WO2016027015A1 - Procédé de détermination de la quantité de carburant injectée dans un cylindre d'un moteur a combustion interne - Google Patents

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pressure
fuel
injector
determined
average
Prior art date
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PCT/FR2015/051872
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Guillaume Jumel
Mathieu Artault
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Peugeot Citroen Automobiles Sa
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    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
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    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
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    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/04—Fuel pressure pulsation in common rails

Definitions

  • the present invention relates to the field of internal combustion engines.
  • the invention more particularly relates to a method for determining the amount of fuel injected into a cylinder of an internal combustion engine.
  • the invention also relates to an electronic control unit for implementing the method of the invention and an internal combustion engine equipped with such an electronic control unit.
  • the new engines must respond to a problem that is becoming more and more restrictive, in particular regulatory limits for pollutant emissions and increasingly severe C02 emissions. These constraints push us to optimize the heat engine in its operation, and this, for all its phases of life. This optimization includes the determination and control of the amount of fuel injected into the engine cylinders. It is known to equip direct injection internal combustion engines and in particular diesel engines, common rail injection devices, also called “common rail" according to English terminology, to improve the performance of the engine. Such a device is described for example in EP0969195A2. During an injection, the fuel pressure in the common rail decreases temporarily. Moreover, immediately after the closure F of the injector, as illustrated in FIG.
  • the problem underlying the invention is to be able to determine quickly after the end of the injection and with precision the amount of fuel injected.
  • a method for determining the the quantity of fuel injected by an injector into a cylinder of an internal combustion engine comprising a so-called high-pressure fuel supply branch intended to supply the injector with its injection pressure, in which:
  • the pressure of the fuel in the so-called high pressure branch is determined before the opening of the injector
  • the fuel stabilization pressure is determined in the so-called high pressure branch after the closure of the injector,
  • a pressure drop is determined between the fuel pressure before opening of the injector and the stabilization pressure
  • the quantity of fuel injected is determined from the determined pressure drop
  • the stabilization pressure is determined as a function of an average of the fuel pressure in said high pressure branch over a fuel pressure swing period following the closure of the injector.
  • the technical effect is to calculate a reliable value representative of the stabilization pressure, without waiting for the stabilization of the fuel pressure in the so-called high pressure branch.
  • the fuel pressure swing period is delimited by two successive pressure minima.
  • the average of the fuel pressure over the oscillation period is determined by the steps of:
  • the method takes into account several successive oscillations following the closure of the injector and it further comprises the steps of:
  • determining the stabilizing pressure by calculating the average of the average fuel pressures over each oscillation period.
  • the number of oscillations taken into account is between 1 and 4.
  • the method comprises taking into account a fuel pressure swing period immediately following the closure of the injector.
  • the difference between the quantity of fuel injected and the quantity of fuel to be injected is determined and a meter is incremented if the difference between the quantity of fuel injected and the fuel quantity setpoint to be injected exceeds a certain acceptable threshold.
  • the invention also relates to an electronic control unit comprising a memory having the software instructions required for the implementation of the method according to any one of the previously described variants.
  • the invention also relates to an internal combustion engine comprising a so-called high-pressure fuel supply branch for supplying an injector to its injection pressure, characterized in that it comprises an electronic control unit according to the invention. invention.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a evolution of fuel pressure in the common rail following a fuel injection.
  • FIG. 2 is a schematic representation of a common rail fuel supply device for internal combustion engines of a motor vehicle according to the invention.
  • FIG. 3 a schematic representation of a change in fuel pressure in the common rail following a fuel injection.
  • FIG. 4 is a table indicating the pressure values measured by the method of the invention over a sequence of four successive pressure oscillations.
  • FIG. 5 is a table of values of the modulus of isostatic elasticity of diesel fuel.
  • FIG. 6 represents in the form of an algorithm the method of the invention.
  • Figure 2 shows a common rail fuel supply device for internal combustion engines of a motor vehicle, for example a diesel engine.
  • the common rail fuel supply device comprises a fuel tank 1, a so-called low-pressure pump 2 which draws fuel from tank 1 to send it to a so-called high-pressure pump 3.
  • a fuel filter 4 is disposed on the fuel circuit between the tank 1 and the low pressure pump 2.
  • the high pressure pump 2 raises the fuel pressure to a pressure threshold required for the injection into the engine to ensure its operation and feeds a common rail 5.
  • the high pressure pump 3 is for example a pump driven by the engine.
  • the common rail 5 communicates with fuel injectors 6 via a supply line 7 to each injector 6.
  • the fuel not injected by the injectors 6 is returned upstream of the high pressure pump 3 by a circuit 10 fuel return.
  • the portion of the fuel supply device upstream of the high pressure pump 3 constitutes the so-called "low pressure” branch of the fuel supply device while the portion of the fuel supply device downstream of the pump 3 high pressure constitutes the so-called "high pressure” branch of the fuel supply device.
  • the supply device further comprises an electronic control unit 8 connected to a pressure sensor 9 disposed on the common ramp 5.
  • the feeding device may further comprise a fuel temperature sensor 9 'or a fuel temperature estimator, not shown.
  • the electronic control unit 8 receives different sensors 9, 9 'from the fuel pressure and temperature information.
  • the electronic control unit 8 further comprises a memory having the software instructions required for carrying out the method of the invention detailed hereinafter.
  • the stabilization pressure, Pc_stab is evaluated from the calculation of an average fuel pressure in the high pressure branch, in our embodiment in the common rail, over a period N1 of pressure oscillation.
  • the N1 period of oscillation is here delimited by two successive pressure minima, PminI, Pmin2.
  • This oscillation period N1 preferably corresponds to the first pressure oscillation immediately following the closing of the injector 6, which makes it possible to determine an average pressure value very rapidly.
  • Pmoy_min N i The average, Pmoy_min N i, of the two minimums of pressure, Pmin1, Pmin2, is determined.
  • This average of the minimums of pressure, Pmoy_min 2 is given by the relation:
  • Pmoy_min 2 (Pmin1 + Pmin2) / 2. -
  • the average fuel pressure in the high pressure branch, Pc_moy12 is then determined over the period N1 of oscillation from the average, Pmoy_min12, of the two minimums of pressure, namely:
  • Pc_moy N i (Pmax12 + Pmin_moy12) / 2.
  • This average pressure Pc_moy N i corresponds to the stabilization pressure, Pc_stab, sought.
  • the first four successive oscillations N1, N2, N3 are thus taken; N4 to determine a stabilization pressure, ie over a measuring time of 8.5 ms after opening O of the injector.
  • the table presented in FIG. 4 shows the results obtained for the pressure minimums of each pressure oscillation, the average of the pressure minimums of each pressure oscillation, the oscillation pressure maximum, the average pressure on the pressure oscillation, the oscillation period considered from the average of the minimum pressure and the maximum pressure of the oscillation considered.
  • the quantity actually injected by the injector can then be determined from the relation: AV
  • ⁇ pressure drop in the common ramp 5.
  • the pressure drop corresponds to the difference between the pressure, Pr, of the fuel in the so-called high pressure branch, in our embodiment in the common ramp before the opening of the injector 6 and the stabilization pressure, Pc_stab after closing the injector 6.
  • V tot ai volume of fuel at high pressure, that is to say the volume of fuel included from the output of the pump 3 high pressure to the needle of the injector, not shown. This value may be available in a memory of the electronic control unit 8 in the form of a constant.
  • modulus of isostatic elasticity of the fuel (bulk modulus in English) represents the relation of proportionality between the pressure, the temperature and the rate of variation of the volume of the fuel.
  • FIG. 5 illustrates a table of values of the modulus of isostatic elasticity of the fuel, here of diesel fuel. These values may be available in a memory of the electronic control unit 8 in the form of a map establishing, according to the temperature and the fuel pressure in the common ramp, the modulus E of isostatic elasticity of the fuel. .
  • the volume actually injected by the injector, AV is then written:
  • FIG. 6 now presents in the form of an algorithm an embodiment of the method of the invention to be applied in order to control and correct the quantities actually injected at an operating point of the engine:
  • step 601 the opening O of the injector is detected and the pressure Pr, of fuel is determined in the common ramp.
  • step 602 for the first oscillation N1 (FIG. 3), immediately following the closure F of the injector:
  • step 603 a counter of the oscillation number taken into account is incremented.
  • step 604 the value of this counter is compared with a maximum number of oscillation to be taken into account.
  • the maximum number of oscillation to take into account is four.
  • step 602 is returned to process second oscillation N2 of pressure, and so on until that the value of the counter becomes greater than the maximum number of oscillation to be taken into account.
  • step 605 If the counter is greater than the maximum number of oscillation to be taken into account, (arrow YES from block 604), we go to the next step 605 where the stabilization pressure and the quantity of fuel actually injected are calculated. as indicated above.
  • the difference between the quantity of fuel actually injected is calculated. determined in step 605 and the quantity of fuel quantity to be injected for this operating point.
  • the values of the fuel quantity instructions to be injected may be available in a memory of the electronic control unit 8 in the form of a map establishing, as a function of the engine operating point, the quantity of fuel to be injected in the cylinder of the fuel. engine.
  • step 607 the value of this difference is compared with a determined acceptable threshold, for example 10%. If the difference is below the acceptable threshold (arrow NO from block 607), step 601 is returned to a new injection. Indeed, in this case it is estimated that the difference between the measurement and the quantity of injection mapping to be low enough not to apply no correction and the measurements continue.
  • a determined acceptable threshold for example 10%.
  • step 607 If the difference is greater than the acceptable threshold (YES arrow from block 607), we proceed to the next step 608, in which a counter of the number of significant differences between the calculation and the mapping is incremented.
  • step 609 the value of this counter is compared to a maximum number of significant differences between the calculation and the mapping. In our example, this maximum number of significant difference between the calculation and the mapping is set at twenty. If the counter is less than the maximum number of significant differences between the calculation and the mapping, (arrow NO from block 609), step 601 is returned to a new injection. In the opposite case, the next step 610 in which the fuel quantity guideline to be injected is corrected in the map.
  • the steps 608, 609, 610 make it possible to limit the errors (measurement or other), it is expected to measure, here at least 20 times a significant difference between the calculation and the mapping before applying a correction in the map.
  • the invention makes it possible to have in a fast manner, with a good precision, before this one is stabilized the pressure of stabilization of fuel in the branch high pressure which consequently allows to have a good precision on the quantity injected into the cylinder.
  • the invention also allows an accurate correction of the fuel quantity to be set, which makes the operation of the engine more reliable over time.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de détermination de la quantité de carburant injectée par un injecteur dans un moteur comprenant une branche d'alimentation en carburant dite haute pression destinée à alimenter l'injecteur à sa pression d'injection, dans lequel : - on détermine la pression (Pr) du carburant dans la branche haute pression avant l'ouverture (O) de l'injecteur, - on détermine la pression de stabilisation (Pc_stab) du carburant dans la branche haute pression après la fermeture (F) de l'injecteur, - on détermine une chute de pression entre la pression avant l'ouverture (O) de l'injecteur et la pression de stabilisation, - on détermine la quantité de carburant injectée à partir de la chute de pression, caractérisé en ce que l'on détermine la pression de stabilisation (Pc_stab) en fonction d'une moyenne de la pression du carburant sur une période (N1) d'oscillation de pression du carburant faisant suite à la fermeture (F) de l'injecteur.

Description

PROCEDE DE DETERMINATION DE LA QUANTITE DE CARBURANT INJECTEE DANS UN CYLINDRE D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
La présente invention se rapporte au domaine des moteurs à combustion interne. L'invention concerne plus particulièrement un procédé de détermination de la quantité de carburant injectée dans un cylindre d'un moteur à combustion interne. L'invention concerne encore une unité de contrôle électronique destinée à la mise en œuvre du procédé de l'invention et d'un moteur à combustion interne équipé d'une telle unité de contrôle électronique.
Les nouvelles motorisations doivent répondre à une problématique de plus en plus contraignante, notamment à des limites réglementaires d'émissions de polluants et des émissions de C02 de plus en plus sévères. Ces contraintes nous poussent à optimiser le moteur thermique dans son fonctionnement, et ce, pour toutes ses phases de vie. Cette optimisation passe notamment par la détermination et le contrôle de la quantité de carburant injectée dans les cylindres du moteur. II est connu d'équiper les moteurs à combustion interne à injection directe et notamment les moteurs Diesel, de dispositifs d'injection à rampe commune, aussi appelés « common rail >> selon la terminologie anglaise, afin d'améliorer les performances du moteur. Un tel dispositif est décrit par exemple dans le document EP0969195A2. Lors d'une injection, la pression de carburant dans la rampe commune diminue temporairement. De plus, immédiatement après la fermeture F de l'injecteur, comme illustré sur la figure 1 , on observe aussi des ondes, Op, de pression de carburant dans la rampe commune dues en grande partie à la dynamique du fluide et à sa compressibilité non nulle, avant d'atteindre une pression de carburant stabilisée, Pc _stab, dans la rampe commune. Or, cette chute de pression influence directement la quantité de carburant injectée dans le cylindre. Le document EP0969195A2 se propose de déterminer la chute de pression dans la rampe commune en calculant l'écart de pression entre la pression de carburant dans la rampe juste avant l'injection de carburant et la pression du carburant stabilisée après l'injection de carburant. Cependant, cette méthode permet d'utiliser une valeur précise de pression du carburant stabilisée dans la rampe commune mais impose d'attendre la stabilisation de la pression de carburant dans la rampe commune avant de procéder au calcul de la chute de pression. Par conséquent, le problème à la base de l'invention est de pouvoir déterminer rapidement après la fin de l'injection et avec précision la quantité de carburant injectée, Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un procédé de détermination de la quantité de carburant injectée par un injecteur dans un cylindre d'un moteur à combustion interne comprenant une branche d'alimentation en carburant dite haute pression destinée à alimenter l'injecteur à sa pression d'injection, dans lequel :
-on détermine la pression du carburant dans la branche dite haute pression avant l'ouverture de l'injecteur,
- on détermine la pression de stabilisation du carburant dans la branche dite haute pression après la fermeture de l'injecteur,
- on détermine une chute de pression entre la pression du carburant avant l'ouverture de l'injecteur et la pression de stabilisation,
- on détermine la quantité de carburant injectée à partir de la chute de pression déterminée,
caractérisé en ce que l'on détermine la pression de stabilisation en fonction d'une moyenne de la pression du carburant dans la branche dite haute pression sur une période d'oscillation de pression du carburant faisant suite à la fermeture de l'injecteur.
L'effet technique est de permettre de calculer une valeur fiable et représentative de la pression de stabilisation, sans attendre la stabilisation de la pression du carburant dans la branche dite haute pression. De préférence, la période d'oscillation de pression du carburant est délimitée par deux minimums de pression successifs.
De préférence encore, on détermine la moyenne de la pression du carburant sur la période d'oscillation par les étapes consistant à :
- détecter et déterminer les deux minimums de la période d'oscillation de pression,
- déterminer la moyenne des deux minimums de pression,
- détecter et déterminer le maximum de pression de l'oscillation de pression,
- déterminer la moyenne de la pression du carburant sur la période d'oscillation en calculant la moyenne entre le maximum de pression et la moyenne des deux minimums de pression. De préférence encore, le procédé prend en compte plusieurs oscillations successives faisant suite à la fermeture de l'injecteur et il comprend de plus les étapes consistant à :
- calculer la pression moyenne du carburant sur chaque période d'oscillation,
- déterminer la pression de stabilisation en calculant la moyenne des pressions moyennes du carburant sur chaque période d'oscillation.
De préférence encore, le nombre d'oscillations pris en compte est compris entre 1 et 4.
Dans une variante, le procédé comprend la prise en compte d'une période d'oscillation de pression du carburant faisant immédiatement suite à la fermeture de l'injecteur.
Dans une autre variante, on détermine l'écart entre la quantité de carburant injectée et la consigne de quantité de carburant à injecter et on incrémente un compteur si l'écart entre la quantité de carburant injectée et la consigne de quantité de carburant à injecter dépasse un seuil acceptable déterminé.
De préférence, si la valeur du compteur dépasse un nombre maximum d'écart significatif, on corrige la consigne de quantité de carburant à injecter. L'invention a aussi pour objet une unité de contrôle électronique comprenant une mémoire disposant des instructions logicielles requises pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des variantes précédemment décrites.
L'invention a aussi pour objet un moteur à combustion interne comprenant une branche d'alimentation en carburant dite haute pression destinée à alimenter un injecteur à sa pression d'injection, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de contrôle électronique selon l'invention.
Brève description des dessins
D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode particulier de réalisation, non limitatif de l'invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 est une représentation schématique d'une évolution de pression de carburant dans la rampe commune suite à une injection de carburant. - La figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif d'alimentation en carburant à rampe commune pour moteurs à combustion interne de véhicule automobile selon l'invention.
- La figure 3 une représentation schématique d'une évolution de pression de carburant dans la rampe commune suite à une injection de carburant.
- La figure 4 est un tableau indiquant les valeurs de pression mesurées par le procédé de l'invention sur une séquence de quatre oscillations de pression successives.
- la figure 5 est une table des valeurs du module d'élasticité isostatique du gazole.
- La figure 6 représente sous forme d'algorithme le procédé de l'invention.
Description détaillée
La figure 2 présente un dispositif d'alimentation en carburant à rampe commune pour moteurs à combustion interne de véhicule automobile, par exemple un moteur Diesel.
Le dispositif d'alimentation en carburant à rampe commune comprend un réservoir 1 de carburant, une pompe 2 dite basse pression qui aspire le carburant du réservoir 1 pour l'envoyer vers une pompe 3 dite haute pression. Un filtre 4 à carburant est disposé sur le circuit du carburant entre le réservoir 1 et la pompe 2 basse pression. La pompe 3 haute pression 2 élève la pression du carburant jusqu'à un seuil de pression requis pour l'injection dans le moteur pour assurer son fonctionnement et alimente une rampe commune 5. La pompe 3 haute pression est par exemple une pompe entraînée par le moteur. La rampe 5 commune communique avec des injecteurs 6 de carburant par l'intermédiaire d'un conduit 7 d'alimentation propre à chaque injecteur 6. Le carburant non injecté par les injecteurs 6 est retourné en amont de la pompe 3 haute pression par un circuit 10 de retour de carburant. La partie du dispositif d'alimentation en carburant située en amont de la pompe 3 haute pression constitue la branche dite « basse pression >> du dispositif d'alimentation en carburant tandis que la partie du dispositif d'alimentation en carburant en aval de la pompe 3 haute pression constitue la branche dite « haute pression >> du dispositif d'alimentation en carburant.
Le dispositif d'alimentation comprend encore une unité 8 de contrôle électronique reliée à un capteur de pression 9 disposé sur la rampe 5 commune. Le dispositif d'alimentation peut encore comprendre un capteur 9' de température du carburant ou un estimateur de température du carburant, non représenté.
L'unité 8 de contrôle électronique reçoit des différents capteurs 9, 9' des informations de pression et de température du carburant. L'unité 8 de contrôle électronique comprend encore une mémoire disposant des instructions logicielles requises pour la mise en œuvre du procédé de l'invention détaillé ci-après.
En référence à la figure 3 nous détaillons maintenant le procédé de l'invention :
On remarque tout d'abord que la chute de la pression dans la rampe commune met un certain temps à se stabiliser, mais que dès la fermeture F de l'injecteur 6, on peut déterminer avec précision la pression de stabilisation, Pc_stab, du carburant dans la rampe 5 commune. En effet, après la fermeture F, on observe que les ondes de pression sont centrées sur la pression de stabilisation, Pc_stab.
Ainsi dans une première étape on évalue la pression de stabilisation, Pc_stab, à partir du calcul d'une pression moyenne de carburant dans la branche haute pression, dans notre mode de réalisation dans la rampe commune, sur une période N1 d'oscillation de pression du carburant qui suit la fermeture de l'injecteur 6. La période N1 d'oscillation est ici délimitée par deux minimums de pression successifs, Pminl , Pmin2. Cette période N1 d'oscillation correspond de préférence à la première oscillation de pression qui suit immédiatement la fermeture de l'injecteur 6, ce qui permet de déterminer une valeur de pression moyenne très rapidement.
Dans notre exemple, pour calculer la pression moyenne de carburant dans la branche haute pression sur cette période N1 d'oscillation : on détecte et on détermine les deux minimums successifs de pression, Pminl , Pmin2,
on détecte et on détermine le maximum de pression, Pmax12, de l'oscillation N1 , ce maximum étant compris entre les deux minimums successifs de pression, Pminl , Pmin2,
On détermine la moyenne, Pmoy_minNi , des deux minimums de pression, Pminl , Pmin2. Cette moyenne des minimums de pression, Pmoy_min 2, est donnée par la relation :
Pmoy_min 2= (Pminl +Pmin2) / 2. - On détermine ensuite la pression moyenne de carburant dans la branche haute pression, Pc_moy12, sur la période N1 d'oscillation à partir de la moyenne, Pmoy_min12, des deux minimums de pression, soit :
Pc_moyNi = (Pmax12 + Pmin_moy12) / 2.
Cette pression moyenne Pc_moyNi correspond à la pression de stabilisation, Pc_stab, recherchée.
Pour améliorer la précision, on peut appliquer les étapes précédentes à plusieurs oscillations successives pour obtenir pour chaque oscillation Ni considérée une pression moyenne de carburant Pc_moyNi et faire ensuite la moyenne de ces pressions moyennes Pc_moyNi obtenues pour estimer la pression de stabilisation, Pc_stab, recherchée, soit :
Pc_stab = Pc_moyNi
Figure imgf000008_0001
Dans l'exemple illustré en figure 3, on prend ainsi les quatre premières oscillations successives, N1 , N2, N3; N4 pour déterminer une pression de stabilisation, soit sur une durée de mesure de 8,5 ms après l'ouverture O de l'injecteur. Dans cet exemple, le tableau présenté en figure 4 reprend les résultats obtenus pour les minimums de pression de chaque oscillation de pression, la moyenne des minimums de pression de chaque oscillation de pression, le maximum de pression de l'oscillation, la pression moyenne sur la période d'oscillation considérée à partir de la moyenne des minimums de pression et du maximum de pression de l'oscillation considérée.
On obtient, en prenant la moyenne sur les quatre oscillations, une pression de stabilisation calculée Pc_stab de 990,96 bar. Comparé à la pression de stabilisation réelle de 990,89 bar, l'erreur commise est donc inférieure à 0,01 % ce qui permet d'avoir une bonne précision sur la pression de stabilisation sans avoir à attendre la stabilisation de la pression dans la rampe commune.
On peut ensuite déterminer la quantité réellement injecté par l'injecteur à partir de la relation : AV
&P = E—
' total
Avec :
AV : volume réellement injecté par l'injecteur,
ΔΡ : chute de pression dans la rampe 5 commune. La chute de pression correspond à la différence entre la pression, Pr, du carburant dans la branche dite haute pression, dans notre mode de réalisation dans la rampe 5 commune avant l'ouverture de l'injecteur 6 et la pression de stabilisation, Pc_stab après la fermeture de l'injecteur 6.
Vtotai : volume de carburant à haute pression, c'est-à-dire le volume de carburant compris à partir de la sortie de la pompe 3 haute pression jusqu'à l'aiguille de l'injecteur, non représentée. Cette valeur pourra être disponible dans une mémoire de l'unité 8 de contrôle électronique sous la forme d'une constante.
E : module d'élasticité isostatique du carburant (bulk modulus en anglais) représente la relation de proportionnalité entre la pression, la température et le taux de variation du volume du carburant. La figure 5 illustre une table des valeurs du module d'élasticité isostatique du carburant, ici du gazole. Ces valeurs pourront être disponibles dans une mémoire de l'unité 8 de contrôle électronique sous forme d'une cartographie établissant, en fonction de la température et de la pression du carburant dans la rampe 5 commune, le module E d'élasticité isostatique du carburant. Le volume réellement injecté par l'injecteur, AV, s'écrit alors :
_ ΔΡ- ν tôt al
~ E
On pourrait prendre en compte un nombre d'oscillation différentes, mais de préférence on choisira de prendre en compte un nombre d'oscillations compris entre 1 et 4 oscillations, ce qui permet un bon compromis entre la précision et la rapidité d'obtention du résultat du calcul du volume réellement injecté par l'injecteur.
La figure 6 présente maintenant sous forme d'algorithme un mode de réalisation du procédé de l'invention à appliquer afin de contrôler et corriger les quantités réellement injectées sur un point de fonctionnement du moteur :
A l'étape 601 on détecte l'ouverture O de l'injecteur et on détermine la pression, Pr, de carburant dans la rampe 5 commune. A l'étape suivante 602, pour la première oscillation N1 (figure 3), faisant immédiatement suite à la fermeture F de l'injecteur :
on détecte, et on détermine dans cette première oscillation N1 les deux minimums successifs de pression, Pminl , Pmin2,
on détecte, et on détermine dans cette première oscillation N1 le maximum de pression, Pmax12, de l'oscillation,
Ces valeurs sont mémorisées pour la suite du procédé,
A l'étape 603, on incrémente un compteur du nombre d'oscillation pris en compte.
A l'étape 604, on compare la valeur de ce compteur à un nombre maximum d'oscillation à prendre en compte. Dans notre exemple, le nombre maximum d'oscillation à prendre en compte est quatre.
Si le compteur est inférieur au nombre maximum d'oscillation à prendre en compte, (flèche NON à partir du bloc 604), on revient à l'étape 602 pour traiter la seconde oscillation N2 de pression, et ainsi de suite jusqu'à ce que la valeur du compteur devienne supérieure au nombre maximum d'oscillation à prendre en compte.
Si le compteur est supérieur au nombre maximum d'oscillation à prendre en compte, (flèche OUI à partir du bloc 604), on passe à l'étape suivante 605 où l'on calcule la pression de stabilisation et la quantité de carburant réellement injectée de la manière indiquée plus haut.
A l'étape suivante 606, afin de comparer la quantité de carburant injectée déterminée à l'étape 605 avec la consigne de quantité de carburant à injecter pour ce point de fonctionnement du moteur, on calcule l'écart entre la quantité de carburant réellement injectée déterminée à l'étape 605 et la consigne de quantité de carburant à injecter pour ce point de fonctionnement. Les valeurs des consignes de quantités de carburant à injecter pourront être disponibles dans une mémoire de l'unité 8 de contrôle électronique sous forme d'une cartographie établissant en fonction du point de fonctionnement moteur la consigne de quantités de carburant à injecter dans le cylindre du moteur.
A l'étape suivante 607 on compare la valeur de cet écart à un seuil acceptable déterminé, par exemple 10%. Si l'écart est inférieur au seuil acceptable (Flèche NON à partir du bloc 607) on revient à l'étape 601 pour une nouvelle injection. En effet, dans ce cas on estime que l'écart entre la mesure et la cartographie de quantité à injecter suffisamment faible pour ne pas n'appliquer pas de correction et on continue les mesures.
Si l'écart est supérieur au seuil acceptable (Flèche OUI à partir du bloc 607), on passe à l'étape suivante 608, dans laquelle on incrémente un compteur du nombre d'écart significatif entre le calcul et la cartographie.
A l'étape suivante 609 on compare la valeur de ce compteur à un nombre maximum d'écart significatif entre le calcul et la cartographie. Dans notre exemple, ce nombre maximum d'écart significatif entre le calcul et la cartographie est fixé à vingt. Si le compteur est inférieur au nombre maximum d'écart significatif entre le calcul et la cartographie, (flèche NON à partir du bloc 609), on revient à l'étape 601 pour une nouvelle injection. Dans le cas contraire on passe à l'étape suivante 610 dans laquelle on corrige dans la cartographie la consigne de quantité de carburant à injecter. Ainsi, les étapes 608, 609, 610 permettent de limiter les erreurs (de mesure ou autre), on attend de mesurer, ici au moins 20 fois un écart significatif entre le calcul et la cartographie avant d'appliquer une correction dans la cartographie.
L'invention permet d'avoir d'une manière rapide, avec une bonne précision, avant que celle-ci soit stabilisée la pression de stabilisation de carburant dans la branche haute pression ce qui permet par voie de conséquence d'avoir une bonne précision sur la quantité injectée dans le cylindre. L'invention permet aussi une correction précise des valeurs de consigne de quantité de carburant à injecter ce qui fiabilise le fonctionnement du moteur dans la durée.

Claims

Revendications
1 . Procédé de détermination de la quantité de carburant injectée par un injecteur (6) dans un cylindre d'un moteur à combustion interne comprenant une branche d'alimentation en carburant dite haute pression destinée à alimenter l'injecteur (6) à sa pression d'injection, dans lequel :
- on détermine la pression (Pr) du carburant dans la branche dite haute pression avant l'ouverture de l'injecteur (6),
- on détermine la pression de stabilisation (Pc_stab) du carburant dans la branche dite haute pression après la fermeture (F) de l'injecteur (6),
- on détermine une chute de pression (ΔΡ) entre la pression (Pr) du carburant avant l'ouverture de l'injecteur (6) et la pression de stabilisation (Pc_stab),
- on détermine la quantité de carburant (AV) injectée à partir de la chute de pression (ΔΡ) déterminée,
caractérisé en ce que l'on détermine la pression de stabilisation (Pc_stab) en fonction d'une moyenne (Pc_moyNi) de la pression du carburant dans la branche dite haute pression sur une période (N1 ) d'oscillation de pression du carburant faisant suite à la fermeture (F) de l'injecteur (6).
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la période (N1 ) d'oscillation de pression du carburant est délimitée par deux minimums de pression (Pminl , Pmin2) successifs.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on détermine la moyenne (Pc_moyNi) de la pression du carburant sur la période (N1 ) d'oscillation par les étapes consistant à :
détecter et déterminer les deux minimums (Pminl , Pmin2) de la période (N1 ) d'oscillation de pression,
- déterminer la moyenne (Pmoy_mini2) des deux minimums de pression (Pminl , Pmin2),
- détecter et déterminer le maximum de pression (Pmax12) de l'oscillation de pression,
- déterminer la moyenne (Pc_moyNi) de la pression du carburant sur la période (N1 ) d'oscillation en calculant la moyenne entre le maximum de pression (Pmax12) et la moyenne (Pmoy_mini2) des deux minimums de pression.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il prend en compte plusieurs oscillations successives (N1 , N2, N3, N4) faisant suite à la fermeture de l'injecteur (6) et qu'il comprend de plus les étapes consistant à :
- calculer la pression (Pc_moyNi) moyenne du carburant sur chaque période (N1 , N2, N3, N4) d'oscillation,
- déterminer la pression de stabilisation (Pc_stab) en calculant la moyenne des pressions moyennes (Pc_moyNi) du carburant sur chaque période (N1 , N2, N3, N4) d'oscillation.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le nombre d'oscillations pris en compte est compris entre 1 et 4.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend la prise en compte d'une période (N1 ) d'oscillation de pression du carburant faisant immédiatement suite à la fermeture de l'injecteur (6).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on détermine l'écart entre la quantité de carburant (AV) injectée et la consigne de quantité de carburant à injecter et on incrémente un compteur si l'écart entre la quantité de carburant (AV) injectée et la consigne de quantité de carburant à injecter dépasse un seuil acceptable déterminé.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que si la valeur du compteur dépasse un nombre maximum d'écart significatif, on corrige la consigne de quantité de carburant à injecter.
9. Unité (8) de contrôle électronique comprenant une mémoire disposant des instructions logicielles requises pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
10. Moteur à combustion interne comprenant une branche d'alimentation en carburant dite haute pression destinée à alimenter un injecteur (6) à sa pression d'injection, caractérisé en ce qu'il comprend une unité (8) de contrôle électronique selon la revendication précédente.
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5445019A (en) * 1993-04-19 1995-08-29 Ford Motor Company Internal combustion engine with on-board diagnostic system for detecting impaired fuel injectors
US5447137A (en) * 1992-10-02 1995-09-05 Hitachi, Ltd. Lean burn control method and device for internal combustion engine and fuel injection quantity control method and device including same
US5975056A (en) * 1997-01-11 1999-11-02 Daimlerchrysler Ag Process for regulating the injection quantities of injectors of a fuel-injecting internal-combustion engine
EP0969195A2 (fr) 1998-07-01 2000-01-05 Isuzu Motors Limited Système d'injection de carburant à rampe d'injection commune
US20100076665A1 (en) * 2007-09-25 2010-03-25 Marc Hehle Process for the open-and closed-loop control of an internal combustion engine with a common rail system including individual accumulators
US20100250095A1 (en) * 2009-03-25 2010-09-30 Denso Corporation Fuel injection detecting device
US20120118053A1 (en) * 2010-11-10 2012-05-17 Gabriele Serra Method for determining the injection law of a fuel injector
US20140100761A1 (en) * 2012-10-05 2014-04-10 Robert Bosch Gmbh Method for operating a fuel injection system
DE102013103106A1 (de) * 2013-03-26 2014-10-02 Denso Corporation Verfahren zur Bestimmung einer Kraftstoffinjektionsmenge aus einem Speicherdruck
WO2015064075A1 (fr) * 2013-10-30 2015-05-07 株式会社デンソー Dispositif de commande pour moteur à combustion interne

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5447137A (en) * 1992-10-02 1995-09-05 Hitachi, Ltd. Lean burn control method and device for internal combustion engine and fuel injection quantity control method and device including same
US5445019A (en) * 1993-04-19 1995-08-29 Ford Motor Company Internal combustion engine with on-board diagnostic system for detecting impaired fuel injectors
US5975056A (en) * 1997-01-11 1999-11-02 Daimlerchrysler Ag Process for regulating the injection quantities of injectors of a fuel-injecting internal-combustion engine
EP0969195A2 (fr) 1998-07-01 2000-01-05 Isuzu Motors Limited Système d'injection de carburant à rampe d'injection commune
US20100076665A1 (en) * 2007-09-25 2010-03-25 Marc Hehle Process for the open-and closed-loop control of an internal combustion engine with a common rail system including individual accumulators
US20100250095A1 (en) * 2009-03-25 2010-09-30 Denso Corporation Fuel injection detecting device
US20120118053A1 (en) * 2010-11-10 2012-05-17 Gabriele Serra Method for determining the injection law of a fuel injector
US20140100761A1 (en) * 2012-10-05 2014-04-10 Robert Bosch Gmbh Method for operating a fuel injection system
DE102013103106A1 (de) * 2013-03-26 2014-10-02 Denso Corporation Verfahren zur Bestimmung einer Kraftstoffinjektionsmenge aus einem Speicherdruck
WO2015064075A1 (fr) * 2013-10-30 2015-05-07 株式会社デンソー Dispositif de commande pour moteur à combustion interne

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