FR2960262A1 - Procede de surveillance d'un injecteur d'une installation d'injection - Google Patents
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Abstract
Procédé de surveillance d'un injecteur d'une installation d'injection d'un moteur à combustion interne. L'injecteur est commandé en pression et l'application d'une pression produit des événements d'ouverture et de fermeture périodiques de l'injecteur. Selon le procédé : - on saisit (10) les évènements périodiques d'ouverture et de fermeture pendant l'application d'une pression comme variations périodiques de la pression dans la conduite reliée à l'injecteur, - on compare (30) les variations de pression à des variations de pression de référence d'un injecteur non défectueux, et - en cas d'écart entre les variations de pression saisies et des variations de pression de référence on conclut (40) que l'injecteur est défectueux.
Description
1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé de surveillance d'un injecteur d'une installation d'injection d'un moteur à combustion interne selon lequel l'injecteur fonctionne commandé en pression et l'application d'une pression produit des événements d'ouverture et de fermeture périodiques de l'injecteur. Etat de la technique Pour injecter du carburant dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne ou pour injecter d'autres milieux liquides, on utilise des injecteurs commandés. Les injecteurs ou buses d'injection comportent souvent un corps de buse et une aiguille d'injecteur. L'aiguille d'injecteur est poussée par des ressorts de compression contre le siège de l'injecteur pour fermer ainsi le ou les orifices d'injection. La pression du carburant génère une force de poussée s'exerçant perpendiculairement. Lorsque cette force dépasse la force développée par les ressorts, l'aiguille est poussée dans le sens opposé c'est-à-dire soulevée et elle libère ainsi l'orifice d'injection permettant d'injecter du carburant. Dès que la pression descend de nouveau la buse ou l'injecteur se ferme.
Les injections de carburant doivent être très précises et se faire de manière exacte car cela commande pratiquement la combustion. C'est pourquoi il est souhaitable de surveiller le comportement d'injection des injecteurs et de manière générale leur fonctionnement pour détecter suffisamment à temps un défaut dans le système d'injection et permettre d'éviter le cas échéant d'autres dommages consécutifs. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé de surveillance d'injecteur commandé en pression et appartenant à une installation d'injection notamment une installation d'injection de carburant permettant de diagnostiquer les injecteurs d'une manière plus simple et plus robuste.
2 Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus pour surveiller l'injecteur d'une installation d'injection, ce procédé étant caractérisé en ce que - on saisit les évènements périodiques d'ouverture et de fermeture pendant l'application d'une pression comme variations périodiques de la pression dans la conduite reliée à l'injecteur, - on compare les variations de pression à des variations de pression de référence d'un injecteur non défectueux, et - en cas d'écart entre les variations de pression saisies et des variations de pression de référence on conclut que l'injecteur est défectueux. Le procédé de surveillance d'un injecteur d'une installation d'injection concerne le fonctionnement de l'injecteur commandé par la pression ; l'application de la pression produit des évènements périodiques d'ouverture et de fermeture de l'injecteur. A l'état fermé, l'aiguille de l'injecteur soumise à la tension du ressort, ferme le ou les orifices d'injection. En exerçant une pression suffisamment élevée l'aiguille d'injecteur se soulève de son siège et libère le ou les orifices d'injection permettant alors d'injecter par exemple du carburant dans la chambre de combustion. L'ouverture de l'injecteur produit l'effondrement de la pression dans la conduite reliée à l'injecteur et passant en dessous de la pression d'ouverture de sorte que la soupape (ou l'injecteur) se ferme de nouveau. Ensuite la pression s'établit de nouveau et ouvre la soupape. Pendant l'application de la pression ces évènements d'ouverture et de fermeture de l'injecteur se répètent à une certaine fréquence encore appelée fréquence de ronronnement. Le procédé selon l'invention utilise cette fréquence de ronflement pour surveiller le fonctionnement de l'injecteur. Selon l'invention, les évènements périodiques d'ouverture et de fermeture pendant l'application de la pression sont saisis comme étant des variations périodiques de pression dans la conduite reliée à l'injecteur. Ces variations de pression sont alors comparées aux variations de pression d'un injecteur fonctionnant sans défaut et qui constituent des
3 variations de pression de référence ; en cas d'écart entre les variations de pression saisies et les variations de pression de référence, sortant d'une plage de tolérance prédéfinie, on conclut que l'injecteur est défectueux. La condition pour l'exécution du procédé selon l'invention est que l'on saisisse les variations de pression dans la conduite reliée à l'injecteur. Pour cela il est prévu un capteur de pression en amont de l'injecteur. Comme les capteurs de pression existent de toute façon déjà dans cette position, la mise en oeuvre du procédé ne nécessite aucun composant supplémentaire de sorte que le procédé peut s'utiliser sans modification de la structure. Le procédé permet de façon très simple de surveiller le fonctionnement de l'injecteur. Dès que l'on ne détecte plus la fréquence de ronflement prévisible pour l'injecteur concerné ou que cette fréquence est détectée comme étant modifiée, on suppose qu'il y a un défaut. Une cause probable d'un défaut peut être par exemple le blocage de l'injecteur grippé en position ouverte ou fermée. D'autres possibilités de défaut sont un ressort d'injecteur cassé, des fuites ou de l'air dans l'injecteur. Le procédé selon l'invention convient surtout pour surveiller les injecteurs d'installation d'injection de carburant. Mais le procédé peut également s'appliquer à d'autres systèmes d'injection commandés en pression par exemple une installation de dosage d'agents réducteurs en amont d'un catalyseur SCR. Selon un développement préférentiel du procédé de l'invention, à partir des variations saisies de la pression pendant que la pression est appliquée à l'injecteur on détermine une grandeur représentant les variations de pression (grandeur représentative). Cette grandeur est comparée à une grandeur correspondante des variations de pression de référence et en cas d'écart entre les grandeurs on conclut que l'injecteur est défectueux. La grandeur représentative est par exemple la fréquence des variations de pression. Selon un autre mode de réalisation, la grandeur représentative est l'amplitude des variations de pression. Si on constate ainsi une modification de la fréquence du ronflement ou un spectre de fréquence, modifié pour le ronflement dans le signal de pression on estime que l'injecteur a un défaut. En cas d'absence de ronflement, c'est-à-dire pour une fréquence égale à zéro
4 et/ou une amplitude égale à zéro, on peut également supposer que l'injecteur est défectueux. Cela correspond en général au blocage de l'injecteur. Pour la grandeur représentative des variations de pression on peut prévoir un seuil et en cas de dépassement vers le bas ou vers le haut de ce seuil, suivant le type de grandeur utilisé on conclura à un défaut. Des seuils appropriés peuvent se déterminer de manière empirique pour différents états de fonctionnement et être enregistrés dans un champ de caractéristiques. Les seuils applicables peuvent être actualisés régulièrement ou à la demande. L'invention a également pour objet un programme d'ordinateur exécutant toutes les étapes du procédé lorsque le programme est exécuté par un calculateur ou un appareil de commande. Enfin l'invention s'applique à un produit programme d'ordinateur avec un code programme enregistré sur un support lisible par une machine pour la mise en oeuvre du procédé lorsque le programme est exécuté par un calculateur ou un appareil de commande. Un tel programme d'ordinateur permet avantageusement de surveiller le ou les injecteurs d'une installation d'injection de carburant de moteur thermique. L'avantage particulier du programme d'ordinateur est que le programme s'utilise sans nécessiter de modification pour des véhicules existants et sans avoir à installer des composants dans l'installation d'injection de carburant. Il suffit de saisir les signaux des capteurs de pression équipant la conduite d'alimentation d'un injecteur.
Comme les capteurs de pression correspondants existent en général le procédé selon l'invention se met en oeuvre avec les composants existants. Il suffit d'adapter les programmes pour exécuter le produit programme d'ordinateur enregistré par exemple dans l'appareil de commande du moteur à combustion interne.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation du procédé représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre l'évolution de la pression dans la conduite d'alimentation d'un injecteur sous la forme d'une fréquence dite de ronflement, - la figure 2 montre schématiquement l'ordinogramme du procédé de 5 l'invention. Description d'exemples de réalisation La figure 1 montre tout d'abord la fréquence de ronflement, connue en soi, d'un injecteur d'une installation d'injection de carburant lorsque l'injecteur reçoit la pression. La figure montre le chronogramme du signal de pression détecté dans la conduite reliée à l'injecteur. La plage de temps dans laquelle l'injecteur reçoit la pression porte la référence A ; la plage de temps sans application de pression porte la référence B. L'injecteur est conçu pour s'ouvrir sous l'effet d'une pression suffisamment élevée appelée pression d'ouverture. Cette pression d'ouverture est appliquée pendant la période A. L'ouverture de l'injecteur par la pression d'ouverture produit un effondrement de la pression dans la conduite reliée à l'injecteur. On passe ainsi en dessous de la pression d'ouverture si bien que l'injecteur se referme. La fermeture de l'injecteur permet à la pression de remonter de nouveau jusqu'à atteindre la pression d'ouverture. Les variations de pression produites par les moments d'ouverture et de fermeture sont saisies par un capteur de pression équipant la conduite associée à l'injecteur. Ces variations périodiques de la pression résultant des évènements d'ouverture et de fermeture de l'injecteur apparaissent à la figure 1 comme fréquence de la pression dans le segment de temps A. La fréquence caractéristique d'un injecteur est appelé fréquence de ronflement. A la fin de l'application de la pression (période B) l'injecteur reste fermé et la pression régnant dans l'injecteur chute brutalement. Dans un sens étroit la fréquence d'ouverture et de fermeture de la soupape de dosage est appelée fréquence de ronflement. Selon l'invention on saisit cette fréquence de ronflement comme variation périodique de la pression dans la conduite. Ce signal de pression est utilisé pour vérifier si l'on a ou non la fréquence de ronflement prévue. Dès que l'on constate un écart par rapport à la fréquence de ronflement, on conclut qu'il y a un défaut. Pour cela on
6 compare les signaux de pression saisis à des signaux de pression de référence représentant un injecteur non défectueux ; en cas d'écart on conclut qu'il y a un défaut. Les valeurs de référence rapportées par exemple à la fréquence ou à l'amplitude du signal de pression, et qui représentent un système non défectueux peuvent être enregistrées par exemple sous la forme d'une courbe caractéristique dans un appareil de commande. De manière préférentielle les valeurs déposées peuvent être régulièrement actualisées ou l'être en cas de besoin. La figure 2 montre schématiquement un ordinogramme du procédé de l'invention. Après le démarrage du procédé, dans l'étape 10 on saisit le signal de pression mesuré au cours de l'application de la pression de commande de l'injecteur dans la conduite associée à l'injecteur. Dans l'étape 20 on analyse des variations de pression saisies c'est-à-dire la fréquence de la pression en déterminant notamment une grandeur représentant la fréquence de pression saisie par exemple la fréquence ou l'amplitude des variations. Dans l'étape 30 on compare la grandeur saisie et une valeur de consigne ou une valeur de référence. La valeur de consigne désigne notamment la fréquence de ronflement prévisible d'un système d'injection sans défaut. A partir de la comparaison entre la valeur réelle et la valeur de consigne on conclut qu'il y a ou non un défaut dès qu'un message d'erreur correspondant 40 est émis. On conclut par exemple à un défaut si la fréquence de la variation de pression par rapport à la valeur de consigne est modifiée, si le spectre de la fréquence notamment l'amplitude des variations de pression est modifiée ou si le signal de fréquence fait défaut. Des causes possibles de défaut sont par exemple l'ouverture et la fermeture d'un injecteur grippé, un ressort d'injecteur cassé, des fuites, de l'air dans l'injecteur ou un défaut dans la commande de l'injecteur. 25
Claims (1)
- REVENDICATIONS1°) Procédé de surveillance d'un injecteur d'une installation d'injection d'un moteur à combustion interne selon lequel l'injecteur est commandé en pression et l'application d'une pression produit des événements d'ouverture et de fermeture périodiques de l'injecteur, procédé caractérisé en ce que - on saisit (10) les évènements périodiques d'ouverture et de fermeture pendant l'application d'une pression comme variations périodiques de la pression dans la conduite reliée à l'injecteur, - on compare (30) les variations de pression à des variations de pression de référence d'un injecteur non défectueux, et - en cas d'écart entre les variations de pression saisies et des variations de pression de référence on conclut (40) que l'injecteur est défectueux. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' à partir des variations de pression saisies on détermine une grandeur représentant les variations de pression (20) pour la comparer (30) à une 20 grandeur représentant des variations de pression de référence. 3°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la grandeur représentative est la fréquence des variations de pression. 4°) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la grandeur représentative est l'amplitude des variations de pression. 30 5°) Programme d'ordinateur exécutant toutes les étapes d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 4 lorsque le programme est exécuté par un calculateur ou un appareil de commande. 6°) Produit de programme d'ordinateur comportant un code programme 35 enregistré sur un support lisible par une machine pour la mise en 8 oeuvre du procédé selon l'une ou quelconque des revendications 1 à 4 lorsque le programme est exécuté par un calculateur ou un appareil de commande.5
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