FR2902144A1 - Procede pour exploiter un systeme d'injection d'un moteur a combustion interne et moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé pour exploiter un système d'injection d'un moteur à combustion interne, qui comprend une chambre de combustion, un injecteur pour l'injection de carburant dans la chambre et une pompe à carburant à haute pression pour générer une pression d'injection p(t) dépendante du temps, comprenant les étapes suivantes : détermination d'une quantité d'injection de carburant dans la chambre de combustion, détermination d'au moins une fenêtre de temps d'injection, calcul de la pression d'injection p(t) dépendante du temps, détermination d'au moins un intervalle de temps d'injection, de sorte que, à la fin de l'intervalle de temps d'injection, la quantité d'injection a été injectée et ensuite injection du carburant dans le au moins un intervalle de temps d'injection.

Description

La présente invention concerne un procédé pour exploiter un système

d'injection d'un moteur à combustion interne. Selon un second aspect, l'invention concerne un moteur à combustion interne avec une chambre de combustion, un injecteur pour l'injection de carburant dans la chambre de combustion, une pompe à carburant à haute pression pour générer une pression d'injection p(t) dépendante du temps, la pompe à carburant à haute pression présentant au moins un corps refouleur et une commande numérique reliée à l'injecteur pour l'ouverture et la fermeture de l'injecteur. On connaît: un procédé pour exploiter un système d'injection d'un moteur diesel à quatre cylindres. Chaque chambre de combustion du moteur diesel se présentant sous la forme d'un cylindre présente un injecteur qui lui est attribué. Tous les injecteurs sont alimentés en carburant par une pompe à carburant à haute pression. La pompe à carburant à haute pression comprend trois cylindres de pompe et est reliée de façon solidaire en rotation au vilebrequin du moteur diesel et est ainsi synchronisée avec celui-ci. Du fait de la composition du carburant au moyen de cylindres de pompe, on arrive à des variations périodiques de la pression d'injection p(t) en fonction du temps t. La synchronisation est choisie de telle sorte qu'une course de piston d'un cylindre de pompe correspond à chaque course d'un piston dans la chambre de combustion. Du fait de cette synchronisation, la pression d'injection p est toujours la même pour chaque injecteur au moment de l'injection du carburant dans la chambre de combustion. L'inconvénient d'un tel procédé que la pompe à carburant à haute pression peut être synchronisée avec le vilebrequin, pour que des quantités d'injection toujours identiques soient injectées pour chaque injecteur. Si le rapport de transmission pour la pompe à carburant à haute pression et le vilebrequin n'est pas choisi de telle sorte qu'un piston de pompe de la pompe à carburant à haute pression travaille de façon synchrone avec chaque chambre de combustion, différentes pressions d'injection p(t) s'appliquent au moment d'injection concerné pour les différents injecteurs, de sorte que, avec un temps d'ouverture uniforme des injecteurs, des quantités de carburant respectivement différentes sont injectées. Ceci entraîne des émissions polluantes plus élevées et un fonctionnement silencieux réduit. Compte tenu de la synchronisation nécessaire, la pompe à carburant à haute pression doit être conçue pour tous les régimes du moteur à combustion interne, ce qui entraîne des pompes à carburant à haute pression lourdes et coûteuses. L'invention a donc pour objectif de réduire des inconvénients dans l'état actuel avec la technique. L'invention résout le problème par un procédé pour l'exploitation d'un système d'injection d'un moteur à combustion interne qui comprend une chambre de combustion, un injecteur pour l'injection de carburant dans la chambre de combustion et une pompe à carburant à haute pression pour générer une pression d'injection p(t) dépendante du temps, comprenant les étapes suivantes : détermination d'une quantité de carburant à injecter par l'injecteur dans la chambre de combustion, détermination d'au moins une fenêtre de temps d'injection pour l'injection du carburant, ensuite calcul de la pression d'injection p(t) dépendante du temps et s'appliquant au début de la fenêtre de temps d'injection sur l'injecteur, ensuite détermination d'au moins un intervalle de temps d'injection à partir de la au moins une fenêtre de temps d'injection à l'aide de la pression d'injection p(t) calculée, dépendante du temps et s'appliquant sur l'injecteur au début de la fenêtre de temps d'injection, de sorte que, à la fin du au moins un intervalle d'injection, la quantité injectée a été injectée pour l'essentiel et ensuite injection du carburant dans le au moins un intervalle de temps d'injection.

Selon un second aspect, l'invention résout le problème par un moteur à combustion interne comprenant une chambre de combustion, un injecteur pour l'injection de carburant dans la chambre de combustion, une pompe à carburant à haute pression pour générer une pression d'injection p(t) dépendante du temps, la pompe à carburant à haute pression présentant au moins un corps refouleur, et une commande numérique reliée à l'injecteur pour l'ouverture et la fermeture de l'injecteur, la commande étant aménagée pour la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'invention. L'avantage de l'invention est qu'on peut renoncer à une synchronisation de la pompe à carburant à pression élevée et du vilebrequin sans influencer de façon négative le fonctionnement silencieux et le comportement aux émissions du moteur à combustion interne. Il est également avantageux que le procédé puisse être mis en oeuvre également dans les cas où la pompe à carburant à haute pression est synchronisée avec le vilebrequin. Ceci est particulièrement avantageux dans le cas où la synchronisation n'est pas complète, par exemple dans les cas où, pour respectivement un nombre N entier de rotations du vilebrequin du moteur à combustion interne, la pompe à carburant à haute pression exécute un nombre entier de courses de cylindre de pompe, M étant > N ou < N et N étant un multiple entier de M. Il est également avantageux que, pour une durée d'injection identique, des quantités identiques de carburant peuvent être injectées par tous les injecteurs et toujours, c'est-à-dire également pour tous les cycles de travail d'une chambre de combustion, également dans les cas où la pompe à carburant à haute pression fournit des courbes de pression d'injection p(t) dépendantes du temps et variant avec le temps, par exemple en raison de l'usure qui varie d'un cylindre de pompe à un autre cylindre de pompe, ou également dans les cas où, en raison de différences de fabrication, différents cylindres de pompe fournissent différentes pressions d'injection.

On entend par moteur à combustion interne en particulier un moteur à piston alternatif, en particulier un moteur à allumage commandé ou un moteur diesel. La puissance nominale d'un tel moteur à combustion interne se situe en particulier entre 10 kW et 500 kW.

Par ailleurs, les articles indéfinis ne doivent pas être compris comme un mot nombre. L'invention concerne en effet en particulier des moteurs à combustion interne avec quatre, six, huit ou douze chambres de combustion sous la forme de cylindres et un nombre identique d'injecteurs.

Par pompe à carburant à haute pression, il faut entendre en particulier des pompes à carburant qui fournissent une pression d'injection supérieure à 100 MPa, en particulier supérieure à 270 MPa. Dans un procédé conforme à l'invention, on utilise en particulier des pompes à carburant à haute pression qui présentent au moins un refouleur, par exemple un cylindre de pompe ou un plongeur.

La détermination d'une quantité d'injection à injecter par l'injecteur dans la chambre d'injection se fait de préférence par le calcul de la quantité injectée qui est nécessaire pour que le moteur à combustion interne fournisse une puissance prédéfinie et/ou maintient un régime prédéfini. Par pression d'injection p(t), il faut comprendre, en particulier la pression de rampe dans les cas où il s'agit en ce qui concerne le moteur à combustion interne d'un moteur diesel qui comprend une rampe. Par fenêtre de temps d'injection, on entend en particulier la période pendant laquelle l'injecteur devrait être ouvert en supposant une pression d'injection constante, c'est-à-dire non modifiée dans le temps. Dans l'état ouvert, l'injecteur injecte du carburant dans la chambre de combustion. Là au moins une fenêtre de temps d'injection est choisie de telle sorte que, pour une pression d'injection (p(t) = constante), en dehors des périodes où l'on a une injection, exactement la quantité d'injection à injecter serait injectée dans la chambre de combustion. La fenêtre de temps d'injection est de ce fait la période qui devrait être choisie pour l'ouverture de l'injecteur si la pompe à carburant à haute pression mettait toujours à disposition une pression d'injection uniforme. Cependant, il n'est pas particulièrement nécessaire, pour déterminer la au moins une fenêtre de temps d'injection, de définir toujours le début et la fin de la au moins une fenêtre de temps d'injection. Il suffit plutôt qu'au moins le début ou également la fin de la au moins une fenêtre de temps d'injection soit définie. On a donc un procédé conforme à l'invention lorsque, après une étape Sl (figure 6), on définit comme étape (S2) seulement le début de la au moins une fenêtre de temps d'injection, donc le début d'injection, on exécute ensuite une étape (S3) et lors d'une étape (S4), on détermine le au moins un intervalle de temps d'injection à partir du début de la au moins une fenêtre de temps d'injection, donc par le calcul d'une durée à partir de la pression d'injection p(t), pendant laquelle l'injecteur doit être ouvert, de sorte que sensiblement la quantité d'injection est injectée.

On injecte principalement la quantité d'injection lorsque la quantité de carburant injectée à une étape (S5) diffère de moins de 25 %, en particulier de moins de 15 %, en particulier de moins de 10 %, en particulier moins de 5 % par rapport à la quantité d'injection à injecter et déterminée à l'étape (Sl). Lorsqu'on injecte à plusieurs reprises pendant un cycle de compression du moteur à combustion interne, on obtient en conséquence plusieurs fenêtres de temps d'injection. Dans ce cas, le total de toutes les fenêtres de temps d'injection individuelles de quantités de carburant injectées est identique à la quantité d'injection à injecter. Dans un procédé conforme à l'invention, on utilise en particulier une à cinq fenêtres de temps d'injection.

Par calcul de la pression d'injection p(t) dépendante du temps, s'appliquant sur l'injecteur au début de la au moins une fenêtre d'injection, on entend seulement les procédés avec lesquels au moins une opération mathématique est effectuée ; la supposition d'une pression d'injection p(t) = constante indépendante du temps n'est pas reconnue comme un tel calcul. Par détermination d'au moins un intervalle de temps d'injection à partir de la au moins une fenêtre de temps d'injection, on entend en particulier choisir le début de l'intervalle de temps d'injection (start of injection, SOI) égal au début de la fenêtre de temps d'injection et modifier la longueur de l'intervalle de temps d'injection (time of injection, TOI) de telle sorte que exactement la quantité d'injection à injecter est injectée pendant la durée d'ouverture de l'injecteur (intervalle de temps d'injection). Ce calcul s'effectue par exemple à l'aide d'un tableau. Ce tableau attribue la quantité d'injection en particulier à la durée d'ouverture de l'injecteur et à la pression d'injection p(t) s'appliquant au début de la fenêtre de temps d'injection. La durée d'injection (time of injection, TOI) est donc adaptée de préférence, par la détermination de la pression p(t) dépendante du temps avec un démarrage uniforme de l'intervalle de temps d'injection (start of injection), à la pression p(t) dépendante du temps et à escompter au début de l'injection. Comme alternative, la fin de l'intervalle de temps d'injection (end of injection, EOI) est choisie identique à la fin de la fenêtre de temps d'injection et le début de l'intervalle de temps d'injection est modifié par rapport à la fenêtre de temps d'injection, de sorte que la quantité d'injection à injecter par l'injecteur est injectée. Dans le cas présent, le calcul de la pression d'injection p(t) dépendante du temps et s'appliquant sur l'injecteur au début de la fenêtre de temps d'injection n'influence donc pas la fin de l'intervalle de temps d'injection.

La fenêtre de temps d'injection est déterminée de préférence à partir de la pression d'injection moyenne. Dans le cas présent, on suppose sous la forme d'une approximation que la pression d'injection se situe de façon constante au niveau de la pression d'injection moyenne et que la fenêtre de temps d'injection est choisie suffisamment longtemps pour que la quantité d'injection à injecter soit injectée lors de l'injection pendant la fenêtre de temps d'injection. Selon que la pression d'injection dépendante du temps et s'appliquant effectivement dans la fenêtre de temps d'injection est supérieure ou inférieure à la pression d'injection moyenne, l'intervalle de temps d'injection est choisi plus court que long que la fenêtre de temps d'injection. Le au moins un intervalle de temps d'injection commence de préférence au même moment que la au moins une fenêtre de temps d'injection. Ceci présente l'avantage qu'on ne peut arriver à une injection trop précoce. Dans le cas de plusieurs fenêtres de temps d'injection, les intervalles de temps d'injection démarrent respectivement à la même période que la fenêtre de temps d'injection respectivement concernée. Dans un procédé conforme à l'invention, préféré et alternatif, le au moins un intervalle de temps d'injection se termine au même moment que la au mois une fenêtre de temps d'injection. Ceci présente l'avantage qu'on ne peut pas arriver à une injection trop tardive. Lorsqu'on a plusieurs fenêtres de temps d'injection, les intervalles de temps d'injection se terminent à chaque fois au même moment que la fenêtre de temps d'injection respectivement concernée. Dans un procédé préféré, la pression d'injection p(t) dépendante du temps et s'appliquant sur l'injecteur dans la fenêtre de temps d'injection est calculée à partir d'une description paramétrée, dépendante du temps et présentant au moins un paramètre, de la variation dans le temps de la pression d'injection p(t).

Une telle description paramétrée est une fonction dont la variable indépendante est en particulier le temps t et dont la valeur de fonction est la pression d'injection p. Comme alternative au temps t comme variable indépendante, on utilise l'angle de rotation du vilebrequin de la pompe à carburant à haute pression. Lorsque la pompe à carburant à haute pression est synchronisée avec le vilebrequin du moteur à combustion interne, l'angle de rotation du vilebrequin peut être utilisé également au lieu du temps. Des paramètres appropriés dans la description paramétrée sont une position de vanne régulatrice de débit volumétrique, l'instant et la durée de l'injection et un courant de fuite.

La position de vanne régulatrice de débit volumétrique indique la position d'une vanne régulatrice de débit volumétrique, qui peut réduire en tant que pré-vanne pour la pompe à carburant à haute pression l'arrivée du carburant à la pompe à carburant à haute pression. La position de vanne régulatrice de débit volumétrique est donc une référence pour le débit maximum de la pompe à carburant à haute pression. La description paramétrée est déterminée de préférence par le fait que au moins le flux volumique généré par les courses de piston des cylindres de pompe, le flux généré par les fuites permanentes et le flux massique provoqué par une injection sont déterminés et mesurés respectivement. La mesure du flux massique généré par les fuites permanentes s'effectue par la mesure de la pression d'injection p(t) à deux instants tl et t2, sachant que, entre les deux instants, la pompe à carburant à haute pression n'a pas transporté de carburant et aucun injecteur n'a injecté de carburant. A partir de la différence de pression entre les deux pressions d'injection p (tl) et p (t2) , on calcule le flux massique à l'aide de valeurs de tableaux enregistrées auparavant pour le rapport entre la pression d'injection et le flux massique. On obtient les fuites permanentes de l'ordre en millilitres de carburant par minute, qui est passé de la partie haute pression avant l'injecteur dans la partie basse pression. Les fuites permanentes dépendent par exemple de l'état de vieillissement de l'injecteur et de la pression d'injection. Le flux massique provoqué par un cylindre de pompe de la pompe à carburant à haute pression est mesuré en mesurant la pression d'injection avant une course de cylindre et après la course du cylindre de pompe, sachant qu'aucune injection n'a lieu entre ces deux instants. Pour améliorer la précision de mesure, la mesure est répétée plusieurs fois dans des conditions identiques par ailleurs. Le flux massique est calculé ensuite à partir des pressions de carburant mesurées. Le flux massique traversant un cylindre de pompe de la pompe à carburant à haute pression dépend par exemple de la position de la vanne régulatrice de débit volumétrique, du moment, du nombre des cylindres de pompe de la pompe à carburant à haute pression et de la phase dans laquelle se trouvent les cylindres de pompe. Le flux massique provoqué à la suite d'une injection est déterminé par la mesure de la pression d'injection avant et après une injection, la pompe à carburant à haute pression ne transportant aucun carburant de préférence pendant la mesure. Dans la plupart des cas, on peut admettre qu'environ un tiers de la chute de pression se forme du fait d'une servocommande de l'injecteur et deux tiers en raison de la quantité de carburant injectée dans la chambre de combustion. La chute de pression consécutive à une injection est calculée de préférence à l'aide d'un tableau déposé dans la commande moteur, qui contient comme variable indépendante en particulier la durée de l'injection, la pression au début de l'injection, la quantité injectée et la température du moteur et fournit comme résultat la chute de pression. La chute de pression obtenue à partir du tableau est comparée avec la chute de pression mesurée réellement et en cas d'écarts, le tableau est corrigé. A partir de la chute de pression ainsi déterminée, le flux massique est calculé à la suite d'une injection.

La description paramétrée est obtenue en ajoutant trois flux massiques (à chaque fois avec le signe correct). On obtient ainsi la pression d'injection à un moment de démarrage. Ensuite, on prédéfinit un incrément de temps et on calcule à nouveau les trois flux massiques.

Le résultat du premier calcul est utilisé alors également, par exemple en ce sens que la pression d'injection calculée au moment du démarrage est utilisée pour le calcul du flux de fuite. Le flux massique calculé à la fin de l'incrément de temps est utilisé alors comme valeur de démarrage pour la mise en oeuvre de la prochaine étape. Par incréments de temps, on calcule ainsi de façon itérative les flux massiques et les variations dans le temps des flux massiques. Les variables pour les flux massiques individuels sont modifiés le cas échéant de telle sorte que le flux massique calculé coïncide avec le flux massique mesuré à l'intérieur d'un intervalle d'erreur prédéfini.

On préfère comme alternative un procédé dans lequel la description paramétrée est le produit de trois fonctions, sachant que seule la première fonction contient comme paramètre la position de vanne régulatrice de débit volumétrique, seule la deuxième fonction contient le moment du début d'injection comme paramètre, et seule la troisième fonction contient le flux de fuite comme paramètre. Le flux de fuite est le flux de carburant traversant l'injecteur, qui apparaît également si l'injecteur est fermé (fuite durable). La raison est constituée par exemple par des fentes dues à des tolérances de fabrication entre le boîtier d'injecteur et le piston d'injecteur. Dans un procédé alternatif, la description paramétrée est un polynôme défini par portion dans la variable indépendante du temps, les préfacteurs étant déterminés avant les éléments de polynôme par un Least-Squares-Fit. Un procédé préféré présente les étapes supplémentaires suivantes : mesure de la pression d'injection p(t) dépendante du temps à des instants ti discrets et adaptation du au moins un paramètre de la description paramétrée de telle sorte que l'écart quadratique moyen entre la pression d'injection mesurée et la pression d'injection calculée sur la base de la description paramétrée pour les instants ti discrets soit minimisé. Dans le cas présent, la pression d'injection est mesurée pour un nombre Nt prédéfini d'instants ti. Pour les instants ti, la pression d'injection Prech (ti) est calculée avec la description paramétrée pour tous les ti. A partir de cette pression d'injection p(ti) calculée et de la pression d'injection mesurée Pmess (ti), on calcule le carré de la différence (pmess (ti) - Prech (ti)) A2 et on totalise le carré pour tous les Nt, de sorte qu'on obtient la somme des carrés. Ensuite, les paramètres dans la description paramétrée sont modifiés de telle sorte que la somme des carrés est minimisée (Least-Squares-Fit), par exemple selon le procédé de Levenberg-Marquardt. Les nouveaux paramètres ainsi calculés sont utilisés pour le calcul de la pression d'injection p(t) pour de futurs calculs. Suivant un mode de réalisation de l'invention, on prévoit que l'intervalle de temps des instants ti soit 10 inférieur à 100 ms, en particulier inférieur à 25 ms L'invention est expliquée de façon plus détaillée ci- dessous à l'aide des dessins schématiques. Dans le cas présent, la figure 1 montre un système d'injection pour la 15 mise en œuvre d'un procédé conforme à l'invention, la figure 2 une représentation schématique de la dépendance de la pression d'injection p(t) vis-à-vis de la position de la vanne régulatrice de débit volumétrique, la figure 3 une représentation schématique de la 20 dépendance entre la pression d'injection p(t) et l'instant du début d'injection et le temps t, la figure 4 une représentation schématique de la dépendance entre la pression d'injection p(t) et le temps t lors d'une fuite dans l'injecteur, 25 la figure 5 une représentation de la pression d'injection p(t) en fonction du temps sous la forme de l'angle de rotation de l'arbre d'entraînement de la pompe à carburant à haute pression et de la position de la vanne régulatrice de débit volumétrique 30 et la figure 6 un organigramme d'un procédé conforme à l'invention. La figure 1 montre un système d'injection 1 avec un injecteur 2 pour l'injection de carburant 3 dans une chambre de combustion non représenté ici d'un moteur à 35 combustion également non représenté.

Le système d'injection 1 comprend en outre une pompe à carburant à haute pression 4, qui est reliée par une conduite de rampe 5 et par un accumulateur de pression (Rail) 6 à l'injecteur 2. La pompe à carburant à haute pression 4 fait venir du carburant 3 d'un réservoir de carburant 7, avec lequel elle est reliée au moyen d'une conduite d'arrivée 8. Dans la conduite d'arrivée 8 se trouve une vanne régulatrice du débit volumétrique 9 pour la limitation du flux de carburant à la pompe à carburant à haute pression 4. L'injecteur 2 peut présenter un flux de fuite en carburant, qui est ramené par une conduite de recyclage 10 à la conduite d'arrivée 8, la conduite de recyclage 10 débouchant avant la vanne régulatrice de débit volumétrique 9 dans la conduite d'arrivée 8. Le terme "avant" se rapporte ici au sens d'écoulement du carburant 3. Un capteur de pression 11, qui est relié électriquement à une commande 12 numérique, dépasse dans la conduite de rampe 5. La commande 12 est reliée électriquement par une autre conduite de commande 13 à l'injecteur 2 et par une conduite de commande de vanne régulatrice de débit volumétrique 14 à la vanne régulatrice de débit volumétrique 9. Pendant le fonctionnement du système d'injection 1, la pompe à carburant à haute pression 4 fournit une pression d'injection p(t) dépendante du temps et s'appliquant dans la conduite de rampe 5 et sur l'injecteur 2. La figure 2 montre schématiquement la dépendance de la pression d'injection par rapport à la position de la vanne régulatrice du débit volumétrique 9. Lorsque la vanne régulatrice du débit volumétrique est complètement ouverte, on obtient la courbe schématique désignée par a.

Lorsque la vanne régulatrice de débit volumétrique 9 est partiellement fermée, la pompe à carburant à haute pression 4 ne se remplit que partiellement avec du carburant liquide et pour le reste avec du carburant vaporisé. Lors de la compression de ce mélange, le carburant gazeux se transforme lors du dépassement de la pression de vapeur, qui est dessiné sous la forme de ligne D horizontale sur la figure 2, en carburant liquide. Ce n'est qu'ensuite que le carburant est comprimé par la pompe à carburant à haute pression 4. On obtient la pression d'injection p(t) dépendante du temps et désignée par b. Avec la vanne régulatrice de débit volumétrique qui ferme encore plus longtemps, on obtient la pression d'injection p(t) dépendante du temps et désignée par c.

La figure 3 montre la dépendance de la pression d'injection p(t) dans l'injecteur 2 vis-à-vis du temps après une ouverture de l'injecteur. Une pression d'injection p s'établissant pour commencer décroît après l'ouverture de l'injecteur à l'instant t1 avec un flanc raide. La figure 4 montre la pression d'injection p(t) dépendante du temps avec une arrivée de carburant interrompue en raison d'une fuite dans l'injecteur. Compte tenu du flux de fluide, la pression d'injection p(t) diminue de façon exponentielle avec le temps. Par la combinaison des trois effets représentée sur les figures 2, 3, on obtient, comme décrit dans l'introduction de la description, un modèle numérique, c'est-à-dire une description paramétrée dépendante du temps t ou d'une grandeur équivalente au temps t pour la pression d'injection p(t) dépendante du temps en fonction de la position de la vanne régulatrice de débit volumétrique, de l'instant d'ouverture de l'injecteur, du flux massique traversant l'injecteur et du flux de fuite. Ce modèle numérique est obtenu en mesurant d'abord les flux volumiques compte tenu de la position de la vanne régulatrice du débit volumétrique, compte tenu de l'étape d'ouverture de l'injecteur et compte tenu des fuites comme décrit dans l'introduction de description. On obtient à partir de là la dépendance des trois flux volumiques par rapport au temps t. Cette dépendance est le cas échéant également implicite. Par étapes de temps (incréments temporels), on calcule à partir de là les variations dans le temps des flux massiques et les flux massiques en résultant ainsi que le flux massique total à la fin de l'étape de temps.

Les flux massiques écoulés à la fin de l'étape de temps sont utilisés comme valeur de démarrage pour la mise en oeuvre de la prochaine étape. Les paramètres pour les flux massiques individuels sont modifiés éventuellement de telle sorte que le flux massique calculé coïncide avec le flux massique mesuré à l'intérieur d'un intervalle d'erreur prédéfini. A partir de ce modèle numérique, on obtient la dépendance, montrée sur la figure 5, de la pression d'injection p vis-à-vis de la position de la vanne régulatrice de débit volumétrique (en %) et du temps (ici sous la forme du paramètre équivalent de l'angle de rotation de vilebrequin). Pendant le fonctionnement du système d'injection conforme à l'invention, la commande 12 détermine d'abord la quantité d'injection de carburant à injecter dans la chambre de combustion. Cette quantité est obtenue à partir de la puissance que le moteur à combustion interne doit délivrer.

A partir de la quantité d'injection à injecter, la commande 12 détermine le début d'injection (start of injection, SOI). A l'aide de la description paramétrée et déposée dans la commande 12 (voir figure 5), la commande 12 calcule la pression d'injection p(t) s'appliquant sur l'injecteur au début de la fenêtre de temps d'injection. A partir de cette pression d'injectionp(t), la commande 12 calcule le temps d'injection (time of injection, TOI). A partir de là, on obtient le temps d'intervalle d'injection. Au début de l'intervalle de temps d'injection, la commande 12 envoie par la ligne de commande 13 un signal d'ouverture à l'injecteur 2, qui s'ouvre ensuite. A la fin de l'intervalle de temps d'injection, la commande 12 envoie en conséquence un signal de fermeture à l'injecteur 2, après quoi celui-ci se ferme. Lorsque plusieurs intervalles de temps d'injection sont présents, l'opération se répète en conséquence souvent. Ici, tous les intervalles de temps d'injection sont toujours situés dans un cycle de compression. Pendant l'exploitation du système d'injection, le capteur de pression d'injection 11 enregistre à chaque milliseconde une valeur mesurée de pression d'injection et l'envoie à la commande 12. S'il en résulte que la pression d'injection p(t) dépendante du temps et régnant dans le récipient de pression 6 s'écarte de la courbe de pression d'injection décrite par la description paramétrée, la commande 12 adapte la description paramétrée, comme décrit plus haut, par un Least-Squares-Fit, de telle sorte que l'écart est minimisé. En d'autres termes, la pression se formant au moment de l'injection dans la rampe peut être prévue à l'aide de la formation de modèle. Avec cette information, la commande de moteur peut déterminer en temps utile la correction du temps d'activation et compenser ainsi l'écart entre la quantité injectée et la valeur prescrite par l'adaptation du temps d'activation. Les paramètres de base de la modélisation sont les suivants : rapport de transmission, nombre des pistons de la pompe à carburant à haute pression, cinématique du mouvement du plongeur, régime, degré de transport de la pompe à carburant à haute pression, phase, quantité injectée et température du moteur à combustion interne. Par la dispersion des composants (vanne régulatrice du débit volumétrique, fuite d'injecteur), une adaptation du modèle est nécessaire. A cet effet, la pression de rampe réelle est ajustée à des instants discrets avec l'ondulation de pression modélisée et les paramètres de modèle sont ainsi adaptés. De ce fait:, la pression s'appliquant dans la rampe peut être prévue pour les injections suivantes. Ainsi une correction du temps d'injection et de SOI peut s'effectuer en temps utile à une vitesse élevée.

De ce fait, il est possible de compenser l'ondulation de pression provoquée par la pompe à carburant à haute pression et de ce fait les influences négatives apparaissant éventuellement sur les émissions et le fonctionnement silencieux. Un avantage important est que la phase de pompe ne doit pas être synchronisée avec le moteur, étant donné que aussi bien les dispersions de système à système, mais également les dispersions d'injecteur à injecteur peuvent être minimisées par cette correction du temps d'activation.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour exploiter un système d'injection (1) d'un moteur à combustion interne, qui comprend une chambre de combustion, un injecteur (2) pour l'injection de carburant (3) dans la chambre de combustion et une pompe à carburant à haute pression (4) pour générer une pression d'injection p(t) dépendante du temps, comprenant les étapes suivantes : (a) détermination d'une quantité d'injection en carburant à injecter par l'injecteur (2) dans la chambre de combustion (3) (étape Si) (b) détermination d'au moins une fenêtre de temps d'injection pour l'injection du carburant (3) (étape S2) 15 ensuite (c) calcul de la pression d'injection p(t) (étape S3) dépendante du temps et s'appliquant au début de la fenêtre de temps d'injection sur l'injecteur (2) ensuite (d) détermination d'au moins un intervalle de temps 20 d'injection à partir de la au moins une fenêtre de temps d'injection à l'aide de la pression d'injection p(t) dépendante du temps, calculée et s'appliquant au début de la fenêtre de temps d'injection sur l'injecteur (2), de sorte que, à la fin du au moins un intervalle de temps 25 d'injection, sensiblement la quantité d'injection a été injectée (étape S4) et ensuite (e) injection du carburant dans le au moins un intervalle de temps d'injection (étape S5).

2. Procédé selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce quele au moins un intervalle de temps d'injection débute au même instant que la au moins une fenêtre de temps d'injection.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce que la pression d'injection p(t) dépendante du temps et s'appliquant dans la fenêtre de temps d'injection sur l'injecteur (2) est calculée à partir d'une description 10 paramétrée, dépendante du temps et présentant au moins un paramètre, de la pression d'injection.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la description paramétrée est le produit constitué de 15 trois fonctions, seule la première fonction contenant une position de vanne régulatrice de débit volumétrique comme paramètre, seule la seconde fonction contenant le moment du début d'injection comme paramètre, et seule la troisième fonction contenant le flux de fuite comme 20 paramètre.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes avec les étapes supplémentaires suivantes : - mesure de la pression d'injection p(t) dépendante du temps à des instants ti discrets et 25 - adaptation du au moins un paramètre de la description paramétrée de telle sorte que l'écart quadratique moyen entre des pressions d'injection p(t) mesurées aux instants discrets et la pression d'injection calculée sur la base de la description paramétrée pour les 30 instants ti discrets et minimisés.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce quel'intervalle de temps des instants ti est inférieur à 100 ms, en particulier inférieur à 25 ms.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne est un moteur à allumage commandé ou un moteur diesel.

8. Moteur à combustion comprenant - une chambre de combustion, - un injecteur (2) pour l'injection de carburant dans la chambre de combustion - une pompe à carburant à haute pression (4) pour générer une pression d'injection p(t) dépendante du temps et - une commande numérique, reliée à l'injecteur (2), pour l'ouverture et la fermeture de l'injecteur (2), caractérisé en ce que la commande est mise en place pour la mise en oeuvre de l'un des procédés selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.