METHODE DE DIAGNOSTIC D'UNE DERIVE D'AU MOINS UN INJECTEUR D'UN SYSTEME D'INJECTION DE CARBURANT A RAMPE COMMUNE [1] L'invention se rapporte à la détection d'une 5 dérive ou dispersion d'injecteurs par rapport à des injecteurs de références dans un système d'injection de carburant à rampe commune. [2] L'invention concerne plus particulièrement une méthode de diagnostic d'une dérive ou dispersion 10 d'injecteurs appartenant à un système d'injection à rampe commune. [3] Par dérive ou dispersion, on entend un débit anormal de carburant d'au moins un des injecteurs du système d'injection par rapport à un débit nominal 15 considéré. [4] Sur les moteurs à combustion interne actuels, il s'avère nécessaire et obligatoire de maîtriser les quantités de carburant injectées par le système d'injection afin de garantir un fonctionnement nominal du moteur. En 20 effet, une dérive ou une dispersion dans l'injection du carburant par rapport à un lot nominal peut avoir un impact important sur les polluants et les performances du moteur. [5] Il est donc essentiel de pouvoir détecter dès que possible toute éventuelle dérive relative aux injecteurs 25 d'un système d'injection. [6] On connait de la demande de brevet américain U52011/0030655 une méthode permettant de détecter dans un système d'injection un débit anormal des injecteurs. Le système d'injection décrit dans cette demande présente un 30 circuit de régulation de débit comprenant une soupape de régulation de débit et un circuit de régulation de pression. La méthode consiste à détecter des anomalies d'injection dans le système d'injection lorsque, le circuit de régulation de débit fonctionnant en boucle fermée et le circuit de régulation de pression fonctionnant en boucle ouverte, la différence entre un écoulement traversant de carburant minimal de la soupape de régulation de débit établi à l'aide d'une cartographie prédéterminée en fonction de la vitesse de moteur et la quantité d'injection ordonnée, et un écoulement traversant de carburant établi par la commande en boucle fermée de la soupape de régulation de débit, est supérieure à une valeur de seuil prédéterminée (K). [7] La méthode décrite dans la demande de brevet susmentionnée présente cependant un certain nombre d'inconvénients. [8] En particulier, la méthode décrite permet d'effectuer un diagnostic seulement sur certains points de fonctionnement (point stabilisé ou point spécifique). [009] Par ailleurs, la détection étant établie à l'aide d'une seule valeur de seuil prédéterminée, il convient de prévoir pour cette dernière une valeur assez forte. De ce fait, seules des dérives importantes d'injecteurs peuvent être détectées. [0010] De plus, la valeur de la boucle fermée peut dériver du fait de dérives autres que celle touchant les injecteurs. Ainsi, la dérive relative au débit peut être liée au capteur mesurant la pression du carburant dans la rampe, à la pompe haute pression, à la vanne de décharge ou bien à tout artifice pouvant faire varier la pression de la rampe ou le débit entrant dans la rampe commune. Or, la méthode décrite dans la demande susmentionnée ne permet pas de distinguer une dérive des injecteurs d'une dérive d'autres composants. En d'autres termes, avec la méthode décrite dans le document américain, une dérive peut être constatée alors même que les injecteurs ne présentent aucune dérive. [0011] L'invention vise à remédier à ces problèmes en proposant une méthode de diagnostic permettant d'établir, de manière anticipée d'une part et de manière fiable et précise d'autre part, une dérive d'un ou plusieurs injecteurs équipant un système d'injection de carburant à rampe commune. [0012] La méthode de diagnostic a également pour objet de permettre de caractériser le type de dérive à savoir, dans le cadre d'un débit anormal des injecteurs, de déterminer s'il s'agit d'une dérive liée à un débit trop important des injecteurs ou bien à un débit trop faible des injecteurs. Par débit « trop important » ou « trop faible », on entend un débit respectivement supérieur ou inférieur au débit nominal attendu de carburant. [0013] A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose une méthode de diagnostic d'une dérive d'au moins un injecteur de carburant équipant un système d'injection à rampe commune lequel comprend une unité de commande de régulation de pression en boucle fermée du carburant dans la rampe commune et une unité de commande de régulation de richesse en boucle fermée d'un mélange carburant et air, les unités de commande de régulation de pression et de richesse étant pilotées par un calculateur électronique en fonction d'une valeur de consigne de pression et d'une valeur de consigne de richesse prédéfinies et enregistrées dans le calculateur, la méthode de diagnostic comprenant une étape de contrôle de l'existence d'une dérive de l'unité de commande de régulation de pression et une étape de contrôle de l'existence d'une dérive de l'unité de commande de régulation de richesse, la dérive de l'injecteur étant établie lors d'une détection conjointe d'une dérive de l'unité de commande de régulation de pression et d'une dérive de l'unité de commande de régulation de richesse au cours des étapes de contrôle. [0014] Ainsi, comme seule la dérive des injecteurs provoque une dérive des deux unités de commande de régulation, l'existence concomitante d'une dérive dans la commande de régulation de pression et d'une dérive dans la commande de régulation de richesse assurant l'existence d'une dérive d'au moins un des injecteurs. [0015] Avantageusement, la dérive de l'unité de commande de régulation de pression est détectée lorsque l'unité de commande de régulation de pression applique, pour atteindre la valeur de consigne de pression, un terme correctif supérieur à un seuil d'écart entre une valeur de pression du carburant mesurée et la valeur de consigne de pression plafond prédéfini ou inférieur à un seuil d'écart entre une valeur de pression du carburant mesurée et la valeur de consigne de pression plancher prédéfini. [0016] Avantageusement, la dérive de l'unité de commande de régulation de la richesse est déterminée i) lorsque l'écart de richesse relevé entre une valeur de richesse du mélange carburant et air mesurée et la valeur de consigne de richesse ou ii) lorsque l'unité de commande de richesse applique, pour atteindre la valeur de consigne de richesse, un terme correctif supérieur à un seuil d'écart entre une valeur de richesse du mélange carburant et air mesurée et la valeur de consigne de richesse plafond prédéfini ou inférieur à un seuil d'écart entre une valeur de richesse du mélange carburant et air mesurée et la valeur de consigne de richesse plancher prédéfini. [0017] Avantageusement, il est prévu qu'une dérive de l'injecteur est établie lorsque l'écart de pression relevé ou le terme correctif de l'unité de commande de régulation de pression est inférieur au seuil plancher prédéfini et l'écart de richesse relevé ou le terme correctif de l'unité de commande de richesse est supérieur au seuil plafond prédéfini, ou lorsque l'écart de pression relevé ou le terme correctif de l'unité de commande de régulation de pression est supérieur au seuil plafond prédéfini et l'écart de richesse relevé ou le terme correctif de l'unité de commande de richesse est inférieur au seuil plancher prédéfini [0018] Avantageusement, les étapes de contrôle de l'existence d'une dérive de l'unité de commande de régulation de pression d'une part et d'une dérive de l'unité de commande de régulation de richesse d'autre part sont réalisées simultanément. [0019] Avantageusement, les étapes de contrôle de l'existence d'une dérive de l'unité de commande de régulation de pression d'une part et d'une dérive de l'unité de commande de régulation de richesse d'autre part sont précédées d'une étape de vérification du fonctionnement en boucle fermée de l'unité de commande de régulation de pression et de l'unité de commande de régulation de richesse. [0020] La méthode selon l'invention a pour avantage de proposer un diagnostic fiable, ce dernier étant consolidé par croisement d'informations (informations relatives à l'unité de commande de régulation de pression et informations relatives à l'unité de commande de régulation de richesse). 2 983 5 30 6 [0021] La méthode selon l'invention a également pour avantage de permettre, du fait de sa précision, une détection de dérives modérées voire peu importantes. [0022] Elle permet également de détecter une dérive des 5 injecteurs dès lors qu'elle se déclare. Cela a pour avantage de permettre d'intervenir rapidement sur une dérive, empêchant ainsi que toute dérive ne devienne irréversible. [0023] D'autres objets et avantages de l'invention 10 apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique d'un système d'injection à rampe commune mettant en oeuvre le procédé de diagnostic selon l'invention ; et 15 - la figure 2 représente un organigramme montrant les étapes pour diagnostiquer une dérive des injecteurs du système d'injection de la figure 1. [0024] En relation avec la figure 1, il est décrit un système d'injection à rampe commune 1 d'un moteur à 20 combustion interne mettant en oeuvre la méthode de diagnostic selon l'invention. [0025] Selon le mode de réalisation illustré, le système d'injection 1 à rampe commune comprend un réservoir de carburant 2, une pompe d'alimentation basse pression 3 25 (également appelée pompe de gavage), une pompe d'injection haute pression 4 (de l'ordre de 40 à 2000 bars (105Pa) suivant le carburant), une rampe commune 5 apte à accumuler le carburant mis sous pression par la pompe haute pression 4, une pluralité de chambres de combustion 6 et une 30 pluralité d'injecteurs 7 de carburant raccordant chaque chambre de combustion 6 à la rampe commune 5. [0026] La pompe d'alimentation basse pression 3, raccordée en sortie du réservoir de stockage par un premier conduit basse pression 13, entraîne le carburant depuis le réservoir 2 vers la pompe d'injection haute pression 4 par un deuxième conduit basse pression 14. Le carburant, mis sous pression par la pompe haute pression 4, est alors accumulé dans la rampe commune 5 pour être fourni à chacun des injecteurs de carburant et injecté sous pression par ces derniers dans les cylindres du moteur. [0027] De manière classique, la gestion de l'injection est assurée par un calculateur électronique 10 lequel va déterminer la durée d'injection, et donc la quantité de carburant à injecter, de manière à doser le plus parfaitement possible le mélange air/carburant adéquat pour obtenir un rendement optimum du moteur. [0028] Ainsi, afin de maintenir le carburant à l'intérieur de la rampe commune 5 à une pression prédéfinie, appelée consigne de pression, le système d'injection 1 comporte une unité de commande de régulation de pression en boucle fermée (A) (désignée également communément sous l'expression « régulateur de pression en boucle fermée », « circuit de régulation de pression en boucle fermée » ou « boucle de régulation de pression »). [0029] Par ailleurs, les moteurs à combustion interne doivent, pour respecter les normes de dépollution et réaliser le couple moteur demandé, fonctionner à une richesse de consigne prédéterminée, c'est-à-dire suivant un rapport de mélange air/carburant donné. Aussi, afin de maintenir un mélange air/carburant sensiblement égal à la valeur de consigne de richesse prédéfinie, le système d'injection comporte également une unité de commande de régulation de richesse en boucle fermée (B) (désignée également communément sous l'expression « régulateur de 2 983 5 30 8 richesse en boucle fermée », « circuit de régulation de pression en boucle fermée » ou « boucle de régulation de pression»). [0030] Unité de commande de régulation de pression en 5 boucle fermée (A) [0031] L'unité de commande de régulation de pression en boucle fermée (A) comprend un capteur de pression 8 agencé avec la rampe commune 5 pour déterminer la pression du carburant à l'intérieur de la rampe commune 5 d'une part et 10 un circuit de reflux permettant d'ajuster la quantité de carburant accumulée dans la rampe en fonction de la pression mesurée par le capteur de pression 8 et de la valeur de consigne de pression prédéfinie. [0032] Le circuit de reflux comporte un conduit de 15 reflux 19 reliant la rampe commune 5 au réservoir de carburant 2 ainsi qu'une vanne de décharge 9 ménagée au niveau de l'entrée du conduit de reflux 19. Ainsi, lorsque la pression mesurée par le capteur de pression 8 est supérieure à la valeur de consigne de pression, la vanne de 20 décharge 9 permet l'évacuation d'une partie du carburant vers le réservoir 2 au travers du conduit de reflux 19 et ainsi la diminution de la pression à l'intérieur de la rampe commune 5. [0033] Par ailleurs, outre le déchargement rapide de la 25 rampe commune 5 en carburant, la vanne de décharge 9 permet également de gérer rapidement des transitoires de pression descendante afin d'éviter que la régulation de pression de la rampe ne diverge. [0034] La pompe haute pression 4, le capteur de pression 30 8 et la vanne de décharge 9 sont respectivement commandés par le calculateur 10. Plus particulièrement, le calculateur 10 régule la pression contenue dans la rampe commune 5 en fonction de la valeur de consigne de pression en pilotant la pompe haute pression 4 et la vanne de décharge 9. [0035] Ainsi, en fonction des données de pression relevées par le capteur de pression 8 et transmises au calculateur 10, ce dernier va commander en conséquence la pompe haute pression 4 et l'ouverture ou la fermeture de la vanne de décharge 9 afin de diminuer ou augmenter le volume de carburant expulsé à l'intérieur de la rampe commune 5 et ainsi réguler la pression maintenue dans la rampe commune 5 en fonction au niveau de la valeur de consigne de pression imposée. [0036] L'unité de commande de régulation de pression en boucle fermée a donc pour rôle, comme nous venons de le voir, de faire respecter la consigne de pression de la rampe de carburant (P rail spt) en utilisant la mesure de pression rampe (P rail mes) par l'intermédiaire du capteur de pression 8 en commandant la pompe haute pression 4 et la vanne de décharge 9 en conséquence. [0037] La commande de la pompe haute pression 4 en boucle fermée (BF hp) peut se dissocier en deux parties, à savoir la boucle ouverte (BO hp) et le régulateur (PI), le régulateur (PI) étant généralement composé d'un terme proportionnel (P) et d'un terme intégral (I) qui dépendent tous les deux de l'écart entre la consigne de pression de la rampe de carburant (P rail spt) et la mesure de pression rampe (P rail mes). [0038] Le terme P corrige rapidement et temporairement une forte différence, le terme I corrigeant lentement une erreur statique. [0039] Ainsi, la commande de la pompe haute pression en boucle fermée (BF hp) s'écrit comme suit : BF hp = BO hp + PI Avec (1) PI = P + I, Où P = p(P rail spt - P rail mes) I = i(P rail spt - P rail mes) p et i étant les fonctions de transfert du terme P et I (2) La boucle ouverte BO hp dépend essentiellement de la masse que l'on veut faire rentrer dans la rampe que l'on appellera M hp. [0040] Unité de commande de régulation de richesse en boucle fermée (B) [0041] L'unité de commande de régulation de richesse en boucle fermée comprend une ligne d'échappement 11 raccordée à la chambre de combustion 6 dans laquelle le carburant est injecté par les injecteurs 7. Afin de déterminer la richesse ou la pauvreté du mélange air/carburant, la ligne d'échappement 11 est équipée d'une sonde de richesse 12. [0042] Comme pour les données relatives à la pression de la rampe commune 5, les données de richesse relevées par la sonde de richesse 12 sont destinées à être transmises au calculateur 10 pour être comparées avec une valeur de consigne de la richesse prédéfinie et enregistrée dans la mémoire de stockage du calculateur 10. Ainsi, en fonction des données de richesse relevées par la sonde de richesse 12 et reçues par le calculateur 10, ce dernier pilotera le temps d'injection de manière à maintenir un mélange air/carburant présentant une richesse sensiblement conforme à la valeur de consigne de richesse imposée. [0043] L'unité de commande de régulation de richesse en boucle fermée a donc pour rôle, comme nous venons de le voir, de faire respecter la consigne de richesse du mélange (Ri spt). Elle va donc être mesurée, via la sonde de richesse 12, la richesse dans la ligne d'échappement 11 (Ri mes). En fonction de la valeur de la richesse mesurée dans la ligne d'échappement 11, la richesse du mélange sera corrigée en utilisant le delta entre ces deux informations. [0044] La richesse de consigne de part sa définition, est définie comme suit : Ri spt = (M carb * Ks) / M air (1) Avec M carb la masse de carburant de consigne à admettre par cylindre M air la masse d'air admise par cylindre définie à partir d'un modèle ou d'une mesure directe ou indirecte Ks le coefficient stoechiométrique du carburant utilisé [0045] Ainsi sur les moteurs à combustion interne, on définit la quantité de carburant à injecter ou la richesse de consigne, suivant le besoin, et on en déduit l'autre donnée. Ainsi, soit M carb est fixé et on déduit Ri spt, soit Ri spt est fixé et on déduit M carb. [0046] M carb va servir directement à piloter les injecteurs en utilisant leurs caractéristiques et le point de fonctionnement. [0047] On peut donc définir un régulateur de richesse en boucle fermée (Ri bf) comme suit : Ri bf = Ri spt + BF avec BF = bf(Ri spt - Ri mes), BF étant le facteur de boucle fermée et bf étant une fonction qui réintroduit plus ou moins progressivement l'écart entre la consigne et la mesure. [0048] Afin de normer cette régulation, on définit CL comme suit : CL = Ri bf / Ri spt (2) d'où CL = (Ri spt + BF) / Ri spt [0049] Pour les moteurs fonctionnant par exemple par modulation de carburant pour moduler le couple, en définissant la grandeur M air bf comme étant la masse d'air en boucle fermée pour respecter la consigne de richesse en boucle fermée à iso masse de carburant, on peut écrire : Ri bf = (M carb * Ks) / M air bf En ré-introduisant (1) et (2), on obtient : Ri bf = CL * Ri spt d'après (2) D'où : Ri bf = CL * (M carb * Ks) / M air (M carb * Ks) / M air bf = CL * (M carb * Ks) / M air D'où M air bf = M air/CL [0050] Pour les moteurs fonctionnant par exemple par modulation de la quantité d'air pour moduler le couple, en définissant la grandeur M carb bf comme étant la masse de carburant en boucle fermée pour respecter la richesse de consigne en boucle fermée à iso masse d'air, on peut écrire : Ri bf = (M carb bf * Ks) / M air En ré-introduisant (1) et (2), on obtient : Ri bf = CL * Ri spt d'après (2) D'où Ri bf = CL * (M carb * Ks) / M air (M carb bf * Ks) / M air = CL * (M carb *Ks) / M air D'où M carb bf = M carb * CL [0051] Le facteur CL sera donc appliqué soit directement à Mcarb, soit à M air suivant les moteurs et les besoins. [0052] Dérive des injecteurs - Méthode de diagnostic [0053] En fonction des écarts relevés entre les valeurs mesurées respectivement par le capteur de pression 8 de carburant et par la sonde de richesse 12 et les valeurs de consigne de pression et de richesse enregistrées dans le calculateur 10 ou en fonction des corrections d'une ou de ces deux unités de commande de régulation en boucle fermée ou en fonction d'un écart et d'une correction, il pourra être diagnostiqué ou non une défaillance d'un des injecteurs au moins. [0054] La méthode de diagnostic selon l'invention est décrite ci-après, les étapes étant représentées sur l'organigramme de la figure 2. [0055] La méthode de diagnostic est mise en oeuvre lorsque les unités de commande de régulation de pression et de richesse fonctionnent en boucle fermée. Elle comporte donc avantageusement des étapes préalables de vérification du fonctionnement en boucle fermée de l'unité de commande de régulation de pression (A) et du fonctionnement en boucle fermée de l'unité de commande de régulation de richesse (B) (blocs 50 et 60). Dans le mode de réalisation illustré, les étapes de vérification sont réalisées successivement. Ainsi, il est vérifié en premier lieu le fonctionnement en boucle fermée de l'unité de commande de régulation de pression (bloc 50) et en deuxième lieu le fonctionnement en boucle fermée de l'unité de commande de régulation de richesse (bloc 60). Il est bien entendu évident que ces deux étapes de vérification peuvent être réalisées simultanément sans pour autant sortir du cadre de l'invention. [0056] Une fois les unités de commande de régulation de pression et de régulation de richesse en service, l'existence d'une éventuelle dérive des injecteurs peut être établie. Ainsi, il pourra être établi une dérive selon laquelle les injecteurs présentent un débit inférieur au nominal (dérive ci-après désignée par Kl) et une dérive selon laquelle les injecteurs ont un débit supérieur au nominal (dérive ci-après désignée par K2). [0057] Comme cela sera explicité plus loin, la détermination de ces dérives se fait à l'aide de seuils prédéfinis sur l'information de régulation de pression d'une part et sur l'information de régulation de richesse d'autre part. Ainsi, on définit : - pour la détermination du défaut K1 : un seuil d'écart plancher de correction de pression Il et un seuil d'écart plafond de correction de richesse CL1 ; - pour la détermination du défaut K2 : un seuil d'écart plafond de correction de pression 12 et un seuil d'écart plancher de correction de richesse CL2. [0058] Plus spécifiquement, la méthode comporte une étape de contrôle de l'existence d'une dérive de l'unité de commande de régulation de pression, une étape de contrôle de l'existence d'une dérive de l'unité de commande de régulation de richesse, la dérive des injecteurs étant établie lors de la détection conjointe d'une dérive de l'unité de commande de régulation de pression et d'une dérive de l'unité de commande de régulation de richesse. [0059] L'étape de contrôle de l'existence d'une dérive de l'unité de commande de régulation de pression consiste à comparer le terme correctif de la l'unité de commande de régulation de pression et des seuils d'écart plancher Il et plafond 12 prédéfinis et enregistrés dans la mémoire du calculateur 10. Par « terme correctif de la l'unité de commande de régulation », on définit la somme des termes du régulateur de pression qui permet à celui-ci de contrôler la pression (ici PI). [0060] La dérive de l'unité de commande de régulation de pression est alors établie lorsque le terme correctif de la l'unité de commande de régulation de pression est inférieur au seuil d'écart plancher Il ou supérieur au seuil d'écart plafond 12. [0061] De même, l'étape de contrôle de l'existence d'une dérive de l'unité de commande de régulation de richesse consiste à comparer l'écart de richesse régulée ou le terme correctif de l'unité de commande de richesse et des seuils d'écart plancher CL2 et plafond CL1 prédéfinis et enregistrés dans la mémoire du calculateur 10. Par « écart de richesse régulée », on définit l'écart entre la valeur de richesse mesurée par la sonde de richesse 12 et la valeur de consigne de richesse prédéfinie et enregistrée dans le calculateur 10. Par « terme correctif de l'unité de commande de richesse », on définit la somme des termes du régulateur de richesse qui permet à celui-ci de contrôler la richesse. [0062] La dérive de l'unité de commande de régulation de richesse est alors établie lorsque l'écart de richesse régulée ou le terme correctif de l'unité de commande de richesse est inférieur au seuil d'écart plancher CL2 ou supérieur au seuil d'écart plafond CL1. [0063] Comme indiqué la dérive des injecteurs est établie lorsqu'il est détecté une dérive à la fois de l'unité de commande de régulation de pression et de l'unité de commande de régulation de richesse. En effet, seule la dérive des injecteurs provoque une dérive des deux unités de régulation. En outre, en fonction du type de dérive des circuits de régulation de pression et de richesse, il est possible de caractériser le type de dérive des injecteurs. [0064] Ainsi, lorsqu'il apparait une dérive de l'unité de commande de régulation de pression en ce que le terme correctif de l'unité de commande de régulation de pression est inférieur au seuil d'écart plancher Il et une dérive de l'unité de commande de régulation de richesse en ce que l'écart de richesse régulée est supérieur ou le terme correctif de la boucle de richesse au seuil d'écart plafond CL1, il peut être déduit que les injecteurs présentent un débit d'injection du carburant dans la chambre de combustion 6 inférieur au débit nominal attendu (dérive appelée K1 dans l'organigramme illustré en figure 2). Une telle dérive peut traduire par exemple un encrassement des injecteurs. [0065] De même, lorsqu'il apparait une dérive de l'unité de commande de régulation de pression en ce que le terme correctif de l'unité de commande de régulation de pression est supérieur au seuil d'écart plafond 12 et une dérive de l'unité de commande de régulation de richesse en ce que l'écart de richesse régulée supérieur ou le terme correctif de l'unité de commande de régulation de richesse est inférieur au seuil d'écart plancher CL2, il est déduit que les injecteurs présentent un débit d'injection du carburant dans la chambre de combustion 6 supérieur au débit nominal attendu (dérive appelée K2 dans l'organigramme illustré en figure 2). [0066] Ainsi, si les conditions définies dans le bloc 70 sont remplies, l'existence d'une dérive des injecteurs est confirmée, cette dernière se rapportant à la dérive K1 (bloc 90). En revanche, si les conditions définies dans le bloc 70 ne sont pas remplies, il est alors vérifié si les conditions définies dans le bloc 80 sont remplies. Dans l'affirmative, l'existence d'une dérive des injecteurs est confirmée, cette dernière se rapportant à la dérive K2 (bloc 100). Dans le cas contraire, il n'apparait pas de dérive des injecteurs, et les étapes de diagnostic précédemment décrites sont réitérées. [0067] L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention sans pour autant sortir du cadre de l'invention.