WO2021151977A1 - System for detecting fuel in an injection circuit of a diesel engine - Google Patents

System for detecting fuel in an injection circuit of a diesel engine Download PDF

Info

Publication number
WO2021151977A1
WO2021151977A1 PCT/EP2021/051921 EP2021051921W WO2021151977A1 WO 2021151977 A1 WO2021151977 A1 WO 2021151977A1 EP 2021051921 W EP2021051921 W EP 2021051921W WO 2021151977 A1 WO2021151977 A1 WO 2021151977A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pump
fuel
diesel engine
leak
injection circuit
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/051921
Other languages
French (fr)
Inventor
Nicolas Loubet
Nicolas YVERT
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Publication of WO2021151977A1 publication Critical patent/WO2021151977A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
    • F02D2041/225—Leakage detection

Definitions

  • the present application relates to a system for detecting fuel leaks from a high pressure fuel injection circuit of the diesel engine to the environment, an engine equipped with such a system and a method for detecting a leak.
  • a diesel engine conventionally comprises a fuel injection circuit, also called a high-pressure circuit, comprising a high-pressure pump adapted to pressurize the fuel, one or more fuel injectors in a combustion chamber, and an injector supply rail, which routes fuel from the outlet of the high pressure pump to the injectors.
  • Pressure regulation of the injection circuit is provided by two actuators, comprising a flow regulating valve at the inlet of the pump, and a pressure regulating valve in the high-pressure circuit.
  • Document DE102013101850 discloses a leak detection device in a fuel injection circuit, which comprises a fuel pressure sensor in the circuit, and a leak detection circuit which analyzes the shape of the output signal of the fuel pressure sensor in the circuit, to determine a fuel injection period, and to determine a leak as a function of a pressure variation in the fuel injection circuit during an injection period, and during a longer period of time including the injection period.
  • Leak detection is therefore based on a method of analyzing the pressure in the rail, and for this it requires an additional pressure sensor for each injector, the sensor being placed at the inlet of each injector. This method is therefore not applicable to systems without these additional sensors.
  • the invention improves the situation, by providing a fuel leak detection system from a high pressure diesel engine fuel injection circuit to the environment, the high pressure fuel injection circuit comprising:
  • a pump flow regulator controller comprising at least one integral term, the system comprising a computer configured for, during a stable injection period of the diesel engine where the pump flow regulator is active,
  • system according to the invention further comprises at least one of the following features.
  • the controller of the pump flow regulator is a PID controller.
  • the computer is configured to detect a period of stable speed of the diesel engine when:
  • a gradient in the quantity of fuel injected by the injector (s) is less than a first threshold value
  • an engine speed gradient is less than a second threshold value
  • - A fuel pressure setpoint gradient in the supply rail is less than a third threshold value
  • the computer is further configured to implement monitoring only if the temperature of the fuel entering the pump is greater than a fourth threshold value, and the temperature of a coolant. of the diesel engine is greater than a fifth threshold value.
  • the fuel injection circuit further comprises a pressure regulator in the fuel injection circuit, and the computer is further configured to implement monitoring only when no pressure regulation by the pressure regulator takes place.
  • the computer is further configured to generate an alert in the event of a leak being detected.
  • the subject of the invention is also a diesel engine comprising a high pressure diesel engine fuel injection circuit comprising:
  • a pump flow regulator controller comprising at least one integral term
  • the subject of the invention is also a method for detecting a fuel leak in a high pressure diesel engine fuel injection circuit comprising:
  • controller of the pump flow regulator comprising at least one integral term, the method being implemented by a system according to the above description and including the implementation, during a period of stable injection of the diesel engine when the pump flow regulator is active,
  • the tolerance and the threshold are determined during a calibration step as a function of a minimum leakage rate to be detected and an objective of detection accuracy during implementation. of the detection process.
  • FIG. 1 schematically shows a leak detection system in a fuel injection circuit of a diesel engine.
  • FIG. 2 schematically shows the steps of a leak detection method according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 1 diagrammatically represents a system 1 for detecting a leak to the external environment, at atmospheric pressure, of a fuel injection circuit of a diesel engine, also designated under the terminology of high-pressure circuit.
  • the leak detection system comprises at least one computer 10, which can be a controller, a microcontroller, processor, microprocessor, FPGA, or any other electronic component configured for the implementation of the leak detection method described above -after.
  • the fuel injection circuit 2 comprises a so-called "high-pressure" portion, which typically comprises a pump 20, also called a high-pressure pump, which takes fuel from a tank R, one or more injectors 21, and a rail 22 for supplying the injectors 21, extending at the outlet of the pump 20 and adapted to distribute the fuel to the injectors.
  • the circuit also includes a pump flow regulator, hereinafter referred to as the pump flow regulating valve 23, which may be referred to by the acronym VCV (from the English Volume Control Valve).
  • the circuit further comprises a pressure regulator in the high-pressure circuit, hereinafter referred to as control valve 24, which may be referred to by the acronym PCV (from English Pressure Control Valve).
  • the pressure regulating valve 24 can for example be arranged in the supply rail 22 of the injectors.
  • the circuit includes a fuel pressure sensor 25 in the high-pressure circuit, for example in the supply rail 22.
  • the flow control valve 23 is controlled by a controller 26, which comprises at least one integral term, that is to say that it is a proportional integral controller PI or preferably proportional integral PID derivative.
  • the flow control valve 23 is active during the fuel injection phases.
  • the pressure regulating valve 24 is active when no fuel injection takes place.
  • the controller 26 of the flow rate regulating valve 23 comprises an integral term equal to the integral of the error between a flow rate setpoint and the actual flow rate of the pump.
  • the correction carried out by the integral term makes it possible to cancel the static error in permanent mode. Consequently, in the absence of fuel leakage in the circuit, in the steady state phase during fuel injection (that is to say during which the flow rate regulating valve 23 is active), the term integral must be zero because no correction must be made. It is assumed in the context of the invention that the calibration and adaptation of the controller 26 has already taken place to cancel the static error of the flow rate regulating valve 23. On the contrary, in the event of a leak, a static error remains. so that the integral term is not zero to be able to correct this error.
  • the computer 10 of the leak detection system is therefore suitable for monitoring the value of the integral correction term of the controller 26 during a period of stable engine speed, and, in the case where the latter is not zero, by means of a tolerance, for a period greater than a determined threshold, to detect a leak.
  • the method is implemented only if the engine is running, which is verified by the computer 10 during a preliminary step 70, for example, but not limited to, from a non-zero speed value. motor.
  • the method preferably comprises a step 80 for verifying, by the controller, that the operating context of the engine allows the implementation of a leak detection.
  • this step comprises checking the following elements:
  • the temperature of the fuel entering the pump is also above a threshold.
  • the system must have been adapted at least once since its beginning of life, the adaptation aiming to eliminate the dispersion which can appear between several flow control valves on different vehicles, and therefore to reduce the integral term of the flow controller to zero. the control valve when the system is put into service.
  • the computer determines during a step 90 whether the engine is in a stable injection period.
  • a stable injection period is advantageously characterized by a temporal stability of the quantity of fuel injected by the injectors, a temporal stability of the engine speed, and temporal stability of the fuel pressure setpoint in the supply rail.
  • the computer determines that these conditions are verified, and therefore that the engine is in a stable injection period, if:
  • the gradient of the quantity of fuel injected by the injector (s) is lower than a first threshold value
  • the fuel pressure setpoint gradient in the supply rail is less than a third threshold value.
  • the threshold values for these three gradients are determined during a preliminary calibration step 60.
  • the computer determines that the engine is in a stable injection period, it monitors during a step 100 the integral term of the controller 26 of the flow control valve 23 of the fuel injection circuit , for the duration of the injection period.
  • the conditions described above concerning steps 80 and 90 are therefore always monitored during the implementation of this step, and if one of the conditions is no longer met, monitoring 100 of the integral term of the controller 26 is deactivated. .
  • the computer detects a fuel leak in the injection circuit during a step 110.
  • the tolerance and the duration threshold are determined during the preliminary step 60 of calibrating the system, as a function of a minimum leak rate to be detected and a precision objective for the detection of the leak.
  • the precision objective corresponds to a percentage of leak detection with a flow greater than or equal to the minimum flow, and to a percentage of detection of false positives, that is to say of detection of leaks when there is no has none.
  • a low tolerance makes it possible to detect small leaks but can also generate detection errors.
  • a high duration threshold makes detection more robust in terms of reducing detection errors but decreases detection rate and leak detection speed.
  • the computer can then generate an alert during a step 120, which can be an audible or visual alert.
  • the leak detection system 1 can comprise an interface 11 such as a screen or an indicator light, which can light up or display an alert message during step 120 to attract the attention of the driver.
  • vehicle on the detected leak For example, a warning light on the instrument panel may come on and / or a message on the vehicle's central display may be displayed, indicating the detection of a leak and prompting the driver to stop as quickly as possible to have it checked. the vehicle.
  • step 120 may also include the vehicle entering a degraded mode (eg, speed capping) until the vehicle is brought to a control center.
  • a degraded mode eg, speed capping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

The invention relates to a system for detecting a fuel leak from a high-pressure fuel injection circuit of a diesel engine into the environment, the high-pressure fuel injection circuit comprising: - a pump, - at least one injector, - a rail for supplying each injector at the outlet of the pump, - a pump flow controller and - a device for controlling the pump flow controller, comprising at least one integral term, the system comprising a computer configured, during a period of stable injection into the diesel engine, in which period the pump flow controller is active: - to monitor the value of the integral term of the device for controlling the pump flow controller, and - to detect a fuel leak in the injection circuit if the value of the integral term is non-zero with a predetermined tolerance for a duration greater than a predetermined threshold.

Description

Description Description
Titre : Système de détection de carburant dans un circuit d’injection de moteur diesel Title: Fuel detection system in a diesel engine injection circuit
Domaine technique Technical area
[0001] La présente demande concerne un système de détection de fuite de carburant depuis un circuit d’injection de carburant à haute pression du moteur diesel vers l’environnement, un moteur équipé d’un tel système et un procédé de détection de fuite. [0001] The present application relates to a system for detecting fuel leaks from a high pressure fuel injection circuit of the diesel engine to the environment, an engine equipped with such a system and a method for detecting a leak.
Technique antérieure Prior art
[0002] Un moteur diesel comprend classiquement un circuit d’injection de carburant, également appelé circuit haute-pression, comprenant une pompe-haute pression adaptée pour mettre le carburant sous pression, un ou plusieurs injecteurs de carburant dans une chambre de combustion, et un rail d’alimentation des injecteurs, qui achemine le carburant depuis la sortie de la pompe haute pression jusqu’aux injecteurs. La régulation en pression du circuit d’injection est assurée par deux actuateurs, comprenant une valve de régulation du débit à l’entrée de la pompe, et une valve de régulation de pression dans le circuit haute-pression. [0002] A diesel engine conventionally comprises a fuel injection circuit, also called a high-pressure circuit, comprising a high-pressure pump adapted to pressurize the fuel, one or more fuel injectors in a combustion chamber, and an injector supply rail, which routes fuel from the outlet of the high pressure pump to the injectors. Pressure regulation of the injection circuit is provided by two actuators, comprising a flow regulating valve at the inlet of the pump, and a pressure regulating valve in the high-pressure circuit.
[0003] On connaît du document DE102013101850 un dispositif de détection de fuite dans un circuit d’injection de carburant, qui comprend un capteur de pression de carburant dans le circuit, et un circuit de détection de fuite qui analyse la forme du signal de sortie du capteur de pression de carburant dans le circuit, pour déterminer une période d’injection de carburant, et déterminer une fuite en fonction d’une variation de pression dans le circuit d’injection de carburant pendant une période d’injection, et pendant une période de temps plus longue incluant la période d’injection. [0003] Document DE102013101850 discloses a leak detection device in a fuel injection circuit, which comprises a fuel pressure sensor in the circuit, and a leak detection circuit which analyzes the shape of the output signal of the fuel pressure sensor in the circuit, to determine a fuel injection period, and to determine a leak as a function of a pressure variation in the fuel injection circuit during an injection period, and during a longer period of time including the injection period.
[0004] La détection de fuite est donc basée sur une méthode d’analyse de la pression dans le rail, et pour cela elle nécessite un capteur de pression supplémentaire pour chaque injecteur, le capteur étant disposé à l’entrée de chaque injecteur. Cette méthode n’est donc pas applicable à des systèmes dépourvus de ces capteurs supplémentaires. [0005] Il existe un besoin pour une solution de détection de fuite de carburant d’implémentation plus simple et applicable à des circuits d’injection ne comprenant pas un capteur de pression par injecteur. [0004] Leak detection is therefore based on a method of analyzing the pressure in the rail, and for this it requires an additional pressure sensor for each injector, the sensor being placed at the inlet of each injector. This method is therefore not applicable to systems without these additional sensors. [0005] There is a need for a fuel leak detection solution that is simpler to implement and applicable to injection circuits which do not include a pressure sensor per injector.
Résumé Summary
[0006] L’invention vient améliorer la situation, en proposant un système de détection de fuite de carburant depuis un circuit d’injection de carburant à haute pression de moteur diesel vers l’environnement, le circuit d’injection de carburant à haute pression comprenant : The invention improves the situation, by providing a fuel leak detection system from a high pressure diesel engine fuel injection circuit to the environment, the high pressure fuel injection circuit comprising:
- une pompe, - a pump,
- au moins un injecteur, - at least one injector,
- un rail d’alimentation de chaque injecteur en sortie de la pompe, - a supply rail for each injector at the outlet of the pump,
- un régulateur du débit de la pompe et - a pump flow regulator and
- un contrôleur du régulateur de débit de la pompe, comprenant au moins un terme intégral, le système comprenant un calculateur configuré pour, lors d’une période d’injection stable du moteur diesel où le régulateur du débit de la pompe est actif, - a pump flow regulator controller, comprising at least one integral term, the system comprising a computer configured for, during a stable injection period of the diesel engine where the pump flow regulator is active,
- surveiller la valeur du terme intégral du contrôleur du régulateur du débit de la pompe, et - monitor the value of the integral term of the pump flow regulator controller, and
- détecter une fuite de carburant dans le circuit d’injection si la valeur du terme intégral est non nulle moyennant une tolérance prédéterminée pendant une durée supérieure à un seuil prédéterminé. - detecting a fuel leak in the injection circuit if the value of the integral term is not zero with a predetermined tolerance for a period greater than a predetermined threshold.
[0007] Avantageusement, mais facultativement, le système selon l’invention comprend en outre au moins l’une des caractéristiques suivantes. Advantageously, but optionally, the system according to the invention further comprises at least one of the following features.
[0008] Dans un mode de réalisation, le contrôleur du régulateur de débit de la pompe est un contrôleur PID. [0008] In one embodiment, the controller of the pump flow regulator is a PID controller.
[0009] Dans un mode de réalisation, le calculateur est configuré pour détecter une période de régime stable du moteur diesel lorsque : In one embodiment, the computer is configured to detect a period of stable speed of the diesel engine when:
- un gradient de quantité de carburant injectée par le ou les injecteurs est inférieur à une première valeur seuil, a gradient in the quantity of fuel injected by the injector (s) is less than a first threshold value,
- un gradient de régime moteur est inférieur à une deuxième valeur seuil, et - un gradient de consigne de pression de carburant dans le rail d’alimentation est inférieur à une troisième valeur seuil. - an engine speed gradient is less than a second threshold value, and - A fuel pressure setpoint gradient in the supply rail is less than a third threshold value.
[0010] Dans un mode de réalisation, le calculateur est en outre configuré pour ne mettre en œuvre la surveillance que si la température du carburant en entrée de la pompe est supérieure à une quatrième valeur seuil, et la température d’un liquide de refroidissement du moteur diesel est supérieure à une cinquième valeur seuil. In one embodiment, the computer is further configured to implement monitoring only if the temperature of the fuel entering the pump is greater than a fourth threshold value, and the temperature of a coolant. of the diesel engine is greater than a fifth threshold value.
[0011] Dans un mode de réalisation, le circuit d’injection de carburant comprend en outre un régulateur de la pression dans le circuit d’injection de carburant, et le calculateur est en outre configuré pour ne mettre en œuvre la surveillance que lorsqu’aucune régulation de la pression par le régulateur de pression n’a lieu. In one embodiment, the fuel injection circuit further comprises a pressure regulator in the fuel injection circuit, and the computer is further configured to implement monitoring only when no pressure regulation by the pressure regulator takes place.
[0012] Dans un mode de réalisation, le calculateur est en outre configuré pour générer une alerte en cas de détection de fuite. [0012] In one embodiment, the computer is further configured to generate an alert in the event of a leak being detected.
[0013] L’invention a également pour objet un moteur diesel comprenant un circuit d’injection de carburant à haute pression de moteur diesel comprenant : [0013] The subject of the invention is also a diesel engine comprising a high pressure diesel engine fuel injection circuit comprising:
- une pompe, - a pump,
- au moins un injecteur, - at least one injector,
- un rail d’alimentation de chaque injecteur en sortie de la pompe, - a supply rail for each injector at the outlet of the pump,
- un régulateur du débit de la pompe, - a pump flow regulator,
- un contrôleur du régulateur de débit de la pompe, comprenant au moins un terme intégral, et - a pump flow regulator controller, comprising at least one integral term, and
- un système de détection de fuite selon la description qui précède. - a leak detection system according to the above description.
[0014] L’invention a également pour objet un procédé de détection de fuite de carburant dans un circuit d’injection de carburant à haute pression de moteur diesel comprenant : [0014] The subject of the invention is also a method for detecting a fuel leak in a high pressure diesel engine fuel injection circuit comprising:
- une pompe, - a pump,
- au moins un injecteur, - at least one injector,
- un rail d’alimentation de chaque injecteur en sortie de la pompe, - a supply rail for each injector at the outlet of the pump,
- un régulateur du débit de la pompe et - a pump flow regulator and
- un contrôleur du régulateur de débit de la pompe, comprenant au moins un terme intégral, le procédé étant mis en œuvre par un système selon la description qui précède et comprenant la mise en œuvre, lors d’une période d’injection stable du moteur diesel où le régulateur du débit de la pompe est actif, a controller of the pump flow regulator, comprising at least one integral term, the method being implemented by a system according to the above description and including the implementation, during a period of stable injection of the diesel engine when the pump flow regulator is active,
- d’une surveillance de la valeur du terme intégral du contrôleur du régulateur du débit de la pompe, et - monitoring the value of the integral term of the pump flow regulator controller, and
- d’une détection d’une fuite de carburant dans le circuit d’injection si la valeur du terme intégral est non nulle moyennant une tolérance prédéterminée pendant une durée supérieure à un seuil prédéterminé. - detection of a fuel leak in the injection circuit if the value of the integral term is not zero with a predetermined tolerance for a period greater than a predetermined threshold.
[0015] Dans un mode de réalisation, la tolérance et le seuil sont déterminés lors d’une étape de calibration en fonction d’un débit minimal de fuite à détecter et d’un objectif de précision de la détection lors de la mise en œuvre du procédé de détection. In one embodiment, the tolerance and the threshold are determined during a calibration step as a function of a minimum leakage rate to be detected and an objective of detection accuracy during implementation. of the detection process.
Brève description des dessins Brief description of the drawings
[0016] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :[0016] Other features, details and advantages will become apparent on reading the detailed description below, and on analyzing the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 Fig. 1
[0017] [Fig. 1] représente schématiquement un système de détection de fuite d’un circuit d’injection de carburant d’un moteur diesel. [0017] [Fig. 1] schematically shows a leak detection system in a fuel injection circuit of a diesel engine.
Fig. 2 Fig. 2
[0018] [Fig. 2] représente schématiquement les étapes d’un procédé de détection de fuite selon un mode de réalisation de l’invention. [0018] [Fig. 2] schematically shows the steps of a leak detection method according to one embodiment of the invention.
Description des modes de réalisation Description of the embodiments
[0019] Il est maintenant fait référence à la figure 1 , qui représente schématiquement un système 1 de détection de fuite vers l’environnement extérieur, à pression atmosphérique, d’un circuit d’injection de carburant d’un moteur diesel, également désigné sous la terminologie de circuit haute-pression. Reference is now made to FIG. 1, which diagrammatically represents a system 1 for detecting a leak to the external environment, at atmospheric pressure, of a fuel injection circuit of a diesel engine, also designated under the terminology of high-pressure circuit.
[0020] Le système de détection de fuite comprend au moins un calculateur 10, qui peut être un contrôleur, un microcontrôleur, processeur, microprocesseur, FPGA, ou tout autre composant électronique configuré pour la mise en œuvre du procédé de détection de fuite décrit ci-après. [0021] Le circuit d’injection de carburant 2 comprend une portion dite « haute- pression », qui comprend typiquement une pompe 20, également appelée pompe haute-pression, qui prélève du carburant depuis un réservoir R, un ou plusieurs injecteurs 21 , et un rail 22 d’alimentation des injecteurs 21 , s’étendant en sortie de la pompe 20 et adapté pour distribuer le carburant aux injecteurs. The leak detection system comprises at least one computer 10, which can be a controller, a microcontroller, processor, microprocessor, FPGA, or any other electronic component configured for the implementation of the leak detection method described above -after. The fuel injection circuit 2 comprises a so-called "high-pressure" portion, which typically comprises a pump 20, also called a high-pressure pump, which takes fuel from a tank R, one or more injectors 21, and a rail 22 for supplying the injectors 21, extending at the outlet of the pump 20 and adapted to distribute the fuel to the injectors.
[0022] Le circuit comprend également un régulateur du débit de la pompe, ci-après nommée valve 23 de régulation de débit de la pompe, qui peut être désignée par l’acronyme VCV (de l’anglais Volume Control Valve). Le circuit comprend en outre un régulateur de pression dans le circuit haute-pression, ci-après nommée valve de régulation 24, qui peut être désignée par l’acronyme PCV (de l’anglais Pressure Control Valve). La valve de régulation de pression 24 peut par exemple être disposée dans le rail d’alimentation 22 des injecteurs. Enfin, le circuit comprend un capteur de pression 25 du carburant dans le circuit haut-pression, par exemple dans le le rail d’alimentation 22. The circuit also includes a pump flow regulator, hereinafter referred to as the pump flow regulating valve 23, which may be referred to by the acronym VCV (from the English Volume Control Valve). The circuit further comprises a pressure regulator in the high-pressure circuit, hereinafter referred to as control valve 24, which may be referred to by the acronym PCV (from English Pressure Control Valve). The pressure regulating valve 24 can for example be arranged in the supply rail 22 of the injectors. Finally, the circuit includes a fuel pressure sensor 25 in the high-pressure circuit, for example in the supply rail 22.
[0023] La valve 23 de régulation de débit est contrôlée par un contrôleur 26, qui comprend au moins un terme intégral, c’est-à-dire qu’il s’agit d’un contrôleur proportionnel intégral PI ou de préférence proportionnel intégral dérivé PID. The flow control valve 23 is controlled by a controller 26, which comprises at least one integral term, that is to say that it is a proportional integral controller PI or preferably proportional integral PID derivative.
[0024] La valve 23 de régulation de débit est active lors des phases d’injection de carburant. La valve 24 de régulation de pression est quant à elle active lorsqu’aucune injection de carburant n’a lieu. The flow control valve 23 is active during the fuel injection phases. The pressure regulating valve 24 is active when no fuel injection takes place.
[0025] Le contrôleur 26 de la valve de régulation de débit 23 comprend un terme intégral égal à l’intégrale de l’erreur entre une consigne en débit et le débit réel de la pompe. La correction effectuée par le terme intégral permet d’annuler l’erreur statique en régime permanent. Par conséquent, en l’absence de fuite de carburant dans le circuit, en phase de régime permanent lors d’une injection de carburant (c’est-à-dire pendant laquelle la valve de régulation de débit 23 est active), le terme intégral doit être nul car aucune correction ne doit être apportée. On suppose dans le contexte de l’invention que la calibration et l’adaptation du contrôleur 26 a déjà eu lieu pour annuler l’erreur statique de la valve de régulation de débit 23. Au contraire, en cas de fuite, une erreur statique subsiste de sorte que le terme intégral est non nul pour pouvoir corriger cette erreur. [0026] Le calculateur 10 du système de détection de fuite est donc adapté pour surveiller la valeur du terme intégral de correction du contrôleur 26 pendant une période de régime stable du moteur, et, dans le cas où celle-ci est non nulle, moyennant une tolérance, pendant une durée supérieure à un seuil déterminé, pour détecter une fuite. The controller 26 of the flow rate regulating valve 23 comprises an integral term equal to the integral of the error between a flow rate setpoint and the actual flow rate of the pump. The correction carried out by the integral term makes it possible to cancel the static error in permanent mode. Consequently, in the absence of fuel leakage in the circuit, in the steady state phase during fuel injection (that is to say during which the flow rate regulating valve 23 is active), the term integral must be zero because no correction must be made. It is assumed in the context of the invention that the calibration and adaptation of the controller 26 has already taken place to cancel the static error of the flow rate regulating valve 23. On the contrary, in the event of a leak, a static error remains. so that the integral term is not zero to be able to correct this error. The computer 10 of the leak detection system is therefore suitable for monitoring the value of the integral correction term of the controller 26 during a period of stable engine speed, and, in the case where the latter is not zero, by means of a tolerance, for a period greater than a determined threshold, to detect a leak.
[0027] En référence à la figure 2, on va maintenant décrire le procédé de détection de fuite mis en œuvre par le système 1 . Referring to Figure 2, we will now describe the leak detection method implemented by the system 1.
[0028] Le procédé n’est mis en œuvre que si le moteur fonctionne, ce qui est vérifié par le calculateur 10 lors d’une étape préliminaire 70, par exemple, mais non limitativement, à partir d’une valeur non nulle de régime moteur. The method is implemented only if the engine is running, which is verified by the computer 10 during a preliminary step 70, for example, but not limited to, from a non-zero speed value. motor.
[0029] De plus, le procédé comprend de préférence une étape 80 de vérification, par le contrôleur, que le contexte de fonctionnement du moteur permet la mise en œuvre d’une détection de fuite. Avantageusement, cette étape comprend la vérification des éléments suivants : [0029] In addition, the method preferably comprises a step 80 for verifying, by the controller, that the operating context of the engine allows the implementation of a leak detection. Advantageously, this step comprises checking the following elements:
- la valve de régulation de débit est active, et la valve de régulation de pression est inactive, - the flow regulation valve is active, and the pressure regulation valve is inactive,
- aucune fonction d’adaptation de l’injection de carburant n’est active, - no fuel injection adaptation function is active,
- la température du liquide de refroidissement du moteur est supérieure à un seuil, et - the engine coolant temperature is above a threshold, and
- la température du carburant en entrée de la pompe est également supérieure à un seuil. - the temperature of the fuel entering the pump is also above a threshold.
- Le système doit avoir été adapté au moins une fois depuis son début de vie, l’adaptation visant à supprimer la dispersion qui peut apparaître entre plusieurs valves de régulation de débit sur différents véhicules, et donc ramener à zéro le terme intégral du contrôleur de la valve de régulation à la mise en service du système. - The system must have been adapted at least once since its beginning of life, the adaptation aiming to eliminate the dispersion which can appear between several flow control valves on different vehicles, and therefore to reduce the integral term of the flow controller to zero. the control valve when the system is put into service.
[0030] Si toutes ces conditions sont réunies, le calculateur détermine au cours d’une étape 90 si le moteur se trouve dans une période d’injection stable. If all of these conditions are met, the computer determines during a step 90 whether the engine is in a stable injection period.
[0031] Une période d’injection stable est avantageusement caractérisée par une stabilité temporelle de la quantité de carburant injectée par les injecteurs, une stabilité temporelle du régime moteur, et une stabilité temporelle de la consigne de pression du carburant dans le rail d’alimentation. A stable injection period is advantageously characterized by a temporal stability of the quantity of fuel injected by the injectors, a temporal stability of the engine speed, and temporal stability of the fuel pressure setpoint in the supply rail.
[0032] Le calculateur détermine que ces conditions sont vérifiées, et donc que le moteur se situe dans une période d’injection stable, si : [0032] The computer determines that these conditions are verified, and therefore that the engine is in a stable injection period, if:
- le gradient de quantité de carburant injectée par le ou les injecteurs est inférieur à une première valeur seuil, the gradient of the quantity of fuel injected by the injector (s) is lower than a first threshold value,
- le gradient de régime moteur est inférieur à une deuxième valeur seuil, et - the engine speed gradient is less than a second threshold value, and
- le gradient de consigne de pression de carburant dans le rail d’alimentation est inférieur à une troisième valeur seuil. - the fuel pressure setpoint gradient in the supply rail is less than a third threshold value.
[0033] Les valeurs seuil pour ces trois gradients sont déterminées au cours d’une étape préalable de calibration 60. The threshold values for these three gradients are determined during a preliminary calibration step 60.
[0034] Si le calculateur détermine que le moteur se situe dans une période d’injection stable, il surveille au cours d’une étape 100 le terme intégral du contrôleur 26 de la valve de régulation de débit 23 du circuit d’injection de carburant, pendant la durée de la période d’injection. Les conditions décrites ci-avant concernant les étapes 80 et 90 sont donc toujours surveillées lors de la mise en oeuvre de cette étape, et si l’une des conditions n’est plus remplie la surveillance 100 du terme intégral du contrôleur 26 est désactivée. . If the computer determines that the engine is in a stable injection period, it monitors during a step 100 the integral term of the controller 26 of the flow control valve 23 of the fuel injection circuit , for the duration of the injection period. The conditions described above concerning steps 80 and 90 are therefore always monitored during the implementation of this step, and if one of the conditions is no longer met, monitoring 100 of the integral term of the controller 26 is deactivated. .
[0035] Si le terme intégral du contrôleur 26 est non nul, moyennant une tolérance prédéterminée, et pendant une durée supérieure à un seuil prédéterminé, alors le calculateur détecte une fuite de carburant dans le circuit d’injection lors d’une étape 110. If the integral term of the controller 26 is non-zero, with a predetermined tolerance, and for a period greater than a predetermined threshold, then the computer detects a fuel leak in the injection circuit during a step 110.
[0036] Avantageusement, la tolérance et le seuil de durée sont déterminés lors de l’étape préliminaire 60 de calibration du système, en fonction d’un débit minimal de fuite à détecter et d’un objectif de précision pour la détection de la fuite. L’objectif de précision correspond à un pourcentage de détection de fuites d’un débit supérieur ou égal au débit minimal, et à un pourcentage de détection de faux positifs, c’est-à-dire de détection de fuite quand il n’y en a pas. En effet, une tolérance basse permet de détecter des fuites faibles mais peut aussi générer des erreurs de détection. Par ailleurs, un seuil de durée élevée rend la détection plus robuste en réduisant les erreurs de détection mais diminue le taux de détection et la vitesse de détection de fuites. Advantageously, the tolerance and the duration threshold are determined during the preliminary step 60 of calibrating the system, as a function of a minimum leak rate to be detected and a precision objective for the detection of the leak. . The precision objective corresponds to a percentage of leak detection with a flow greater than or equal to the minimum flow, and to a percentage of detection of false positives, that is to say of detection of leaks when there is no has none. Indeed, a low tolerance makes it possible to detect small leaks but can also generate detection errors. In addition, a high duration threshold makes detection more robust in terms of reducing detection errors but decreases detection rate and leak detection speed.
[0037] Dans un mode de réalisation, le calculateur peut alors générer une alerte lors d’une étape 120, qui peut être une alerte sonore ou visuelle. Par exemple, le système 1 de détection de fuite peut comprendre une interface 11 telle qu’un écran ou un voyant lumineux, qui peut s’allumer ou afficher un message d’alerte lors de l’étape 120 pour attirer l’attention du conducteur du véhicule sur la fuite détectée. Par exemple un voyant du tableau de bord peut s’allumer et/ou un message sur l’afficheur central du véhicule peut s’afficher, indiquant la détection d’une fuite et incitant le conducteur à s’arrêter au plus vite pour faire contrôler le véhicule. Dans des modes de réalisation, l’étape 120 peut également comprend l’adoption par le véhicule d’un mode dégradé (par exemple plafonnement de la vitesse) jusqu’à ce que le véhicule soit amené à un centre de contrôle. [0037] In one embodiment, the computer can then generate an alert during a step 120, which can be an audible or visual alert. For example, the leak detection system 1 can comprise an interface 11 such as a screen or an indicator light, which can light up or display an alert message during step 120 to attract the attention of the driver. vehicle on the detected leak. For example, a warning light on the instrument panel may come on and / or a message on the vehicle's central display may be displayed, indicating the detection of a leak and prompting the driver to stop as quickly as possible to have it checked. the vehicle. In embodiments, step 120 may also include the vehicle entering a degraded mode (eg, speed capping) until the vehicle is brought to a control center.

Claims

Revendications Claims
[Revendication 1] Système (1 ) de détection de fuite de carburant depuis un circuit d’injection de carburant à haute pression de moteur diesel vers l’environnement, le circuit d’injection de carburant à haute pression comprenant : [Claim 1] A system (1) for detecting fuel leaks from a diesel engine high pressure fuel injection circuit to the environment, the high pressure fuel injection circuit comprising:
- une pompe (20), - a pump (20),
- au moins un injecteur (21 ), - at least one injector (21),
- un rail d’alimentation (22) de chaque injecteur en sortie de la pompe, - a supply rail (22) for each injector at the outlet of the pump,
- un régulateur (23) du débit de la pompe et - a pump flow regulator (23) and
- un contrôleur (26) du régulateur de débit de la pompe, comprenant au moins un terme intégral, le système comprenant un calculateur (10) configuré pour, lors d’une période d’injection stable du moteur diesel où le régulateur du débit de la pompe est actif,- a controller (26) of the pump flow regulator, comprising at least one integral term, the system comprising a computer (10) configured for, during a period of stable injection of the diesel engine where the flow regulator of the pump is active,
- surveiller (100) la valeur du terme intégral du contrôleur du régulateur du débit de la pompe, et - monitor (100) the value of the integral term of the pump flow regulator controller, and
- détecter (110) une fuite de carburant dans le circuit d’injection si la valeur du terme intégral est non nulle moyennant une tolérance prédéterminée pendant une durée supérieure à un seuil prédéterminé. - detecting (110) a fuel leak in the injection circuit if the value of the integral term is not zero with a predetermined tolerance for a period greater than a predetermined threshold.
[Revendication 2] Système (1 ) de détection de fuite selon la revendication 1 , dans lequel le contrôleur (26) du régulateur de débit de la pompe est un contrôleur PID. [Claim 2] A leak detection system (1) according to claim 1, wherein the controller (26) of the pump flow regulator is a PID controller.
[Revendication 3] Système (1 ) de détection de fuite selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le calculateur (10) est configuré pour détecter une période de régime stable du moteur diesel lorsque : [Claim 3] A leak detection system (1) according to claim 1 or 2, wherein the computer (10) is configured to detect a steady state period of the diesel engine when:
- un gradient de quantité de carburant injectée par le ou les injecteurs est inférieur à une première valeur seuil, a gradient in the quantity of fuel injected by the injector (s) is less than a first threshold value,
- un gradient de régime moteur est inférieur à une deuxième valeur seuil, et- an engine speed gradient is less than a second threshold value, and
- un gradient de consigne de pression de carburant dans le rail d’alimentation est inférieur à une troisième valeur seuil. - a fuel pressure setpoint gradient in the supply rail is less than a third threshold value.
[Revendication 4] Système de détection de fuite selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le calculateur est en outre configuré pour ne mettre en œuvre la surveillance (100) que si la température du carburant en entrée de la pompe est supérieure à une quatrième valeur seuil, et la température d’un liquide de refroidissement du moteur diesel est supérieure à une cinquième valeur seuil. [Claim 4] A leak detection system according to any one of claims 1 to 3, wherein the computer is further configured to implement monitoring (100) only if the temperature of the fuel entering the pump is greater than a fourth threshold value, and the temperature of a diesel engine coolant is greater than a fifth threshold value.
[Revendication 5] Système de détection de fuite selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit d’injection de carburant comprend en outre un régulateur (24) de la pression dans le circuit d’injection de carburant, et le calculateur (10) est en outre configuré pour ne mettre en œuvre la surveillance que lorsqu’aucune régulation de la pression par le régulateur de pression n’a lieu. [Claim 5] A leak detection system according to any preceding claim, wherein the fuel injection circuit further comprises a regulator (24) for the pressure in the fuel injection circuit, and the computer. (10) is further configured to implement monitoring only when no pressure regulation by the pressure regulator is taking place.
[Revendication 6] Système de détection de fuite selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (10) est en outre configuré pour générer (120) une alerte en cas de détection de fuite. [Claim 6] A leak detection system according to any preceding claim, wherein the computer (10) is further configured to generate (120) an alert upon detection of a leak.
[Revendication 7] Moteur diesel comprenant un circuit d’injection de carburant à haute pression de moteur diesel comprenant : [Claim 7] A diesel engine comprising a diesel engine high pressure fuel injection circuit comprising:
- une pompe (20), - a pump (20),
- au moins un injecteur (21 ), - at least one injector (21),
- un rail d’alimentation (22) de chaque injecteur en sortie de la pompe, - a supply rail (22) for each injector at the outlet of the pump,
- un régulateur (23) du débit de la pompe, - a pump flow regulator (23),
- un contrôleur (26) du régulateur de débit de la pompe, comprenant au moins un terme intégral, et - a controller (26) of the pump flow regulator, comprising at least one integral term, and
- un système (1 ) de détection de fuite selon l’une quelconque des revendications précédentes. - a leak detection system (1) according to any one of the preceding claims.
[Revendication 8] Procédé de détection de fuite de carburant dans un circuit d’injection de carburant à haute pression de moteur diesel comprenant : [Claim 8] A method of detecting a fuel leak in a diesel engine high pressure fuel injection circuit comprising:
- une pompe (20), - a pump (20),
- au moins un injecteur (21 ), - at least one injector (21),
- un rail d’alimentation (22) de chaque injecteur en sortie de la pompe, - a supply rail (22) for each injector at the outlet of the pump,
- un régulateur (23) du débit de la pompe et - a pump flow regulator (23) and
- un contrôleur (26) du régulateur de débit de la pompe, comprenant au moins un terme intégral, le procédé étant mis en œuvre par un système (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 et comprenant la mise en œuvre, lors d’une période d’injection stable du moteur diesel où le régulateur du débit de la pompe est actif, - a controller (26) of the pump flow regulator, comprising at least one integral term, the method being implemented by a system (1) according to any one of claims 1 to 6 and comprising the implementation, during a period of stable injection of the diesel engine when the pump flow regulator is active,
- d’une surveillance (100) de la valeur du terme intégral du contrôleur du régulateur du débit de la pompe, et - monitoring (100) of the value of the integral term of the regulator controller the pump flow rate, and
- d’une détection (110) d’une fuite de carburant dans le circuit d’injection si la valeur du terme intégral est non nulle moyennant une tolérance prédéterminée pendant une durée supérieure à un seuil prédéterminé. [Revendication 9] Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la tolérance et le seuil sont déterminés lors d’une étape de calibration (60) en fonction d’un débit minimal de fuite à détecter et d’un objectif de précision de la détection lors de la mise en oeuvre du procédé de détection. - detection (110) of a fuel leak in the injection circuit if the value of the integral term is not zero with a predetermined tolerance for a period greater than a predetermined threshold. [Claim 9] Method according to the preceding claim, in which the tolerance and the threshold are determined during a calibration step (60) as a function of a minimum leak rate to be detected and an objective of detection precision. during the implementation of the detection method.
PCT/EP2021/051921 2020-01-30 2021-01-28 System for detecting fuel in an injection circuit of a diesel engine WO2021151977A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2000911 2020-01-30
FR2000911A FR3106857B1 (en) 2020-01-30 2020-01-30 Fuel detection system in a diesel engine injection circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021151977A1 true WO2021151977A1 (en) 2021-08-05

Family

ID=70008949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/051921 WO2021151977A1 (en) 2020-01-30 2021-01-28 System for detecting fuel in an injection circuit of a diesel engine

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3106857B1 (en)
WO (1) WO2021151977A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017130977A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Internal combustion engine with four cylinders and method for operating such an internal combustion engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008000513A1 (en) * 2007-03-05 2008-10-09 Denso Corp., Kariya-shi Fuel injection pressure control device for compensating individual fluctuations of the control pressure characteristic
JP2010216370A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Denso Corp Fuel supply control device
EP2295774A1 (en) * 2009-08-18 2011-03-16 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Control method for a common rail fuel pump and apparatus for performing the same
DE102013101850A1 (en) 2012-02-28 2013-08-29 Denso Corporation Fuel leakage detecting device for detecting leakage of fuel in fuel injection system, has fuel pressure sensor, which measures fuel pressure in fuel path, which extends from fuel tank to spraying hole of fuel injector
US20150106040A1 (en) * 2013-10-16 2015-04-16 Caterpillar Inc. Diagnosing fault in common rail fuel system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008000513A1 (en) * 2007-03-05 2008-10-09 Denso Corp., Kariya-shi Fuel injection pressure control device for compensating individual fluctuations of the control pressure characteristic
JP2010216370A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Denso Corp Fuel supply control device
EP2295774A1 (en) * 2009-08-18 2011-03-16 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Control method for a common rail fuel pump and apparatus for performing the same
DE102013101850A1 (en) 2012-02-28 2013-08-29 Denso Corporation Fuel leakage detecting device for detecting leakage of fuel in fuel injection system, has fuel pressure sensor, which measures fuel pressure in fuel path, which extends from fuel tank to spraying hole of fuel injector
US20150106040A1 (en) * 2013-10-16 2015-04-16 Caterpillar Inc. Diagnosing fault in common rail fuel system

Also Published As

Publication number Publication date
FR3106857B1 (en) 2023-03-03
FR3106857A1 (en) 2021-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5715786A (en) Device for detecting leakage in a fuel supply
KR100413559B1 (en) Detection device for detecting leakage in a fuel supply system
US6012438A (en) System for checking a pressure sensor of a fuel supply system for an internal combustion engine
US7240479B1 (en) Abnormality diagnosis apparatus for internal combustion engine
FR2728941A1 (en) SELF-DIAGNOSTIC APPARATUS IN THE AIR-FUEL RATIO CONTROL SYSTEM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US20020035866A1 (en) Method and arrangement for sensor diagnosis
JP4313901B2 (en) Method and apparatus for monitoring fuel metering system
JPH11506813A (en) Method and apparatus for monitoring fuel metering device for internal combustion engine
FR2850432A1 (en) METHOD OF OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
WO2021151977A1 (en) System for detecting fuel in an injection circuit of a diesel engine
EP1186775B1 (en) Method for detecting leakage in a fuel rail
US6223732B1 (en) Evaporated fuel treatment apparatus for internal combustion engine
KR101519181B1 (en) Method for determining an over-pressure in a fuel storage means of an injection system of an internal combustion engine
JPH09170518A (en) Method and equipment for discriminating leakage of fuel supply system in internal combustion engine with high-pressure fuel injection device
US20090064767A1 (en) Method for ascertaining an ethanol content of a fuel
FR2747428A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
EP1929136B1 (en) System for regenerating a catalytic particulate filter located in a diesel engine exhaust line
US20030019482A1 (en) Evaporative emission control system
US20020193936A1 (en) Failure diagnostic system of evaporated fuel processing system
US20030037599A1 (en) Method and arrangement for monitoring the emissions during operation of a supply vessel for supplying a volatile medium including a fuel supply tank of a motor vehicle
JPS58101244A (en) Abnormality detecting method and treating method of suction tube pressure signal
KR100335941B1 (en) A device for warning supplying fuel error and method warning that
US6947832B2 (en) Error integrator for closed-loop fault detection in an engine control system
CN113550845A (en) Fuel supply system for vehicle and leak detection method thereof
KR100507100B1 (en) Oxygen sensor diagnosis control method

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21703349

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21703349

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1