MODULE D'INJECTION MULTI-POINTS POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE

Description

[0001] L'invention concerne les dispositifs d'injection multi-points à commande électronique pour moteur à combustion interne et plus particulièrement un module d'injection appartenant à un tel dispositif et comprenant une rampe destinée à être reliée à une pompe d'alimentation et plusieurs injecteurs reliés à la rampe et munis chacun de moyens à commande électrique d'ouverture et de fermeture.

[0002] Les injecteurs sont fabriqués pour répondre à une caractéristique nominale que l'on souhaite linéaire. La figure 1 montre en trait épais une caractéristique nominale que l'on peut considérer comme représentative. La quantité injectée, à différence de pression constante entre l'alimentation et la chambre de combustion, est une fonction sensiblement linéaire du temps d'ouverture. Dans la pratique, les tolérances de fabrication provoquent des dispersions, notamment pour les durées d'injection brèves. La courbe en trait fin sur la figure 1 montre un exemple de caractéristique réelle. Pour être acceptables, les injecteurs doivent avoir une caractéristique dont l'écart par rapport à la caractéristique de consigne ne dépasse pas un pourcentage déterminé, par exemple +/- 5%. Pour remplir cette condition, chaque injecteur fabriqué est soumis à des essais au banc et on recherche, par tâtonnements, la précontrainte du ressort de fermeture qui permet de se rapprocher au mieux de la caractéristique de consigne. Il s'agit d'opérations longues qui ne permettent au surplus que de compenser des écarts limités, puisqu'on agit de façon globale sur la caractéristique.

[0003] On connaît déjà (JP 07 238857 A) des injecteurs raccordables à une rampe d'injection et munis chacun d'une mémoire non volatile contenant les caractéristiques de l'injecteur et susceptible d'être reliée individuellement à un organe de commande des injecteurs.

[0004] La présence invention vise à fournir un module d'injection constituant un ensemble remplaçable aisement en bloc et permettant de tolérer des dispersions relativement importantes des caractéristiques des injecteurs.

[0005] Dans ce but, l'invention propose notamment un module d'injection suivant la revendication 1. D'autres caractéristiques sont données dans les autres revendications.

[0006] La fonction à mémoriser est déterminée de façon automatique, par relevé des quantités injectées pour un nombre donné de durées d'ouverture déterminées réparties sur la dynamique de fonctionnement. Cette fonction peut ensuite être mémorisée sous forme d'un polynôme de degré suffisant ou sous forme cartographique.

[0007] A l'heure actuelle, l'injection de carburant dans une chambre s'effectue sous une pression différentielle qui varie en fonction des paramètres de fonctionnement du moteur. Il peut être tenu compte de cette situation en utilisant un modèle cartographique à deux entrées (durée d'injection et pression différentielle) ou en utilisant un polynôme à deux variables. Etant donné que le calibrage peut s'effectuer de façon automatique, les seules opérations manuelles étant la mise en place de l'injecteur et son retrait, il est possible d'accepter un nombre de points de mesure très important, avec des durées d'injection pouvant varier dans une plage très large, par exemple de 0,15 ms jusqu'à 10 ms. La variable principale étant la durée d'injection, il suffira d'effectuer des essais pour 2 ou 3 pressions différentielles différentes, sur un banc d'essai automatique.

[0008] Le modèle mémorisé doit accompagner l'injecteur et être pris en compte dans sa commande par l'organe de calcul. Dans un mode avantageux de réalisation, le modèle est mémorisé dans un module complet comprenant la rampe d'injection et les injecteurs qui lui sont fixés de façon permanente, par exemple dans une mémoire morte. Le module peut alors être muni d'un connecteur de liaison avec l'organe de calcul et avec l'amplificateur de puissance qui est commandé par cet organe de calcul et ouvre les injecteurs. Le connecteur est muni d'un contact ou de contacts permettant de recopier des modèles représentatifs de la correction par rapport à la caractéristique nominale, en vue de la recopie dans l'organe de calcul. Ce dernier peut alors être programmé pour prendre en compte les corrections sur chaque durée d'actionnement nominal, pour tenir compte de la caractéristique réelle de chaque injecteur.

[0009] Le module comportera généralement aussi un capteur de pression fournissant un signal électrique de sortie représentatif de la pression d'injection qui règne dans la rampe. L'organe de calcul est relié à ce capteur et également à un capteur donnant la pression à l'admission des chambres de combustion, représentative de la pression qui règne dans ces chambres lors de l'injection. L'organe de calcul peut alors tenir compte non seulement du modèle représentatif de la caractéristique réelle en fonction de la durée d'injection nominale, mais aussi les corrections à apporter en fonction de la pression différentielle d'injection. Les capteurs de pression seront généralement des capteurs piezo-résistifs, qui ont la robustesse requise pour avoir une longue durée de vie dans les conditions de fonctionnement d'un moteur à combustion interne. Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels :

la figure 1, déjà mentionnée, montre un exemple de variation de la quantité de carburant injecté en fonction de la durée d'injection

la figure 2, montre un exemple de correction Δt à effectuer sur la durée d'injection en fonction du temps d'injection, pour plusieurs pressions différentielles p ;

la figure 3 est une vue en perspective d'un module permettant de mettre en oeuvre l'invention ; et

la figure 4 est un synoptique montrant des composants matériels et logiciels qui interviennent dans la mise en oeuvre.

[0010] Comme on l'a indiqué plus haut, plusieurs fonctions de calibration peuvent être déterminées de façon automatique sur un banc, pour plusieurs valeurs différentes de la pression différentielle p. La figure 2 montre trois fonctions correspondant à trois valeurs différentes de la pression différentielle. Ces fonctions de calibration peuvent être mémorisées sous forme numérique de plusieurs façons différentes. Une première solution consiste à échantillonner chacune des courbes, éventuellement après un lissage, et à mémoriser les points échantillonnés pour chacune des trois pressions différentielles. On obtient ainsi une mémoire cartographique. Elle pourra être utilisée soit en apportant une correction correspondant au point le plus proche mémorisé, soit par interpolation bilinéaire. La complexité de cette dernière solution la rendant toutefois peu attractive du fait que les corrections effectuées sont toujours relativement faibles. Les courbes peuvent également être mémorisées sous forme d'un polynôme à deux variables, qui donne une meilleure continuité qu'une mémoire cartographique, ou de plusieurs polynômes fonction du temps correspondant à plusieurs pressions différentielles.

[0011] Quelle que soit la fonction, elle est mémorisée dans une mémoire qui va accompagner un module d'injection. Le module montré schématiquement en figure 3 comporte une rampe d'injection 10 à laquelle sont reliés quatre injecteurs 12 à commande électrique. La rampe est munie d'un raccord 14 d'amenée de carburant, relié à une pompe à haute pression, éventuellement par un régulateur. Chaque injecteur est muni d'un connecteur électrique 16 de raccordement à des conducteurs contenus dans une réglette 18 munie d'un connecteur électrique terminal 20.

[0012] Le module comporte une mémoire non volatile dans laquelle est chargée la fonction de calibration. En général cette mémoire ne sera accessible qu'en lecture à partir d'un contact du connecteur 20. Toutefois il est possible de prévoir une mémoire susceptible d'être réécrite en vue d'une recalibration après une utilisation du module. Le contenu de la mémoire du module est prévu pour être transféré dans la mémoire d'un calculateur de commande moteur en fin de ligne d'intégration du véhicule. Dans une variante de réalisation, le module peut être simplement accompagné d'une mémoire dont le contenu est transféré dans le calculateur en fin de ligne d'intégration.

[0013] Si la fonction de calibration tient compte de la pression différentielle, le module est complété par un capteur de pression, par exemple piézo-électrique, qui peut être relié à un embout 22. Un second capteur (non représenté) est alors prévu pour déterminer la pression dans les chambres de combustion.

[0014] Les composants essentiels qui interviennent dans la mise en oeuvre de l'invention sont indiqués en figure 4. Les fonctions dans le cadre en traits mixte s24 seront généralement remplies par le calculateur de commande moteur, dans lequel est transférée la fonction mémorisée dans la mémoire 26 qui accompagne le module. Le calculateur 24 peut être regardé comme ayant un bloc 27 de gestion de l'alimentation en combustible du moteur, qui reçoit les paramètres de fonctionnement, tels que la position α de la pédale d'accélérateur, la vitesse N, la température θ, etc... A partir de ces éléments, le bloc 27 peut notamment élaborer une pression de consigne P0 du carburant (flèche en tirets sur la fig. 4). Toutefois cette pression de consigne P0 peut aussi bien être élaborée par un élément distinct 28, en fonction par exemple de la pression dans les chambres de combustion au début de l'échappement. La pression dans la rampe 10 est mesurée par un capteur 30. Un terme d'erreur est élaboré dans un additionneur 32 et fourni à un régulateur 34 alimentant la rampe 12.

[0015] Le bloc 27 fournit une consigne q de quantité à injecter à un bloc de correction 28 dans lequel est chargée la fonction de calibrage qui peut être la loi réelle de variafonction de calibrage qui peut être la loi réelle de variation q(t) ou l'ensemble de la loi nominale q = At (t étant une constante) et de la loi de correction Δt (t). Le bloc 28 représenté reçoit un signal de sortie du capteur 30 sur une entrée 34. La correction en fonction de la pression peut être effectuée dans ce bloc ou dans un bloc supplémentaire 36 qui reçoit la sortie d'un capteur de pression dans les chambres de combustion. La pression dans la rampe peut être appliquée sur une entrée 38 dans le cas où les corrections en fonction de la durée et en fonction de la pression différentielle sont effectuées en cascade.

[0016] Le signal de durée corrigé est appliqué à un circuit de puissance 40 de commande des injecteurs 12.

Revendications

1. Module d'injection pour dispositif d'injection multi-points à commande électronique pour moteur à combustion interne, comprenant une rampe (10) destinée à être reliée à une pompe d'alimentation et plusieurs injecteurs (12) reliés à la rampe et munis chacun de moyens à commande électrique d'ouverture et de fermeture, comprenant une mémoire unique (26) contenant une fonction de calibration de chacun des injecteurs (12) et fournissant les fonctions sous une forme utilisable par un organe de calcul (24) commandant la durée de commande électrique d'ouverture des injecteurs.

2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite fonction est mémorisée sous forme d'un polynôme ou sous forme cartographique.

3. Module selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite fonction est une fonction de la durée d'injection seule.

4. Module selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite fonction dépend de la durée d'injection et de la différence de pression entre la rampe et les chambres de combustion du moteur.

5. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le module comporte un capteur de pression (30) fournissant un signal électrique de sortie représentatif de la pression d'injection dans la rampe, relié à l'organe de calcul.

6. Module selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la mémoire est non volatile (26) et connectable à l'organe de calcul par des moyens de recopie.

7. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en. ce qu'il comprend de plus un connecteur électrique (20) de liaison avec un calculateur et avec un circuit de puissance (40).

Ansprüche

1. Einspritzmodul für elektronisch gesteuerte Einzeleinspritzungen von Verbrennungsmotoren mit einem Kraftstoffverteilerstück (10), das an eine Speisepumpe angeschlossen wird, und mehreren Einspritzdüsen (12), die an das Kraftstoffverteilerstück angeschlossen und jeweils mit elektrisch betätigten Mitteln für das Öffnen und Schließen ausgestattet sind, mit einem Einzelspeicher (26), der eine Kalibrierfunktion für jede der Einspritzdüsen (12) enthält und der die Funktionen in einer Form liefert, die für ein Rechenorgan (24) nutzbar ist, das die Dauer der elektrischen Betätigung der Öffnung der Einspritzdüsen steuert.

2. Modul gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Funktion in Form eines Polynoms oder in kartographischer Form gespeichert wird.

3. Modul gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Funktion allein von der Dauer der Einspritzung abhängig ist.

4. Modul gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Funktion von der Dauer der Einspritzung und von der Druckdifferenz zwischen dem Kraftstoffverteilerstück und den Verbrennungskammem des Motors abhängig ist.

5. Modul gemäß irgendeinem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul einen Druckmessfühler (30) beinhaltet, der ein elektrisches Ausgangssignal liefert, das für den Einspritzdruck im Kraftstoffverteilerstück repräsentativ ist und der an das Rechenorgan angeschlossen ist.

6. Modul gemäß irgendeinem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (26) ein nichtflüchtiger Speicher ist und anhand von Transfervorrichtungen an das Rechenorgan angeschlossen werden kann.

7. Modul gemäß irgendeinem der voranstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es darüber hinaus einen elektrischen Steckverbinder (20) für den Anschluss an einen Rechner und an einen Leistungsschaltkreis (40) beinhaltet.

Claims

1. An injection module for an electronically controlled multipoint injection device for an internal combustion engine, comprising:

a rail (10) arranged to be connected to a supply pump and,

a plurality of injectors (12) connected to the rail and each provided with electrical means for controlling opening and closing comprising a single memory (26) containing a calibration function of each of the injectors (12) and supplying the functions in a form suitable for use by a computing unit (24) controlling an electrical signal determining a duration of opening of said injectors.

2. A module according to claim 1, wherein said function is stored in polynomial or map form.

3. A module according to claim for claim 2, wherein said calibration function is a function of the duration of injection only.

4. A module according to claim 1 or claim 2, wherein said calibration function depends on the duration of injection and a pressure differential between the rail and the engine combustion chambers.

5. A module according to anyone of claims 1 to 4, wherein said module includes a pressure sensor (30) arranged to supply an electric output signal representative of the injection pressure in the rail, and connected to the computing unit.

6. A module according to anyone of claims 1 to 5, wherein said memory is non-volatile and can be connected to the computing unit by copying means.

7. A module according to anyone of the preceding claims further comprising an electric linking connector (20) with a calculator and a power circuit (40).

Dessins