement prédéterminé supposé d'après la quantité d'injection de carburant de base. Par conséquent, la valeur d'écart due au taux de glissement réel par rapport au taux de glissement prédéterminé est éliminée de la valeur d'écart (valeur de correction FCCB + valeur de correction ISC) par rapport à la quantité d'injection de carburant de base exigée pour la commande de la stabilisation au ralenti. Ce processus peut être exécuté, par exemple, en préparant un diagramme montrant une relation entre une valeur d'écart d'un taux de glissement réel par rapport à un taux de glissement prédéterminé, et une valeur de correction. Il en résulte que la valeur d'apprentissage peut être obtenue en réduisant "valeur de correction / n" à partir d'une somme de "valeur de correction FCCB / n" et "valeur de correction ISC / n". Dans la série des processus ci-dessus, lorsque la vitesse du véhicule est autre que zéro, la force appliquée au vilebrequin 8 varie en fonction de la surface de route. Par conséquent, il est préférable d'ajouter, par exemple, à la condition d'apprentissage, une condition : "lorsque la surface de route est plate". De plus, du fait que la force appliquée au vilebrequin 8 varie avec le poids total du véhicule, il est possible d'utiliser par exemple un capteur d'occupant pour détecter la présence / absence d'un passager sur chaque siège du véhicule, pour détecter le nombre des passagers, et une quantité d'injection de carburant de base peut être calculée en réponse au poids total du véhicule calculé conformément au nombre des passagers détectés. Dans chacun des modes de réalisation, pour apprendre la valeur d'apprentissage pendant la décélération lorsque l'injection de carburant est arrêtée, si le couple appliqué par les roues motrices à l'arbre d'entraînement 18 est constant, il n'est pas spécialement nécessaire de considérer le couple. De plus, comme dans le cas du mode de réalisation de la figure 8, pendant des conditions du moteur autres que la décélération avec l'injection de carburant coupée, même si le couple appliqué à l'arbre entraîné 18 par l'intermédiaire des roues motrices est constant, un moyen pour tenir compte de l'influence du couple peut être nécessaire. Cependant, même dans le cas où on considère le couple appliqué à l'arbre entraîné 18, l'influence du couple sur le vilebrequin 8 varie avec l'état d'accouplement du convertisseur de couple 10. Par conséquent, pour apprendre la valeur d'apprentissage, il peut être nécessaire de considérer l'état d'accouplement du convertisseur de couple 10. On appréciera que les modes de réalisation ci-dessus peuvent être modifiés de diverses manières, sans s'écarter du cadre de l'invention. Par exemple, même si la force de poussée de l'embrayage de verrouillage 19 est la même, le taux de glissement varie lorsque la viscosité de l'huile de travail augmente ; par conséquent, la température de l'huile de travail peut être ajoutée pour calculer le taux de glissement. De plus, les procédés de calcul du taux de glissement ne sont pas limités aux modes de réalisation ci-dessus. Par exemple, la vitesse de rotation de l'arbre entraîné 18 peut être détectée à partir d'un rapport d'engrenages de la transmission automatique 20 et d'une vitesse de rotation de sortie de la transmission automatique 20, et un taux de glissement peut être calculé sur la base de cette vitesse de rotation de l'arbre entraîné 18 et de la vitesse de rotation du vilebrequin 8. En outre, en considérant le fait que le taux de glissement présente une forte corrélation, en particulier, avec la viscosité de l'huile de travail lorsque l'embrayage de verrouillage 19 est débrayé, il est possible de calculer le taux de glissement à partir de la température de l'huile de travail pendant le débrayage de l'embrayage de verrouillage 19. Un paramètre ayant une corrélation avec la viscosité d'une huile de travail à l'intérieur du convertisseur de couple 10 n'est pas limité à la température de l'huile de travail. Par exemple, du fait que la température d'eau de refroidissement du moteur diesel 4 ou autres est corrélée avec la température de l'huile de travail, la température de l'eau de refroidissement devient un paramètre corrélé avec la viscosité de l'huile de travail.
Le procédé pour estimer une quantité d'injection de carburant sur la base d'une valeur de changement de rotation du vilebrequin 8 ayant une corrélation avec une quantité d'injection de carburant, n'est pas limité à la valeur d'augmentation de rotation comme représenté dans le mode de réalisation ci-dessus. Par exemple, on peut utiliser le couple de sortie du moteur 4 calculé d'une manière exemplifiée dans la publication de demande de brevet du Japon n 2005-36788. En outre, chacun des modes de réalisation ci-dessus est appliqué à un véhicule avec une transmission automatique, mais ces modes de réalisation et leurs modifications peuvent être appliqués à un véhicule avec une transmission manuelle. Par exemple, une valeur d'apprentissage peut être apprise avec une grande précision dans un état à demi embrayé, ce qui augmente les opportunités pour l'apprentissage. Le procédé pour l'apprentissage n'est pas limité à l'opération consistant à apprendre une valeur d'apprentissage en relation avec une petite injection de carburant. Ceci peut être réalisé, par exemple, en ne divisant pas une quantité d'injection de carburant en parties égales.
En outre, la soupape d'injection de carburant 6 n'est pas limitée à une configuration dans laquelle la quantité d'injection de carburant est définie directement à partir de la pression de carburant et de la durée d'ordre d'injection de carburant. Par exemple, comme exposé dans le brevet US 6 520 423, si la soupape d'injection de carburant 6 peut ajuster séquentiellement la valeur de levée d'une buse à aiguille en réponse à un déplacement d'un actionneur, la quantité d'injection de carburant peut ne pas être définie de manière précise directement à partir de la durée d'injection de carburant et de la pression de carburant. Par conséquent, une valeur de fonctionnement de la soupape d'injection de carburant 6 est définie à la place, par exemple, par la quantité d'énergie fournie à l'actionneur et la durée pour fournir l'énergie (c'est-à-dire la durée d'injection de carburant), et la quantité d'injection de carburant est définie par la pression de carburant, la quantité d'énergie et la durée d'injection de carburant. Il est donc préférable d'apprendre la valeur d'apprentissage d'au moins une parmi la quantité d'énergie et la durée d'injection de carburant. Dans chacun des modes de réalisation ci-dessus, pour apprendre la valeur d'écart de la caractéristique d'injection de carburant, on calcule une valeur de correction de la durée d'ordre d'injection de carburant. Dans un autre mode de réalisation, on calcule une valeur de correction d'une valeur d'ordre pour une quantité d'injection de carburant. En outre, au lieu d'apprendre la valeur d'écart de la caractéristique d'injection de carburant, en tant que valeur pour compenser la variation de la caractéristique d'injection de carburant (c'est-à-dire un mode de la valeur d'écart de la caractéristique d'injection de carburant), il est possible d'apprendre directement la valeur d'écart à partir de la caractéristique d'injection de carburant de référence elle-même. Dans ce cas, chaque fois qu'il y a injection de carburant, l'ECU 40 calcule une valeur de correction pour compenser la variation de la caractéristique d'injection de carburant d'après la valeur d'écart. De plus, le moteur à combustion interne monté dans un véhicule n'est pas limité à un moteur diesel, mais peut être n'importe quel moteur approprié, tel qu'un moteur à essence. Bien que seulement les modes de réalisation d'exemples sélectionnés aient été choisis pour illustrer la présente invention, il apparaîtra à l'homme de l'art, d'après cet exposé, que divers changements et modifications peuvent y être apportés sans sortir du cadre de l'invention, tel qu'il est défini dans les revendications annexées. En outre, la description précédente des exemples de modes de réalisation conformes à la présente invention est donnée seulement dans un but d'illustration, et non dans le but de limiter l'invention, comme défini dans les revendications annexées et leurs équivalents.
Claims (15)
1. Dispositif de commande d'injection de carburant pour un véhicule avec un moteur (4), un arbre de sortie (8), et un arbre entraîné (18), le dispositif de commande d'injection de carburant comprenant : une soupape d'injection de carburant (6) pour produire un événement d'injection de carburant dans lequel du carburant est injecté dans le moteur (4) en une quantité d'injection de carburant supposée ; un dispositif de détection de rotation (30) pour détecter un changement dans une valeur de rotation de l'arbre de sortie (8) sous l'effet de l'événement d'injection de 10 carburant ; un dispositif de détection de taux de glissement (30, 32, 40) pour détecter un taux de glissement entre l'arbre de sortie (8) et l'arbre entraîné (18) sous l'effet de l'événement d'injection de carburant ; un dispositif d'estimation de quantité d'injection de carburant réelle (40) pour 15 estimer une quantité d'injection de carburant réelle pendant l'événement d'injection de carburant, sur la base de la variation de rotation détectée et du taux de glissement détecté ; et un dispositif d'apprentissage (40) pour apprendre un écart basé sur la différence entre la quantité d'injection de carburant réelle estimée et la quantité d'injection de 20 carburant supposée.
2. Dispositif de commande d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape d'injection de carburant (6) produit l'événement d'injection de carburant lorsqu'un glissement est autorisé entre l'arbre de sortie (8) et l'arbre entraîné (18). 25
3. Dispositif de commande d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de détection de taux de glissement (30, 32, 40) détecte le taux de glissement sur la base d'une valeur de détection d'une vitesse de rotation de l'arbre de sortie (8) et d'une valeur de détection d'une vitesse de rotation de l'arbre entraîné (18). 30
4. Dispositif de commande d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le véhicule comprend en outre un dispositif de couplage (10) pour transmettre la rotation de l'arbre de sortie (8) à l'arbre entraîné par l'intermédiaire d'un fluide, et en ce que le dispositif d'estimation de quantité d'injection de carburant réelle (40) estime la quantité d'injection de carburant réelle en se basant en outre sur une 35 température du fluide.
5. Dispositif de commande d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le véhicule comprend en outre un dispositif d'accouplement (10) pour transmettre la rotation de l'arbre de sortie (8) à l'arbre entraîné (18) en commandant une charge d'un embrayage pour l'arbre de sortie (8) et l'arbre entraîné (18), et en ce que le dispositif de détection de taux de glissement (30, 32, 40) détecte le taux de glissement sur la base d'une grandeur pour commander la charge de l'embrayage.
6. Dispositif de commande d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'apprentissage (40) effectue l'apprentissage pendant la décélération et lorsque l'injection de carburant est terminée.
7. Dispositif de commande d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le véhicule comprend en outre une transmission automatique (20) et un convertisseur de couple (10) accouplant la transmission automatique à l'arbre de sortie (8).
8. Dispositif de commande d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur (4) est un moteur diesel (4), et le dispositif d'apprentissage (40) apprend l'écart au moment de l'accomplissement d'une petite injection de carburant avec la soupape d'injection de carburant (6).
9. Procédé d'apprentissage d'un écart d'injection de carburant pour un véhicule avec un arbre de sortie (8) et un arbre entraîné (18), le procédé comprenant les 20 étapes suivantes : produire un événement d'injection de carburant avec une quantité d'injection de carburant supposée ; détecter une variation de rotation de l'arbre de sortie (8) sous l'effet de l'événement d'injection de carburant ; 25 détecter un taux de glissement entre l'arbre de sortie (8) et l'arbre entraîné (18) sous l'effet de l'événement d'injection de carburant ; estimer une quantité d'injection de carburant réelle pendant l'événement d'injection de carburant, sur la base de la variation de rotation détectée et du taux de glissement détecté ; et 30 apprendre un écart d'injection de carburant sur la base de la différence entre la quantité d'injection de carburant réelle estimée et la quantité d'injection de carburant supposée.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'accomplissement de l'événement d'injection de carburant a lieu lorsqu'un glissement est 35 autorisé entre l'arbre de sortie (8) et l'arbre entraîné (18). 20
11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la détection du taux de glissement comprend en outre la détection du taux de glissement sur la base d'une valeur de détection d'une vitesse de rotation de l'arbre de sortie (8) et d'une valeur de détection d'une vitesse de rotation de l'arbre entraîné (18).
12. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'estimation de la quantité d'injection de carburant réelle comprend en outre l'estimation de la quantité d'injection de carburant réelle en se basant en outre sur une température d'un fluide qui transmet la rotation de l'arbre de sortie (8) à l'arbre entraîné (18).
13. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le véhicule comprend en outre un dispositif d'accouplement (10) pour transmettre la rotation de l'arbre de sortie (8) à l'arbre entraîné (18) en commandant une charge d'un embrayage pour l'arbre de sortie (8) et l'arbre entraîné (18), et en ce que la détection du taux de glissement comprend en outre la détection du taux de glissement en se basant sur une grandeur pour commander la charge de l'embrayage.
14. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'apprentissage de l'écart d'injection de carburant a lieu pendant la décélération et lorsque l'injection de carburant est coupée.
15. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'apprentissage de l'écart d'injection de carburant comprend en outre l'apprentissage de l'écart d'injection de carburant au moment de l'accomplissement d'une petite injection de carburant.
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