WO2013083352A1 - Méthode de diagnostic d'une dérive d'au moins un injecteur d'un système d'injection de carburant à rampe commune - Google Patents

Méthode de diagnostic d'une dérive d'au moins un injecteur d'un système d'injection de carburant à rampe commune Download PDF

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Franck Breuille-Martin
Sylvain Hourlier
Didier WASZAK
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Renault S.A.S.
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    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure

Definitions

  • the invention relates to the detection of a drift or dispersion of injectors relative to reference injectors in a common rail fuel injection system.
  • the invention relates more particularly to a method for diagnosing a drift or dispersion of injectors belonging to a common rail injection system.
  • Drift or dispersion means an abnormal fuel flow of at least one of the injectors of the injection system with respect to a nominal flow rate considered.
  • US patent application US2011 / 0030655 discloses a method for detecting an abnormal flow rate of the injectors in an injection system.
  • the injection system described in this application has a flow control circuit comprising a flow control and a pressure regulating circuit.
  • the method includes detecting injection anomalies in the injection system when, with the closed-loop flow control circuit and the open-loop pressure control circuit, the difference between a minimum fuel through flow and the flow control valve established with a predetermined mapping according to the engine speed and the orderly injection quantity, and a through-flow of fuel established by the closed-loop control of the control valve of flow rate, is greater than a predetermined threshold value (K).
  • K predetermined threshold value
  • the method described makes it possible to perform a diagnosis only on certain operating points (stabilized point or specific point).
  • the detection being established using a single predetermined threshold value, it should be provided for the latter a fairly strong value.
  • the value of the closed loop can drift due to drifts other than that affecting the injectors.
  • the flow rate drift can be related to the sensor measuring the pressure of the fuel in the ramp, the high pressure pump, the discharge valve or any device that can vary the pressure of the ramp or the flow entering the flow. the common rail.
  • the method described in the aforementioned application does not allow to distinguish a drift of the injectors from a drift of other components. In other words, with the method described in the US document, a drift can be observed even though the injectors have no drift.
  • the invention aims to remedy these problems by proposing a diagnostic method for establishing, in advance on the one hand and reliably and accurately on the other hand, a drift of one or more injectors equipping a common rail fuel injection system.
  • the diagnostic method is also intended to characterize the type of drift namely, in the context of an abnormal flow of the injectors, to determine if it is a drift related to a flow too much. injectors or at a too low flow rate of the injectors.
  • flow “too important” or “too low” means a flow respectively higher or lower than the expected nominal fuel flow.
  • the invention proposes a method for diagnosing a drift of at least one fuel injector equipping a common rail injection system which comprises a control unit for regulating closed loop fuel pressure in the common rail and a closed loop richness control unit of a fuel and air mixture, the pressure and richness control units being driven by an electronic computer based on a preset pressure value and a set value of richness predefined and stored in the computer, the diagnostic method comprising a step of controlling the existence of a drift of the control unit of pressure regulation and a step of controlling the existence of a drift of the wealth regulation control unit, the drift of the injector being established during a joint detection of a drift of the control unit. control of pressure control and drift of the wealth control unit during the control steps.
  • the drift of the pressure regulating control unit is detected when the pressure regulating control unit applies, to reach the pressure reference value, a corrective term greater than a deviation threshold. between a measured fuel pressure value and the predefined ceiling pressure setpoint value or less than a difference threshold between a measured fuel pressure value and the predefined floor pressure setpoint.
  • the drift of the wealth regulation control unit is determined i) when the difference in richness between a richness value of the measured fuel and air mixture and the wealth reference value or ii) when the wealth control unit applies, to reach the wealth setpoint value, a corrective term greater than a difference threshold between a measured fuel and air mixture richness value and the preset ceiling wealth value value or less than a difference threshold between a measured fuel and air mixture richness value and the value of pre-defined floor wealth guideline.
  • a drift of the injector is established when the pressure difference noted or the corrective term of the pressure regulation control unit is less than the predefined floor threshold and the difference of the measured richness or corrective term of the wealth control unit is greater than the predefined ceiling threshold, or when the detected pressure difference or the correction term of the pressure control control unit is greater than the predefined ceiling threshold and the difference in wealth recorded or the corrective term of the wealth control unit is less than the predefined floor threshold
  • the steps of controlling the existence of a drift of the pressure control unit on the one hand and a drift of the wealth control unit on the other hand are performed simultaneously.
  • the steps of controlling the existence of a drift of the pressure control unit on the one hand and a drift of the wealth control unit on the other hand are preceded by a step of checking the closed-loop operation of the pressure regulating control unit and the wealth regulation control unit.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a common rail injection system implementing the diagnostic method according to the invention.
  • FIG. 2 represents a flowchart showing the steps to diagnose a drift of the injectors of the injection system of FIG. 1.
  • the common rail injection system 1 comprises a fuel tank 2, a low pressure feed pump 3 (also called a booster pump), a high pressure injection pump 4 (On the order of 40 to 2000 bar (10 5 Pa) depending on the fuel), a common rail 5 capable of accumulating the fuel pressurized by the high pressure pump 4, a plurality of combustion chambers 6 and a plurality of fuel injectors 7 connecting each combustion chamber 6 to the common rail 5.
  • the low pressure supply pump 3 connected at the outlet of the storage tank by a first low pressure conduit 13, drives the fuel from the tank 2 to the high pressure injection pump 4 by a second low pressure conduit 14
  • the fuel, pressurized by the high pressure pump 4 is then accumulated in the common rail 5 to be supplied to each of the fuel injectors and injected under pressure by the latter into the engine cylinders.
  • the management of the injection is provided by an electronic computer 10 which will determine the injection time, and therefore the amount of fuel to be injected, so as to dose as perfectly as possible the air / mixture. adequate fuel for optimum engine performance.
  • the injection system 1 comprises a closed loop pressure control unit (A). (Also commonly referred to as “closed loop pressure regulator”, “closed loop pressure control circuit” or “pressure control loop”).
  • A closed loop pressure control unit
  • the injection system also comprises a closed loop richness control unit (B) (also commonly referred to as "Regulator of closed-loop richness ",” closed-loop pressure control circuit “or” pressure control loop ").
  • B closed loop richness control unit
  • the closed-loop pressure control unit (A) comprises a pressure sensor 8 arranged with the common rail 5 to determine the fuel pressure inside the common rail 5 on the one hand and a reflux circuit for adjusting the amount of fuel accumulated in the ramp as a function of the pressure measured by the pressure sensor 8 and the preset pressure setpoint.
  • the reflux circuit comprises a reflux duct 19 connecting the common rail 5 to the fuel tank 2 and a discharge valve 9 formed at the inlet of the reflux duct 19.
  • the discharge valve 9 allows the evacuation of a portion of the fuel to the tank 2 through the reflux line 19 and thus the reduction of the pressure to inside the common rail 5.
  • the high pressure pump 4, the pressure sensor 8 and the discharge valve 9 are respectively controlled by the computer 10. More particularly, the the computer 10 regulates the pressure contained in the common rail 5 as a function of the pressure setpoint value by driving the high pressure pump 4 and the discharge valve 9. [0035] Thus, as a function of the pressure data recorded by the pressure sensor, pressure 8 and transmitted to the computer 10, the latter will control accordingly the high pressure pump 4 and the opening or closing of the discharge valve 9 to reduce or increase the volume of fuel expelled inside the common rail 5 and thus regulate the pressure maintained in the common rail 5 as a function of the pressure setpoint imposed.
  • the closed-loop pressure control unit therefore has the role, as we have just seen, of enforcing the pressure regulation of the fuel rail (P_rail_spt) using the ramp pressure measurement ( P_rail_mes) via the pressure sensor 8 by controlling the high pressure pump 4 and the discharge valve 9 accordingly.
  • the control of the high-pressure pump 4 in closed loop (BF_hp) can dissociate into two parts, namely the open loop (BO_hp) and the regulator (PI), the regulator (PI) being generally composed of a proportional term (P) and an integral term (I) which both depend on the difference between the fuel ramp pressure setpoint (P_rail_spt) and the ramp pressure measurement (P_rail_mes).
  • the closed loop wealth control unit comprises an exhaust line 11 connected to the combustion chamber 6 in which the fuel is injected by the injectors 7.
  • the exhaust line 11 is equipped with a richness probe 12.
  • the richness data recorded by the richness probe 12 are intended to be transmitted to the computer 10 to be compared with a preset value of the predefined wealth and stored in the storage memory of the computer 10.
  • the wealth data recorded by the wealth probe 12 and received by the computer 10 the latter will control the injection time so as to maintain an air / fuel mixture having a richness substantially in accordance with the set value of wealth imposed.
  • the closed-loop wealth control unit therefore has the role, as we have just seen it. see, to enforce the mixture richness guideline (Ri_spt). It will therefore be measured, via the wealth probe 12, the richness in the exhaust line 11 (Ri_mes). Depending on the value of the wealth measured in the exhaust line 11, the richness of the mixture will be corrected by using the delta between these two pieces of information.
  • M_air the air mass admitted per cylinder defined from a model or direct or indirect measurement
  • CL is defined as follows:
  • Ri_bf CL * (M_carb * Ks) / M_air
  • Ri_bf (M_carb_bf * Ks) / M_air
  • Ri_bf CL * (M_carb * Ks) / M_air
  • the fuel pressure sensor 8 and the richness sensor 12 may be diagnosed or not a failure of at least one of the injectors.
  • the diagnostic method is implemented when the pressure control and wealth control units operate in a closed loop. It therefore advantageously comprises preliminary steps for verifying the closed-loop operation of the pressure regulation control unit (A) and the closed-loop operation of the wealth regulation control unit (B) (blocks 50 and 60). In the illustrated embodiment, the verification steps are carried out successively. Thus, firstly, the closed loop operation of the pressure regulating control unit (block 50) is checked, and secondly the closed loop operation of the wealth regulation control unit (block 60). . It is of course obvious that these two verification steps can be performed simultaneously without departing from the scope of the invention.
  • the existence of a possible drift of the injectors can be established.
  • a threshold of the pressure correction floor deviation difference II and a wealth correction ceiling deviation threshold CL1 for the determination of the defect K1: a threshold of the pressure correction floor deviation difference II and a wealth correction ceiling deviation threshold CL1; for the determination of the fault K2: a pressure correction ceiling difference threshold 12 and a wealth correction floor difference threshold CL2.
  • the method comprises a step of controlling the existence of a drift of the pressure regulating control unit, a step of controlling the existence of a drift of the control unit. of richness regulation, the drift of the injectors being established during the joint detection of a drift of the pressure regulation control unit and a drift of the wealth regulation control unit.
  • the step of controlling the existence of a drift of the pressure regulating control unit consists in comparing the correction term of the pressure regulation control unit and the threshold difference thresholds. II and ceiling 12 predefined and stored in the memory of the computer 10.
  • corrected term of the control unit of regulation one defines the sum of the terms of the pressure regulator that allows it to control the pressure (here PI).
  • the drift of the pressure regulating control unit is then established when the corrective term of the pressure regulation control unit is less than the floor difference threshold II or greater than the ceiling difference threshold. 12.
  • the step of controlling the existence of a drift of the wealth regulation control unit is to compare the regulated wealth gap or the corrective term of the wealth control unit. and thresholds CL2 and ceiling CL1 threshold predefined and stored in the memory of the computer 10.
  • controlled wealth gap it defines the difference between the wealth value measured by the wealth probe 12 and the value of predefined wealth setpoint and stored in the calculator 10.
  • corrected term of the wealth control unit is defined the sum of the terms of the wealth regulator that allows it to control the wealth.
  • the drift of the wealth regulation control unit is then established when the regulated wealth difference or the correction term of the wealth control unit is less than the floor difference threshold CL2 or greater than the threshold. ceiling clearance CL1.
  • the drift of the injectors is established when a drift of both the pressure regulation control unit and the wealth regulation control unit is detected. Indeed, only the drift of the injectors causes a drift of the two control units. In addition, depending on the type of drift of the pressure and wealth control circuits, it is possible to characterize the type of drift injectors.
  • the injectors have an injection flow rate fuel in the combustion chamber 6 lower than the expected nominal flow (drift called Kl in the flowchart shown in Figure 2).
  • drift can translate, for example, fouling injectors.
  • the conditions defined in the block 70 are met, the existence of a drift of the injectors is confirmed, the latter relating to the drift K1 (block 90).
  • the conditions defined in block 70 are not met, then it is checked whether the conditions defined in block 80 are fulfilled. If so, the existence of an injector drift is confirmed, the latter pertaining to drift K2 (block 100). In the opposite case, no injector drift occurs, and the previously described diagnostic steps are repeated.
  • the invention is described in the foregoing by way of example. It is understood that the skilled person is able to achieve different embodiments of the invention without departing from the scope of the invention.

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Abstract

L'invention concerne une méthode de diagnostic d'une dérive d'au moins un injecteur d'un système d'injection à rampe commune lequel comporte une unité de commande de régulation de pression et une unité de commande de régulation de richesse, les unités de commande de régulation de pression et de richesse étant pilotés par un calculateur électronique suivant des valeurs de consigne de pression et de consigne de richesse enregistrées dans le calculateur, la méthode de diagnostic comprenant une étape de contrôle de l'existence d'une dérive de la commande de régulation de pression et une étape de contrôle de l'existence d'une dérive de la commande de régulation de richesse lorsque les deux unités fonctionnent en boucle fermée, la dérive de l' injecteur 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.

Description

METHODE DE DIAGNOSTIC D'UNE DERIVE D'AU MOINS UN INJECTEUR D'UN SYSTEME D'INJECTION DE CARBURANT A RAMPE COMMUNE
[001] L'invention se rapporte à la détection d'une dérive ou dispersion d'injecteurs par rapport à des injecteurs de références dans un système d'injection de carburant à rampe commune .
[002] L'invention concerne plus particulièrement une méthode de diagnostic d'une dérive ou dispersion d'injecteurs appartenant à un système d'injection à rampe commune .
[003] 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 considéré.
[004] 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 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.
[005] Il est donc essentiel de pouvoir détecter dès que possible toute éventuelle dérive relative aux injecteurs d'un système d'injection.
[006] On connaît de la demande de brevet américain US2011/0030655 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 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) .
[007] La méthode décrite dans la demande de brevet susmentionnée présente cependant un certain nombre d' inconvénients .
[008] 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) . [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 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 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 œuvre le procédé de diagnostic selon l'invention ; et
- 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 combustion interne mettant en œuvre 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 (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 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 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 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 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 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 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 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 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 stœchiométrique 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 œuvre 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 Kl : un seuil d'écart plancher de correction de pression II 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 II 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 II 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 apparaît 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 II 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 Kl dans l'organigramme illustré en figure 2) . Une telle dérive peut traduire par exemple un encrassement des inj ecteurs .
[0065] De même, lorsqu'il apparaît 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 Kl (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' apparaît 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 1 ' invention .

Claims

REVENDICATIONS
1. Méthode de diagnostic d'une dérive d'au moins un injecteur (7) de carburant équipant un système d'injection (1) à rampe commune lequel comprend une unité de commande de régulation de pression en boucle fermée (A) du carburant dans la rampe commune (5) et une unité de commande de régulation de richesse en boucle fermée (B) d'un mélange carburant et air, les unités de commande de régulation de pression (A) et de richesse (B) étant pilotées par un calculateur électronique (10) en fonction d'une valeur de consigne de pression et d'une valeur de consigne de richesse prédéfinies et enregistrées dans le calculateur (10), la méthode de diagnostic comprenant :
- une étape de contrôle de l'existence d'une dérive de l'unité de commande de régulation de pression (A), et une étape de contrôle de l'existence d'une dérive de l'unité de commande de régulation de richesse (B) ,
la dérive de l' injecteur (7) étant établie lors d'une détection conjointe d'une dérive de l'unité de commande de régulation de pression (A) et d'une dérive de l'unité de commande de régulation de richesse (B) au cours des étapes de contrôle.
2. Méthode de diagnostic selon la revendication 1, caractérisée en ce que la dérive de l'unité de commande de régulation de pression (A) 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 (12) prédéfini ou inférieur à un seuil d'écart entre une valeur de pression du carburant mesurée et la valeur de consigne de pression plancher (II) prédéfini.
3. Méthode de diagnostic selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la dérive de l'unité de commande de régulation de la richesse (B) 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 (CL1) 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 (CL2) prédéfini.
4. Méthode de diagnostic selon la revendication 2 et la revendication 3, caractérisée en ce qu'une dérive de l'injecteur (7) 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 (II) prédéfini et l'écart de richesse relevé ou le terme correctif de l'unité de commande de richesse est supérieur au seuil plafond (CL1) prédéfini.
5. Méthode de diagnostic selon la revendication 2 et la revendication 3, caractérisée en ce qu'une dérive de l'injecteur est établie lorsque le terme correctif de l'unité de commande de régulation de pression est supérieur au seuil d'écart plafond (12) et l'écart de richesse relevé ou le terme correctif de l'unité de commande de richesse est inférieur au seuil d'écart plancher (CL2) .
6. Méthode de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les étapes de contrôle de l'existence d'une dérive de l'unité de commande de régulation de pression (A) d'une part et d'une dérive de l'unité de commande de régulation de richesse (B) d'autre part sont réalisées simultanément.
7. Méthode de diagnostic selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les étapes de contrôle de l'existence d'une dérive de l'unité de commande de régulation de pression (A) d'une part et d'une dérive de l'unité de commande de régulation de richesse (B) d'autre part sont précédées d'une étape de vérification du fonctionnement en boucle fermée de l'unité de commande de régulation de pression (A) et de l'unité de commande de régulation de richesse (B) .
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