FR3120659A1 - Calculateur de contrôle moteur pour véhicule automobile - Google Patents
Calculateur de contrôle moteur pour véhicule automobile Download PDFInfo
- Publication number
- FR3120659A1 FR3120659A1 FR2102245A FR2102245A FR3120659A1 FR 3120659 A1 FR3120659 A1 FR 3120659A1 FR 2102245 A FR2102245 A FR 2102245A FR 2102245 A FR2102245 A FR 2102245A FR 3120659 A1 FR3120659 A1 FR 3120659A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- fuel
- pulse
- injection
- injected
- computer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0602—Fuel pressure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Calculateur (250) de contrôle d’un moteur (10) thermique de véhicule (1) automobile, comprenant un module de traitement (251) configuré pour déterminer, pour chaque pulse postérieur à un pulse antérieur d’une série de pulses d’injection, dans une table de compensation prédéterminée stockée dans la zone mémoire (252), une valeur de compensation de la quantité prédéfinie de carburant à injecter pendant ledit pulse à partir de la durée de temporisation entre ledit pulse antérieur et ledit pulse postérieur déterminée et de la pression du carburant reçue, compenser la valeur de quantité prédéfinie de carburant à injecter pendant le pulse postérieur à partir de la valeur de compensation déterminée, déterminer le profil de commande à partir de la valeur compensée de quantité de carburant à injecter, et commander chaque injecteur à partir du profil de commande associé ainsi déterminé. Figure pour l’abrégé : Fig 1
Description
La présente invention se rapporte au domaine automobile et concerne plus particulièrement un procédé et un calculateur de contrôle d’un moteur thermique de véhicule automobile. L’invention vise à permettre l’injection de carburant dans un cylindre sous la forme de pulses d’injection rapprochés.
Dans un moteur thermique, il est connu de réaliser dans chaque cylindre une pluralité d’injections de carburant, par exemple d’essence, lors d’un même cycle de combustion du moteur afin notamment de diminuer les émissions de polluants ou de prévenir les cas d’auto-allumage du carburant, c’est à dire l’inflammation non commandée du carburant.
Les injecteurs de carburant sont commandés en courant par un calculateur, appelé calculateur de contrôle moteur, via un convertisseur de courant continu en courant continu, communément appelée convertisseur DC/DC (Direct Current/Direct Current en langue anglaise). Le convertisseur DC/DC convertit la tension délivrée par la batterie du véhicule, d’une valeur nominale de 12 V mais qui en réalité peut varier entre 9 et 14 V selon l’utilisation qui est en faite par les divers équipements du véhicule, en une tension d’injection plus élevée, par exemple de l’ordre de 65 V. Cette tension d’injection correspond à un courant de commande de l’injecteur élevé, de l’ordre de 12A à 16A, qui est nécessaire pour réussir à injecter le carburant du rail d’injection dans le cylindre via les injecteurs, la pression interne du fluide dans le rail d’injection étant élevée en fonctionnement, par exemple de l’ordre de 250 bars, mais pouvant varier.
Le calculateur détermine de manière connue le nombre d’injections à réaliser afin d’injecter une quantité requise de carburant dans chaque cylindre du moteur. Les exigences en termes de nombre d’injections varient de manière connue selon le type de moteur et ses points de fonctionnement, c’est-à-dire son régime, la position angulaire du vilebrequin qui définit la phase du cycle de combustion dans laquelle se trouve chaque cylindre, le couple demandé par le conducteur via la pédale d’accélérateur, la température de l’eau et la température de l’air admis dans le moteur pour le faire fonctionner.
En pratique, de manière connue, le calculateur de contrôle moteur calcule tout d’abord la masse totale de carburant à injecter dans un cylindre pendant une injection multiple à partir du couple demandé par le conducteur, de la richesse du mélange air-carburant voulue, de la température de l’air à injecter et de la température de l’eau de refroidissement du moteur. Le calculateur de contrôle moteur détermine ensuite à partir d’une table le nombre d’injections à réaliser en fonction de la masse totale de carburant calculée, du régime du moteur, de la température de l’eau et des conditions moteur (chauffage du catalyseur notamment) puis calcule la masse de carburant à injecter dans chaque pulse d’injection de la série de pulses d’injection. Une fois le nombre de pulses d’injection et la masse de carburant pour chaque pulse déterminés, le calculateur de contrôle moteur détermine le positionnement de la commande d’injecteur à partir d’une table de positionnement donnant les instants de début ou de fin de chaque pulse d’injection de la série de pulses d’injection. Le calculateur de contrôle moteur calcule alors le temps de commande de chaque pulse d’injection par une table fonction de la masse à injecter et de la pression du carburant puis les instants de commande en ouverture et en fermeture de chaque pulse d’injection.
Le temps de séparation minimum entre les pulses d’injection successifs est une limite qui est définie par la maîtrise de la quantité injectée sur le pulse d’injection suivant son prédécesseur. Selon l’art antérieur, soit on accepte un délai suffisamment important entre deux pulses d’injection successifs pour maîtriser les quantités injectées, soit on s’autorise à rapprocher les pulses d’injection en tolérant une moins bonne maîtrise des quantités de carburant injectées. En effet, dans le cas où les injections sont très rapprochées, de l’énergie électrique résiduelle peut encore se trouver dans l’injecteur de sorte qu’une commande en ouverture dudit injecteur conduit à un surplus d’énergie électrique synonyme d’une ouverture plus rapide de l’injecteur et donc d’injection d’une quantité supérieure de carburant par rapport à la quantité désirée. Dans les deux cas, soit on rapproche trop les injections et on maîtrise moins les quantités injectées, soit on les éloigne davantage et la performance de la combustion par rapport à un optimum souhaité peut s’en trouver dégradée significativement, ce qui peut augmenter la quantité de polluants dégagée lors de la combustion et la consommation de carburant du véhicule.
Afin de pouvoir rapprocher les injections tout en maîtrisant les quantités de carburant injectées, le document US 2018/0112621 A1 propose d’adapter le temps séparant une première injection d’une deuxième injection successive, appelé « durée de temporisation » (« dwell time » en langue anglaise), à partir de profils d’ajustement prédéfinis associés chacun à une durée de temporisation prédéterminée, une telle adaptation ayant pour but d’injecter la masse de carburant requise lors de la deuxième injection. Il s’avère ainsi que la masse de carburant injectée sera d’autant plus proche que le profil d’ajustement sera associé à une durée de temporisation proche de la durée de temporisation requise, ce qui nécessite un nombre important de profils pour pouvoir couvrir un nombre important de valeurs de masse de carburant requise. Ensuite, la sélection d’un profil d’ajustement parmi un nombre important de profils d’ajustement peut augmenter la durée de traitement des données par le calculateur et impacter la commande des injecteurs, entrainant alors l’injection de quantité erronées de carburant. Enfin, l’utilisation de profils d’ajustement peut entrainer des erreurs sur l’estimation de la masse de carburant injectée si des décalages de quelques microsecondes se produisent entre le traitement des données, la commande de la consigne d’injection et l’ouverture des injecteurs.
L’invention a pour but de remédier au moins en partie à ces inconvénients en proposant une solution simple, fiable et efficace pour permettre d’injecter du carburant dans les cylindres d’un moteur thermique par pulses rapprochés.
A cette fin, l’invention a tout d’abord pour objet un calculateur de contrôle d’un moteur thermique de véhicule automobile, ledit véhicule comprenant un système d’injection de carburant comportant une pompe d’injection de carburant connectée à un rail d’injection de carburant relié à une pluralité d’injecteurs de carburant montés sur une pluralité de cylindres du moteur, ledit calculateur étant configuré pour recevoir périodiquement la mesure de la pression du carburant circulant dans le rail d’injection et comprenant un module de traitement et une zone mémoire, ledit module de traitement étant configuré pour déterminer, pour chaque injecteur, un profil de commande d’une série d’injections de carburant caractérisé par un nombre de pulses d’injections à réaliser pendant la série d’injections et par les instants de commande en ouverture et en fermeture de chaque injecteur de carburant, la durée entre l’instant de commande en fermeture de l’injecteur pour un pulse d’injection et l’instant de commande en ouverture du pulse d’injection suivant étant appelée « durée de temporisation », ledit module de traitement étant configuré pour déterminer les durées de temporisation du profil de commande et étant remarquable en ce qu’il est configuré pour :
- déterminer, pour chaque pulse postérieur à un pulse antérieur de la série, dans une table de compensation prédéterminée stockée dans la zone mémoire, une valeur de compensation de la quantité prédéfinie de carburant à injecter pendant ledit pulse à partir de la durée de temporisation entre ledit pulse antérieur et ledit pulse postérieur déterminée et de la pression du carburant reçue,
- compenser la valeur de quantité prédéfinie de carburant à injecter pendant le pulse postérieur à partir de la valeur de compensation déterminée,
- déterminer le profil de commande à partir de la valeur compensée de quantité de carburant à injecter,
- commander chaque injecteur à partir du profil de commande associé ainsi déterminé.
- déterminer, pour chaque pulse postérieur à un pulse antérieur de la série, dans une table de compensation prédéterminée stockée dans la zone mémoire, une valeur de compensation de la quantité prédéfinie de carburant à injecter pendant ledit pulse à partir de la durée de temporisation entre ledit pulse antérieur et ledit pulse postérieur déterminée et de la pression du carburant reçue,
- compenser la valeur de quantité prédéfinie de carburant à injecter pendant le pulse postérieur à partir de la valeur de compensation déterminée,
- déterminer le profil de commande à partir de la valeur compensée de quantité de carburant à injecter,
- commander chaque injecteur à partir du profil de commande associé ainsi déterminé.
La table de compensation prédéterminée comprend des valeurs de compensation de la quantité prédéfinie de carburant à injecter pour une pluralité de valeurs de pression de carburant différentes et une pluralité de valeurs de durée de temporisation. Ainsi, les effets de la valeur de la pression du carburant sur la durée de temporisation, qui peuvent s’avérer importants, sont pris en compte de sorte que la série de pulses déterminée avec le profil de commande permet d’injecter une quantité totale de carburant très proche, voire égale à la quantité de carburant requise à l’origine. Contrairement à l’art antérieur qui sélectionne la durée de temporisation, avec la marge d’erreur que cela implique, l’invention propose de compenser directement la quantité de carburant à injecter dans le pulse postérieur en fonction de la durée de temporisation avec le pulse antérieur, ce qui s’avère significativement précis et fiable en termes de quantité de carburant injecté.
Selon un aspect de l’invention, le calculateur comprend dans sa zone mémoire une table d’instants de commande électrique donnant un instant de commande électrique de début d’injection ou un instant de commande électrique de fin d’injection en fonction de la quantité prédéfinie de carburant à injecter dans le cylindre et de la pression du carburant circulant dans le rail d’injection.
De manière avantageuse, le calculateur est configuré pour calculer la quantité prédéfinie de carburant à injecter dans chaque cylindre (pour un carburant donné) à partir du débit (ou de la masse) d’air qui entre dans le cylindre (qui est l’image du couple demandé par le conducteur) et de la richesse du mélange à brûler. Cela se fait en connaissant la pression d’air dans le collecteur d’admission, le régime moteur, la température d’air admise, la température d’eau du moteur, l’instant d’ouverture des soupapes d’admission voire d’autres paramètres suivant la complexité des moteurs.
L’invention concerne également un véhicule automobile à moteur thermique comprenant un calculateur tel que présenté précédemment, ledit moteur comprenant une pompe d’injection de carburant connectée à un rail d’injection de carburant relié à une pluralité d’injecteurs de carburant montés sur une pluralité de cylindres.
L’invention concerne également un procédé d’injection de carburant dans un cylindre d’un moteur thermique de véhicule automobile par pulses rapprochés, ledit procédé étant mis en œuvre par un calculateur tel que présenté précédemment et comprenant les étapes de :
- réception périodique de la mesure de la pression du carburant circulant dans le rail d’injection,
- détermination des durées de temporisation du profil de commande,
- détermination, pour chaque pulse postérieur à un pulse antérieur de la série, dans une table de compensation prédéterminée stockée dans la zone mémoire, d’une valeur de compensation de la quantité prédéfinie de carburant à injecter pendant ledit pulse à partir de la durée de temporisation entre ledit pulse antérieur et ledit pulse postérieur déterminée et de la pression du carburant reçue,
- compensation de la valeur de quantité prédéfinie de carburant à injecter pendant le pulse postérieur à partir de la valeur de compensation déterminée,
- détermination d’un profil de commande à partir de la valeur compensée de quantité de carburant à injecter,
- commande de l’au moins un injecteur monté sur le cylindre à partir du profil de commande associé ainsi déterminé.
- réception périodique de la mesure de la pression du carburant circulant dans le rail d’injection,
- détermination des durées de temporisation du profil de commande,
- détermination, pour chaque pulse postérieur à un pulse antérieur de la série, dans une table de compensation prédéterminée stockée dans la zone mémoire, d’une valeur de compensation de la quantité prédéfinie de carburant à injecter pendant ledit pulse à partir de la durée de temporisation entre ledit pulse antérieur et ledit pulse postérieur déterminée et de la pression du carburant reçue,
- compensation de la valeur de quantité prédéfinie de carburant à injecter pendant le pulse postérieur à partir de la valeur de compensation déterminée,
- détermination d’un profil de commande à partir de la valeur compensée de quantité de carburant à injecter,
- commande de l’au moins un injecteur monté sur le cylindre à partir du profil de commande associé ainsi déterminé.
De préférence, la table de compensation prédéterminée comprend des valeurs de compensation de la quantité prédéfinie de carburant à injecter pour une pluralité de valeurs de pression de carburant différentes et une pluralité de valeurs de durée de temporisation.
De préférence encore, le calculateur comprenant dans sa zone mémoire une table d’instants de commande électrique donnant un instant de commande électrique de début d’injection en fonction de la quantité prédéfinie de carburant à injecter dans le cylindre, la détermination de chaque durée de temporisation du profil de commande entre un pulse antérieur et un pulse postérieur de la série de pulses est réalisée à partir des instants de commande électrique de début d’injection du pulse postérieur et du pulse antérieur, de la durée d’injection de carburant du pulse antérieur et du régime du moteur.
En variante, le calculateur comprenant dans sa zone mémoire une table d’instants de commande électrique donnant un instant de commande électrique de fin d’injection en fonction de la quantité prédéfinie de carburant à injecter dans le cylindre, la détermination de chaque durée de temporisation du profil de commande entre un pulse antérieur et un pulse postérieur de la série de pulses est réalisée à partir des instants de commande électrique de fin d’injection du pulse postérieur et du pulse antérieur, de la durée d’injection de carburant du pulse postérieur et du régime du moteur.
De manière avantageuse, le calculateur étant configuré pour calculer la quantité prédéfinie de carburant à injecter dans chaque cylindre (pour un carburant donné) à partir du débit (ou de la masse) d’air qui entre dans le cylindre (qui est l’image du couple demandé par le conducteur) et de la richesse du mélange à brûler, le procédé comprend les étapes préliminaires de réception de la consigne de couple requise, de détermination d’une richesse de carburant voulue et de détermination de la quantité prédéfinie de carburant à injecter dans chaque cylindre à partir de la consigne de couple requise reçue et de la richesse de carburant déterminée.
L’invention concerne également un produit programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comporte un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, configurent le ou les processeurs pour mettre en œuvre un procédé tel que présenté précédemment.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
On a représenté à la un exemple schématique de véhicule 1 automobile selon l’invention. Le véhicule 1 comprend un moteur 10 thermique, un système d’injection 20 de carburant et un calculateur 250 de contrôle dudit moteur 10.
Le moteur 10 comprend une pluralité de cylindres 11 délimitant chacun une chambre de combustion 11A dans laquelle coulisse un piston 12 dont le mouvement est entrainé par compression et détente des gaz issus de la compression d’un mélange d’air et de carburant introduit dans les chambres de combustion 11A. Pour rappel, l’air et les gaz sont respectivement introduits et expulsés via des soupapes d’admission 14A et des soupapes d’échappement 14B, reliés dans cet exemple, à un unique arbre à cames 15. Cependant, le moteur 10 du véhicule 1 pourrait tout aussi bien comprendre deux arbres à cames 15, l’un dédié aux soupapes d’admission 14A et le second aux soupapes d’échappement 14B. De même, dans cet exemple, chaque cylindre 11 est relié à une soupape d’admission 14A et une soupape d’échappement 14B, cependant chaque cylindre 11 pourrait également être relié à plusieurs soupapes d’admission 14A et plusieurs soupapes d’échappement 14B. L’arbre à cames 15, mis en rotation, permet alternativement l’ouverture et la fermeture des soupapes d’admission 14A et d’échappement 14B de chaque chambre de combustion 11A. L’ensemble des pistons 12 est relié à un vilebrequin 13, dont la mise en rotation réalisée par la poussée de chaque piston 12, permet la rotation des roues du véhicule 1.
Le système d’injection 20 permet d’introduire le carburant du réservoir dans les chambres de combustion 11A. A cette fin, toujours en référence à la , le système d’injection 20 comprend une pompe 210 d’injection haute pression, un rail d’injection 220, une pluralité d’injecteurs 230, un capteur 240 de mesure de pression et un calculateur 250 de contrôle moteur.
La pompe haute pression 210 est configurée pour pomper du carburant dans le rail d’injection 220. Le rail d’injection 220 est configuré pour acheminer le carburant vers les injecteurs 230. Les injecteurs 230 permettent d’injecter le carburant fourni par le rail d’injection 220 dans les cylindres 11 du moteur 10. Le capteur 240 de pression est configuré pour mesurer la pression du carburant dans le rail d’injection 220 et pour envoyer périodiquement les mesures effectuées au calculateur 250.
Le calculateur 250 comprend un module de traitement 251 et une zone mémoire 252. Le module de traitement 251 est configuré pour recevoir périodiquement, du capteur 240, la mesure de la pression du carburant circulant dans le rail d’injection 220. Le module de traitement 251 est configuré pour recevoir périodiquement le régime R du moteur 10, la position angulaire CRK du vilebrequin du moteur 10 et le couple demandé au moteur 10, par exemple par le conducteur du véhicule 1 via la pédale d’accélération ou par un module de pilotage autonome dans le cas d’un véhicule 1 autonome ou semi-autonome.
Le module de traitement 251 est configuré pour déterminer, pour chaque injecteur 230, un profil de commande PC d’une série d’injections de carburant. Le profil de commande PC est caractérisé par un nombre de pulses d’injections à réaliser pendant la série d’injections et par les instants de commande en ouverture et en fermeture de chaque injecteur 230 de carburant. La durée entre l’instant de commande en fermeture de l’injecteur 230 pour un pulse d’injection et l’instant de commande en ouverture du pulse d’injection suivant est appelée « durée de temporisation ».
Le module de traitement 251 est configuré pour déterminer les durées de temporisation du profil de commande PC à partir du régime R du moteur 10, de la pression P du carburant mesurée par le capteur 240 dans le rail d’injection 220 et de la quantité prédéfinie Qpred totale de carburant à injecter dans l’injecteur concerné sous la forme d’une série de pulses d’injection (profil de commande PC).
La quantité prédéfinie Qpred de carburant à injecter via l’injecteur dans le cylindre pour une série d’injection donnée est définie par le module de traitement 251 en fonction de la demande de couple réalisée à l’instant courant, par exemple par le conducteur via la pédale d’accélération, et de la richesse voulue du carburant, de manière connue en soi, notamment connaissant la pression d’air dans le collecteur d’admission, le régime moteur, la température d’air admise, la température d’eau du moteur, l’instant d’ouverture des soupapes d’admission voire d’autres paramètres suivant la complexité des moteurs.
Table d’instants de commande électrique et table de durées d’injection
Afin de déterminer les durées de temporisation du profil de commande PC, la zone mémoire 252 comprend une table d’instants de commande électrique et une table de durées d’injections.
Dans cet exemple préféré, la table d’instants de commande électrique comprend une pluralité d’instants de commande électrique de début d’injection qui correspondent chacun à une position angulaire de vilebrequin de début d’injection d’un pulse.
Cette table d’instants de commande électrique permet, pour une série d’injections donnée, de déterminer un instant de commande électrique de début d’injection pour chaque pulse d’injection à partir de la quantité prédéfinie Qpred de carburant à injecter (précédemment calculée pour la série d’injections) et du régime du moteur.
La table de durées d’injection comporte une pluralité de durées d’injection. Cette table de durées d’injection permet de déterminer la durée temporelle d’une injection (appelée « temps d’injection ») à partir de la quantité prédéfinie Qpred de carburant à injecter et de la pression P du carburant, mesurée par le capteur 240 dans le rail d’injection 220.
Ainsi, pour chaque pulse d’injection postérieur de la série (deuxième pulse et suivants), la durée de temporisation entre ledit pulse postérieur et le pulse précédent est calculée en retranchant à l’instant de commande électrique de début d’injection dudit pulse postérieur (déterminé dans la table d’instants de commande électrique) l’instant de commande de début d’injection du pulse précédent (déterminé préalablement aussi dans la table d’instants de commande électrique) et la durée d’injection du pulse précédent (déterminée préalablement dans la table de durées d’injection), la valeur de régime du moteur étant utilisée pour transformer la position angulaire du vilebrequin à son équivalent temporel.
En variante, la table d’instants de commande électrique pourrait contenir, à la place des instants de commande électrique de début d’injection, une pluralité d’instants de commande électrique de fin d’injection, qui correspondent chacun à une position angulaire de vilebrequin de fin d’injection d’un pulse. Cette table d’instants de commande électrique permet, pour une série d’injections donnée, de déterminer un instant de commande électrique de fin d’injection pour chaque pulse d’injection à partir de la quantité prédéfinie Qpred de carburant à injecter (précédemment calculée pour la série d’injections) et du régime du moteur. Ainsi, dans ce cas, pour chaque pulse d’injection postérieur de la série (deuxième pulse et suivants), la durée de temporisation entre ledit pulse postérieur et le pulse précédent est calculée en retranchant à l’instant de commande électrique de fin d’injection dudit pulse postérieur (déterminé dans la table d’instants de commande électrique) l’instant de commande de fin d’injection du pulse précédent (déterminé préalablement aussi dans la table d’instants de commande électrique) et la durée d’injection du pulse postérieur (déterminée préalablement dans la table de durées d’injection), la valeur de régime du moteur étant utilisée pour transformer la position angulaire du vilebrequin à son équivalent temporel.
Table de compensation
La zone mémoire 252 comprend une table de compensation prédéterminée permettant d’obtenir une valeur de compensation COMP de la quantité prédéfinie Qpred de carburant à injecter pendant ledit pulse en fonction de la durée de temporisation entre ledit pulse antérieur et ledit pulse postérieur déterminée et de la mesure de pression P du carburant reçue.
Le module de traitement 251 est configuré pour déterminer, pour chaque pulse postérieur à un pulse antérieur de la série une valeur de compensation COMP de la quantité de carburant à injecter pendant ledit pulse à partir de la durée de temporisation entre ledit pulse antérieur et ledit pulse postérieur déterminée et de la mesure de pression P du carburant reçue.
Le module de traitement 251 est configuré pour compenser la valeur de quantité prédéfinie Qpred de carburant à injecter pendant le pulse postérieur à partir de la valeur de compensation COMP déterminée.
Le module de traitement 251 est configuré pour déterminer le profil de commande PC à partir de la valeur compensée Qcomp de quantité de carburant à injecter.
Le module de traitement 251 est configuré pour commander chaque injecteur 230 à partir du profil associé ainsi déterminé.
Le module de traitement 251 comprend au moins un processeur ou un microcontrôleur apte à mettre en œuvre un ensemble d’instructions permettant de réaliser les fonctions précitées.
L’invention va maintenant être présentée dans sa mise en œuvre en référence à la .
Dans une étape E1, le module de traitement 251 reçoit une demande de couple C, par exemple envoyée par le conducteur lorsqu’il appuie sur la pédale d’accélération ou bien par un module de pilotage autonome, le régime R du moteur 10 et la position angulaire CRK du vilebrequin du moteur 10 indiquant l’instant du cycle de combustion dans lequel se trouve chaque cylindre 11.
Ensuite, dans une étape E2a, le module de traitement 251 calcule pour chaque cylindre 11 (différent pour chaque cylindre), de manière connue en soi, notamment à partir de la demande de couple C du moteur 10, de la richesse de carburant voulue et du régime R du moteur 10, une valeur d’une quantité (masse ou débit) prédéfinie Qpred totale de carburant à injecter et un nombre d’injections à réaliser Nb_inj puis détermine dans une étape E2b la masse de carburant Qpulse_i à injecter pour chaque pulse d’injection i (i entier naturel supérieur ou égale à 2).
En parallèle, dans une étape E3, le module de traitement 251 reçoit périodiquement du capteur 240, par exemple toutes les 10 ms, la mesure de la pression P du carburant circulant dans le rail d’injection 220.
Le module de traitement 251 obtient ensuite dans une étape E4 dans la table d’instants de commande électrique, à partir de la masse de carburant à injecter à chaque pulse calculée, les instants de début de commande d’injection et donc les durées de temporisation DT1, …, DTn-1, du profil de commande PC à appliquer à chaque injecteur 230, où n est le nombre de pulses d’injection de la série de pulses.
Ensuite, dans une étape E5, le module de traitement 251 détermine, pour chaque pulse de la série qui est postérieur à un pulse antérieur de la série (c’est-à-dire chaque pulse à partir du deuxième), dans la table de compensation et à partir de la durée de temporisation entre ledit pulse antérieur et ledit pulse postérieur déterminée et de la mesure de la pression P du carburant reçue, une valeur de compensation COMP de la quantité prédéfinie Qpred de carburant à injecter pendant ledit pulse postérieur.
On a représenté à la Table 1 ci-après un exemple de valeur de compensation COMP en fonction de la pression P du carburant dans le rail d’injection 220 (donnée en bars dans la colonne de gauche en gras) et de la durée de temporisation DT1, …, DTn-1 (donnée en millisecondes dans la ligne du haut en gras) :
On constate ainsi que la compensation s’avère d’autant plus importante que la pression P est faible et que la durée de temporisation DT1, …, DTn-1 est faible, du fait de la rémanence d’énergie dans l’injecteur 230. Dans cet exemple, il n’est plus nécessaire de compenser la quantité de carburant pour un pulse postérieur si la durée de temporisation avec le pulse précédent et supérieure ou égale à 2 ms ou bien est supérieure ou égale à 1,5 ms et que la pression P est supérieure ou égale à 150 bars.
Le module de traitement 251 compense alors dans une étape E6 la valeur de quantité prédéfinie Qpred de carburant à injecter pendant le pulse postérieur à partir de la valeur de compensation COMP déterminée pour obtenir une valeur compensée Qcomp de quantité de carburant à injecter. Dans le cas de deux pulses d’injection, une seule durée de temporisation est calculée et les étapes E2b à E6 ne sont réalisées qu’une seule fois. En revanche, à partir de trois pulses d’injection, les étapes E2b à E6 peuvent être mises en œuvre pour chaque pulse postérieur à partir du troisième, la masse de carburant à injecter pour le pulse d’injection antérieur (par exemple pour le deuxième pulse par rapport au troisième) pouvant avoir été compensée.
Le module de traitement 251 détermine ensuite dans une étape E7, pour chaque injecteur 230, le profil de commande PC de la série de pulses à partir de la valeur compensée Qcomp de quantité de carburant à injecter puis commande dans une étape E8 chaque l’injecteur 230 à partir du profil de commande PC (série de pulse) associé ainsi déterminé, éventuellement de manière asynchrone, en fonction de la position angulaire du vilebrequin, de manière connue en soi.
Le procédé selon l’invention permet donc, pour chaque injecteur 230, d’adapter la masse de carburant à injecter à chaque pulse d’une série en tenant compte de la durée de temporisation entre deux pulses successifs, et donc de l’énergie rémanente dans l’injecteur 230, et de la pression du carburant, afin d’injecter une masse globale de carburant correspondant à la quantité prédéfinie Qpred effectivement requise pour assurer le couple demandé.
Claims (10)
- Calculateur (250) de contrôle d’un moteur (10) thermique de véhicule (1) automobile, ledit véhicule (1) comprenant un système d’injection (20) de carburant comportant une pompe d’injection (210) de carburant connectée à un rail d’injection (220) de carburant relié à une pluralité d’injecteurs (230) de carburant montés sur une pluralité de cylindres (11) du moteur (10), ledit calculateur (250) étant configuré pour recevoir périodiquement la mesure de la pression (P) du carburant circulant dans le rail d’injection (220) et comprenant un module de traitement (251) et une zone mémoire (252), ledit module de traitement (251) étant configuré pour déterminer, pour chaque injecteur (230), un profil de commande (PC) d’une série d’injections de carburant caractérisé par un nombre de pulses d’injections à réaliser pendant la série d’injections et par les instants de commande en ouverture et en fermeture de chaque injecteur (230) de carburant, la durée entre l’instant de commande en fermeture de l’injecteur pour un pulse d’injection et l’instant de commande en ouverture du pulse d’injection suivant étant appelée « durée de temporisation » (DT), ledit module de traitement (251) étant configuré pour déterminer les durées de temporisation (DT1, … , DTn-1) du profil de commande (PC) et étant caractérisé en ce qu’il est configuré pour :
- déterminer, pour chaque pulse postérieur à un pulse antérieur de la série, dans une table de compensation prédéterminée stockée dans la zone mémoire (252), une valeur de compensation (COMP) de la quantité prédéfinie (Qpred) de carburant à injecter pendant ledit pulse à partir de la durée de temporisation (DT1,…, DTn-1) entre ledit pulse antérieur et ledit pulse postérieur déterminée et de la pression (P) du carburant reçue,
- compenser la valeur de quantité prédéfinie (Qpred) de carburant à injecter pendant le pulse postérieur à partir de la valeur de compensation (COMP) déterminée,
- déterminer le profil de commande (PC) à partir de la valeur compensée (Qcomp) de quantité de carburant à injecter,
- commander chaque injecteur (230) à partir du profil de commande (PC) associé ainsi déterminé. - Calculateur (250) selon la revendication 1, dans lequel la table de compensation prédéterminée comprend des valeurs de compensation de la quantité prédéfinie (Qpred) de carburant à injecter pour une pluralité de valeurs de pression (P) de carburant différentes et une pluralité de valeurs de durée de temporisation.
- Calculateur (250) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (250) comprend dans sa zone mémoire (252) une table d’instants de commande électrique donnant un instant de commande électrique de début d’injection ou un instant de commande électrique de fin d’injection en fonction de la quantité prédéfinie (Qpred) de carburant à injecter dans le cylindre et de la mesure de la pression (P) du carburant circulant dans le rail d’injection (220).
- Calculateur (250) selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit calculateur (250) étant configuré pour calculer la quantité prédéfinie de carburant à injecter dans chaque cylindre (11) à partir du débit d’air qui entre dans le cylindre et de la richesse du mélange à brûler.
- Véhicule (1) automobile à moteur (10) thermique comprenant un calculateur (250) selon l’une des revendications précédentes, ledit moteur (10) comprenant une pompe (210) d’injection de carburant connectée à un rail d’injection (220) de carburant relié à une pluralité d’injecteurs (230) de carburant montés sur une pluralité de cylindres (11).
- Procédé d’injection de carburant dans un cylindre (11) d’un moteur (10) thermique de véhicule (1) automobile par pulses rapprochés, ledit procédé étant mis en œuvre par un calculateur (250) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 et comprenant les étapes de :
- réception (E3) périodique de la mesure de la pression (P) du carburant circulant dans le rail d’injection (220),
- détermination (E4) des durées de temporisation du profil de commande (PC),
- détermination (E5), pour chaque pulse postérieur à un pulse antérieur de la série, dans une table de compensation prédéterminée stockée dans la zone mémoire (252), d’une valeur de compensation (COMP) de la quantité prédéfinie (Qpred) de carburant à injecter pendant ledit pulse à partir de la durée de temporisation (DT1,…, DTn-1) entre ledit pulse antérieur et ledit pulse postérieur déterminée et de la mesure de la pression (P) du carburant reçue,
- compensation (E6) de la valeur de quantité prédéfinie (Qpred) de carburant à injecter pendant le pulse postérieur à partir de la valeur de compensation (COMP) déterminée,
- détermination (E7) d’un profil de commande (PC) à partir de la valeur compensée (Qcomp) de quantité de carburant à injecter,
- commande (E8) de l’au moins un injecteur (230) monté sur le cylindre (11) à partir du profil de commande (PC) associé ainsi déterminé. - Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la table de compensation prédéterminée comprend des valeurs de compensation de la quantité prédéfinie (Qpred) de carburant à injecter pour une pluralité de valeurs de pression (P) de carburant différentes et une pluralité de valeurs de durée de temporisation.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 6 ou 7, dans lequel, le calculateur comprenant dans sa zone mémoire (252) une table d’instants de commande électrique donnant un instant de commande électrique de début ou de fin d’injection en fonction de la quantité prédéfinie (Qpred) de carburant à injecter dans le cylindre (11), la détermination de chaque durée de temporisation du profil de commande (PC) entre un pulse antérieur et un pulse postérieur de la série de pulses est réalisée à partir des instants de commande électrique de début, respectivement de fin, d’injection du pulse postérieur et du pulse antérieur, de la durée d’injection de carburant du pulse antérieur, respectivement postérieur, et du régime du moteur.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel le calculateur étant configuré pour calculer la quantité prédéfinie (Qpred) de carburant à injecter dans chaque cylindre (11) à partir du débit d’air qui entre dans le cylindre et de la richesse du mélange à brûler, le procédé comprend les étapes préliminaires de réception de la consigne de couple requise, de détermination d’une richesse de carburant voulue et de détermination de la quantité prédéfinie (Qpred) de carburant à injecter dans chaque cylindre (11) à partir de la consigne de couple requise reçue et de la richesse de carburant déterminée.
- Produit programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comporte un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, configurent le ou les processeurs pour mettre en œuvre un procédé selon l’une quelconques des revendications 6 à 9.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2102245A FR3120659A1 (fr) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | Calculateur de contrôle moteur pour véhicule automobile |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2102245 | 2021-03-09 | ||
| FR2102245A FR3120659A1 (fr) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | Calculateur de contrôle moteur pour véhicule automobile |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3120659A1 true FR3120659A1 (fr) | 2022-09-16 |
Family
ID=75539584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2102245A Pending FR3120659A1 (fr) | 2021-03-09 | 2021-03-09 | Calculateur de contrôle moteur pour véhicule automobile |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3120659A1 (fr) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10123035A1 (de) * | 2000-07-18 | 2002-01-31 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| US7201127B2 (en) * | 2005-07-14 | 2007-04-10 | Caterpillar Inc | Internal combustion engine start-up operating mode and engine using same |
| EP2034164A1 (fr) * | 2007-09-04 | 2009-03-11 | Ifp | Méthode d'injection de carburant dans un moteur à combustion interne |
| DE102008059698A1 (de) * | 2008-11-29 | 2010-06-02 | Daimler Ag | Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors mit einer einen Stickoxid-Speicherkatalysator aufweisenden Abgasreinigungsanlage |
| GB2498355A (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-17 | Gm Global Tech Operations Inc | Controlling multiple fuel injections in an i.c. engine |
| US20180112621A1 (en) | 2016-10-21 | 2018-04-26 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for controlling fluid injections |
-
2021
- 2021-03-09 FR FR2102245A patent/FR3120659A1/fr active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10123035A1 (de) * | 2000-07-18 | 2002-01-31 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| US7201127B2 (en) * | 2005-07-14 | 2007-04-10 | Caterpillar Inc | Internal combustion engine start-up operating mode and engine using same |
| EP2034164A1 (fr) * | 2007-09-04 | 2009-03-11 | Ifp | Méthode d'injection de carburant dans un moteur à combustion interne |
| DE102008059698A1 (de) * | 2008-11-29 | 2010-06-02 | Daimler Ag | Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors mit einer einen Stickoxid-Speicherkatalysator aufweisenden Abgasreinigungsanlage |
| GB2498355A (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-17 | Gm Global Tech Operations Inc | Controlling multiple fuel injections in an i.c. engine |
| US20180112621A1 (en) | 2016-10-21 | 2018-04-26 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for controlling fluid injections |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1815118B1 (fr) | Dispositif et procede de determination de la quantite de nox emise par un moteur diesel de vehicule automobile et systemes de diagnostic et de controle du fonctionnement du moteur comprenant un tel dispositif. | |
| FR2855215A1 (fr) | Procede de mise en oeuvre d'un moteur a combustion interne | |
| FR2835016A1 (fr) | Unite de commande de soupape electromagnetique d'un moteur a combustion interne | |
| FR2536121A1 (fr) | Systeme et procede de reglage d'un rapport air-carburant | |
| JP4507155B2 (ja) | 直噴式内燃機関の始動を制御する方法 | |
| WO2007063246A1 (fr) | Procede et dispositif de commande d'une vanne de recirculation de gaz brules lors de la phase de demarrage du moteur | |
| FR2551798A1 (fr) | Procede de commande d'alimentation en combustible d'un moteur a combustion interne immediatement apres le demarrage | |
| FR3028890B1 (fr) | Procede de demarrage d'un moteur a combustion interne a injection directe par adaptation de la quantite de carburant injectee | |
| MXPA06008097A (es) | Metodo para arrancar un motor. | |
| FR3120659A1 (fr) | Calculateur de contrôle moteur pour véhicule automobile | |
| EP1084338B1 (fr) | Moteur a essence a quatre temps a allumage commande, a injection directe de carburant | |
| FR2548272A1 (fr) | Procede de commande d'injection de combustible a l'acceleration d'un moteur a combustion interne a plusieurs cylindres du type a injection sequentielle | |
| WO2016012095A1 (fr) | Procede de determination de la pression totale dans le cylindre d'un moteur | |
| FR2847944A1 (fr) | Procede de regulation d'un melange air/carburant alimentant un moteur a combustion interne | |
| FR2893361A1 (fr) | Procede de gestion d'un moteur a combustion interne. | |
| FR2909723A1 (fr) | "procede pour ameliorer le demarrage a froid d'un moteur diesel" | |
| FR2834000A1 (fr) | Moteur a combustion interne avec une injection directe | |
| FR2870887A1 (fr) | Procede de gestion d'un moteur a combustion interne | |
| FR2908460A1 (fr) | Procede de gestion d'un moteur a combustion interne | |
| FR2888891A1 (fr) | Dispositif de demarrage d'un moteur a combustion interne, en particulier d'un moteur diesel | |
| EP1916404A1 (fr) | Procede d`estimation de parametres caracteritique d`un moteur thermique et de controle des flux thermiques appliques a des composants de ce moteur | |
| EP4234909A1 (fr) | Procédé de contrôle de la richesse du mélange carburé d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile | |
| FR2731469A1 (fr) | Procede et dispositif pour determiner la quantite de carburant a injecter lors de la remise en service d'un cylindre qui avait ete prive d'injection | |
| FR2980529A1 (fr) | Commande d'injection de carburant au demarrage d'un moteur thermique | |
| EP2802767A1 (fr) | Procede de commande de l'avance pour l'allumage commande d'un moteur a combustion interne |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20220916 |
|
| CA | Change of address |
Effective date: 20221212 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |