WO2019110883A1 - Procédé d'alerte en vue d'une maintenance prédictive d'une pompe haute pression dans un moteur à combustion interne - Google Patents

Procédé d'alerte en vue d'une maintenance prédictive d'une pompe haute pression dans un moteur à combustion interne Download PDF

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threshold
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Philippe SERRECCHIA
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Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to an alerting method for predictive maintenance of a high pressure pump in an internal combustion engine.
  • the high-pressure pump used to put the ramp under pressure is equipped with a pressure relief valve (in English Pressure Relief Valve or PRV). This triggers (opens) when the fuel pressure becomes too great.
  • PRV English Pressure Relief Valve
  • An object of the present invention is then to avoid arriving at such a situation and thus to avoid a failure due to a failure of the high pressure pump provided for the fuel.
  • Another object of the present invention is then to determine an imminent failure of the pump and / or to provide an alert inviting to change the pump before it breaks down (or begins to work less well).
  • Another object of the present invention is then to determine the pressure triggering the opening of the discharge valve.
  • the present invention proposes a warning method concerning the state of a high pressure pump of an engine comprising a discharge valve, a threshold pressure defining the opening pressure of the discharge valve, said pump supplying fuel under pressure a chamber provided with a pressure sensor, characterized in that it comprises the following steps:
  • This method thus makes it possible to determine in advance when a high-pressure pump must be changed, and this most often before it breaks down. All failures can not be avoided, not the most sudden ones, but most of them.
  • the process is terminated when an alarm is triggered or when a succession of a predetermined number of measurements each time gives a decreasing pressure value in the chamber.
  • An alerting method as defined above can also provide that an alert is also triggered when a succession of a predetermined number of measurements gives each time a rising pressure value beyond the threshold pressure. In this case, a failure is detected (and not predicted).
  • the stored threshold pressure is determined at the engine shutdown, under predetermined conditions, by implementing the following steps:
  • this first measured pressure then being considered as the threshold pressure to be taken into account for a process as described more above.
  • the predetermined conditions for determining the threshold pressure are as follows:
  • the stored threshold pressure can be determined rotating motor, under predetermined conditions, by implementing the following steps:
  • the predetermined conditions for determining the threshold pressure may be the following:
  • the present invention also relates to: A device for managing and controlling an engine comprising means for implementing each of the steps of a method described above and / or
  • An engine comprising such a management and control device.
  • FIG. 1 illustrates in longitudinal section a discharge valve
  • FIG. 2 is a flowchart of a preferred embodiment of an alerting method
  • FIG. 3 is a flowchart of a preferred embodiment of a determination of a threshold pressure implemented in the flowchart of FIG. 2, and
  • FIG. 4 is a flowchart of a preferred embodiment of another way of determining a threshold pressure implemented in the flowchart of FIG. 2.
  • FIG. 1 is a purely illustrative and nonlimiting illustration of a discharge valve (known from the prior art) that can be used in cooperation with a high-pressure pump intended to pump fuel (for example gasoline) into an engine.
  • a high-pressure pump intended to pump fuel (for example gasoline) into an engine.
  • fuel for example gasoline
  • internal combustion engine for example a motor vehicle engine.
  • the high-pressure pump delivers high-pressure fuel to a chamber, also commonly referred to as a rail, for supplying injectors.
  • the room is common to several injectors. The latter are then always under pressure and just open them to supply fuel to a corresponding cylinder.
  • the high pressure pump is for example associated with the relief valve illustrated in Figure 1.
  • a valve is also known under the acronym PRV corresponding to Pressure Relief Valve (which means discharge valve).
  • PRV Pressure Relief Valve
  • a high pressure outlet of the pump supplies fuel to a channel 2 formed in a body 4.
  • a ball 6 closes the channel 2. It is prestressed in the closed position of the channel 2 by a hollow rod 8 in which is formed a seat 10 receiving the ball 6 and a spring 12 which bears on a head 14 of the rod 8.
  • the rod 8 moves away from the body 4, it opens access to a discharge channel 16 for the fuel is initially found in channel 2.
  • the fuel from the high-pressure pump must exert on the ball 6 and on the head 14 of the rod 8 a force greater than that exerted by the spring and the fuel in the discharge chamber on these elements.
  • the fuel exerts on the ball 6 and the head 14 a pressure force and forces related to the viscosity of the fuel. These forces oppose the forces exercised, on the one hand, by the spring 12 and, on the other hand, by the fuel on the side of the discharge channel 16.
  • the forces exerted by the spring 12 are the force exerted by the spring in its rest position and the force exerted by the compression of the spring (equal to the stiffness of the spring multiplied by the variation of length of the spring).
  • the forces exerted by the fuel are pressure forces and forces related to fuel viscosity. Since the pressure on the discharge channel side is substantially constant, the opening of the relief valve will essentially depend on the pressure of the fuel in the channel 2, that is the pressure of the fuel delivered by the high pressure pump.
  • Figure 2 illustrates a preferred embodiment of a method for creating an alert prior to the failure of a high-pressure fuel pump in an engine and in some cases of failure. This flowchart is intended to be implemented by one of the computers present in an engine to ensure control and management.
  • the first interrogation (Figure 2) "STOP" concerns the state of the engine. As long as the engine is running, the process does not work. It starts when the engine is stopped. To determine whether or not the engine is running, it can be seen whether the engine's electrical contact is open or closed, or it is possible to look at the speed of rotation of the engine.
  • CTRPRV takes the value CTRPRVmemo which has been memorized.
  • CTRPRVmemo can be set to 0 for example (any other value can also be chosen),
  • the PRVset value of the pressure triggering the opening of the pressure relief valve may vary over time.
  • Figures 3 and 4 illustrate two methods for performing a learning of this value.
  • the determined value PRVsetmemo is stored.
  • the value PRVsetmemo is a value theoretical maximum at which the discharge valve must open. For example, if by construction the discharge valve must open for a pressure P0 ⁇ a, then PRVsetmemo will for example be initialized to P0 + a, or a value slightly higher than this value of a few bars,
  • a PRV KO increment is initialized to 0. This increment will be used to detect a pump failure, when the pressure continues to increase while the release pressure of the discharge valve is reached, and
  • the increment n is incremented by a value and a measurement of the fuel pressure FUPn is carried out.
  • the threshold is not reached, a new measurement is made, with incrementation of the increment n. If the threshold is reached, the unload valve opens and the increment CTRPRV is incremented.
  • the increment n is then incremented again and a new measurement of the fuel pressure is carried out. If the fuel pressure has fallen below the PRVset limit pressure, then a new measurement is started with a new increment n and with the PRV KO increment set to 0. On the other hand, if the fuel pressure remains above the value PRVset, the increment PRV KO is incremented which, similar to the increment ctrFUPdec which counts the successive measurements with decreasing pressures, counts the successive pressure measurements. which are greater than PRVset pressure. As long as the value of this increment remains below an N3 limit, new pressure measurements are made and PRV KO is incremented as long as the measured pressure remains above the PRVset limit pressure.
  • step W If the limit N3 is reached (this number is set according to the frequency of the measurements of the fuel pressure and the characteristics of the pump and the relief valve) an alert is triggered (step W). Indeed, in this case, the discharge valve remains abnormally closed and is therefore not able to perform its function. This anomaly is then signaled by an alert.
  • This method thus makes it possible to trigger an alarm, on the one hand, when the discharge valve opens N2 times and, on the other hand, when the discharge valve of the high-pressure pump is no longer able to ensure his function.
  • Figure 3 illustrates a way to determine the limit value PRVset which corresponds to the fuel pressure triggering the opening of the relief valve.
  • an initial value new engine is stored at the origin and which corresponds to a theoretical maximum value.
  • the temperature of the coolant of the engine is low: for example (illustrative and not limiting as for all the values in the present description) below 40 ° C;
  • the engine speed is low (for example less than 3000 rpm for a so-called gasoline engine);
  • the ambient temperature is low (for example below 10 ° C).
  • the setpoint value of the high-pressure pump is changed to be greater than the opening pressure of the relief valve. It can for example be the pressure PO + mentioned above or a pressure greater than this one.
  • Other strategies can be chosen here (take for example the last known PRVset pressure and add 20 bars, ). In this way, the pump is forced to dispense fuel into the high-pressure rail. By then measuring the fuel pressure, the pressure is observed to determine the first measured pressure value lower than the previous measurement, called FUPded.
  • the strategy may be a little different. For example, it is possible to choose the maximum value of the measured pressure. It is also possible from the measured values to determine a curve (for example using the least squares method) and to determine an opening value from this curve.
  • the method illustrated in Figure 4 is another procedure that can be implemented to determine the opening pressure of the relief valve. This process does not replace that of Figure 3.
  • the two methods can be implemented in the same engine. As is apparent from the following, these methods can not be conducted in parallel because the implementation conditions are not the same. Depending on the external conditions, one or other of these two methods can then be implemented.
  • the temperature of the engine coolant is high: for example (illustrative and not limiting as for all values in the present description) above 90 ° C;
  • the ambient temperature is high (for example higher than 30 ° C);
  • the fuel temperature in the boom is relatively low (eg below 50 ° C).
  • the determination will be hot engine, when it is hot outside and the fuel is not too hot.
  • the idea is then that the fuel pressure will increase (and even fast enough) because it is not very hot but placed in a warm environment. Since the fuel pressure at the start is rather high, it should then exceed the value of the opening pressure of the discharge valve. The pressure rise in the fuel rail is then observed and the pressure is recorded as soon as a drop in pressure is detected. The latter can only be due to an opening of the discharge valve. This is reflected in the flowchart of Figure 4 as explained below.
  • the above description therefore firstly makes it possible to determine the fuel pressure which triggers the opening of the discharge valve associated with the high-pressure pump intended to pump said fuel into an injector supply rail. Then, an alerting method is proposed to allow to warn and solicit a predictive maintenance of the high-pressure fuel pump.
  • the training procedures described and illustrated make it possible to better adapt the value of the opening pressure of the discharge valve. In this way, the alerting method can be implemented more efficiently and accurately. Exact knowledge of this opening pressure is also useful for refining motor control strategies.

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé d'alerte concernant l'état d'une pompe haute pression d'un moteur comportant un clapet de décharge, une pression seuil définissant la pression d'ouverture du clapet de décharge, ladite pompe alimentant en carburant sous pression une chambre munie d'un capteur de pression, comportant les étapes suivantes : • initialisation d'un calculateur à la coupure du moteur au cours de laquelle une pression seuil et une valeur d'un premier compteur sont récupérées dans une mémoire associée au dit calculateur, • mesure de la pression du carburant dans la chambre, • incrémentation du premier compteur si la pression du carburant dans la chambre est supérieure ou égale à la pression seuil, • déclenchement d'une alerte lorsque la valeur du premier compteur dépasse un seuil prédéterminé.

Description

Procédé d’alerte en vue d’une maintenance prédictive d’une pompe haute pression dans un moteur à combustion interne
La présente invention concerne un procédé d’alerte en vue d’une maintenance prédictive d’une pompe haute pression dans un moteur à combustion interne.
La présente invention concerne plus particulièrement une pompe à carburant pour l’alimentation d’une rampe commune d’injection d’un moteur à combustion interne. Du carburant est alors stocké à haute pression dans une rampe qui alimente des injecteurs : il suffit alors qu’un injecteur s’ouvre pour pouvoir envoyer du carburant sous pression dans un cylindre.
Pour un bon fonctionnement de l’injection, il convient de maintenir une pression la plus constante possible dans la rampe d’injection. La pompe haute pression utilisée pour mettre la rampe sous pression est munie d’un clapet de décharge (en anglais Pressure Relief Valve ou PRV). Celui-ci se déclenche (s’ouvre) lorsque la pression du carburant devient trop importante.
Dans un moteur, si la pompe haute pression pour le carburant est en panne, ou même si elle fonctionne en mode dégradé, il est clair que tout le fonctionnement du moteur est affecté. En effet, si la pression dans la rampe d’injection n’est pas la pression nominale, l’injection de carburant dans le moteur ne se fait pas dans les conditions optimales de fonctionnement prévues pour le moteur, le carburant ne brûle donc pas normalement dans les cylindres et les performances attendues (tant au niveau du couple délivré que de la pollution) ne sont pas atteintes.
Un but de la présente invention est alors d’éviter d’en arriver à une telle situation et donc d’éviter une panne due à une défaillance de la pompe haute pression prévue pour le carburant.
Il a été supposé que, puis constaté que, lorsque le clapet de décharge d’une pompe haute pression de carburant s’active trop souvent, l’efficacité de la pompe correspondante diminue et la pompe n’est plus capable de débiter le flux et/ou la pression souhaitée. Le moteur est alors obligé de fonctionner en mode dégradé et la pompe doit être changée. La pression d’ouverture du clapet de décharge PRV n’est que pas ou très peu atteinte lorsque le moteur est en fonctionnement, car c’est un clapet de décharge de sécurité dont le fonctionnement fréquent lorsque le moteur tourne n’est pas envisagé. Les ouvertures fréquentes de ce clapet peuvent être considérées comme destructrices eu égard aux sollicitations fréquentes du ressort. Par contre, à la coupure du moteur, il existe généralement une montée en pression du rail haute pression (chambre de carburant) en raison d’une montée en température temporaire avant refroidissement du moteur, du fait de l’arrêt du refroidissement moteur. Le procédé selon la demande examinée compte ces ouvertures du clapet de décharge.
Un autre but de la présente invention est alors de déterminer une panne imminente de la pompe et/ou de fournir une alerte invitant à changer la pompe avant qu’elle tombe en panne (ou qu’elle commence à moins bien fonctionner).
En outre, la pression exacte de déclenchement du clapet de décharge n’est pas connue des moyens de contrôle du moteur. En effet, cette pression dépend des tolérances de fabrication de ce clapet de décharge et ne peut donc être connue a priori par le contrôle moteur.
Un autre but de la présente invention est alors de déterminer la pression déclenchant l’ouverture du clapet de décharge.
À cet effet, la présente invention propose un procédé d’alerte concernant l’état d’une pompe haute pression d’un moteur comportant un clapet de décharge, une pression seuil définissant la pression d’ouverture du clapet de décharge, ladite pompe alimentant en carburant sous pression une chambre munie d’un capteur de pression, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
• initialisation d’un calculateur à la coupure du moteur au cours de laquelle ladite pression seuil et une valeur d’un premier compteur sont récupérées dans une mémoire associée au dit calculateur,
• mesure de la pression du carburant dans la chambre,
• incrémentation du premier compteur si la pression du carburant dans la chambre est supérieure ou égale à la pression seuil,
• déclenchement d’une alerte lorsque la valeur du premier compteur dépasse un seuil prédéterminé.
Ce procédé permet ainsi de déterminer à l’avance quand une pompe haute pression doit être changée, et ce le plus souvent avant que celle-ci ne tombe en panne. Toutes les pannes ne peuvent pas être évitées, notamment pas les pannes subites, mais la plupart d’entre elles.
Il est par exemple mis fin au procédé lorsqu’une alerte est déclenchée ou bien lorsqu’une succession d’un nombre prédéterminé de mesures donne à chaque fois une valeur de pression décroissante dans la chambre.
Un procédé d’alerte tel que défini ci-dessus peut aussi prévoir qu’une alerte est également déclenchée lorsqu’une succession d’un nombre prédéterminé de mesures donne à chaque fois une valeur de pression croissante au-delà de la pression seuil. Dans ce cas, une panne est détectée (et non pas prédite).
Pour rendre le décompte des ouvertures de clapet de décharge plus précis, on peut affiner par exemple la valeur de pression d’ouverture de ce clapet. On peut par exemple prévoir que la pression seuil mémorisée est déterminée à la coupure du moteur, dans des conditions prédéterminées, en mettant en oeuvre les étapes suivantes :
• mesures successives de la pression dans la chambre, et
• mémorisation de la première pression mesurée correspondant à une diminution de la pression par rapport à la pression mesurée lors de la mesure de pression précédente, cette première pression mesurée étant alors considérée comme la pression seuil à prendre en compte pour un procédé tel que décrit plus haut.
Dans ce mode de détermination de la pression d’ouverture du clapet de décharge, on peut prévoir, dans un mode de réalisation préféré, que les conditions prédéterminées pour déterminer la pression seuil sont les suivantes :
• pression dans la chambre supérieure à une pression prédéterminée et
• température d’un liquide de refroidissement du moteur supérieure à une température prédéterminée et
• température de la chambre alimentée par la pompe inférieure à une température donnée et
• température ambiante supérieure à une température prédéterminée.
De façon alternative ou cumulative, la pression seuil mémorisée peut être déterminée moteur tournant, dans des conditions prédéterminées, en mettant en oeuvre les étapes suivantes :
• introduction dans un système de gestion et de contrôle du moteur d’une pression de consigne pour la chambre alimentée par la pompe haute pression, ladite pression de consigne étant supérieure à la pression théorique maximale de déclenchement du clapet de décharge,
• mesures successives de la pression dans la chambre, et
• mémorisation de la première pression mesurée correspondant à une diminution de la pression par rapport à la pression mesurée lors de la mesure de pression précédente, cette première pression mesurée étant alors considérée comme la pression seuil à prendre en compte pour un procédé d’alerte ci-dessus.
Dans cette variante du procédé d’alerte, les conditions prédéterminées pour déterminer la pression seuil peuvent être les suivantes :
• alimentation en carburant des cylindres coupées et
• température d’un liquide de refroidissement du moteur inférieure à une température prédéterminée et
• régime du moteur inférieur à un régime prédéterminé et
• température ambiante supérieure à une température prédéterminée.
La présente invention concerne également : • un dispositif de gestion et de contrôle d’un moteur comportant des moyens pour la mise en oeuvre de chacune des étapes d’un procédé décrit ci-dessus et/ou
• un moteur comportant un tel dispositif de gestion et de contrôle.
Des détails et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui suit à l’aide du dessin schématique annexé sur lequel :
- la figure 1 illustre en coupe longitudinale un clapet de décharge,
- la figure 2 est un organigramme d’une forme de réalisation préférée d’un procédé d’alerte,
- la figure 3 est un organigramme d’une forme de réalisation préférée d’une détermination d’une pression seuil mise en oeuvre dans l’organigramme de la figure 2, et
- la figure 4 est un organigramme d’une forme de réalisation préférée d’une autre manière de déterminer une pression seuil mise en oeuvre dans l’organigramme de la figure 2.
La figure 1 illustre à titre purement illustratif et non limitatif un clapet de décharge (connu de l’art antérieur) qui peut être utilisé en coopération avec une pompe haute pression destinée à pomper du carburant (par exemple de l’essence) dans un moteur à combustion interne, par exemple un moteur pour véhicule automobile. La pompe haute pression délivre du carburant à haute pression dans une chambre, appelée aussi communément rail, pour alimenter des injecteurs. La chambre est commune à plusieurs injecteurs. Ces derniers sont alors toujours sous pression et il suffit de les ouvrir pour alimenter en carburant un cylindre correspondant.
La pompe haute pression est par exemple associée au clapet de décharge illustré sur la figure 1. Un tel clapet est aussi connu sous le sigle anglais PRV correspondant à Pressure Relief Valve (qui signifie clapet de décharge). Une sortie haute pression de la pompe alimente en carburant un canal 2 formé dans un corps 4. Une bille 6 ferme le canal 2. Elle est précontrainte en position fermée du canal 2 par une tige 8 creuse dans laquelle est formé un siège 10 recevant la bille 6 ainsi que par un ressort 12 qui vient en appui sur une tête 14 de la tige 8. Lorsque la tige 8 se déplace en s’éloignant du corps 4, elle ouvre l’accès à un canal de décharge 16 pour le carburant se trouvant initialement dans le canal 2.
Pour que le clapet de décharge s’ouvre, il faut que le carburant en provenance de la pompe haute pression exerce sur la bille 6 et sur la tête 14 de la tige 8 une force supérieure à celle exercée par le ressort et le carburant se trouvant dans la chambre de décharge sur ces éléments.
Le carburant exerce sur la bille 6 et la tête 14 une force de pression et des forces liées à la viscosité du carburant. À ces forces s’opposent les forces exercées, d'une part, par le ressort 12 et, d'autre part, par le carburant se trouvant du côté du canal de décharge 16. Les forces exercées par le ressort 12 sont la force exercée par le ressort dans sa position de repos et la force exercée par la compression du ressort (égale à la raideur du ressort multipliée par la variation de longueur du ressort). Les forces exercées par le carburant sont des forces de pression et des forces liées à la viscosité du carburant. La pression du côté du canal de décharge étant sensiblement constante, l’ouverture du clapet de décharge dépendra essentiellement de la pression du carburant dans le canal 2, c’est-à-dire la pression du carburant délivré par la pompe haute pression.
La figure 2 illustre une forme de réalisation préférée d’un procédé pour créer une alerte avant la défaillance d’une pompe haute pression de carburant dans un moteur et dans certains cas de défaillance. Cet organigramme est destiné à être mis en oeuvre par un des calculateurs présents dans un moteur pour en assurer le contrôle et la gestion.
Dans les organigrammes des figures 2 à 4, la lettre N est utilisée pour « non » et la lettre Y pour « oui ».
La première interrogation (figure 2) « STOP » concerne l’état du moteur. Tant que le moteur est en marche, le procédé ne fonctionne pas. Il se met en route lorsque le moteur est à l’arrêt. Pour déterminer si le moteur est ou non en marche, on peut regarder si le contact électrique du moteur est ouvert ou fermé, ou bien il est possible de regarder la vitesse de rotation du moteur.
Lorsque l’arrêt du moteur est détecté, plusieurs paramètres sont initialisés :
• un incrément n est mis à 0,
• une mesure de la pression du carburant agissant sur le clapet de décharge est réalisée est cette mesure FUPmes est mémorisée comme valeur initiale de la pression du carburant FUPO. Les mesures successives de la pression du carburant seront nommées par la suite FUPn avec n incrémenté à chaque mesure,
• un incrément CTRPRV qui compte le nombre d’activation du clapet de décharge est récupéré dans la mémoire dans laquelle il a été enregistré lors de la dernière mise en oeuvre du procédé. Ainsi, CTRPRV prend la valeur CTRPRVmemo qui a été mémorisée. Lors de la première mise en oeuvre de ce procédé dans un moteur, CTRPRVmemo peut être mis par exemple à 0 (toute autre valeur peut aussi être choisie),
• la valeur PRVset de la pression déclenchant l’ouverture du clapet de décharge peut varier dans le temps. Les figures 3 et 4 illustrent deux procédés permettant de réaliser un apprentissage de cette valeur. À l’issue d’un tel apprentissage, la valeur déterminée PRVsetmemo est mise en mémoire. Lorsqu’aucun apprentissage n’a été réalisé, la valeur PRVsetmemo correspond à une valeur théorique maximale à laquelle le clapet de décharge doit s’ouvrir. Par exemple, si par construction le clapet de décharge doit s’ouvrir pour une pression P0±a, alors PRVsetmemo sera par exemple initialisé à P0+a, ou bien une valeur légèrement supérieure à cette valeur de quelques bars,
• un incrément PRV KO est initialisé à 0. Cet incrément sera utilisé pour détecter une panne de la pompe, lorsque la pression continue d’augmenter alors que la pression de déclenchement du clapet de décharge est atteinte, et
• un incrément ctrFUPdec est initialisé à 0. Cet incrément sera utilisé pour mettre fin au procédé dans la plupart des cas, c’est-à-dire lorsqu’aucune alerte n’est émise.
Lorsque l’arrêt du moteur est détecté et que les initialisations sont réalisées, l’incrément n est incrémenté d’une valeur et une mesure de la pression du carburant FUPn est réalisée.
Tout d’abord, cette nouvelle valeur mesurée est comparée à la valeur mesurée précédemment (la dernière faite avant) : FUPn - FUPn-1 > 0.
Si une décroissance de la pression est constatée, l’incrément ctrFUPdec est incrémenté. Tant que la valeur de cet incrément ne dépasse pas une valeur prédéterminée N1 , de nouvelles mesures sont réalisées. Lorsque la valeur N1 +1 est atteinte, l’incrément CTRPRV qui compte le nombre d’ouvertures du clapet de décharge est contrôlé. Le plus souvent, cet incrément est inférieur au seuil N2 du nombre d’ouvertures critique. Dans ce cas, la valeur courante de CTRPRV est mémorisée et devient la nouvelle valeur CTRPRVmemo qui sera utilisée pour la prochaine mise en oeuvre de ce procédé. Une étape « X » correspond alors à la fin du procédé. Au cours de cette étape, il est notamment mis fin à la requête de maintien en activation du calculateur gérant le déroulement du présent procédé.
Si par contre l’incrément CTRPRV est supérieur au seuil N2, une alerte est déclenchée à l’étape « W ». Après cette étape, on mémorise également la valeur courant de CTRPRV et on met fin au procédé comme expliqué au paragraphe précédent.
On considère maintenant le cas où la mesure de pression du carburant est croissante. C’est le cas qui se produit généralement à l’arrêt du moteur. En effet, le carburant est stocké dans la rampe. Compte tenu de la température du moteur, la température dans la rampe a tendance à augmenter et la pression dans la rampe augmente donc. Dans un tel cas, il faut regarder si la valeur de la pression FUPn qui a été mesurée dépasse le seuil PRVset. En parallèle, la pression étant croissante, l’incrément ctrFUPdec qui comptabilise le nombre de mesures successives décroissantes est mis à 0.
Si le seuil n’est pas atteint, une nouvelle mesure est réalisée, avec incrémentation de l’incrément n. Si le seuil est atteint, le clapet de décharge s’ouvre et l’incrément CTRPRV est incrémenté.
L’incrément n est alors à nouveau incrémenté et une nouvelle mesure de la pression du carburant est réalisée. Si la pression du carburant est retombée sous la pression limite PRVset, alors une nouvelle mesure est lancée avec un nouvel incrément n et avec mise à 0 de l’incrément PRV KO. Par contre, si la pression du carburant reste au- dessus de la valeur PRVset, on incrémenté l’incrément PRV KO qui, de manière similaire à l’incrément ctrFUPdec qui compte les mesures successives avec des pressions décroissantes, compte les mesures successives de pression qui sont supérieures à la pression PRVset. Tant que la valeur de cet incrément reste en dessous d’une limite N3, de nouvelles mesures de pression sont faites et PRV KO est incrémenté tant que la pression mesurée reste au-dessus de la pression limite PRVset.
Si la limite N3 est atteinte (ce nombre est fixé en fonction de la fréquence des mesures de la pression du carburant et des caractéristiques de la pompe et du clapet de décharge) une alerte est déclenchée (étape W). En effet, dans ce cas, le clapet de décharge reste anormalement fermé et n’est donc pas en mesure d’assurer sa fonction. Cette anomalie est alors signalée par une alerte.
Une fois l’alerte déclenchée, il est mis fin à la procédure d’alerte. Comme indiqué précédemment, la valeur actuelle de CTRPRV est mise en mémoire et il est mis fin à la requête de maintien en activation du calculateur gérant le déroulement du présent procédé (étape « X »).
Ce procédé permet ainsi de déclencher une alerte, d'une part, lorsque le clapet de décharge s’ouvre N2 fois et, d'autre part, lorsque le clapet de décharge de la pompe haute pression n’est plus en mesure d’assurer sa fonction.
La figure 3 illustre une manière de déterminer la valeur limite PRVset qui correspond à la pression du carburant déclenchant l’ouverture du clapet de décharge. Comme indiqué plus haut, une valeur initiale (moteur neuf) est mise en mémoire à l’origine et qui correspond à une valeur maximale théorique.
Tout d’abord, il convient de savoir si la valeur de la pression d’ouverture du clapet de décharge est à déterminer ou pas (« PRVset ? »). Si cette valeur a été déterminée « récemment », il est inutile de le faire. En effet, cette valeur change avec l’usure mécanique des pièces et une modification de la valeur de la raideur du ressort 12. Les conditions dans lesquelles une nouvelle détermination de la valeur de cette pression d’ouverture sont prédéfinies selon des critères à établir. À titre d’exemples simplement illustratifs et non limitatifs, on peut par exemple prévoir de faire un nouveau calibrage tous les n milliers de kilomètres, ou bien tous les six mois, ou une combinaison de ces paramètres. S’il convient de déterminer la pression d’ouverture du clapet de décharge, cette détermination ne pourra être faite que lorsque des conditions extérieures qui auront été préalablement définies sont elles aussi remplies. Dans le cas illustré sur la figure 3, il est ainsi proposé de redéfinir la pression d’ouverture du clapet de décharge si le moteur est dans un mode de fonctionnement dans lequel l’alimentation en carburant des cylindres est coupée et les trois conditions ci-après sont remplies :
• la température du liquide de refroidissement du moteur est basse : par exemple (illustratif et non limitatif comme pour toutes les valeurs dans la présente description) en dessous de 40°C ;
• le régime moteur est bas (par exemple moins de 3000 tr/min pour un moteur dit moteur essence) ;
• la température ambiante est basse (par exemple inférieure à 10°C).
En résumé, la détermination se fera moteur froid, à faible régime. L’idée est alors de forcer la pompe à alimenter la rampe d’injection en carburant et de regarder quand le clapet de décharge s’ouvre. Ceci est traduit sur l’organigramme de la figure 3 comme expliqué ci-après.
Sur cette figure 3, lorsqu’il convient de déterminer la valeur d’ouverture du clapet de décharge, d'une part, et que les paramètres extérieurs sont remplis, d'autre part, alors la valeur de consigne de la pompe haute pression est changée pour qu’elle soit supérieure à la pression d’ouverture du clapet de décharge. Il peut par exemple s’agir de la pression PO+a citée plus haut ou bien une pression supérieure à celle-ci. D’autres stratégies peuvent être choisies ici (prendre par exemple la dernière pression PRVset connue et lui rajouter 20 bars, ...). On oblige de la sorte la pompe à débiter du carburant dans la rampe à haute pression. En faisant alors des mesures de la pression du carburant, on observe la pression pour déterminer la première valeur de pression mesurée inférieure à la mesure précédente, appelée FUPded . Ici aussi, la stratégie peut être un peu différente. Il est par exemple possible de choisir la valeur maximale de la pression mesurée. On peut aussi à partir des valeurs mesurées, déterminer une courbe (par exemple avec la méthode des moindres carrés) et déterminer une valeur d’ouverture à partir de cette courbe.
Une fois la valeur déterminée (on suppose que c’est FUPded sur la figure 3), cette valeur est mémorisée et devient donc PRVsetmemo qui sera utilisée pour la prochaine mise en oeuvre du procédé illustré sur la figure 2. La valeur de la pression d’ouverture PRVset est ainsi déterminée et il peut être mis fin au processus d’apprentissage.
Le procédé illustré sur la figure 4 est une autre procédure pouvant être mise en oeuvre pour déterminer la pression d’ouverture du clapet de décharge. Ce procédé ne vient pas remplacer celui de la figure 3. Les deux procédés peuvent être mis en oeuvre dans un même moteur. Comme il ressort de ce qui va suivre, ces procédés ne peuvent pas être conduits en parallèle car les conditions de mises en oeuvre ne sont pas les mêmes. Selon les conditions extérieures, l’un ou l’autre de ces deux procédés peut alors être mis en oeuvre.
Tout d’abord, il convient de savoir si la valeur de la pression d’ouverture du clapet de décharge est à déterminer ou pas (« PRVset ? »). Ces conditions sont de préférence les mêmes que celles énoncées en référence à la figure 3. Une fois que les conditions prédéterminées sont remplies, le processeur est en veille pour déterminer lesquelles des conditions de la figure 3 ou de la figure 4 (cf. plus loin) sont remplies en premier.
Supposons donc ici que la valeur de la pression d’ouverture du clapet de décharge soit à déterminer. Dans le cas illustré sur la figure 4, il est proposé de redéfinir la pression d’ouverture du clapet de décharge si le moteur est à l’arrêt et si les quatre conditions ci-après sont remplies :
• la température du liquide de refroidissement du moteur est élevée : par exemple (illustratif et non limitatif comme pour toutes les valeurs dans la présente description) au-dessus de 90°C ;
• la pression du carburant est déjà élevée : par exemple supérieure à 350 bar ;
• la température ambiante est élevée (par exemple supérieure à 30°C) ;
• la température du carburant dans la rampe est relativement basse (par exemple inférieure à 50°C).
En résumé, la détermination se fera moteur chaud, quand il fait chaud à l’extérieur et que le carburant n’est pas trop chaud. L’idée est alors que la pression du carburant va augmenter (et même assez rapidement) car il n’est pas très chaud mais placé dans un environnement chaud. Comme la pression du carburant au départ est assez élevée, elle devrait alors venir dépasser la valeur de la pression d’ouverture du clapet de décharge. On observe alors la montée en pression dans la rampe de carburant et on enregistre la pression dès qu’une baisse de la pression est repérée. Cette dernière ne peut être due qu’à une ouverture du clapet de décharge. Ceci est traduit sur l’organigramme de la figure 4 comme expliqué ci-après.
Sur cette figure 4, lorsqu’il convient de déterminer la valeur d’ouverture du clapet de décharge (détermination de PRVset), d'une part, et que les paramètres extérieurs sont remplis, d'autre part, alors on fait des mesures de la pression du carburant et on observe les variations de cette pression pour déterminer la première valeur de pression mesurée inférieure à la mesure précédente, appelée FUPded . Ici aussi, la stratégie peut être un peu différente. Il est par exemple possible de choisir la valeur maximale de la pression mesurée. On peut aussi à partir des valeurs mesurées, déterminer une courbe (par exemple avec la méthode des moindres carrés) et déterminer une valeur d’ouverture à partir de cette courbe.
Une fois la valeur déterminée (on suppose que c’est FUPded sur la figure 4), cette valeur est mémorisée et devient donc PRVsetmemo qui sera utilisée pour la prochaine mise en oeuvre du procédé illustré sur la figure 2. La valeur de la pression d’ouverture PRVset est ainsi déterminée et il peut être mis fin au processus d’apprentissage (étape X).
La description ci-dessus permet donc tout d’abord de déterminer la pression du carburant qui déclenche l’ouverture du clapet de décharge associé à la pompe haute pression destinée à pomper ledit carburant dans un rail d’alimentation d’injecteurs. Ensuite, un procédé d’alerte est proposé pour permettre d’avertir et de solliciter une maintenance prédictive de la pompe haute pression de carburant.
La mise en oeuvre des procédés ci-dessus permet donc dans la plupart des cas, d’éviter une panne de la pompe à carburant qui conduit à une panne grave, soit arrêt du véhicule ou tout du moins fonctionnement en mode très dégradé (limitation de régime et de couple). Grâce à l’alerte émise, le composant peut être changé avant la panne et cette dernière peut alors être évitée.
Les procédures d’apprentissage décrites et illustrées permettent d’adapter au mieux la valeur de la pression d’ouverture du clapet de décharge. De la sorte, le procédé d’alerte peut être mis en oeuvre de manière plus efficace et plus précise. La connaissance exacte de cette pression d’ouverture est également bien utile pour affiner les stratégies de contrôle moteur.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-dessus et illustrées sur le dessin joint, ni aux variantes évoquées, mais elle concerne également les variantes de réalisation à la portée de l’homme du métier.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d’alerte concernant l’état d’une pompe haute pression d’un moteur comportant un clapet de décharge, une pression seuil définissant la pression d’ouverture du clapet de décharge, ladite pompe alimentant en carburant sous pression une chambre munie d’un capteur de pression, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
• initialisation d’un calculateur à la coupure du moteur au cours de laquelle ladite pression seuil et une valeur d’un premier compteur sont récupérées dans une mémoire associée au dit calculateur,
• mesure de la pression du carburant dans la chambre,
• incrémentation du premier compteur si la pression du carburant dans la chambre est supérieure ou égale à la pression seuil,
• déclenchement d’une alerte lorsque la valeur du premier compteur dépasse un seuil prédéterminé.
2. Procédé d’alerte selon la revendication 1 , dans lequel il est mis fin au procédé lorsqu’une alerte est déclenchée ou bien lorsqu’une succession d’un nombre prédéterminé de mesures donnent à chaque fois une valeur de pression décroissante dans la chambre.
3. Procédé d’alerte selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel une alerte est également déclenchée lorsqu’une succession d’un nombre prédéterminé de mesures donnent à chaque fois une valeur de pression croissante au-delà de la pression seuil.
4. Procédé d’alerte selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la pression seuil mémorisée est déterminée à la coupure du moteur, dans des conditions prédéterminées, en mettant en oeuvre les étapes suivantes :
• mesures successives de la pression dans la chambre, et
• mémorisation de la première pression mesurée correspondant à une diminution de la pression par rapport à la pression mesurée lors de la mesure de pression précédente, cette première pression mesurée étant alors considérée comme la pression seuil à prendre en compte pour un procédé selon l'une des revendications 1 à 3.
5. Procédé d’alerte selon la revendication 4, dans lequel les conditions prédéterminées pour déterminer la pression seuil sont les suivantes :
• pression dans la chambre supérieure à une pression prédéterminée et
• température d’un liquide de refroidissement du moteur supérieure à une température prédéterminée et • température de la chambre alimentée par la pompe inférieure à une température donnée et
• température ambiante supérieure à une température prédéterminée.
6. Procédé d’alerte selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la pression seuil mémorisée est déterminée moteur tournant, dans des conditions prédéterminées, en mettant en oeuvre les étapes suivantes :
• introduction dans un système de gestion et de contrôle du moteur d’une pression de consigne pour la chambre alimentée par la pompe haute pression, ladite pression de consigne étant supérieure à la pression théorique maximale de déclenchement du clapet de décharge,
• mesures successives de la pression dans la chambre, et
• mémorisation de la première pression mesurée correspondant à une diminution de la pression par rapport à la pression mesurée lors de la mesure de pression précédente, cette première pression mesurée étant alors considérée comme la pression seuil à prendre en compte pour un procédé selon l'une des revendications 1 à 5.
7. Procédé d’alerte selon la revendication 6, dans lequel les conditions prédéterminées pour déterminer la pression seuil sont les suivantes :
• alimentation en carburant des cylindres coupées et
· température d’un liquide de refroidissement du moteur inférieure à une température prédéterminée et
• régime du moteur inférieur à un régime prédéterminé et
• température ambiante supérieure à une température prédéterminée.
8. Dispositif de contrôle et de gestion d’un moteur, caractérisé en ce qu’il comporte les moyens de mise en oeuvre de chacune des étapes d’un procédé selon l'une des revendications 1 à 7.
9. Moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif de contrôle et de gestion selon la revendication 8.
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