WO2014131508A1 - Procede de pilotage d'un injecteur piezoelectrique de carburant d'un moteur a combustion interne de vehicule, comportant une etape de polarisation de l'actionneur piezoelectrique - Google Patents

Procede de pilotage d'un injecteur piezoelectrique de carburant d'un moteur a combustion interne de vehicule, comportant une etape de polarisation de l'actionneur piezoelectrique Download PDF

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WO2014131508A1
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injector
piezoelectric actuator
engine
injection
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PCT/EP2014/000488
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Michael LEBLON
Jérémie MEMAIN
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Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • a method of driving a piezoelectric fuel injector of a vehicle internal combustion engine comprising a step of polarization of
  • the invention relates to a method for controlling a fuel injector of an internal combustion engine of a vehicle, the injector comprising a piezoelectric actuator acting on a valve means for opening or closing the injector, respectively allowing or stopping the injection of fuel into a combustion chamber of the engine, said vehicle comprising an onboard engine control unit for implementing said driving method.
  • a piezoelectric actuator is mainly composed in a known manner of a stack of ceramics defining a determined length, which has the property of seeing this length modified under the effect of an electric field and conversely to produce an electric field under the effect of mechanical stress; this stack is arranged in an injector between an abutment and a valve means and operates in summary as follows: when applying an electric charge, by means of an electrical voltage, to the piezoelectric actuator, its length increases and opens the valve means of the injector, which thus releases pressurized fuel, into the combustion chamber.
  • the valve means comprises a closure head actuated directly by the piezoelectric actuator, and an associated needle actuated by its contact with the high pressure in the rail, made possible by the movement of the closing poppet towards its open position under the effect of the piezoelectric actuator.
  • the closure mushroom makes it possible during its opening to connect the high pressure that comes from the injection rail and the low pressure of the return circuit to the fuel tank, which modifies the balance of force at the terminals of the fuel.
  • needle of the injector allowing an upward movement thereof. Due to this upward movement, the needle releases the openings of the nozzle of the injector, which makes it possible to inject the fuel into the combustion chamber under the effect of the high pressure of the rail.
  • an actuator piezoelectric must be biased to a reference value, which is done at the factory during the manufacture of said actuator and before commissioning the engine in a vehicle.
  • a polarization called initial polarization, consists in applying an electric charge via a determined voltage, called the bias voltage, for a determined time, also to the terminals of the piezoelectric actuator, which has the effect of orienting the crystal structure of the latter in the direction of the electric field imposed on the piezoelectric stack, which corresponds to the direction in which the size variation of the piezoelectric actuator is desired. After removal of this initial bias voltage across the piezoelectric stack, the latter retains for its subsequent use a state of remanent polarization.
  • a piezoelectric actuator tends to lose this initial polarization, in particular because of a predominantly urban use of the vehicle which results in low engine speeds and therefore low nominal electrical voltages.
  • the nominal power supply voltage or control voltage applied to a piezoelectric actuator for the opening of an injector is adjusted according to the requested torque and the engine speed. In particular and if necessary, it is adjusted according to the value of the fuel pressure which opposes the opening of the valve means of the injector, and more generally to the energy required to open the valve. valve means of the injector.
  • This adjustment of the electric charge supplied to the piezoelectric actuator, for example via the electric voltage, is thus optimized in particular as a function of the resistance force opposed by the fuel pressure and thus avoids or aims at reducing a slam of the injector under the effect of the application of an opening force of the valve means much greater than this resistance force.
  • the injectors in particular for internal combustion engines operating with high pressure diesel fuel, are preferably designed so that the fuel pressure is used so that it can be applied in the closing position of the injector, the side of the valve means maintaining it in the support position on its seat.
  • the electric charge necessary for the control of the opening of the injectors can be adjusted by preventing the noise generated by this opening of the injectors being audible beyond the general engine noise, that is to say that Mapping of the nominal injector opening voltages is established in the factory according to the motor parameters.
  • Depolarization causes a retraction of the ceramic stack of the piezoelectric actuator and a consequent increase in clearance between the piezoelectric actuator and the valve means.
  • the increase of this game induces a less precise control of the actuator, or drift, which can lead to the loss of one or more injections of small quantities of fuel, for example so-called pilot injections, the injector having more time to compensate for the clearance and to open the valve for short opening times, which leads to an increase in rattling-type motor noise (combustion of the main injection with a high pressure gradient due to lack of pilot injection), and pollution, as well as inconvenience of driving.
  • the drift of the piezoelectric actuator causes poor control of the amount of fuel actually injected into the combustion chamber.
  • Document DE 10 2010 021448 A1 relates to a method of regulating the polarization of a piezoelectric actuator of an injector.
  • an output signal is superimposed on an offset voltage of the piezoelectric actuator, this offset voltage not opening in any way. case the injector.
  • This solution consists of a method for controlling at least one piezoelectric fuel injector actuator of an internal combustion engine of a vehicle, said at least one piezoelectric actuator acting on a valve means for opening or closing said injector , respectively allowing or stopping the injection of fuel into a combustion chamber of the engine, comprising the following steps:
  • control method being applied from an engine control unit embedded on the vehicle in operation, and further comprising a step of applying to the piezoelectric actuator on said nominal control load, after the application thereof and before the step of controlling a closure of the injector at least one second electric charge, called polarization load, additional to said nominal control load, so as to polarize the piezoelectric actuator during an opening phase of the injector and during the injection of the fuel into the chamber of combustion.
  • Such a method allows in particular to maintain the polarization of an actuator regardless of the use of the vehicle, since this actuator is polarized during operation of the vehicle.
  • a result of the application of this method of controlling a piezoelectric injector actuator is that it can occur an excessive polarization of the piezoelectric actuator, which exceeds the reference or initial polarization made at the factory during manufacture of the injector.
  • the main disadvantage that results can go as far as the elimination of the clearance between the piezoelectric actuator and the valve means which guarantees the closing of the latter, thereby causing an impossibility of closing the valve means of the injector. by increasing the rest length of the actuator resorbant said game, and causing consequent fuel leaks in the combustion chamber.
  • the initial polarization of an actuator is carried out according to a predetermined polarization protocol which is a function of the actuator itself and the voltages / currents available to drive the actuator by the motor control unit.
  • This factory bias is not necessarily maximum for a given actuator.
  • the present invention has the essential objective of overcoming this disadvantage. More specifically, it consists of a method for controlling a fuel injector of an internal combustion engine of a vehicle, said injector comprising a piezoelectric actuator acting on a valve means for opening or closing said injector, respectively allowing or stopping the injection of fuel into a combustion chamber of the engine, said vehicle comprising an onboard engine control unit for implementing said driving method, said valve means comprising a closing poppet actuated directly by the piezoelectric actuator and an associated needle actuated by its contact with the high pressure in the rail, said closure head allowing, when it opens, to connect the high pressure coming from an injection rail and the low pressure of the return circuit to the reservoir fuel, said control method being characterized in that it comprises the following steps s, in normal operation of the vehicle:
  • the method according to the invention makes it possible to evaluate the polarization requirement of the piezoelectric actuator from an evaluation of the drift of the injector, by means of an evaluation of the game of the actuator, by comparison with the corresponding original or initial match of the actuator established in the factory or initial manufacturer's game, and thus avoid any excessive polarization of the actuator.
  • the method can be applied in a loop by the engine control unit to establish a monitoring of the bias load applied during the opening of the injector, providing maintenance of the injector to its initial characteristics.
  • the method may also be advantageously used to participate to a certain extent in the correction of the wear of the injector, by slaving the application of the polarization charge to maintaining the initial mapping of the injector, thus making it possible to to modify the initial length of the actuator piezoelectric device to compensate for the mechanical wear of the injector elements.
  • said first estimated engine parameter representative of a real clearance between the piezoelectric actuator and the valve means is a measured duration of application time to the piezoelectric actuator of a weak electrical pulse corresponding to a determined variation of the fuel pressure contained in a common injection rail of said engine, for an electrical activation time of the predetermined reference injector.
  • the time of application to the piezoelectric actuator of an electrical pulse is defined as the time required to apply a given electric charge according to a current of intensity given to the piezoelectric actuator.
  • This characteristic proposes the choice of the measurement of this time of application to the piezoelectric actuator of a weak electric pulse causing a determined variation of the pressure of the common injection rail corresponding to a duration of electrical activation of the injector predetermined reference, as a representative motor parameter for controlling the activation of the bias load during the opening of the injector.
  • electrical activation time of the injector means substantially the duration of maintenance of the electrical load across the piezoelectric actuator.
  • the rail pressure drop is very sensitive to the activation of the valve means of an injector, and more specifically to the activation of the closing mushroom of the injector.
  • Such control of the state of play of the actuator can be advantageously carried out almost continuously when the vehicle is in operation, with the exception of the very phases of fuel injection into the combustion chamber.
  • This test can for example be carried out in an engine cycle after the top dead center of compression, during the time of the engine expansion.
  • the step of measuring the duration of the time of application to the piezoelectric actuator of a weak electric pulse corresponding to a determined variation of the pressure of the fuel contained in a common rail of injection of said motor for an electrical activation duration of the predetermined reference injector comprises the following steps:
  • This feature involves performing a test on the injector of applying a low electrical charge to the piezoelectric actuator and holding it for a period of time, then discharging this electric charge, without injecting fuel into the combustion chamber, so without opening the needle of the injector. Essentially, it is a question of applying a weak electrical impulse to the piezoelectric actuator inducing the application of a low voltage across the piezoelectric actuator resulting in a weak elongation of the latter, which causes a small displacement of the piezoelectric actuator.
  • Such a test advantageously makes it possible, by comparing the duration of the measured electric charge to obtain the selected variation (test) of the fuel pressure in the common rail for an electrical activation duration of the predetermined reference injector, with the duration of the the electric charge recorded in the engine control unit, for the same pressure test variation in the rail resulting from a test pulse applied to the injector in its initial state or factory output, to evaluate the drift of the injector corresponding almost drift of the actual game between the piezoelectric actuator and the valve means of the injector relative to the initial game.
  • this measurement made without opening the injector, therefore without moving the needle does not to enter that few moving parts (the closing mushroom) and the drift found can be attributed in all or almost all to said actuator game.
  • the clearance between the piezoelectric actuator and the valve means has increased because it takes longer to evacuate the same amount of fuel out of the rail.
  • the duration of the measured load is smaller than that predicted or recorded, for a given test pressure variation in the rail, this means that the clearance between the piezoelectric actuator and the valve means has decreased because it is necessary to less time to evacuate the same amount of fuel out of the rail.
  • the time taken by the piezoelectric actuator to compensate the game during the application of a current pulse of a predetermined duration at its terminals is taken from the time of passage of the fuel through the mushroom closure injector. open; the amount of fuel passing through the injector during a current pulse, and consequently the fuel pressure in the common rail, is therefore a direct function of the clearance between the piezoelectric actuator and the valve means of the injector.
  • said first estimated engine parameter representative of a real clearance between the piezoelectric actuator and the valve means is a test fuel quantity actually injected by the injector into the combustion chamber, in response to a injection control of a predetermined fuel test quantity by the engine control unit, in said combustion chamber.
  • This characteristic offers the choice of a first estimated engine parameter containing information representative of the play of the piezoelectric actuator, in a test quantity injected with fuel into the combustion chamber, evaluated from a second engine parameter measured in relation with this, in comparison with the predetermined test quantity of fuel predetermined by the engine control unit.
  • the step of estimating said test fuel quantity actually injected by the injector into the combustion chamber comprises the following steps:
  • said step of measuring a second engine parameter, representative of the actual test quantity injected with fuel in response to said injection control of a predetermined fuel test quantity by the engine control unit consists of measuring the engine speed before and after the injection of the actual fuel test quantity injected in response to said injection control of a predetermined fuel test quantity by the engine control unit, to obtain the variation engine speed or engine torque resulting from the injection of the actual fuel quantity.
  • This characteristic proposes the choice of the engine speed to obtain the acceleration of the engine crankshaft or the engine torque, as the second representative engine parameter in order to control the activation of the bias load during the opening of the injector.
  • the determination of the acceleration of the crankshaft or the variation of engine torque can be advantageously obtained in known manner by means of the crankshaft position sensor, already in place in the engine to ensure the operation of the engine control unit which requires in particular the knowledge of the angular position of the crankshaft and the time elapsed between two determined positions of the crankshaft.
  • the predetermined fuel test amount may preferably be injected around the top dead center of compression, during the combustion expansion phase.
  • said quantity of fuel predetermined by the engine control unit, the injection of which is controlled in said combustion chamber in order to control the actual quantity of fuel injected is defined from a correspondence table. between times of maintenance of electrical charges applied to the injector and corresponding amounts of injected fuel, according to a fuel pressure range in a common injection rail.
  • the step of comparing the actual test quantity injected with fuel with the predetermined fuel test quantity by the engine control unit comprises the application of a corrective factor.
  • FIG. 1 represents a logic diagram of an exemplary embodiment of the method for controlling a fuel injector, according to the invention.
  • FIG. 2 represents a logic diagram of the method for controlling a fuel injector, according to FIG. 1, according to a first example of the engine parameter representative of a real clearance between the piezoelectric actuator and the valve means of the injector.
  • FIG. 3 represents a logic diagram of the method for controlling a fuel injector, according to FIG. 1, according to a second example of the engine parameter representative of a real clearance between the piezoelectric actuator and the valve means of the injector.
  • FIG. 4a represents two synchronized schematic diagrams of the profile of the voltage at the terminals of a piezoelectric actuator as a function of time during the opening of the injector, according to a first (dotted line) and a second (continuous line) examples of modes applying a bias load to a piezoelectric actuator.
  • FIG. 4b shows two schematic diagrams synchronized with FIG. 4a, a first (dashed line) and a second (solid line) intensity profiles of the charge / discharge current passing through the piezoelectric actuator as a function of time, respectively corresponding to the first and second profile examples of the voltage of Figure 4a.
  • the flow chart shown in FIG. 1 relates to a method of controlling a fuel injector of an internal combustion engine of a vehicle, not shown, the injector comprising, in a known manner, a piezoelectric actuator acting on a means of valve to open or close the injector, respectively allowing or stopping the injection of fuel into a combustion chamber of the engine.
  • the vehicle comprises, in a known manner, an engine control unit (ECU), which is not shown, which is used for the implementation of the control method according to the invention which is described, by implementation of a software for implementing the control method.
  • ECU engine control unit
  • the method comprises the following steps, in normal operation of the vehicle, with the engine running while the vehicle is running or at a standstill:
  • Step 100 Activate the polarization load of the piezoelectric actuator as soon as the vehicle engine is started,
  • Step 200 Estimate a first engine parameter PjEST, representative of a real set JREEL between the piezoelectric actuator and the valve means.
  • Step 300 Compare the first estimated engine parameter Pj E sT to the equivalent parameter Pj E cu > representative of the original or initial equivalent set J
  • Step 400 If the first estimated engine parameter Pj E sT deviates from equivalent parameter Pj E cu representative of the original equivalent game J
  • Step 500 If the first estimated engine parameter Pj E sT deviates from the equivalent parameter Pj E cu representative of the original JINIT game of the actuator, so that the real game J RE EL of the latter is less than or equal to its original game J mT , not to apply to the piezoelectric actuator of the injector the second electric charge Qp, called polarization load, according to step 600 of FIG.
  • the activation step 100 of the polarization load of the piezoelectric actuator advantageously as soon as the engine of the vehicle is started, is more particularly described below with the help of FIGS. 4a and 4b, for example by default at each main injection.
  • FIGS. 4a and 4b relate to schematic diagrams of an example of piezoelectric actuator injector control, for which: the diagram of FIG. 4a is an example of a profile of the electrical voltage applied across the piezoelectric actuator as a function of time during opening of the injector; and the diagram of FIG. 4b shows an example of a charge current intensity profile applied to the piezoelectric actuator as a function of time.
  • the time scale on the two diagrams is represented in a synchronized way: for example, the four vertical dashed lines 1, 2, 3, 4 lines straddling the two Figures 4a and 4b correspond to four different times t !, t 2 , t 3 , t 4 on the time scale, respectively, each of these four instants tt 2 , t 3 , t 4 being the same for the two diagrams.
  • the applied load voltage Uinj represented on the ordinate axis, comprises, for example, a constant and continuous gradient starting from the instant ti corresponding to the opening command of the injector up to the instant t 2 corresponding to a nominal control voltage level Uc of the piezoelectric actuator applied for the opening of the injector, that is to say for the elongation or the relaxation of the piezoelectric actuator; this nominal voltage level Uc is predetermined by an injection map of the known motor (not shown), and corresponds to the minimum voltage necessary to obtain an opening of the injector producing in particular a minimum noise, adapted for a requested engine torque and a motor speed.
  • the voltage Uinj decreases until time t 4 for the closure of the injector, resulting from one or more electric discharges of the piezoelectric actuator which thus regains its initial length contracted corresponding to the closure of the injector.
  • the electric discharge or discharges can be obtained for example by means of one or more short-circuiting of the terminals of the piezoelectric actuator.
  • FIG. 4b shows schematically on the ordinate axis I corresponding to the charge / discharge current flowing through the piezoelectric actuator, a first charge current intensity curve Ic, between the instants and t 2 , corresponding to the applying the nominal voltage Uc to open the injector by increasing the length of the actuator, and a second discharge current intensity curve Id for closing the injector corresponding to the fall the voltage Uinj until time t 4 , resulting from one or more electric discharges of the piezoelectric actuator, for example by one or more short-circuiting of the terminals of the latter, in order to obtain a rapid contraction of the piezoelectric actuator and thus the closure of the injector.
  • the electric charge Qc applied to the piezoelectric actuator for the opening of the injector can be calculated in a known manner from the area 9 in FIG. 4b, defined between the curve of the pulse of the charging current Ia and the t-axis of the abscissae; it is the same with the electric discharge or discharges Qd applied to the piezoelectric actuator to close the injector, from the area 10 in FIG. 4b, defined between the pulse curve of the discharge current Id and the X axis t abs for closing the injector, and which is for example substantially at least equal to - (Qc + Qp) to ensure the closure of the injector.
  • FIGS. 4a and 4b two vertical dashed lines 5 and 6 are plotted straddling the two FIGS. 4a and 4b, which respectively correspond to two different instants t 5 and 3 ⁇ 4 on the time scale t, each of these two instants t 5 and te being the same for the two diagrams 4a and 4b, the instants t 5 and t 6 being between the instants t 2 and t 3 as explained in detail below.
  • control electronics of a piezoelectric actuator is known to those skilled in the art and will not be described in more detail here.
  • the control electronics as known may be suitable.
  • This method of controlling the piezoelectric actuator or the injector can be implemented by means of control software that will be implemented in the engine control unit of the vehicle.
  • the first example (dashed line) of a process shown diagrammatically in FIGS. 4a and 4b is an exemplary method for controlling at least one piezoelectric fuel injector actuator of an internal combustion engine of a vehicle, the piezoelectric actuator acting on a valve means to open or close the injector, respectively allowing or stopping the injection of fuel into a combustion chamber of the engine as explained in detail above at the beginning of this memo.
  • the piezoelectric actuator acting on a valve means to open or close the injector, respectively allowing or stopping the injection of fuel into a combustion chamber of the engine as explained in detail above at the beginning of this memo.
  • the driving method according to FIGS. 4a and 4b is applied from a known type of ECU engine control unit (not shown) on board the vehicle in operation, and comprises the following steps:
  • the polarization charge Qp defined by a corresponding current profile applied to the piezoelectric actuator, is advantageously decoupled from the nominal control load Qc, resulting in the example in the fact that the end of the control charge Qc and the beginning of the bias charge Qp are separated by a time t 5 - 1 2 which is not zero.
  • the first Qc and second Qp electrical charges are for example obtained by the application of a first Uc and a second electrical voltage Up, said rated load voltage Uc and polarization voltage Up of the piezoelectric actuator, respectively, the bias voltage Up being greater than the nominal load voltage Uc, as shown in FIG. 4a.
  • the first Uc and second Up electrical voltages form a bearing 7 in the gradient of the voltage applied across the piezoelectric actuator.
  • This bearing 7 voltage representing the time elapsing between the end of the application of the electric control charge Qc opening the injector and the beginning of the application of the polarization load Qp of the actuator , ie a time equal to t 5 - t 2 , can be between 0 (excluded) and a few microseconds, or else form a more marked step of the order of several microseconds, for example from 10 to 100 ⁇ , depending on the time conventional available to apply a bias load during the opening of the injector, given by the engine control unit.
  • the minimum time is preferably set so that the charges Qc and Qp are decoupled, i.e. they are separated in time.
  • the voltage gradients applied across the piezoelectric actuator, between instants t 1 and t 2 on the one hand for controlling the opening of the injector, and after the instant t 2 on the other hand in view of the polarization of the actuator are shown in Figure 4a as having the same value or substantially the same value. It should be noted, however, that these gradients may be different from each other.
  • FIGS. 4a and 4b illustrate, for example, a main injection of fuel, it being understood that the method according to the invention can be applied to a cycle comprising multiple injections, for example made in several times distributed in at least one pilot injection and at least one main injection, the polarization charge Qp or polarization voltage Up being preferably in this case applied during the main injection.
  • the bias voltage Up across the piezoelectric actuator remains constant because it is used at its resonance frequency, resulting in a behavior equivalent to a capacitive element.
  • the piezoelectric element then retains the voltage Up applied to its terminals, until the electric discharge of the actuator for closing the injector or until the electric discharge of the polarization, that is to say until at time t 3 , as detailed below.
  • the step of controlling the closing of the injector comprises the application of a first electrical discharge Qdp of the piezoelectric actuator up to at the nominal control load Qc thereof, or substantially this nominal load Qc, followed by a second electric shock Qdc1 of the actuator until the closure of the valve means, as shown in the dotted line portion of FIG. Figure 4b.
  • the first discharge Qdp is applied before time t 3 , ie before the closing command of the injector, so that the first Qdp and the second Qdc1 electric discharges of the piezoelectric actuator are decoupled, as shown in Figure 4b.
  • the decoupling of the discharges Qdp and Qdc1 results in the existence of a non-zero delay between the instant t 6 corresponding to the end of the polarization discharge Qdp and the subsequent instant t 3 corresponding to the beginning of the control discharge Qdc1 of the closure of the injector.
  • the first electric discharge Qdp of the piezoelectric actuator up to the nominal control load Qc advantageously consists of a first electric discharge current reducing, for example, the voltage across the piezoelectric actuator to the rated load voltage Uc, the second electric discharge Qdc1 of the actuator consisting of a second electric discharge current until the return of the piezoelectric actuator to its initial length causing the closing of the injector.
  • the first and second discharge electric currents Id can for example be obtained by a first and a second short-circuiting of the terminals of the piezoelectric actuator.
  • the first and second electrical discharge voltages of the piezoelectric actuator form a bearing 8 in the gradient of the discharge voltage applied to the piezoelectric actuator.
  • This voltage bearing 8 representing the time elapsing between the instant t 6 of the end of the application of the electric shock discharge Qdp of the actuator and the time t 3 after the start of the application of the control discharge Qdc1, that is to say a time equal to te-t 3 , can be between 0 (excluded) and a few microseconds, or else form a more marked bearing of the order of several microseconds, for example from 10 to 100 ps , according to the conventional time available to apply the control discharge for closing the injector, given by the engine control unit which imposes the opening time of the injector.
  • the minimum time is preferably set so that the electric discharges Qdp and Qdc1 are decoupled, i.e. they are separated in time.
  • the voltage drop gradients applied to the piezoelectric actuator in FIG. 4a are shown in Figure 4a as having the same value or substantially the same value. It should be noted, however, that these gradients may be different from each other. In addition, the discharge gradient (s) may be different from the load gradient (s) in absolute value.
  • this second example shows in FIGS. 4a and 4b, a common part with the first example described above, which comprises the control of the charge Qc of opening of the injector and the control of the polarization charge Qp, as shown.
  • the difference lies in a different mode of controlling the discharge of the piezoelectric actuator to close the injector, after having applied the polarization charge Qp.
  • This difference lies more precisely in the absence of a voltage step in the discharge of the actuator, resulting from an electric discharge Qdc2 of the actuator in this second example made at one time from the polarization charge Qp, as shown in Figure 4b.
  • FIG. 4a and 4b shows in FIGS. 4a and 4b, a common part with the first example described above, which comprises the control of the charge Qc of opening of the injector and the control of the polarization charge Qp, as shown.
  • the difference lies in a different mode of controlling the discharge of the piezoelectric actuator to close the injector, after having applied the polarization charge Qp.
  • the discharge voltage drops between times t 3 and t 4 , to reach a zero value at time t 4 , corresponding to the closed position of the injector, according to a constant gradient.
  • the first discharge Qdp of the first example is non-existent, and the only discharge Qdc2 is here applied at time t 3 from the bias voltage Up, and represents the closure of the injector in a command unique from the bias voltage Up.
  • this second embodiment depends on the available opening time of the injector and, where appropriate, the permissible noise level for closing the injector. This second embodiment, if applicable, makes it possible to have a longer holding time for the actuator at the bias voltage Up.
  • the bias load is permanently and continuously applied during operation of the motor in the vehicle, to ensure a single bias voltage over the range of torque values / rotational speed of the motor.
  • the bias load can be deactivated above a predetermined threshold value of torque / rotational speed of the motor corresponding to control voltage values of the piezoelectric actuators, close to the bias voltage.
  • the increase of the electrical voltage between the charging voltage Uc and the biasing voltage Up can be between 0 (excluded) and 40 volts, to reach a maximum voltage value of polarization Up of the order of 40 volts for example, the range of control voltages Uc of the piezoelectric actuator as a function of the engine speed and the engine torque required is substantially between 100 and 140 volts in the example.
  • the polarization charge as described with the aid of FIGS. 4a and 4b is for example advantageously applied continuously to all the injectors of the engine of the vehicle, at each opening of an injector for a main injection of fuel, at the same time. except for a deactivation of the bias load in the context of the piloting method according to the invention of an injector, as explained below.
  • the first estimated engine parameter Pj E sT representative of a real set JREEL between the piezoelectric actuator and the valve means of an injector is a measured duration.
  • Tcha M Es time of application of a determined electric current, delivered by the engine control unit, to the terminals of the piezoelectric actuator defining a low electric charge corresponding to a test variation Ap_rail T IS determined of the fuel pressure contained in a common motor injection rail, for an electrical activation time Ti RE F of the predetermined reference injector.
  • electrical activation time Ti of the injector means substantially the duration of maintaining the electrical load across the piezoelectric actuator.
  • the time or duration Tcha corresponds to the duration t 2 - ti
  • the duration Ti REF corresponds substantially to the duration t 3 - t i or t 4 - 1 2 .
  • a predetermined reference time Ti REF corresponds to a pressure drop Ap_rail TE sT determined in the common rail; this pressure drop Ap_rail T IS determined is chosen and recorded in the engine control unit for a given type of injector. It will serve as a reference for evaluating the Tcha parameter.
  • a determined electric current is applied to a piezoelectric actuator during a given application time duration Tcha defining a load applied to this actuator. This charge is maintained during the Ti RE predetermined time F, and the pressure drop was measured after discharge Ap_rail MY in the common rail.
  • loop Tcha is modified until the pressure drop Ap_rail ME s in the common rail is equal to the pressure drop Ap_rail TE sT recorded in the engine control unit.
  • the parameter Tcha M Es measured corresponding to the pressure drop Ap_rail TE sT- is recorded.
  • the parameter Tcha ME s corresponding to the measured pressure drop Ap_rail TE sT in the common rail, for the predetermined reference time Ti REF is representative of the initial set or constructor of the actuator by comparison with the corresponding parameter Tcha EC u recorded in the engine control unit and corresponding to the same pressure drop Ap_rail TE sT determined recorded in the engine control unit for the same injector in its initial state or factory output.
  • the step 200 consisting of measuring the duration Tcha M Es of the application time of a determined electric current across the piezoelectric actuator defining a low electric charge corresponding to a test variation Ap_rail TE sT determined of the fuel pressure contained in a common rail of injection of the engine, corresponding to the predetermined reference time Ti REF , advantageously comprises the following steps:
  • the test pressure drop Ap_rail TE sT of the fuel in the rail is to be established according to the injector tested in order to obtain the operating condition of the injector given above (displacement of the closing mushroom without opening of the needle ).
  • This test pressure drop Ap_rail TE sT is recorded in the engine control unit with the corresponding charging time Tcha E cu applied to the piezoelectric actuator ex factory to obtain such a pressure drop corresponding to the duration Ti REF electrical reference activation of the injector. It is also possible to record the gradient of pressure grad E cu defined by Ap_rail T EST / TÎREFI as shown in Figure 2 at step 204.
  • the engine control unit will search during successive commands or iterations of test actuation carried out on the piezoelectric actuator of an injector, to measure the time Tcha M Es of establishing the necessary load to obtain the test pressure drop Ap_rail TEST for the predetermined time T ⁇ REF , OR more precisely in the example the gradual pressure gradient EC u as explained below.
  • the rail pressure drop Ap_rail M Es is measured in loop at each iteration of application of a value Tcha until it is equal to Ap_rail TE sT. or that the pressure gradient grad ME s is equal to the gradual pressure gradient E cu recorded in the engine control unit.
  • the test variation of the fuel pressure in the rail is for example of the order of 10 bars, and the electric charge applied to the piezoelectric actuator is such that the voltage at its terminals is order of 50 volts for example, the duration Ti REF being between 3 and 5 milliseconds, for example 3 milliseconds.
  • step 200 comprises, for example, the following steps:
  • Step 201 Measure the fuel pressure p_rai in the common rail before applying a test actuation command of the injector
  • Step 202 Then actuate the piezoelectric actuator of the injector by means of a low electrical test load and then an electric discharge at the end of the period Ti REF in order to close the closing mushroom, so that a fuel leak is established from the rail through the injector to the tank return circuit without the needle of the injector opening; recording the duration of application Tcha T EST of the electric current determined at the terminals of the actuator, resulting in said low electrical test load and defining the parameter Tcha M Es measured,
  • Step 203 Measure the rail air pressure 2 after having removed the low electrical test load determined
  • Step 205 Comparing the grad gradient MES to the graded grad gradient EC u,
  • the fuel pressure in the common rail is measured in a known manner by means of a fuel pressure sensor installed on the common rail, and necessary for the normal operation of the engine control unit.
  • An adaptation solution of the present invention on existing vehicles may consist in using part of a first function of correction of the drift of a piezoelectric injector, when this function is already present in the engine control unit; this is the case for some vehicles.
  • This first correction function notably gives an image of the play of the injector existing between the piezoelectric actuator and the closing mushroom on which it acts to open or close the injector.
  • This first correction function uses as a tool a curve establishing a one-to-one relationship between a quantity of fuel passing through the injector and generating a pressure drop in the rail and a corresponding time of electric charge applied to the piezoelectric actuator of the injector considered, for a new injector leaving the factory.
  • This first function consists in particular in applying a voltage pulse to the actuator during a determined time, ie the application of a determined electric charge, which causes the opening of the closing poppet without opening the injector and therefore without injecting fuel in the combustion chamber, and causes a pressure drop in the rail ejection, out of it, a quantity of fuel that leaves the rail and passes through the injector to return to the fuel tank.
  • This pressure drop is measured and is assigned to the duration of application of the voltage pulse. It is thus possible to establish a curve of the gradient of the rail pressure drop as a function of the duration of establishment of the charge Tcha mes applied to the piezoelectric actuator of the injector.
  • the initial (factory) pressure drops for respective given periods of electrical charges are known by prior calibration of the injection system.
  • This part of the first correction function thus compares the pressure drops measured by applying the first correction function to those (factories) stored in the memory of the engine control unit and reflecting the normal or original operation of the injector. . It is this part of the first function that can advantageously be used for the application of the present invention. For example, if the measured pressure drop is lower than that recorded for a given test electric charge duration, it means (after validating the correct operation of the fuel injection pump) that the quantity of fuel injected during test pulse decreased, the opening time of the injector has also decreased, and the game of the actuator has increased, essentially translating a drift of the injector or more precisely a depolarization of its piezoelectric actuator. According to the present invention, this part of the first correction function would also be able to detect by means of.
  • the first correction function sends the control electronics of the injector an instruction to control a longer opening of the injector and to compensate accordingly the depolarization which results in an opening of the injector during a shorter time due to the shortening of the actuator.
  • this first correction function is therefore used, for example, only in its determination part of the actual fuel test quantity which leaves the rail as a result of the actuation control of the injector for controlling the fuel.
  • application of the bias charge for example to maintain, suppress, or advantageously modulate the application of the polarization charge, and in the case of maintaining or modulating thereof, the polarization discharge.
  • ⁇ Increase / decrease the range of application of polarization loads during motor cycles. For example, do not apply the bias load to all motor cycles in a continuous manner, for example by applying the bias load to one motor cycle out of two, the frequency of application of the polarization load being defined according to the readjustment needs. the polarization of the piezoelectric actuator;
  • this first correction function could lose its original utility, since the present invention makes it possible to prevent a depolarization of the actuator and thus to prevent a drift of the injector.
  • this first correction function it may be useful to have in the engine control unit this first correction function in order to improve the respect of the quantities of fuel injected, when it is desired to apply the piloting method of the injectors according to the invention by accepting a slight drift of the injectors.
  • the test of the actual quantity of fuel injected and the possible application of this first correction function can be applied to all the injectors of the engine. With reference to FIG.
  • the following step 300 consisting in comparing Tcha M Es measured for the value of grad M Es > and Tcha EC u corresponding to grad E cu as recorded in the engine control unit and corresponding to the initial injector ex factory, preferably decomposes as follows:
  • Step 400 The time Tcha M Es measured is greater than the time Tcha E cu recorded in the engine control unit, or
  • Step 500 The time Tcha M Es measured is less than or equal to the time Tcha E cu recorded in the engine control unit.
  • step 400 in Figure 2 this means that the game of the actuator has increased compared to the corresponding nominal game of the manufacturer, and therefore the piezoelectric actuator is being depolarized.
  • step 500 in FIG. 2 this means that the play of the actuator has decreased and that the piezoelectric actuator is therefore being polarized beyond the bias value established by the manufacturer.
  • step 100 of Figure 2 under the effect of the application of a bias charge Qp by default (step 100 of Figure 2). Therefore, in this case, the application of the bias charge Qp as defined above should be disabled or kept inactive or modulated (step 600 in Fig.
  • the method at least until the nominal size of the set of the actuator evaluated by a charging time Tcha M Es equal to or substantially equal to Tcha EC u-
  • the method returns to step 201 to restart the steps already described; as long as the value Tcha ME s remains less than or equal to the corresponding value Tcha EC u, the method consists in completing tests for verifying the variation of fuel pressure in the common rail, according to the steps 201, 202, 203, 204 , 205, 206, 207, and 300.
  • the regulation of the polarization load from the measurement of the pressure variation in the common fuel rail, as described above, is preferred because it directly reflects the play of the piezoelectric actuator which is the sensitive parameter. the drift (depolarization) of the actuator acting on the length of the actuator, and thus on the play via the chain of ribs of the mechanical parts in connection with this game.
  • the first estimated engine parameter Pj ES T as shown in FIG. 3, the first estimated engine parameter Pj ES T according to step 200, representative of a real clearance J REEL between the piezoelectric actuator and the valve means, may alternatively or additionally be example above, be a test quantity of fuel injected by the injector into the combustion chamber, preferably around the top dead center of compression, during the combustion expansion phase.
  • the estimation 200 and comparison 300 stages of the first engine parameter Pj ES T then comprise the steps following in accordance with Figure 3:
  • Step 210 Command the injection of a predetermined fuel test quantity MF TESTECU by the engine control unit, in the combustion chamber, to control the actual test quantity of fuel injected in response to this command,
  • Step 211 Measure a second engine parameter, representative of the actual test fuel injection quantity MF TESTREELLE in response to the injection control of the predetermined fuel test quantity MF TESTECU . as will be explained later,
  • Step 212 Determining from the second engine parameter measured, the actual test fuel injection quantity MF TESTREELLE in response to the injection command of the predetermined fuel test quantity MFJESTECU,
  • Step 300 Compare the actual test fuel injection quantity MF TESTREELLE with the predetermined fuel test quantity MF TESTECU by the engine control unit, as follows:
  • Step 400 If the actual test fuel injection quantity MF TESTREELLE is lower than the predetermined fuel test quantity MF TE S TE CU by the engine control unit, preferably multiplied by a correction factor a, then as shown in FIGS. FIGS. 4a and 4b: apply a first nominal electrical load Qc to the piezoelectric actuator, necessary for the opening of the injector, called the nominal control load Qc, as a function of the requested torque and the engine speed, so that opening the valve means of the injector for an injection of the fuel into the combustion chamber responding to the requested torque,
  • Step 500 If the actual injected test quantity of fuel MFTESTREELLE is greater than or equal to the predetermined fuel test quantity FJESTECU by the engine control unit, do not apply to the piezoelectric actuator of the injector the second electric charge Qp, called the polarization charge Qp, in accordance with step 600 of FIG. 3.
  • the control step 210 of the injection of a predetermined test fuel quantity MFTESTECU by the engine control unit into the combustion chamber, with a view to to control the actual test quantity of fuel MFJESTREELLE injected in response to this command, will now be described.
  • This step 210 consists of injecting a given test fuel quantity determined by the engine control unit, at the moment when this is the least inconvenient to the operation of the vehicle, for example during the deceleration phase or during the idling phase.
  • the engine control unit controls the injection of this given test quantity of fuel MFJESTECU by sending a test electric charge to the injector tested, corresponding to an opening time thereof determined according to the pressure of the rail to which injection is performed.
  • the second engine parameter, measured in the step 21 1 of this example, representative of the actual fuel injection test quantity MFTESTREELLE in response to the injection control of the predetermined fuel test quantity MFJESTECU, is the variation ⁇ of the engine speed .
  • next step 212 consists in determining, from the second representative motor parameter ⁇ measured in step 21 1, the actual test quantity injected with fuel MFJESTREELLE in response to the injection command of the quantity predetermined fuel test MFJESTECU- Step 212 of determination of the actual test quantity injected with fuel
  • the engine speed is measured in a known manner by measuring the time flowing between two specific positions of the crankshaft. From this time, the speed is deduced by the known distance between said two given positions, and the acceleration or speed variation of the crankshaft by shifting the speed to obtain if necessary the engine torque.
  • a correspondence table between the crankshaft accelerations / torques and the corresponding fuel test injected quantities is established for a given new engine, on the basis of which the comparison step 300 is performed. To obtain the variation of engine torque or the acceleration resulting from the injection of the actual fuel quantity MF TES TREELLE.
  • the time separating two determined positions of the crankshaft respectively before and after the actual test quantity is measured MFTESTREELLE fuel injected in response to the command predetermined by the engine control unit.
  • the measurement of the speed and the acceleration of the engine is obtained by means of the crankshaft position sensor, a chronometer, and a calculator already present in the engine control unit, and is known to the man of career.
  • An adaptation solution of the present embodiment of the present invention on existing vehicles may consist in using a second function of correction of the drift of a piezoelectric injector, when this function is already present in the engine control unit; this is the case for some vehicles.
  • This second correction function consists in injecting, for example during the deceleration phase of the engine (no load), a small determined quantity of fuel or test injection, and in monitoring the effects of this injection by means of the crankshaft position sensor from which the induced torque increase by the test injection is determined.
  • the integration of the deformation obtained from the engine speed curve, by the test injection, makes it possible to know the fuel test quantity actually injected, the second correction function then consisting in comparing this test quantity actually injected with that of reference which was ordered by the engine control unit.
  • the learning performed by this second correction function consists in defining the new operating curve of the injector which corresponds to actual test quantities of fuel injected as a function of electrical pulse time applied to the injector.
  • This new curve shows the fuel injection quantity discrepancies for a given electric pulse time, with the corresponding factory curve, or inversely the pulse time differences required for the injector to inject a given quantity of fuel.
  • this second correction function does not take into account only the drift of the injectors or drift of the piezoelectric actuators, since it uses the torque or the acceleration of the motor. It is therefore necessary to make him learn by learning a curve of the actual quantities of fuel delivered by the injector as a function of the electric pulse times applied; in the context of applying this second correction function, if it is found that the fuel test quantity injected is lower than the test fuel quantity quantity set on the reference learning curve of the second function correction, this second adaptive function consists in correcting the drift of the injector by increasing the opening time of the injector to readjust the injected quantity of fuel with respect to the nominal reference learning curve of the second function of the injector. correction.
  • this second correction function it could only be used in its part for determining the actual quantity of fuel injected as a test, in order, for example, to deactivate or not the polarization load of the actuator.
  • the test of the actual quantity of fuel injected and the possible application of the second correction function can be applied to all the injectors of the engine.
  • next step 300 consists of comparing the actual injected test quantity of fuel MF TES TREELLE with the predetermined fuel quantity FTESTECU by the engine control unit. Two cases are distinguished, as shown in this figure 3:
  • Step 400 The actual injected test quantity of MF T ESTREELLE fuel is lower than the predetermined fuel quantity MF TES TECU by the engine control unit, multiplied by a correction factor a, or
  • Step 500 The actual injected amount of fuel MFJESTREELLE is greater than or equal to the predetermined fuel amount MFTESTECU by the engine control unit.
  • a corrective factor for example between 0.9 and 0.8, is preferably applied in order to apply the polarization charge only in the case of a defect attributable to the depolarization.
  • This corrective factor a is determined according to each injector and according to the manufacturer's data.
  • the method refers to step 210 to restart the steps already described; as long as the MF TES TREELLE value remains greater than or equal to the corresponding MFTESTECU value, the The method includes completing verification tests of the amount of fuel injected test according to steps 210, 21 1, 212, and 300.
  • the method of controlling a fuel injector described, according to the invention can be implemented in the engine control unit and coupled where appropriate with one or other of the two functions of correction of the drift injectors described above.
  • the method of controlling a fuel injector described according to the invention can be advantageously coupled to both functions when they exist. Indeed, the first correction function compensates the upper part of an injector, essentially the play induced by the piezoelectric actuator and the question of its depolarization.
  • the second function as for it compensates all the games of an injector, that is to say the high and low parts of this one.
  • the application of the polarization load according to the invention takes into account all the sets of the injector, and provides a correction of the all these sets by the polarization of the actuator, within a certain limit as explained above, of maintaining a minimum set of actuator. In the absence of the first correction function, it is thus understood that the application of the polarization load according to the invention is less directed to the depolarization itself of the actuator.
  • This method of controlling a fuel injector described, according to the invention thus allows a regulation of the game of the actuator around the nominal play value given by the manufacturer of the injection system, during the operation of the engine, and thus allows to avoid or to control the drift of this game, and thus the drift of the quantities of fuel injected.
  • the method of controlling a fuel injector described, according to the invention can advantageously be applied continuously from the start of operation of the vehicle, to monitor the evolution of the game of the actuator as described, and to determine if specific strategies of the control method of the piezoelectric actuator as described above, by modulation of the polarization load also as described above, could be applied and implemented depending on the use of the vehicle.
  • the control method of the piezoelectric actuator may provide an application of the maximum bias charge, according to optimized polarization charging times as a function of the available time, if it is found that the application Continuous upward bias voltage Up is not sufficient to stop the depolarization of the injectors.
  • the bias voltage Up can be reduced or applied non-continuously, as explained above.

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Abstract

Procédé de pilotage d'un injecteur de carburant à actionneur piézoélectrique agissant sur un moyen de vanne, comprenant les étapes suivantes, en fonctionnement normal du véhicule : - (200) : Estimer un paramètre moteur (PJEST), représentatif d'un jeu réel (JREEL) entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne, - (300) : Comparer le paramètre moteur au paramètre équivalent (PJECU). représentatif du jeu original (JINIT) : si le paramètre moteur s'écarte du paramètre équivalent de telle sorte que le jeu réel est supérieur au jeu original : - Appliquer à l'actionneur piézoélectrique une charge électrique de polarisation, en sorte de polariser l'actionneur piézoélectrique pendant l'injection du carburant, - Commander la fermeture de l'injecteur.

Description

Procédé de pilotage d'un injecteur piézoélectrique de carburant d'un moteur à combustion interne de véhicule, comportant une étape de polarisation de
l'actionneur piézoélectrique
L'invention se rapporte à un procédé de pilotage d'un injecteur de carburant d'un moteur à combustion interne d'un véhicule, l'injecteur comportant un actionneur piézoélectrique agissant sur un moyen de vanne pour ouvrir ou fermer l'injecteur, respectivement autorisant ou stoppant l'injection de carburant dans une chambre de combustion du moteur, ledit véhicule comportant une unité de contrôle moteur embarquée pour la mise en œuvre dudit procédé de pilotage.
Un actionneur piézoélectrique est principalement composé de manière connue d'un empilement de céramiques définissant une longueur déterminée, qui possède la propriété de voir cette longueur modifiée sous l'effet d'un champ électrique et inversement de produire un champ électrique sous l'effet d'une contrainte mécanique ; cet empilement est disposé dans un injecteur entre une butée et un moyen de vanne et fonctionne en résumé de la manière suivante : lors de l'application d'une charge électrique, au moyen d'une tension électrique, à l'actionneur piézoélectrique, sa longueur augmente et ouvre le moyen de vanne de l'injecteur, qui libère ainsi du carburant sous pression, dans la chambre de combustion. Plus précisément, dans le cas d'un système d'injection comportant un rail commun d'injection haute pression et de manière générale, le moyen de vanne comprend un champignon de fermeture actionné directement par l'actionneur piézoélectrique, et une aiguille associée actionnée par son contact avec la haute pression dans le rail, rendu possible par le déplacement du champignon de fermeture vers sa position d'ouverture sous l'effet de l'actionneur piézoélectrique. Le champignon de fermeture permet en effet lors de son ouverture de mettre en connexion la haute pression qui provient du rail d'injection et la basse pression du circuit de retour au réservoir du carburant, ce qui modifie l'équilibre de force aux bornes de l'aiguille de l'injecteur, permettant un mouvement ascendant de celle-ci. Du fait de ce mouvement ascendant, l'aiguille libère les ouvertures de la buse de l'injecteur, ce qui permet de réaliser l'injection du carburant dans la chambre de combustion sous l'effet de la haute pression du rail. Au repos, c'est-à-dire en position de fermeture du moyen de vanne (champignon de fermeture et aiguille fermés), il existe un jeu entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne, plus précisément entre l'actionneur piézoélectrique et le champignon de fermeture, afin de garantir la fermeture de ce moyen de vanne et d'éviter des fuites de carburant non contrôlées vers la chambre de combustion. Ce jeu sera appelé pour la suite du présent mémoire indifféremment par sa dénomination complète ou par une dénomination raccourcie « jeu actionneur ».
Pour être stable et avoir un comportement reproductible, un actionneur piézoélectrique doit être polarisé à une valeur de référence, ce qui est fait en usine lors de la fabrication dudit actionneur et avant la mise en service du moteur dans un véhicule. Une telle polarisation, dite polarisation initiale, consiste à appliquer une charge électrique par l'intermédiaire d'une tension déterminée, dite tension de polarisation, pendant un temps également déterminé, aux bornes de l'actionneur piézoélectrique, ce qui a pour effet d'orienter la structure cristalline de ce dernier selon la direction du champ électrique imposé à l'empilement piézoélectrique, qui correspond à la direction suivant laquelle la variation de dimension de l'actionneur piézoélectrique est souhaitée. Après suppression de cette tension de polarisation initiale aux bornes de l'empilement piézoélectrique, ce dernier conserve pour son utilisation ultérieure un état de polarisation rémanente.
Cependant, en cours d'utilisation dans un moteur à combustion interne, un actionneur piézoélectrique a tendance à perdre cette polarisation initiale, notamment en raison d'un usage essentiellement urbain du véhicule qui entraîne des régimes moteurs faibles et donc des tensions électriques nominales faibles de commande des injecteurs sous une faible pression de carburant, largement au-dessous de la tension de polarisation. En effet, la valeur de tension électrique nominale d'alimentation ou de commande appliquée à un actionneur piézoélectrique pour l'ouverture d'un injecteur est ajustée en fonction du couple demandé et du régime moteur. En particulier et le cas échéant, elle est ajustée en fonction de la valeur de la pression de carburant qui s'oppose à l'ouverture du moyen de vanne de l'injecteur, et plus généralement à l'énergie nécessaire à l'ouverture du moyen de vanne de l'injecteur. Cet ajustement de la charge électrique fournie à l'actionneur piézoélectrique, par exemple via la tension électrique, est ainsi optimisé notamment en fonction de la force de résistance opposée par la pression de carburant et de ce fait évite ou vise à réduire un claquement de l'injecteur sous l'effet de l'application d'une force d'ouverture du moyen de vanne très supérieure à cette force de résistance.
Il y a lieu de noter que les injecteurs, notamment pour moteur à combustion interne fonctionnant au gazole sous pression élevée, sont de préférence conçus de telle sorte que la pression du carburant est utilisée de façon à ce qu'elle s'applique, dans la position de fermeture de l'injecteur, du côté du moyen de vanne maintenant celui-ci en position d'appui sur son siège. En outre, la charge électrique nécessaire pour la commande de l'ouverture des injecteurs peut être ajustée en évitant que le bruit généré par cette ouverture des injecteurs soit audible au-delà du bruit moteur général, c'est-à-dire qu'une cartographie des tensions nominales d'ouverture des injecteurs est établie en usine en fonction des paramètres moteurs.
D'autres conditions d'utilisations, comme des cycles répétés d'augmentation/diminution de la température du moteur, ou de longues périodes sans utilisation de l'actionneur piézoélectrique, correspondant à des périodes d'immobilisation prolongée du véhicule, peuvent également entraîner dans le temps une modification de la polarisation initiale de l'actionneur piézoélectrique.
La dépolarisation, ou dérive, provoque une rétraction de l'empilement des céramiques de l'actionneur piézoélectrique et une augmentation consécutive du jeu entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne. L'augmentation de ce jeu induit un contrôle moins précis de l'actionneur, ou dérive, qui peut aboutir jusqu'à la perte d'une ou plusieurs injections de faibles quantités de carburant, par exemple des injections dites pilotes, l'injecteur n'ayant plus le temps de compenser le jeu et d'ouvrir la vanne pour des faibles durées d'ouverture, ce qui entraîne un surcroît de bruits moteurs de type cliquetis (combustion de l'injection principale avec un fort gradient de pression du fait du manque de l'injection pilote), et de pollution, ainsi qu'un désagrément de conduite. Pour des durées d'ouverture de l'injecteur plus élevées, la dérive de l'actionneur piézoélectrique provoque un mauvais contrôle de la quantité de carburant réellement injectée dans la chambre de combustion.
On connaît le document DE 10 2010 021448 A1 se rapportant à un procédé de régulation de la polarisation d'un actionneur piézoélectrique d'un injecteur. Dans ce document, en vue d'un meilleur contrôle de la quantité de carburant injectée et hors phase d'injection, un signal de sortie est superposé à une tension de décalage de l'actionneur piézoélectrique, cette tension de décalage n'ouvrant en aucun cas l'injecteur.
Dans la demande de brevet français FR 1254719 déposée le 23 mai 2012, non publiée au jour du dépôt de la présente demande de brevet, le demandeur a proposé une solution pour pallier les inconvénients ci-dessus. Cette solution consiste en un procédé de pilotage d'au moins un actionneur piézoélectrique d'injecteur de carburant d'un moteur à combustion interne d'un véhicule, ledit au moins un actionneur piézoélectrique agissant sur un moyen de vanne pour ouvrir ou fermer ledit injecteur, respectivement autorisant ou stoppant l'injection de carburant dans une chambre de combustion du moteur, comprenant les étapes suivantes :
• appliquer une première charge nominale électrique à l'actionneur piézoélectrique, nécessaire à l'ouverture de l'injecteur, dite charge nominale de commande, en fonction du couple demandé et du régime moteur, en sorte d'ouvrir le moyen de vanne de l'injecteur pour une injection du carburant dans la chambre de combustion,
• commander la fermeture de l'injecteur afin de stopper l'injection de carburant, par l'application d'une décharge électrique à l'actionneur piézoélectrique en sorte de fermer le moyen de vanne,
ledit procédé de pilotage étant appliqué à partir d'une unité de contrôle moteur embarquée sur le véhicule en fonctionnement, et comprenant en outre une étape consistant à appliquer à l'actionneur piézoélectrique sur ladite charge nominale de commande, après l'application de celle-ci et avant l'étape consistant à commander une fermeture de l'injecteur, au moins une deuxième charge électrique, dite charge de polarisation, additionnelle à ladite charge nominale de commande, en sorte de polariser l'actionneur piézoélectrique durant une phase d'ouverture de l'injecteur et pendant l'injection du carburant dans la chambre de combustion.
Un tel procédé permet notamment de maintenir la polarisation d'un actionneur quel que soit l'usage du véhicule, puisque cet actionneur est polarisé pendant le fonctionnement du véhicule. Une résultante de l'application de ce procédé de pilotage d'un actionneur piézoélectrique d'injecteur est qu'il peut se produire une polarisation excessive de l'actionneur piézoélectrique, qui dépasse la polarisation de référence ou initiale faite en usine lors de la fabrication de l'injecteur. L'inconvénient principal qui en résulte peut aller jusqu'à la suppression du jeu entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne qui garantit la fermeture de ce dernier, entraînant de ce fait une impossibilité de fermeture du moyen de vanne de l'injecteur par accroissement de la longueur au repos de l'actionneur résorbant ledit jeu, et provoquant en conséquence des fuites de carburant dans la chambre de combustion. En effet, la polarisation initiale d'un actionneur (polarisation usine) est réalisée selon un protocole de polarisation prédéterminé qui est fonction de l'actionneur lui-même et des tensions/intensité de courant disponibles pour le pilotage de l'actionneur par l'unité de contrôle moteur. Cette polarisation usine n'est pas obligatoirement maximale pour un actionneur donné.
La présente invention a pour objectif essentiel de pallier cet inconvénient. Plus précisément, elle consiste en un procédé de pilotage d'un injecteur de carburant d'un moteur à combustion interne d'un véhicule, ledit injecteur comportant un actionneur piézoélectrique agissant sur un moyen de vanne pour ouvrir ou fermer ledit injecteur, respectivement autorisant ou stoppant l'injection de carburant dans une chambre de combustion du moteur, ledit véhicule comportant une unité de contrôle moteur embarquée pour la mise en œuvre dudit procédé de pilotage, ledit moyen de vanne comprenant un champignon de fermeture actionné directement par l'actionneur piézoélectrique et une aiguille associée actionnée par son contact avec la haute pression dans le rail, ledit champignon de fermeture permettant lors de son ouverture de mettre en connexion la haute pression qui provient d'un rail d'injection et la basse pression du circuit de retour au réservoir du carburant, ledit procédé de pilotage étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes, en fonctionnement normal du véhicule :
• estimer un premier paramètre moteur, représentatif d'un jeu réel entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne, • Comparer ledit premier paramètre moteur estimé, au paramètre équivalent représentatif du jeu original entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne et préalablement enregistré dans l'unité de contrôle moteur,
- Si ledit premier paramètre moteur estimé s'écarte dudit paramètre équivalent représentatif dudit jeu original, de telle sorte que ledit jeu réel est supérieur au dit jeu original :
• Appliquer une première charge nominale électrique à l'actionneur piézoélectrique, nécessaire à l'ouverture de l'injecteur, dite charge nominale de commande, en fonction du couple demandé et du régime moteur, en sorte d'ouvrir le moyen de vanne de l'injecteur pour une injection du carburant dans la chambre de combustion,
• Appliquer à l'actionneur piézoélectrique sur ladite charge nominale de commande, après l'application de celle-ci et avant l'étape consistant à commander une fermeture de l'injecteur, au moins une deuxième charge électrique, ou charge de polarisation, additionnelle à la charge nominale de commande, en sorte de polariser l'actionneur piézoélectrique durant une phase d'ouverture de l'injecteur et pendant l'injection du carburant dans la chambre de combustion,
• Commander la fermeture de l'injecteur afin de stopper l'injection de carburant, par l'application d'au moins une décharge électrique à l'actionneur piézoélectrique en sorte de fermer le moyen de vanne,
- Si ledit premier paramètre moteur estimé s'écarte dudit paramètre équivalent représentatif dudit jeu original, de telle sorte que ledit jeu réel est inférieur ou égal au dit jeu original, ne pas appliquer à l'actionneur piézoélectrique dudit injecteur ladite deuxième charge électrique, dite charge de polarisation.
Le procédé selon l'invention permet d'évaluer le besoin en polarisation de l'actionneur piézoélectrique à partir d'une évaluation de la dérive de l'injecteur, au moyen d'une évaluation du jeu de l'actionneur, par comparaison avec le jeu correspondant original ou initial de l'actionneur établi en usine ou jeu initial constructeur, et d'éviter ainsi toute polarisation excessive de l'actionneur. Le procédé peut être appliqué en boucle par l'unité de contrôle moteur afin d'établir une surveillance de la charge de polarisation appliquée lors de l'ouverture de l'injecteur, pourvoyant au maintien de l'injecteur à ses caractéristiques initiales. Le procédé peut en outre être avantageusement utilisé pour participer dans une certaine mesure à la correction de l'usure de l'injecteur, en asservissant l'application de la charge de polarisation au maintien de la cartographie initiale de l'injecteur, pouvant ainsi amener à modifier la longueur initiale de l'actionneur piézoélectrique en vue de compenser l'usure mécanique des éléments de l'injecteur.
Selon une caractéristique avantageuse, ledit premier paramètre moteur estimé représentatif d'un jeu réel entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne, est une durée mesurée de temps d'application à l'actionneur piézoélectrique d'une impulsion électrique faible correspondant à une variation test déterminée de la pression du carburant contenu dans un rail commun d'injection dudit moteur, pour une durée d'activation électrique de l'injecteur prédéterminée de référence.
Le temps d'application à l'actionneur piézoélectrique d'une impulsion électrique est défini comme étant le temps nécessaire pour appliquer une charge électrique donnée selon un courant d'intensité donné à l'actionneur piézoélectrique. Cette caractéristique propose le choix de la mesure de ce temps d'application à l'actionneur piézoélectrique d'une impulsion électrique faible entraînant une variation déterminée de la pression du rail commun d'injection correspondant à une durée d'activation électrique de l'injecteur prédéterminée de référence, comme paramètre moteur représentatif en vue du contrôle de l'activation de la charge de polarisation pendant l'ouverture de l'injecteur. Par durée d'activation électrique de l'injecteur, on entend sensiblement la durée de maintien de la charge électrique aux bornes de l'actionneur piézoélectrique. La chute de pression rail est très sensible à l'activation du moyen de vanne d'un injecteur, et plus précisément à l'activation du champignon de fermeture de l'injecteur. Un tel contrôle de l'état du jeu de l'actionneur peut être avantageusement effectué en quasi permanence lorsque le véhicule est en fonctionnement, à l'exception des phases mêmes d'injection de carburant dans la chambre de combustion. Ce test peut par exemple être réalisé dans un cycle moteur après le point mort haut de compression, pendant le temps de la détente moteur.
Selon une caractéristique avantageuse de la précédente, l'étape consistant à mesurer la durée du temps d'application à l'actionneur piézoélectrique d'une impulsion électrique faible correspondant à une variation test déterminée de la pression du carburant contenu dans un rail commun d'injection dudit moteur pour une durée d'activation électrique de l'injecteur prédéterminée de référence, comprend les étapes suivantes :
· Choisir une variation test de la pression du carburant contenu dans un rail commun d'injection du moteur, correspondant à une durée déterminée d'un temps d'application d'un courant électrique déterminé aux bornes de l'actionneur piézoélectrique donnant une charge électrique test faible aux bornes de l'actionneur, définissant la durée d'activation électrique de l'injecteur prédéterminée de référence, de telle sorte qu'une fuite de carburant s'établisse à partir du rail commun à travers l'injecteur vers le retour réservoir sans que l'aiguille de l'injecteur ne s'ouvre, • Appliquer aux bornes de l'actionneur piézoélectrique une charge électrique faible, de telle sorte qu'une fuite de carburant s'établisse à partir du rail commun à travers l'injecteur vers le retour réservoir sans que l'aiguille de l'injecteur ne s'ouvre,
· Maintenir cette charge pendant ladite durée d'activation électrique afin d'obtenir une mesure de la variation de pression dans le rail commun d'injection,
• Comparer ladite mesure de la variation de pression obtenue avec ladite variation test choisie de la pression du carburant contenu dans un rail commun d'injection,
• Itérer les trois étapes précédentes en modifiant le temps d'application à l'actionneur piézoélectrique d'une impulsion électrique, jusqu'à ce que ladite variation de pression mesurée soit égale à ladite variation test de pression, et mesurer la durée du temps d'application à l'actionneur piézoélectrique d'une impulsion électrique, pour laquelle la variation de pression mesurée est égale à la variation test de pression.
Cette caractéristique consiste à réaliser un test sur l'injecteur consistant à appliquer une charge électrique faible à l'actionneur piézoélectrique et à la maintenir pendant un certain temps, puis à décharger cette charge électrique, sans injecter de carburant dans la chambre de combustion, donc sans ouvrir l'aiguille de l'injecteur. Essentiellement, il s'agit d'appliquer une impulsion électrique de faible intensité à l'actionneur piézoélectrique induisant l'application d'une tension faible aux bornes de l'actionneur piézoélectrique entraînant un allongement faible de ce dernier, qui provoque un petit déplacement du champignon de fermeture dans le sens de son ouverture, de telle sorte qu'un flux de carburant traverse l'injecteur vers le circuit de retour du carburant en direction du réservoir, sans que l'aiguille de l'injecteur n'ait le temps de se mettre en mouvement dans le sens de l'ouverture de la buse d'injection sous l'effet de la mise en contact avec la haute pression déclenchée par l'ouverture du champignon de fermeture. Ensuite, il y a lieu de décharger cette charge électrique afin de refermer le champignon de fermeture au bout d'un temps déterminé d'activation de l'injecteur correspondant à une chute de pression donnée. Un tel test permet avantageusement par comparaison de la durée de la charge électrique mesurée pour obtenir la variation choisie (test) de pression du carburant dans le rail commun pour une durée d'activation électrique de l'injecteur prédéterminée de référence, avec la durée de la charge électrique enregistrée dans l'unité de contrôle moteur, pour la même variation test de pression dans le rail issue d'une impulsion test appliquée à l'injecteur dans son état initial ou sortie usine, d'évaluer la dérive de l'injecteur correspondant quasiment à la dérive du jeu réel entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne de l'injecteur par rapport au jeu initial. En effet, cette mesure faite sans ouverture de l'injecteur, donc sans déplacement de l'aiguille, ne fait entrer que peu de pièces en mouvement (le champignon de fermeture) et la dérive trouvée peut être attribuée en totalité ou quasi-totalité au dit jeu de l'actionneur. Si la durée de la charge mesurée aux bornes de l'actionneur piézoélectrique est plus grande que celle prévue ou enregistrée, pour une variation test donnée de pression dans le rail, cela signifie que le jeu entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne a augmenté car il faut plus de temps pour évacuer la même quantité de carburant hors du rail. Au contraire, si la durée de la charge mesurée est plus petite que celle prévue ou enregistrée, pour une variation test donnée de pression dans le rail, cela signifie que le jeu entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne a diminué car il faut moins de temps pour évacuer la même quantité de carburant hors du rail. En effet, le temps que met l'actionneur piézoélectrique à rattraper le jeu durant l'application d'une impulsion de courant d'une durée déterminée à ses bornes est pris sur le temps de passage du carburant à travers l'injecteur champignon de fermeture ouvert ; la quantité de carburant traversant l'injecteur durant une impulsion de courant, et par voie de conséquence la pression de carburant dans le rail commun, est donc fonction directement du jeu entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne de l'injecteur.
Selon une caractéristique alternative avantageuse, ledit premier paramètre moteur estimé représentatif d'un jeu réel entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne, est une quantité test de carburant réellement injectée par l'injecteur dans la chambre de combustion, en réponse à une commande d'injection d'une quantité test de carburant prédéterminée par l'unité de contrôle moteur, dans ladite chambre de combustion.
Cette caractéristique offre le choix d'un premier paramètre moteur estimé contenant une information représentative du jeu de l'actionneur piézoélectrique, en une quantité test injectée de carburant dans la chambre de combustion, évaluée à partir d'un deuxième paramètre moteur mesuré en relation avec celle-ci, par comparaison avec la quantité test commandée de carburant prédéterminée par l'unité de contrôle moteur.
Selon une caractéristique avantageuse de la précédente, l'étape consistant à estimer ladite quantité test de carburant réellement injectée par l'injecteur dans la chambre de combustion, comprend les étapes suivantes :
• Commander l'injection de ladite quantité test de carburant prédéterminée par l'unité de contrôle moteur, dans ladite chambre de combustion, en vue de contrôler la quantité test réelle de carburant injectée en réponse à ladite commande,
· Mesurer un deuxième paramètre moteur, représentatif de la quantité test réelle injectée de carburant en réponse à ladite commande d'injection de ladite quantité test de carburant prédéterminée, • Déterminer à partir dudit deuxième paramètre mesuré, ladite quantité test réelle injectée de carburant en réponse à ladite commande d'injection de ladite quantité test de carburant prédéterminée.
Selon une caractéristique avantageuse de la précédente, ladite étape consistant à mesurer un deuxième paramètre moteur, représentatif de la quantité test réelle injectée de carburant en réponse à ladite commande d'injection d'une quantité test de carburant prédéterminée par l'unité de contrôle moteur, consiste en la mesure du régime moteur avant et après l'injection de la quantité test réelle de carburant injectée en réponse à ladite commande d'injection d'une quantité test de carburant prédéterminée par l'unité de contrôle moteur, pour obtenir la variation de régime moteur ou de couple moteur issue de l'injection de la quantité réelle de carburant.
Cette caractéristique propose le choix du régime moteur pour obtenir l'accélération du vilebrequin moteur ou le couple moteur, comme deuxième paramètre moteur représentatif en vue du contrôle de l'activation de la charge de polarisation pendant l'ouverture de l'injecteur. La détermination de l'accélération du vilebrequin ou la variation de couple moteur peut être avantageusement obtenue de manière connue au moyen du capteur de position du vilebrequin, déjà en place dans le moteur pour assurer le fonctionnement de l'unité de contrôle moteur qui nécessite notamment la connaissance de la position angulaire du vilebrequin et du temps écoulé entre deux positions déterminées du vilebrequin. La quantité test de carburant prédéterminée peut être injectée de préférence autour du point mort haut de compression, pendant la phase de détente de combustion.
Selon une caractéristique avantageuse, ladite quantité de carburant prédéterminée par l'unité de contrôle moteur, dont l'injection est commandée dans ladite chambre de combustion en vue de contrôler la quantité réelle de carburant injectée, est définie à partir d'une table de correspondance entre des temps de maintien de charges électriques appliquées à l'injecteur et des quantités correspondantes de carburant injectées, en fonction d'une plage de pression carburant dans un rail commun d'injection.
Selon une caractéristique avantageuse, l'étape consistant à comparer la quantité test réelle injectée de carburant à la quantité test de carburant prédéterminée par l'unité de contrôle moteur comprend l'application d'un facteur correctif.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture qui suit de deux exemples de modes de réalisation d'un procédé de pilotage d'un injecteur de carburant, selon l'invention, accompagnée des dessins annexés, exemples donnés à titre illustratif non limitatif.
La figure 1 représente un logigramme d'un exemple de mode de réalisation du procédé de pilotage d'un injecteur de carburant, selon l'invention. La figure 2 représente un logigramme du procédé de pilotage d'un injecteur de carburant, selon la figure 1 , selon un premier exemple du paramètre moteur représentatif d'un jeu réel entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne de l'injecteur.
La figure 3 représente un logigramme du procédé de pilotage d'un injecteur de carburant, selon la figure 1 , selon un deuxième exemple du paramètre moteur représentatif d'un jeu réel entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne de l'injecteur.
La figure 4a représente deux diagrammes schématiques synchronisés du profil de la tension aux bornes d'un actionneur piézoélectrique en fonction du temps durant l'ouverture de l'injecteur, suivant un premier (trait pointillé) et un deuxième (trait continu) exemples de modes d'application d'une charge de polarisation à un actionneur piézoélectrique.
La figure 4b représente deux diagrammes schématiques synchronisés avec la figure 4a, d'un premier (trait pointillé) et d'un deuxième (trait continu) profils d'intensité du courant de charge/décharge traversant l'actionneur piézoélectrique en fonction du temps, correspondant respectivement aux premier et deuxième exemples de profil de la tension de la figure 4a.
Le logigramme représenté sur la figure 1 se rapporte à un procédé de pilotage d'un injecteur de carburant d'un moteur à combustion interne d'un véhicule, non représentés, l'injecteur comportant de manière connue un actionneur piézoélectrique agissant sur un moyen de vanne pour ouvrir ou fermer l'injecteur, respectivement autorisant ou stoppant l'injection de carburant dans une chambre de combustion du moteur. Le véhicule comporte de manière connue une unité de contrôle moteur embarquée (ECU en anglais pour Engine Control Unit), non représentée, qui est utilisée pour la mise en œuvre du procédé de pilotage selon l'invention qui est décrit, par implémentation d'un logiciel de mise en œuvre du procédé de pilotage.
Comme représenté sur la figure 1 , le procédé comprend les étapes suivantes, en fonctionnement normal du véhicule, moteur tournant véhicule roulant ou à l'arrêt :
• Etape 100 : Activer la charge de polarisation de l'actionneur piézoélectrique dès la mise en marche du moteur du véhicule,
• Etape 200 : Estimer un premier paramètre moteur PjEST, représentatif d'un jeu réel JREEL entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne,
• Etape 300 : Comparer le premier paramètre moteur estimé PjEsT au paramètre équivalent PjEcu> représentatif du jeu équivalent original ou initial J|N|T entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne et préalablement enregistré dans l'unité de contrôle moteur :
- Etape 400 : Si le premier paramètre moteur estimé PjEsT s'écarte du paramètre équivalent PjEcu représentatif du jeu équivalent original J|N|T, de telle sorte que le jeu réel JREEL de l'actionneur est supérieur à son jeu original J|Nrr. alors comme représenté sur les figures 4a et 4b :
• Appliquer une première charge Qc nominale électrique à l'actionneur piézoélectrique, nécessaire à l'ouverture de l'injecteur, dite charge nominale de commande Qc, en fonction du couple demandé et du régime moteur, en sorte d'ouvrir le moyen de vanne de l'injecteur pour une injection du carburant dans la chambre de combustion,
• Appliquer à l'actionneur piézoélectrique sur la charge nominale de commande Qc, après l'application de celle-ci et avant l'étape consistant à commander une fermeture de l'injecteur, au moins une deuxième charge électrique, ou charge de polarisation Qp, additionnelle à la charge nominale de commande Qc, en sorte de polariser l'actionneur piézoélectrique durant une phase d'ouverture de l'injecteur et pendant l'injection du carburant dans la chambre de combustion,
• Commander la fermeture de l'injecteur afin de stopper l'injection de carburant, par l'application d'au moins une décharge Qd électrique à l'actionneur piézoélectrique en sorte de fermer le moyen de vanne, - Etape 500 : Si le premier paramètre moteur estimé PjEsT s'écarte dû paramètre équivalent PjEcu représentatif du jeu original JINIT de l'actionneur, de telle sorte que le jeu réel JREEL de ce dernier est inférieur ou égal à son jeu original JmT, ne pas appliquer à l'actionneur piézoélectrique de l'injecteur la deuxième charge Qp électrique, dite charge de polarisation, conformément à l'étape 600 de la figure 1.
L'étape d'activation 100 de la charge de polarisation de l'actionneur piézoélectrique avantageusement dès la mise en marche du moteur du véhicule, est plus particulièrement décrite ci-dessous avec l'aide des figures 4a et 4b, par exemple par défaut à chaque injection principale.
Les figures 4a et 4b se rapportent à des diagrammes schématiques d'un exemple de pilotage d'injecteur à actionneur piézoélectrique, pour lesquels : le diagramme de la figure 4a est un exemple de profil de la tension électrique appliquée aux bornes de l'actionneur piézoélectrique en fonction du temps durant l'ouverture de l'injecteur ; et le diagramme de la figure 4b représente un exemple de profil d'intensité de courant de charge appliqué à l'actionneur piézoélectrique en fonction du temps. L'échelle de temps sur les deux diagrammes est représentée de manière synchronisée : par exemple, les quatre traits pointillés verticaux 1 , 2, 3, 4 tracés à cheval sur les deux figures 4a et 4b correspondent à quatre instants t!, t2, t3, t4 différents sur l'échelle de temps, respectivement, chacun de ces quatre instants t t2, t3, t4 étant le même pour les deux diagrammes.
Sur la figure 4a, on peut voir que la tension électrique Uinj de charge appliquée, représentée sur l'axe des ordonnées, comporte par exemple un gradient constant et continu à partir de l'instant ti qui correspond à la commande d'ouverture de l'injecteur jusqu'à l'instant t2 correspondant à un niveau de tension nominale de commande Uc de l'actionneur piézoélectrique appliqué pour l'ouverture de l'injecteur, c'est-à-dire pour l'allongement ou la décontraction de l'actionneur piézoélectrique ; ce niveau de tension nominale Uc est prédéterminé par une cartographie d'injection du moteur connue (non représentée), et correspond à la tension minimale nécessaire pour obtenir une ouverture de l'injecteur produisant notamment un bruit minimal, adaptée pour un couple moteur demandé et un régime du moteur. La tension nominale Uc représentée sur la figure 4a est inférieure à une valeur de tension de polarisation Up de l'actionneur piézoélectrique. La tension Uinj appliquée à l'actionneur piézoélectrique est ensuite maintenue constante au niveau de la tension nominale Uc. Du fait de l'utilisation sous sa fréquence de résonnance, l'élément piézoélectrique se comporte comme un élément capacitif, et conserve sa tension Uc appliquée à ses bornes. En l'absence (non représentée) de charge de polarisation au niveau de tension Up, cette tension nominale Uc serait maintenue constante jusqu'à l'instant t3 correspondant à la commande de fermeture du moyen de vanne, qui est représenté sur l'axe des abscisses t correspondant à l'échelle de temps, c'est-à-dire durant un temps t3 - t2 minimal d'ouverture complète du moyen de vanne. Puis, à partir de l'instant t3, la tension Uinj décroît jusqu'à l'instant t4 pour la fermeture de l'injecteur, résultant d'une ou plusieurs décharges électriques de l'actionneur piézoélectrique qui retrouve ainsi sa longueur initiale contractée correspondant à la fermeture de l'injecteur. La ou les décharges électriques peuvent être obtenues par exemple au moyen d'une ou plusieurs mises en court-circuit des bornes de l'actionneur piézoélectrique.
La figure 4b montre de manière schématique sur l'axe des ordonnées I correspondant au courant de charge/décharge traversant l'actionneur piézoélectrique, une première courbe d'intensité de courant de charge le, entre les instants et t2, correspondant à l'application de la tension nominale Uc en vue de l'ouverture de l'injecteur par accroissement de la longueur de l'actionneur, et une deuxième courbe d'intensité de courant de décharge Id pour la fermeture de l'injecteur qui correspond à la chute de la tension Uinj jusqu'à l'instant t4, résultant d'une ou plusieurs décharges électriques de l'actionneur piézoélectrique, par exemple par une ou plusieurs mises en court-circuit des bornes de ce dernier, en vue d'obtenir une contraction rapide de l'actionneur piézoélectrique et ainsi la fermeture de l'injecteur. La charge électrique Qc appliquée à l'actionneur piézoélectrique pour l'ouverture de l'injecteur peut être calculée de manière connue à partir de l'aire 9 sur la figure 4b, définie entre la courbe de l'impulsion du courant de charge le et l'axe t des abscisses ; il en est de même avec la ou les décharges électriques Qd appliquées à l'actionneur piézoélectrique pour fermer l'injecteur, à partir de l'aire 10 sur la figure 4b, définie entre la courbe d'impulsion du courant Id de décharge et l'axe t des abscisses pour la fermeture de l'injecteur, et qui est par exemple sensiblement au moins égale à -(Qc+Qp) afin de garantir la fermeture de l'injecteur.
Sur les figures 4a et 4b, il a été ajouté deux traits pointillés verticaux 5 et 6 tracés à cheval sur les deux figures 4a et 4b, qui correspondent respectivement à deux instants t5 et ¾ différents sur l'échelle de temps t, chacun de ces deux instants t5 et te étant le même pour les deux diagrammes 4a et 4b, les instants t5 et t6 étant compris entre les instants t2 et t3 comme expliqué en détail au-dessous.
L'électronique de commande d'un actionneur piézoélectrique est connue de l'homme du métier et ne sera pas décrite plus en détail ici. Pour l'application du procédé de pilotage de l'actionneur piézoélectrique ou de l'injecteur selon les figures 4a et 4b, l'électronique de commande telle que connue peut convenir. Ce procédé de pilotage de l'actionneur piézoélectrique ou de l'injecteur peut être mis en œuvre au moyen d'un logiciel de pilotage qui sera implémenté dans l'unité de contrôle moteur du véhicule.
Le premier exemple (trait pointillé) de procédé représenté schématiquement sur les figures 4a et 4b est un exemple de procédé de pilotage d'au moins un actionneur piézoélectrique d'injecteur de carburant d'un moteur à combustion interne d'un véhicule, l'actionneur piézoélectrique agissant sur un moyen de vanne pour ouvrir ou fermer l'injecteur, respectivement autorisant ou stoppant l'injection de carburant dans une chambre de combustion du moteur comme expliqué en détail plus haut en début du présent mémoire. Il est à noter que seuls les signaux de commande en tension et en intensité de courant de charge appliqués à, et traversant l'actionneur piézoélectrique ont été représentés sur les figures, le procédé de pilotage d'un actionneur piézoélectrique décrit pouvant être appliqué sur un moteur à combustion interne de type connu muni d'injecteurs également de type connu, qui n'ont donc pas été représentés.
Le procédé de pilotage selon les figures 4a et 4b est appliqué à partir d'une unité de contrôle moteur ECU (non représentée) de type connu embarquée sur le véhicule en fonctionnement, et comprend les étapes suivantes consistant à :
· appliquer de manière connue une première charge Qc nominale électrique à l'actionneur piézoélectrique, nécessaire à l'ouverture de l'injecteur, dite charge nominale de commande Qc, entre les instants ti et t2, en fonction du couple demandé et du régime moteur, par exemple selon un gradient de tension conventionnel prédéterminé dans l'unité de contrôle moteur, en sorte d'ouvrir le moyen de vanne de l'injecteur pour une injection du carburant dans la chambre de combustion, comme représenté sur la figure 4b,
· appliquer selon l'invention à l'actionneur piézoélectrique sur la charge nominale de commande Qc, à partir d'un instant t5 postérieur à t2, donc après l'application de la charge Qc et avant l'étape consistant à commander une fermeture de l'injecteur, donc avant l'instant t3, une deuxième charge électrique Qp, dite charge de polarisation Qp, additionnelle à la charge nominale de commande Qc, en sorte de polariser l'actionneur piézoélectrique durant une phase d'ouverture de l'injecteur et pendant l'injection du carburant dans la chambre de combustion, comme représenté sur la figure 4b,
• commander ensuite la fermeture de l'injecteur afin de stopper l'injection de carburant, par l'application d'au moins une décharge électrique Qd à l'actionneur piézoélectrique, entre les instants t5 et t4, comme représenté sur la figure 4b.
Comme représenté sur la figure 4b, la charge de polarisation Qp, définie par un profil correspondant de courant appliqué à l'actionneur piézoélectrique, est avantageusement découplée de la charge nominale de commande Qc, se traduisant dans l'exemple par le fait que la fin de la charge de commande Qc et le début de la charge polarisation Qp sont séparées d'un temps t5 - 12 non nul.
Les première Qc et deuxième Qp charges électriques sont par exemple obtenues par l'application d'une première Uc et d'une deuxième Up tensions électriques, dites tension de charge nominale Uc et tension de polarisation Up de l'actionneur piézoélectrique, respectivement, la tension électrique de polarisation Up étant supérieure à la tension électrique de charge nominale Uc, comme représenté sur la figure 4a.
On notera que, dans les exemples de modes de réalisation suivant la figure 4a, les première Uc et deuxième Up tensions électriques forment un palier 7 dans le gradient de la tension appliqué aux bornes de l'actionneur piézoélectrique. Ce palier 7 de tension, représentant le délai s'écoulant entre la fin de l'application de la charge électrique de commande Qc d'ouverture de l'injecteur et le début de l'application de la charge de polarisation Qp de l'actionneur, soit un temps égal à t5 - t2, peut être compris entre 0 (exclu) et quelques microsecondes, ou bien former un palier plus marqué de l'ordre de plusieurs microsecondes, par exemple de 10 à 100 με, suivant le temps conventionnel disponible pour appliquer une charge de polarisation pendant l'ouverture de l'injecteur, donné par l'unité de contrôle moteur. Le temps minimal est défini de préférence afin que les charges Qc et Qp soient découplées, c'est-à-dire qu'elles soient séparées dans le temps. Par ailleurs, les gradients de tension appliqués aux bornes de l'actionneur piézoélectrique, entre les instants ti et t2 d'une part pour la commande de l'ouverture de l'injecteur, et après l'instant t2 d'autre part en vue de la polarisation de l'actionneur, sont représentés sur la figure 4a comme ayant la même valeur ou sensiblement la même valeur. Il y a lieu de noter cependant que ces gradients peuvent être différents l'un de l'autre.
Il est à noter que les figures 4a et 4b illustrent par exemple une injection principale de carburant, étant entendu que le procédé selon l'invention peut être appliqué à un cycle comportant des injections multiples, par exemple réalisées en plusieurs fois réparties en au moins une injection pilote et au moins une injection principale, la charge Qp de polarisation ou tension de polarisation Up étant de préférence dans ce cas appliquée durant l'injection principale.
La tension de polarisation Up aux bornes de l'actionneur piézoélectrique reste constante du fait que celui-ci est utilisé sous sa fréquence de résonnance, entraînant un comportement équivalent à un élément capacitif. L'élément piézoélectrique conserve alors la tension Up appliquée à ses bornes, jusqu'à la décharge électrique de l'actionneur pour la fermeture de l'injecteur ou jusqu'à la décharge électrique de la polarisation, c'est-à-dire jusqu'à l'instant t3, comme détaillé plus loin.
Suivant le premier exemple de mode de réalisation représenté en trait pointillé sur les figures 4a et 4b, l'étape consistant à commander la fermeture de l'injecteur, comprend l'application d'une première décharge électrique Qdp de l'actionneur piézoélectrique jusqu'à la charge nominale de commande Qc de celui-ci, ou sensiblement cette charge nominale Qc, suivie d'une deuxième décharge électrique Qdc1 de l'actionneur jusqu'à la fermeture du moyen de vanne, comme représenté sur la partie en trait pointillé de la figure 4b.
Dans ce premier exemple, la première décharge Qdp est appliquée avant l'instant t3, soit avant la commande de fermeture de l'injecteur, de telle sorte que la première Qdp et la deuxième Qdc1 décharges électriques de l'actionneur piézoélectrique soient découplées, comme représenté sur la figure 4b. Dans l'exemple, le découplage des décharges Qdp et Qdc1 se traduit par l'existence d'un délai non nul entre l'instant t6 correspondant à la fin de la décharge de polarisation Qdp et l'instant t3 ultérieur correspondant au début de la décharge de commande Qdc1 de la fermeture de l'injecteur.
Comme représenté sur la figure 4a en trait pointillé en correspondance synchronisée avec la figure 4b, la première décharge électrique Qdp de l'actionneur piézoélectrique jusqu'à la charge nominale de commande Qc est avantageusement constituée d'un premier courant électrique de décharge réduisant par exemple la tension aux bornes de l'actionneur piézoélectrique jusqu'à la tension de charge nominale Uc, la deuxième décharge électrique Qdc1 de l'actionneur étant constituée d'un deuxième courant électrique de décharge jusqu'au retour de l'actionneur piézoélectrique à sa longueur initiale entraînant la fermeture de l'injecteur. Les premier et deuxième courants électriques de décharge Id peuvent par exemple être obtenus par une première et une deuxième mises en court-circuit des bornes de l'actionneur piézoélectrique.
On notera sur la figure 4a et sur la courbe en trait pointillé du premier exemple, que les première et deuxième tensions électriques de décharge de l'actionneur piézoélectrique forment un palier 8 dans le gradient de la tension de décharge appliqué à l'actionneur piézoélectrique. Ce palier 8 de tension, représentant le délai s'écoulant entre l'instant t6 de la fin de l'application de la décharge électrique de polarisation Qdp de l'actionneur et l'instant t3 ultérieur du début de l'application de la décharge de commande Qdc1 , soit un temps égal à te — t3, peut être compris entre 0 (exclu) et quelques microsecondes, ou bien former un palier plus marqué de l'ordre de plusieurs microsecondes, par exemple de 10 à 100 ps, suivant le temps conventionnel disponible pour appliquer la décharge de commande pour la fermeture de l'injecteur, donné par l'unité de contrôle moteur qui impose le délai d'ouverture de l'injecteur. Le temps minimal est défini de préférence afin que les décharges électriques Qdp et Qdc1 soient découplées, c'est-à-dire qu'elles soient séparées dans le temps.
Par ailleurs, les gradients de chute de tension appliqués à l'actionneur piézoélectrique sur la figure 4a (pointillé), pour la décharge de polarisation d'une part (avant l'instant t3), et pour la décharge de l'actionneur en vue de la fermeture de l'injecteur (à partir de l'instant t3), sont représentés sur la figure 4a comme ayant la même valeur ou sensiblement la même valeur. Il y a lieu de noter cependant que ces gradients peuvent être différents l'un de l'autre. En outre, le ou les gradients de décharge peuvent être différents du ou des gradients de charge en valeur absolue.
Les figures 4a et 4b vont maintenant être décrites relativement au deuxième exemple de mode de réalisation (trait continu).
Il est à noter que ce deuxième exemple présente sur les figures 4a et 4b, une partie commune avec le premier exemple décrit plus haut, qui comprend la commande de la charge Qc d'ouverture de l'injecteur et la commande de la charge de polarisation Qp, comme représenté. La différence réside dans un mode différent de pilotage de la décharge de l'actionneur piézoélectrique en vue de la fermeture de l'injecteur, après avoir appliqué la charge de polarisation Qp. Cette différence réside plus précisément dans l'absence de palier de tension dans la décharge de l'actionneur, résultant d'une décharge Qdc2 électrique de l'actionneur dans ce deuxième exemple réalisée en une seule fois à partir de la charge de polarisation Qp, comme représenté sur la figure 4b. Sur la figure 4a, on voit que la tension de décharge chute entre les instants t3 et t4, pour atteindre une valeur nulle à l'instant t4, correspondant à la position de fermeture de l'injecteur, selon un gradient constant. Dans ce deuxième exemple, la première décharge Qdp du premier exemple est donc inexistante, et la seule décharge Qdc2 est ici appliquée à l'instant t3 à partir de la tension de polarisation Up, et représente la fermeture de l'injecteur en une commande unique à partir de la tension de polarisation Up.
L'application de ce deuxième mode de réalisation dépend du temps disponible d'ouverture de l'injecteur et le cas échéant du niveau de bruit admissible pour la fermeture de l'injecteur. Ce deuxième mode de réalisation si applicable, permet de disposer d'un temps plus long de maintien de l'actionneur à la tension de polarisation Up.
De manière préférentielle, la charge de polarisation est appliquée en permanence et de manière continue lors du fonctionnement du moteur dans le véhicule, afin de s'assurer d'une tension de polarisation unique sur la plage de valeurs couple/vitesse de rotation du moteur. De manière alternative, la charge de polarisation peut être désactivée au-dessus d'un seuil prédéterminé de valeurs couple/vitesse de rotation du moteur correspondant à des valeurs de tensions de commande des actionneurs piézoélectriques, voisines de la tension de polarisation.
A titre d'exemple, l'accroissement de tension électrique entre la tension de charge Uc et la tension de polarisation Up, peut être compris entre 0 (exclu) et 40 volts, pour atteindre une valeur de tension de polarisation Up maximale de l'ordre de 40 Volts par exemple, la plage utilisée de tensions de commande Uc de l'actionneur piézoélectrique en fonction du régime moteur et du couple moteur demandé étant sensiblement comprise entre 100 et 140 Volts dans l'exemple.
La charge de polarisation telle que décrite à l'aide des figures 4a et 4b est par exemple avantageusement appliquée en continue à l'ensemble des injecteurs du moteur du véhicule, à chaque ouverture d'un injecteur pour une injection principale de carburant, à l'exception d'une désactivation de la charge de polarisation dans le cadre du procédé de pilotage selon l'invention d'un injecteur, comme expliqué plus loin.
Comme représenté sur l'exemple de la figure 2 à l'étape 200, le premier paramètre moteur estimé PjEsT représentatif d'un jeu réel JREEL entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne d'un injecteur, est une durée mesurée TchaMEs de temps d'application d'un courant électrique déterminé, délivré par l'unité de contrôle moteur, aux bornes de l'actionneur piézoélectrique définissant une charge électrique faible correspondant à une variation test Ap_railTEST déterminée de la pression du carburant contenu dans un rail commun d'injection du moteur, pour une durée d'activation électrique TiREF de l'injecteur prédéterminée de référence. Rappelons que, par durée d'activation électrique Ti de l'injecteur, on entend sensiblement la durée de maintien de la charge électrique aux bornes de l'actionneur piézoélectrique. En référence à la figure 4 à titre d'exemple, le temps ou la durée Tcha correspond à la durée t2 - ti, et la durée TiREF correspond sensiblement à la durée t3 - ti ou t4 - 12.
Une durée TiREF prédéterminée de référence correspond à une chute de pression Ap_railTEsT déterminée dans le rail commun ; cette chute de pression Ap_railTEST déterminée est choisie et enregistrée dans l'unité de contrôle moteur pour un type d'injecteur donné. Elle servira de référence pour l'évaluation du paramètre Tcha.
Suivant l'étape 200 de la figure 2, on applique un courant électrique déterminé à un actionneur piézoélectrique, pendant une durée de temps d'application donné Tcha définissant une charge appliquée à cet actionneur. Cette charge est maintenue pendant la durée TÏREF prédéterminée, et on mesure après décharge la chute de pression Ap_railMES dans le rail commun. Comme représenté sur la figure 2, on modifie Tcha en boucle jusqu'à ce que la chute de pression Ap_railMEs dans le rail commun soit égale à la chute de pression Ap_railTEsT enregistrée dans l'unité de contrôle moteur. Lorsque cette chute de pression Ap_railTEsT est obtenue, on enregistre le paramètre TchaMEs mesuré correspondant à la chute de pression Ap_railTEsT-
Le paramètre TchaMEs correspondant à la chute de pression mesurée Ap_railTEsT dans le rail commun, pour la durée TiREF prédéterminée de référence, est représentatif du jeu initial ou constructeur de l'actionneur par comparaison avec le paramètre correspondant TchaECu enregistré dans l'unité de contrôle moteur et correspondant à la même chute de pression Ap_railTEsT déterminée enregistrée dans l'unité de contrôle moteur pour le même injecteur dans son état initial ou sortie usine.
Comme représenté sur la figure 2, l'étape 200 consistant à mesurer la durée TchaMEs du temps d'application d'un courant électrique déterminé aux bornes de l'actionneur piézoélectrique définissant une charge électrique faible correspondant à une variation test Ap_railTEsT déterminée de la pression du carburant contenu dans un rail commun d'injection du moteur, correspondant à la durée TiREF prédéterminée de référence, comprend avantageusement les étapes suivantes :
• Choisir une variation test de la pression Ap_railTEST du carburant contenu dans un rail commun d'injection du moteur, correspondant à une durée TchaECu déterminée d'un temps d'application d'un courant électrique déterminé aux bornes de l'actionneur piézoélectrique donnant une charge électrique test faible aux bornes de l'actionneur, définissant la durée d'activation électrique TiREF de l'injecteur prédéterminée de référence, de telle sorte qu'une fuite de carburant s'établisse à partir du rail commun à travers l'injecteur vers le retour réservoir sans que l'aiguille de l'injecteur ne s'ouvre,
• Appliquer aux bornes de l'actionneur piézoélectrique une charge électrique faible, de telle sorte qu'une fuite de carburant s'établisse à partir du rail commun à travers l'injecteur vers le retour réservoir sans que l'aiguille de l'injecteur ne s'ouvre,
• Maintenir cette charge pendant la durée d'activation électrique TÏREF afin d'obtenir une mesure de la variation de pression Ap_rail Es.
· Comparer la mesure de la variation de pression Ap_railMEs obtenue avec la variation test Ap_railTEST choisie de la pression du carburant contenu dans un rail commun d'injection,
• Itérer les trois étapes précédentes en modifiant la durée Tcha du temps d'application à l'actionneur piézoélectrique d'une impulsion électrique, jusqu'à ce que la variation de pression mesurée Ap_railMEs soit égale à la variation test de pression Ap_railTEsT> et mesurer la durée TchaMEs du temps d'application à l'actionneur piézoélectrique d'une impulsion électrique, pour laquelle la variation de pression mesurée Ap_railMEs est égale à la variation test de pression Ap_railTEsT.
La chute de pression test Ap_railTEsT du carburant dans le rail est à établir en fonction de l'injecteur testé afin d'obtenir la condition de fonctionnement de l'injecteur donnée plus haut (déplacement du champignon de fermeture sans ouverture de l'aiguille). Cette chute de pression test Ap_railTEsT est enregistrée dans l'unité de contrôle moteur avec la durée d'établissement de charge TchaEcu correspondante appliquée à l'actionneur piézoélectrique sortie usine pour obtenir une telle chute de pression correspondant à la durée TiREF d'activation électrique de référence de l'injecteur. Il est également possible d'enregistrer le gradient de pression gradEcu définit par Ap_railTEST / TÎREFI comme représenté sur la figure 2 à l'étape 204.
Lors de l'étape 200, l'unité de contrôle moteur va chercher lors de commandes ou itérations successives d'actionnement test réalisées sur l'actionneur piézoélectrique d'un injecteur, à mesurer le temps TchaMEs d'établissement de la charge nécessaire pour obtenir la chute de pression test Ap_railTEST pour la durée prédéterminée TÏREF, OU plus précisément dans l'exemple le gradient de pression gradECu comme expliqué ci-après. Pour cela, la chute de pression rail Ap_railMEs est mesurée en boucle à chaque itération d'application d'une valeur Tcha jusqu'à ce qu'elle soit égale à Ap_railTEsT. ou encore que le gradient de pression gradMEs soit égal au gradient de pression gradEcu enregistré dans l'unité de contrôle moteur.
A titre d'exemple, la variation test de la pression du carburant dans le rail est par exemple de l'ordre de 10 bars, et la charge électrique appliquée à l'actionneur piézoélectrique est telle que la tension à ses bornes est de l'ordre de 50 volts par exemple, la durée TiREF étant quant à elle comprise entre 3 et 5 millisecondes, par exemple 3 millisecondes.
Comme représenté sur la figure 2, l'étape 200 comprend par exemple les étapes suivantes :
• Etape 201 : Mesurer la pression du carburant p_rai dans le rail commun avant d'appliquer une commande d'actionnement test de l'injecteur,
• Etape 202 : Actionner ensuite l'actionneur piézoélectrique de l'injecteur au moyen d'une charge test électrique faible puis d'une décharge électrique à la fin de la période TiREF afin de refermer le champignon de fermeture, de telle sorte qu'une fuite de carburant s'établisse à partir du rail à travers l'injecteur vers le circuit de retour réservoir sans que l'aiguille de l'injecteur ne s'ouvre ; enregistrer la durée d'application TchaTEST du courant électrique déterminé aux bornes de l'actionneur, aboutissant à ladite charge test électrique faible et définissant le paramètre TchaMEs mesuré,
• Etape 203 : Mesurer la pression rail p_rail2 après avoir supprimé la charge test électrique faible déterminée,
• Etape 204 : Déterminer la variation de pression Ap_railMEs par différence des pressions mesurées avant et après avoir appliqué et supprimé la charge test électrique faible déterminée, de telle sorte que Ap_railMEs = P_raili - p_rail2 ; rapporter ensuite cette variation de pression Ap_railMEs à la durée TiREF prédéterminée de référence pour obtenir le gradient de pression gradMEs>
• Etape 205 : Comparer le gradient gradMES au gradient enregistré gradECu,
- Etape 206 : Si gradMEs est différent de gradEcu, alors recommencer les étapes à partir de l'étape 201 jusqu'à ce que l'on obtienne : gradMEs = gradEcu,
- Etape 207 : Si gradMEs = gradEcu. alors passer à l'étape 300 de comparaison entre TchaMEs mesuré pour cette valeur de gradMEs> et TchaEcu tel qu'enregistré dans l'unité de contrôle moteur et correspondant à l'injecteur initial sortie usine, comme expliqué plus loin.
La pression de carburant dans le rail commun est mesurée de manière connue au moyen d'un capteur de pression de carburant installé sur le rail commun, et nécessaire pour le fonctionnement normal de l'unité de contrôle moteur.
Une solution d'adaptation de la présente invention sur des véhicules existants peut consister à utiliser une partie d'une première fonction de correction de la dérive d'un injecteur piézoélectrique, lorsque cette fonction est déjà présente dans l'unité de contrôle moteur ; c'est le cas pour certains véhicules. Cette première fonction de correction donne notamment une image du jeu de l'injecteur existant entre l'actionneur piézoélectrique et le champignon de fermeture sur lequel il agit pour ouvrir ou fermer l'injecteur. Cette première fonction de correction utilise comme outil une courbe établissant une relation biunivoque entre une quantité de carburant traversant l'injecteur et générant une chute de pression dans le rail et un temps correspondant de charge électrique appliqué à l'actionneur piézoélectrique de l'injecteur considéré, pour un injecteur neuf sortie d'usine. Cette première fonction consiste notamment à appliquer une impulsion de tension à l'actionneur durant un temps déterminé, soit l'application d'une charge électrique déterminée, qui provoque l'ouverture du champignon de fermeture sans ouvrir l'injecteur et donc sans injecter de carburant dans la chambre de combustion, et entraîne une chute de pression dans le rail par éjection, hors de celui-ci, d'une quantité de carburant qui sort du rail et qui traverse l'injecteur pour retourner au réservoir de carburant. Cette chute de pression est mesurée et est affectée à la durée d'application de l'impulsion de tension. On peut ainsi établir une courbe du gradient de la chute de pression rail en fonction de la durée d'établissement de la charge Tchames appliquée à l'actionneur piézoélectrique de l'injecteur. Les chutes de pression initiales (usine) pour des durées données respectives de charges électriques sont connues par étalonnage préalable du système d'injection. Cette partie de la première fonction de correction compare ainsi les chutes de pression mesurées par application de la première fonction de correction, à celles (usines) enregistrées en mémoire de l'unité de contrôle moteur et traduisant le fonctionnement normal ou originel de l'injecteur. C'est cette partie de la première fonction qui peut avantageusement être utilisée pour l'application de la présente invention. Par exemple, si la chute de pression mesurée est plus faible que celle enregistrée pour une durée de charge électrique test donnée, cela signifie (après avoir validé le fonctionnement correct de la pompe à injection de carburant) que la quantité de carburant injectée pendant l'impulsion test a diminué, le temps d'ouverture de l'injecteur ayant donc également diminué, et que le jeu de l'actionneur a donc augmenté, traduisant essentiellement une dérive de l'injecteur ou plus précisément une dépolarisation de son actionneur piézoélectrique. Selon la présente invention, cette partie de la première fonction de correction permettrait également de détecter au moyen de . la même comparaison une chute de pression dans le rail plus importante traduisant essentiellement une réduction du jeu de l'actionneur par un temps d'ouverture plus long. La courbe de chute de pression rail en fonction de la durée de charge électrique appliquée à l'actionneur de l'injecteur donne ainsi par relation biunivoque inverse la durée de charge électrique qu'il faudrait appliquer à l'actionneur piézoélectrique pour obtenir la chute correcte de pression dans le rail et donc la quantité correcte de carburant éjectée du rail. Cette première fonction de correction permet donc dans son utilisation intégrale, un correctif de la dérive de l'actionneur piézoélectrique par une action consistant à augmenter la durée de la charge électrique appliquée à l'actionneur piézoélectrique. Lorsque le jeu de l'actionneur augmente du fait de la dépolarisation progressive de l'actionneur piézoélectrique, la première fonction de correction adresse à l'électronique de commande de l'injecteur une instruction visant à commander une ouverture plus longue de l'injecteur et à compenser en conséquence la dépolarisation qui se traduit par une ouverture de l'injecteur durant un temps plus court du fait du raccourcissement de l'actionneur.
Selon l'invention, cette première fonction de correction n'est donc par exemple utilisée que dans sa partie de détermination de la quantité réelle test de carburant qui sort du rail au titre de la commande d'actionnement test de l'injecteur afin gérer l'application de la charge de polarisation, par exemple afin de maintenir, supprimer, ou moduler avantageusement l'application de la charge de polarisation, et dans le cas du maintien ou de la modulation de celle-ci, de la décharge de polarisation.
La modulation d'application de la charge / décharge de polarisation selon l'invention peut être avantageusement réalisée selon plusieurs méthodes, par exemple comme suit :
· Augmenter / diminuer l'intervalle d'application des charges de polarisation au cours des cycles moteurs. Par exemple, ne pas appliquer la charge de polarisation à tous les cycles moteurs de manière continue, en appliquant par exemple la charge de polarisation un cycle moteur sur deux, la fréquence d'application de la charge de polarisation étant définie selon les besoins de réajustement de la polarisation de l'actionneur piézoélectrique ;
• Augmenter / diminuer le niveau de tension Up atteint en augmentant/diminuant le temps de la charge de polarisation, soit le temps correspondant à la longueur de la base du triangle Qp sur la figure 4b, qui est compté à partir de l'instant t5 ; par exemple d'un cycle moteur à un autre,
· Augmenter / diminuer la durée de maintien de la charge de polarisation, c'est-à- dire le temps qui s'écoule entre la fin de la charge de polarisation et le début de la décharge de polarisation, en fonction des possibilités, d'un cycle moteur à un autre.
Selon l'invention en effet, cette première fonction de correction pourrait perdre son utilité originale, puisque la présente invention permet d'empêcher une dépolarisation de l'actionneur et donc d'empêcher une dérive de l'injecteur. Cependant, il peut être utile d'avoir dans l'unité de contrôle moteur cette première fonction de correction afin d'améliorer le respect des quantités de carburant injectées, lorsqu'on souhaite appliquer le procédé de pilotage des injecteurs selon l'invention en acceptant une légère dérive des injecteurs. Le test de la quantité réelle de carburant injectée et l'application éventuelle de cette première fonction de correction peuvent être appliqués à tous les injecteurs du moteur. En regard de la figure 2, l'étape 300 suivante consistant à comparer TchaMEs mesuré pour la valeur de gradMEs> et TchaECu correspondant à gradEcu tel qu'enregistré dans l'unité de contrôle moteur et correspondant à l'injecteur initial sortie usine, se décompose de préférence comme suit :
· Etape 400 : Le temps TchaMEs mesuré est supérieur au temps TchaEcu enregistré dans l'unité de contrôle moteur, ou
• Etape 500 : Le temps TchaMEs mesuré est inférieur ou égal au temps TchaEcu enregistré dans l'unité de contrôle moteur.
Dans le premier cas (étape 400 sur la figure 2), cela signifie que le jeu de l'actionneur a augmenté par rapport au jeu correspondant nominal du constructeur, et que donc l'actionneur piézoélectrique est en train de se dépolariser.
Dans le deuxième cas (étape 500 sur la figure 2), cela signifie que le jeu de l'actionneur a diminué et que donc l'actionneur piézoélectrique est en train de se polariser au-delà de la valeur de polarisation établie par le constructeur, sous l'effet de l'application d'une charge de polarisation Qp par défaut (étape 100 de la figure 2). Par conséquent, dans ce cas, l'application de la charge de polarisation Qp telle que définie plus haut devrait être désactivée ou maintenue inactive ou modulée (étape 600 sur la figure 2) au moins jusqu'au retour à la dimension nominale du jeu de l'actionneur évaluée par un temps de charge TchaMEs égal ou sensiblement égal à TchaECu- Une fois la charge de polarisation Qp rendue inactive ou maintenue inactivée, le procédé selon l'invention renvoie à l'étape 201 pour recommencer les étapes déjà décrites ; tant que la valeur TchaMEs reste inférieure ou égale à la valeur correspondante TchaECu, le procédé consiste à boucler des tests de vérification de la variation de pression de carburant dans le rail commun, selon les étapes 201 , 202, 203, 204, 205, 206, 207, et 300.
La régulation de la charge de polarisation à partir de la mesure de la variation de pression dans le rail commun de carburant, telle que décrite plus haut, est préférée, car elle traduit directement le jeu de l'actionneur piézoélectrique qui est le paramètre sensible à la dérive (dépolarisation) de l'actionneur agissant sur la longueur de l'actionneur, et donc sur le jeu par l'intermédiaire de la chaîne de côtes des pièces mécaniques en liaison avec ce jeu.
Comme représenté sur la figure 3, le premier paramètre moteur estimé PjEST conformément à l'étape 200, représentatif d'un jeu réel JREEL entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne, peut de manière alternative ou supplémentaire à l'exemple ci-dessus, être une quantité test de carburant injectée par l'injecteur dans la chambre de combustion, de préférence autour du point mort haut de compression, pendant la phase de détente de combustion. Les étapes d'estimation 200 et de comparaison 300 du premier paramètre moteur PjEST comprennent alors les étapes suivantes conformément à la figure 3 :
• Etape 210 : Commander l'injection d'une quantité test de carburant prédéterminée MFTESTECU par l'unité de contrôle moteur, dans la chambre de combustion, en vue de contrôler la quantité test réelle de carburant injectée en réponse à cette commande,
• Etape 211 : Mesurer un deuxième paramètre moteur, représentatif de la quantité test réelle injectée de carburant MFTESTREELLE en réponse à la commande d'injection de la quantité test de carburant prédéterminée MFTESTECU. comme cela sera expliqué plus loin,
· Etape 212 : Déterminer à partir du deuxième paramètre moteur mesuré, la quantité test réelle injectée de carburant MFTESTREELLE en réponse à la commande d'injection de la quantité test de carburant prédéterminée MFJESTECU,
• Etape 300 : Comparer la quantité test injectée réelle de carburant MFTESTREELLE à la quantité test de carburant prédéterminée MFTESTECU par l'unité de contrôle moteur, comme suit :
- Etape 400 : Si la quantité test injectée réelle de carburant MFTESTREELLE est inférieure à la quantité test de carburant prédéterminée MFTESTECU par l'unité de contrôle moteur, de préférence multipliée par un facteur correctif a, alors comme représenté sur les figures 4a et 4b : · appliquer une première charge Qc nominale électrique à l'actionneur piézoélectrique, nécessaire à l'ouverture de l'injecteur, dite charge nominale de commande Qc, en fonction du couple demandé et du régime moteur, en sorte d'ouvrir le moyen de vanne de l'injecteur pour une injection du carburant dans la chambre de combustion répondant au couple demandé,
• appliquer à l'actionneur piézoélectrique sur la charge nominale de commande Qc, après l'application de la charge Qc et avant l'étape consistant à commander une fermeture de l'injecteur, au moins une deuxième charge Qp électrique, dite charge de polarisation Qp, additionnelle à la charge nominale de commande Qc, en sorte de polariser l'actionneur piézoélectrique durant une phase d'ouverture de l'injecteur et pendant l'injection du carburant dans la chambre de combustion, répondant au couple demandé,
• commander la fermeture de l'injecteur afin de stopper l'injection de carburant, par l'application d'au moins une décharge Qd électrique à l'actionneur piézoélectrique en sorte de fermer le moyen de vanne,
- Etape 500 : Si la quantité test injectée réelle de carburant MFTESTREELLE est supérieure ou égale à la quantité test de carburant prédéterminée FJESTECU par l'unité de contrôle moteur, ne pas appliquer à l'actionneur piézoélectrique de l'injecteur la deuxième charge Qp électrique, dite charge de polarisation Qp, conformément à l'étape 600 de la figure 3. En regard de l'exemple de la figure 3, l'étape de commande 210 de l'injection d'une quantité test de carburant prédéterminée MFTESTECU par l'unité de contrôle moteur, dans la chambre de combustion, en vue de contrôler la quantité test réelle de carburant MFJESTREELLE injectée en réponse à cette commande, va maintenant être décrite. Cette étape 210 consiste à injecter une quantité test de carburant donnée et déterminée par l'unité de contrôle moteur, au moment où cela gêne le moins le fonctionnement du véhicule, par exemple en phase de décélération ou en phase de ralenti. L'unité de contrôle moteur commande l'injection de cette quantité test donnée de carburant MFJESTECU en envoyant une charge électrique test à l'injecteur testé, correspondant à un temps d'ouverture de celui-ci déterminé en fonction de la pression du rail à laquelle l'injection est réalisée. Ces données propres à un injecteur et un moteur déterminés sont cartographiées et enregistrées dans l'unité de contrôle moteur.
Le deuxième paramètre moteur, mesuré dans l'étape 21 1 de cet exemple, représentatif de la quantité test réelle injectée de carburant MFTESTREELLE en réponse à la commande d'injection de la quantité test de carburant prédéterminée MFJESTECU, est la variation Δη du régime moteur.
En regard de la figure 3, l'étape suivante 212 consiste à déterminer à partir du deuxième paramètre moteur Δη représentatif mesuré à l'étape 21 1 , la quantité test réelle injectée de carburant MFJESTREELLE en réponse à la commande d'injection de la quantité test de carburant prédéterminée MFJESTECU- L'étape 212 de détermination de la quantité test réelle injectée de carburant
MFJESTREELLE. en utilisant le deuxième paramètre moteur représentatif dans cet exemple, correspondant à la variation Δη de régime moteur va maintenant être décrite : le régime moteur est mesuré de manière connue en mesurant le temps s'écoulant entre deux positions déterminées du vilebrequin. A partir de ce temps, on déduit la vitesse grâce à la distance connue existant entre Jesdites deux positions données, puis l'accélération ou variation de vitesse du vilebrequin par dérivation de la vitesse permettant d'obtenir le cas échéant le couple moteur. Une table de correspondance entre les accélérations/couples du vilebrequin et les quantités tests correspondantes de carburant injectées est établie pour un moteur neuf donné, sur la base de laquelle l'étape 300 de comparaison est effectuée. Pour obtenir la variation de couple moteur ou l'accélération issue de l'injection de la quantité réelle de carburant MFTESTREELLE. on mesure le temps séparant deux positions déterminées du vilebrequin respectivement avant et après la quantité test réelle de carburant MFTESTREELLE injectée en réponse à la commande prédéterminée par l'unité de contrôle moteur. La mesure de la vitesse et de l'accélération du moteur est obtenue au moyen du capteur de position du vilebrequin, d'un chronomètre, et d'un calculateur déjà présents dans l'unité de contrôle moteur, et est connue de l'homme du métier.
Cette méthode de détermination d'une quantité de carburant injectée, à partir d'une variation de régime moteur induite sur le vilebrequin est connue de l'homme du métier et ne sera donc pas décrite plus en détail ici. Une solution d'adaptation du présent mode de réalisation de la présente invention sur des véhicules existants peut consister à utiliser une deuxième fonction de correction de la dérive d'un injecteur piézoélectrique, lorsque cette fonction est déjà présente dans l'unité de contrôle moteur ; c'est le cas pour certains véhicules. Cette deuxième fonction de correction consiste à injecter par exemple en phase de décélération du moteur (pas de charge), une petite quantité déterminée de carburant ou injection test, et à surveiller les effets de cette injection au moyen du capteur de position du vilebrequin à partir duquel l'augmentation induite de couple par l'injection test est déterminée. L'intégration de la déformation obtenue de la courbe de régime moteur, par l'injection test, permet de connaître la quantité test de carburant réellement injectée, la deuxième fonction de correction consistant ensuite à comparer cette quantité test réellement injectée avec celle de consigne qui a été commandée par l'unité de contrôle moteur. L'apprentissage réalisée par cette deuxième fonction de correction consiste à définir la nouvelle courbe de fonctionnement de l'injecteur qui correspond à des quantités tests réelles de carburant injectées en fonction de temps d'impulsion électrique appliqués à l'injecteur. Cette nouvelle courbe montre les écarts de quantités injectées de carburant pour un temps donné d'impulsion électrique, avec la courbe correspondante usine, ou inversement les écarts de temps d'impulsion nécessaire à l'injecteur pour injecter une quantité donnée de carburant. En outre, cette deuxième fonction de correction ne prend pas en compte uniquement la dérive des injecteurs ou dérive des actionneurs piézoélectriques, puisqu'elle utilise le couple ou l'accélération du moteur. Il est donc nécessaire de lui faire déterminer par apprentissage une courbe des quantités réelles de carburant délivrées par l'injecteur en fonction des temps d'impulsion électrique appliqués ; dans le cadre d'application de cette deuxième fonction de correction, s'il est constaté que la quantité test de carburant injectée est plus faible que la quantité test de carburant de consigne prise sur la courbe nominale de référence d'apprentissage de la deuxième fonction de correction, cette deuxième fonction adaptative consiste à corriger la dérive de l'injecteur par accroissement du temps d'ouverture de l'injecteur pour réajuster la quantité injectée de carburant par rapport à la courbe nominale de référence d'apprentissage de la deuxième fonction de correction. Comme pour la première fonction de correction décrite plus haut, selon l'invention, cette deuxième fonction de correction pourrait n'être utilisée que dans sa partie de détermination de la quantité réelle de carburant injectée à titre de test, afin par exemple de désactiver ou pas la charge de polarisation de l'actionneur. Cependant, selon l'invention, et comme pour la première fonction de correction, il peut être utile d'avoir dans l'unité de contrôle moteur la deuxième fonction de correction afin d'améliorer le respect des quantités de carburant injectée, lorsqu'on souhaite appliquer le procédé de pilotage des injecteurs selon l'invention en acceptant une légère dérive des injecteurs. Bien entendu, le test de la quantité réelle de carburant injecté et l'application éventuelle de la deuxième fonction de correction peuvent être appliqués à tous les injecteurs du moteur.
En regard de la figure 3, l'étape 300 suivante consiste à comparer la quantité test injectée réelle de carburant MFTESTREELLE à la quantité de carburant prédéterminée FTESTECU par l'unité de contrôle moteur. Deux cas sont distingués, comme représenté sur cette figure 3 :
• Etape 400 : La quantité test injectée réelle de carburant MFTESTREELLE est inférieure à la quantité de carburant prédéterminée MFTESTECU par l'unité de contrôle moteur, multipliée par un facteur correctif a, ou
• Etape 500 : La quantité injectée réelle de carburant MFJESTREELLE est supérieure ou égale à la quantité de carburant prédéterminée MFTESTECU par l'unité de contrôle moteur.
Dans le premier cas (cadre 400 sur la figure 3), cela signifie que le jeu de l'actionneur a augmenté par rapport au jeu nominal du constructeur, et que donc l'actionneur piézoélectrique est en train de se dépolariser. Un facteur correctif a, par exemple compris entre 0.9 et 0.8 est de préférence appliqué afin de n'appliquer la charge de polarisation qu'en cas de défaut attribuable à la dépolarisation. Ce facteur correctif a est déterminé en fonction de chaque injecteur et d'après les données du constructeur.
Dans le deuxième cas (cadre 500 sur la figure 3), cela signifie que le jeu de l'actionneur a diminué et que donc l'actionneur piézoélectrique est en train de se polariser au-delà de la valeur de polarisation établie par le constructeur, sous l'effet de l'application d'une charge de polarisation Qp par défaut (étape 100 de la figure 2). Par conséquent, dans ce cas l'application de la charge de polarisation Qp telle que définie plus haut doit être désactivée ou maintenue inactive (étape 600 sur la figure 3) au moins jusqu'au retour à la dimension nominale du jeu évaluée par une quantité test de carburant injectée réelle MFJESTREELLE correspondant sensiblement ou exactement à la quantité test de carburant prédéterminée MFTESTECU commandée par l'unité de contrôle moteur selon l'étape 210 de la figure 3. Une fois la charge de polarisation Qp rendue inactive, le procédé selon l'invention renvoie à l'étape 210 pour recommencer les étapes déjà décrites ; tant que la valeur MFTESTREELLE reste supérieure ou égale à la valeur MFTESTECU correspondante, le procédé consiste à boucler des tests de vérification de la quantité test de carburant injectée, selon les étapes 210, 21 1 , 212, et 300.
Le procédé de pilotage d'un injecteur de carburant décrit, selon l'invention, peut être implémenté dans l'unité de contrôle moteur et couplé le cas échéant avec l'une ou l'autre des deux fonctions de correction de la dérive des injecteurs décrites plus haut. Le procédé de pilotage d'un injecteur de carburant décrit, selon l'invention peut être avantageusement couplé aux deux fonctions lorsqu'elles existent. En effet, la première fonction de correction compense la partie haute d'un injecteur, soit essentiellement le jeu induit par l'actionneur piézoélectrique et la question de sa dépolarisation. La deuxième fonction quant à elle compense l'ensemble des jeux d'un injecteur, soit les parties haute et basse de celui-ci. En couplant le procédé décrit sur la deuxième fonction, alternativement ou supplémentairement à la première fonction, l'application de la charge de polarisation selon l'invention prend en compte l'ensemble des jeux de l'injecteur, et apporte une correction de l'ensemble de ces jeux par la polarisation de l'actionneur, dans une certaine limite comme expliqué plus haut, consistant à conserver un jeu minimal d'actionneur. En l'absence de la première fonction de correction, on comprend ainsi que l'application de la charge de polarisation selon l'invention est moins dirigée sur la dépolarisation même de l'actionneur.
Ce procédé de pilotage d'un injecteur de carburant décrit, selon l'invention permet ainsi une régulation du jeu de l'actionneur autour de la valeur de jeu nominale donnée par le constructeur du système d'injection, durant le fonctionnement du moteur, et permet ainsi d'éviter ou de maîtriser la dérive de ce jeu, et donc la dérive des quantités de carburant injectées.
Le procédé de pilotage d'un injecteur de carburant décrit, selon l'invention, peut avantageusement être appliqué en continu dès la mise en fonctionnement du véhicule, afin de surveiller l'évolution du jeu de l'actionneur comme décrit, et de déterminer si des stratégies spécifiques du procédé de pilotage de l'actionneur piézoélectrique tel que décrit plus haut, par modulation de la charge de polarisation également comme décrit plus haut, pourraient être appliquées et implémentées en fonction de l'utilisation du véhicule. Par exemple, le procédé de pilotage de l'actionneur piézoélectrique peut proposer une application de la charge de polarisation maximale, selon des temps d'application de la charge de polarisation optimisés en fonction du temps disponible, s'il est constaté que l'application continue d'une tension de polarisation Up déterminée ne suffit pas à enrayer la dépolarisation des injecteurs. Au contraire, si l'application continue d'une tension de polarisation donnée aboutit à une diminution du jeu de l'actionneur, la tension de polarisation Up peut être réduite ou appliquée de manière non continue, comme expliqué plus haut.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de pilotage d'un injecteur de carburant d'un moteur à combustion interne d'un véhicule, ledit injecteur comportant un actionneur piézoélectrique agissant sur un moyen de vanne pour ouvrir ou fermer ledit injecteur, respectivement autorisant ou stoppant l'injection de carburant dans une chambre de combustion du moteur, ledit véhicule comportant une unité de contrôle moteur embarquée pour la mise en œuvre dudit procédé de pilotage, ledit moyen de vanne comprenant un champignon de fermeture actionné directement par l'actionneur piézoélectrique et une aiguille associée actionnée par son contact avec la haute pression dans le rail, ledit champignon de fermeture permettant lors de son ouverture de mettre en connexion la haute pression qui provient d'un rail d'injection et la basse pression du circuit de retour au réservoir du carburant, ledit procédé de pilotage étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes, en fonctionnement normal du véhicule :
• (200) : Estimer un premier paramètre moteur (PjesT). représentatif d'un jeu réel (JREEL) entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne,
• (300) : Comparer ledit premier paramètre moteur estimé (PJEST), au paramètre équivalent (PjEcu). représentatif du jeu original (JINIT) entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne et préalablement enregistré dans l'unité de contrôle moteur :
- (400) : Si ledit premier paramètre moteur estimé (PJEST) s'écarte dudit paramètre équivalent (PjEcu) représentatif dudit jeu original (JINIT). de telle sorte que ledit jeu réel (JREEL) est supérieur au dit jeu original (JINIT) :
• Appliquer une première charge (Qc) nominale électrique à l'actionneur piézoélectrique, nécessaire à l'ouverture de l'injecteur, dite charge nominale de commande (Qc), en fonction du couple demandé et du régime moteur, en sorte d'ouvrir le moyen de vanne de l'injecteur pour une injection du carburant dans la chambre de combustion,
• Appliquer à l'actionneur piézoélectrique sur ladite charge nominale de commande (Qc), après l'application de celle-ci et avant l'étape consistant à commander une fermeture de l'injecteur, au moins une deuxième charge électrique, ou charge de polarisation (Qp), additionnelle à la charge nominale de commande (Qc), en sorte de polariser l'actionneur piézoélectrique durant une phase d'ouverture de l'injecteur et pendant l'injection du carburant dans la chambre de combustion,
• Commander la fermeture de l'injecteur afin de stopper l'injection de carburant, par l'application d'au moins une décharge (Qd) électrique à l'actionneur piézoélectrique en sorte de fermer le moyen de vanne,
- (500) : Si ledit premier paramètre moteur estimé (PjEsi) s'écarte dudit paramètre équivalent (Pjecu) représentatif dudit jeu original (J|NIT)> de telle sorte que ledit jeu réel (JREEL) est inférieur ou égal au dit jeu original (JINIT), ne pas appliquer (600) à l'actionneur piézoélectrique dudit injecteur ladite deuxième charge (Qp) électrique, dite charge de polarisation.
2. Procédé de pilotage selon la revendication 1 , dans lequel ledit premier paramètre moteur estimé (PJEST) représentatif d'un jeu réel (JREEL) entre l'actionneur piézoélectrique et le moyen de vanne, est une durée mesurée (TchaMEs) de temps d'application à l'actionneur piézoélectrique d'une impulsion électrique faible correspondant à une variation test (Ap_railTEs-r) déterminée de la pression du carburant contenu dans un rail commun d'injection dudit moteur, pour une durée d'activation électrique (TÎREF) de l'injecteur prédéterminée de référence.
3. Procédé de pilotage selon la revendication 2, dans lequel l'étape (200) consistant à mesurer la durée (TchaMEs) du temps d'application à l'actionneur piézoélectrique d'une impulsion électrique faible correspondant à une variation test (APJ CUITEST) déterminée de la pression du carburant contenu dans un rail commun d'injection dudit moteur pour une durée d'activation électrique (TÏREF) de l'injecteur prédéterminée de référence, comprend les étapes suivantes :
• Choisir une variation test de la pression (Ap_railTEsT) du carburant contenu dans un rail commun d'injection du moteur, correspondant à une durée (TchaEcu) déterminée d'un temps d'application d'un courant électrique déterminé aux bornes de l'actionneur piézoélectrique donnant une charge électrique test faible aux bornes de l'actionneur, définissant la durée d'activation électrique (TÏREF) de l'injecteur prédéterminée de référence, de telle sorte qu'une fuite de carburant s'établisse à partir du rail commun à travers l'injecteur vers le retour réservoir sans que l'aiguille de l'injecteur ne s'ouvre,
• (201 , 202) : Appliquer aux bornes de l'actionneur piézoélectrique une charge électrique faible, de telle sorte qu'une fuite de carburant s'établisse à partir du rail commun à travers l'injecteur vers le retour réservoir sans que l'aiguille de l'injecteur ne s'ouvre, • (203, 204, 205) : maintenir cette charge pendant ladite durée d'activation électrique (TÎREF) afin d'obtenir une mesure de la variation de pression (Ap_railMES) dans le rail commun d'injection,
• Comparer ladite mesure de la variation de pression (Ap_railMEs) obtenue avec ladite variation test (Ap_railTEST) choisie de la pression du carburant contenu dans un rail commun d'injection,
• (206, 207) : Itérer les trois étapes précédentes en modifiant la durée du temps d'application à l'actionneur piézoélectrique d'une impulsion électrique jusqu'à ce que ladite variation de pression mesurée (Ap_rail Es) soit égale à ladite variation test de pression (Ap_railTEST), et mesurer la durée (TchaMEs) du temps d'application à l'actionneur piézoélectrique d'une impulsion électrique, pour laquelle la variation de pression mesurée (Ap_railMES) est égale à la variation test de pression (Ap_railTEs-r)-
4. Procédé de pilotage d'un injecteur de carburant selon la revendication 1 , dans lequel ledit premier paramètre moteur estimé (PJEST) est une quantité test (MFTESTREELLE) de carburant réellement injectée par l'injecteur dans la chambre de combustion, en réponse à une commande d'injection d'une quantité test (MFTESTECU) de carburant prédéterminée par l'unité de contrôle moteur, dans ladite chambre de combustion.
5. Procédé de pilotage d'un injecteur de carburant selon la revendication 4, dans lequel l'étape (200) consistant à estimer ladite quantité test (MFTESTREELLE) de carburant réellement injectée par l'injecteur dans la chambre de combustion, comprend les étapes suivantes :
• (210) : Commander l'injection de ladite quantité test de carburant prédéterminée (MFTESTECU) par l'unité de contrôle moteur, dans ladite chambre de combustion, en vue de contrôler la quantité test réelle de carburant injectée en réponse à ladite commande,
• (21 1 ) : Mesurer un deuxième paramètre moteur (Δη), représentatif de la quantité test réelle injectée de carburant (MFTESTREELLE) en réponse à ladite commande d'injection de ladite quantité test de carburant prédéterminée (MFTESTECU).
· (212) : Déterminer à partir dudit deuxième paramètre (Δη) mesuré, ladite quantité test réelle injectée de carburant (MFTESTREELLE) en réponse à ladite commande d'injection de ladite quantité test de carburant prédéterminée (MFTESTECU)-
6. Procédé de pilotage selon la revendication 5, dans lequel ladite étape consistant à mesurer un deuxième paramètre moteur, représentatif de la quantité test réelle injectée de carburant (MFTESTREELLE) en réponse à ladite commande d'injection d'une quantité test de carburant prédéterminée (MFTESTECU) par l'unité de contrôle moteur, consiste en la mesure (211 ) du régime moteur avant et après l'injection de la quantité test réelle de carburant (MFTESTREELLE) injectée en réponse à ladite commande d'injection d'une quantité test de carburant prédéterminée par l'unité de contrôle moteur, pour obtenir la variation (Δη) de régime moteur ou de couple moteur issue de l'injection de la quantité réelle de carburant (MFTESTREELLE)-
7. Procédé de pilotage selon la revendication 6, dans lequel ladite variation (Δη) du régime moteur est mesurée au moyen d'un capteur de position du vilebrequin.
8. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel ladite quantité test de carburant prédéterminée (MFTESTECU) par l'unité de contrôle moteur, dont l'injection est commandée dans ladite chambre de combustion en vue de contrôler la quantité test réelle de carburant injectée (MFTESTREELLE). est définie à partir d'une table de correspondance entre des temps de maintien de charges électriques appliquées à l'injecteur et des quantités correspondantes de carburant injectées, en fonction d'une plage de pression carburant dans un rail commun d'injection.
9. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, dans lequel l'étape consistant à comparer (300) la quantité test réelle injectée de carburant (MFTESTREELLE) à la quantité test de carburant prédéterminée (MFTESTECU) par l'unité de contrôle moteur comprend l'application d'un facteur correctif (a).
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