WO2012156015A1 - Procede de determination de la quantite de carburant sortant d'un injecteur - Google Patents

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WO2012156015A1
WO2012156015A1 PCT/EP2012/001650 EP2012001650W WO2012156015A1 WO 2012156015 A1 WO2012156015 A1 WO 2012156015A1 EP 2012001650 W EP2012001650 W EP 2012001650W WO 2012156015 A1 WO2012156015 A1 WO 2012156015A1
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cylinder
fuel
injection
pressure
pilot
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PCT/EP2012/001650
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Michael LEBLON
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Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method for determining the amount of fuel leaving an injector of a direct injection diesel engine and supplying a cylinder of an internal combustion chamber of said engine.
  • the invention relates more particularly to so-called "common injection rail" engines.
  • the injection of fuel into the cylinder is conventionally carried out in two stages.
  • a first, low amount of fuel is injected one or more times before the top dead center (or TDC) of the piston associated with the cylinder, and then a second larger amount of fuel after the top dead center.
  • the injection of said first quantity of fuel commonly called pilot injection, serves to prepare the combustion of the second quantity of fuel delivered by the next injection, called the main injection.
  • This two-stage injection is intended in particular to reduce the operating noise, the unburned gas emissions and the fuel consumption of the engine.
  • the manufacturer network has only limited means to verify the proper operation of the injectors.
  • the injectors are then usually sent for analysis to the manufacturer of injectors.
  • a technician of the manufacturer network dismantles the injectors and transmits them to its component return center which itself transmits them to the manufacturer of injectors for analysis.
  • the analysis is then carried out in the laboratory with high-tech equipment that specifically measures the minute amounts of fuel injected. This process of transmission and analysis can take several weeks. So that the vehicle is not immobilized throughout this period, it is expected that after disassembly of the injectors to be analyzed, they are replaced by new injectors without waiting for the results of analysis.
  • each injector is generally cleaned, for example by ultrasound, in order to remove the agents (soot %) likely to contaminate the laboratory flow meters used to measure the quantities of fuel coming out of the injector.
  • the injector is also sometimes disassembled in order to carry out more complete investigations. The results obtained are therefore the analysis results of the injector after cleaning and / or disassembly.
  • one of the aims of the invention is to propose a non-intrusive method for diagnosing the functionality of an injector by determining the quantity of fuel leaving the injector of a direct injection diesel engine that is simple to put into operation. implemented in the manufacturer's network, which is reliable and does not require disassembly of said injector.
  • Document EP 1 862 659 is known which teaches in particular a method and a device for determining the pilot injection flow rate from the integration, on an angular window of the crankshaft corresponding to the pilot injection, of the instantaneous amount of heat. released in the combustion chamber, obtained from a pressure measurement in the pilot injection range.
  • Such a method requires large means of calculation and memory.
  • the invention aims to overcome these disadvantages.
  • the invention relates to a non-intrusive method for determining the quantity of fuel exiting an injector of a common rail direct injection diesel engine, said quantity of fuel supplying a cylinder of said engine in which an engine moves. piston, the fuel injection being performed by a pilot injection during which a first quantity of fuel is injected into the combustion chamber followed by a main injection during which a second quantity of fuel, greater than the first amount of fuel, is injected into the combustion chamber.
  • the method is remarkable in that it comprises the following steps: a) operate the engine at idle,
  • the quantity of fuel injected during the pilot and / or main injection is determined from measurements of pressure in the cylinder when the engine is operating at an idle speed. Indeed, at this engine speed, the maximum pressure inside the cylinder, which is usually between the pilot injection and the main injection, depends directly on the amount of fuel injected during the pilot injection. It is thus possible to determine the quantity of fuel leaving the injector during the pilot injection. Furthermore, the amount of fuel injected during the main injection and the amount of fuel injected during the pilot injection being strongly bound by a predetermined correlation relationship, it can be deduced the amount of fuel injected during the main injection.
  • the method according to the invention consists in determining the quantity of fuel injected into the cylinder during the main injection from the quantity of fuel injected into the cylinder during the pilot injection, by means of a predetermined correlation relation linking said main quantity and said pilot quantity.
  • the pressure being generally maximum near the top dead center of the piston, the maximum pressure is determined by measuring the pressure in the cylinder when the piston is at its top dead point.
  • the maximum pressure is determined by performing a plurality of pressure measurements in the cylinder between the pilot injection and the main injection and then selecting the pressure measurement having the highest value.
  • the pressure measurements are preferably carried out during a measurement interval encompassing the moment corresponding to the top dead center of the piston and present between the moment of the pilot injection and the instant of the injection. main.
  • the measurement interval is centered on the moment corresponding to the top dead center of the piston.
  • the pressure measurements are performed by a pressure sensor cylinder mounted on the cylinder head. If the cylinder does not have a pressure sensor, it can be provided to install one instead of a glow plug.
  • the method of the invention comprises, prior to step a), a dismounting step of the glow plug and a step of mounting the pressure sensor in place of said glow plug.
  • the method of the invention can therefore be implemented on non-equipped vehicles at the origin of pressure sensors in the combustion chamber.
  • the invention also relates to a method for diagnosing an injector of a direct injection diesel engine, comprising the following steps:
  • FIG. 3 a diagram illustrating the relationship between the quantity of fuel delivered by the pilot injection and the maximum pressure in the cylinder when the engine is operating at idle speed;
  • FIG. 4 a diagram of a cylinder equipped with a pressure sensor for carrying out the method of the invention
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the correlation between the quantity of fuel determined for the pilot injection and the quantity of fuel delivered by the main injection.
  • the pressure and heat in the cylinder change during the movement of the piston in the combustion chamber.
  • the pilot injection is operated before the top dead center of the piston, said top dead center (TDC) corresponding to a crankshaft angle equal to 0 °. It is for example made between the angular positions - 15 ° and - 12 ° of the crankshaft, as shown in Figures 1 and 2 by the leftmost hatched area.
  • the main injection is carried out after the TDC, for example between the angular positions 6 ° and 9 ° of the crankshaft, as illustrated in Figures 1 and 2 by the rightmost hatched area.
  • the pressure inside the cylinder increases as the piston approaches the top dead center. It increases substantially linearly until the fuel injection of the pilot injection. This combustion occurs approximately between the angular positions - 9 ° and - 5 ° of the crankshaft. At the moment of this combustion, the heat released in the cylinder increases sharply. This release of heat is then accompanied by an increase in the pressure inside the cylinder. As can be seen in these figures, these increases in heat and pressure depend on the amount of fuel delivered during the pilot injection, called the pilot amount in the following description.
  • FIG. 1 represents nine pressure curves, referenced P1 to P9
  • FIG. 2 represents nine unobstructed heat curves, referenced C1 to C9, each of these curves corresponding to a given pilot quantity.
  • the following table shows the pilot quantities associated with each of these curves:
  • the maximum pressure of the curve Pn is greater than that of the curve Pn-1, n being between 2 and 9 in this case.
  • the pressure increases until the piston reaches its top dead center. It then decreases until the combustion of the fuel of the main injection then increases again during the combustion of the fuel of the main injection and finally decreases along with the time that the piston descends into the cylinder.
  • the pilot quantity is directly related to the maximum pressure inside the cylinder when the engine is idling.
  • Figure 3 illustrates the relationship between the pilot amount and the maximum pressure in the cylinder.
  • the pilot quantity (range ordinate) is expressed in milligrams per stroke (or milligram per cycle), a stroke (or cycle) corresponding to two engine revolutions, and the maximum pressure (range on the abscissa) is expressed in bars.
  • the maximum pressure (range on the abscissa) is expressed in bars.
  • a measurement of the maximum pressure therefore makes it possible to deduce a pilot quantity.
  • the maximum pressure is not always present at top dead center, it is advantageous to carry out a plurality of pressure measurements preferably over a measurement time interval encompassing the moment when the piston reaches its top dead center and the highest measurement to obtain maximum pressure.
  • This measurement time interval is conventionally located between the time of the pilot injection and the time of the main injection and is for example centered on the top dead center of the piston.
  • the pressure measurements are performed by a pressure sensor mounted on the cylinder head. If the engine does not have a sensor to measure the cylinder pressure, one can be mounted instead of the cylinder glow plug.
  • This sensor is for example a high temperature piezoelectric pressure sensor.
  • FIG. 4 schematically illustrates a cylinder 1 of an internal combustion diesel engine of the direct injection type.
  • This cylinder is equipped with a fuel injector 2 opening on the inner wall of the cylinder.
  • a control circuit 3, comprising a motor computer, is provided to control the opening times of the injector 2 during the pilot injection and the main injection.
  • a piston 4 is able to move inside the cylinder 1.
  • the cylinder 1 is also equipped with a pressure sensor 5 opening on the inner wall of the cylinder 1 to measure the cylinder pressure.
  • This sensor is connected to a unit 6 for determining the pilot and / or main quantity from pressure measurements coming from the sensor 5.
  • the unit 6 can be coupled to the control circuit 3 to synchronize on the injections.
  • the unit 6 recovers one or more cylinder pressure measurements and determines the maximum pressure and then determines the pilot quantity and / or the main quantity by using, for example, tables of correspondence associating with each maximum pressure value a pilot quantity and / or a principal amount given. These correspondence tables are prerecorded in unit 6 after having been previously predefined by the manufacturer of injectors.
  • FIG. 5 illustrates the correlation that can exist between the pilot quantity (on the abscissa) and the principal quantity (on the ordinate) for a given injector.
  • the correlation is an affine function.
  • the main quantity can then be determined by a simple calculation from the pilot quantity or by a correspondence table from the maximum pressure.
  • the unit 6 can be integrated directly into the vehicle computer, integrated into a computer or integrated into the manufacturer's control tools.
  • the manufacturer network does not need to disassemble the injector 2. In practice, it replaces the glow plug by the cylinder pressure sensor and connects, if necessary, the latter to the unit 6. It starts the engine then running at idle. The pilot and / or master quantity is displayed on a screen of Unit 6 or on a computer or control tool provided by the manufacturer.
  • the unit 6 also provides a diagnosis of the injector 2 indicating whether it is consistent with a measurement made at the end of the production line.
  • the manufacturer of injectors typically carries, at the end of the production line, several pressure-flow measurements, called reference points, on each of the injectors, these measurements being carried out with particular measuring tools. These reference points are intended to characterize the injector. However, they are not measured in a cylinder and can therefore not be compared directly to the fuel quantity determined as indicated above.
  • the pilot quantity determined is converted into an amount corresponding to the quantity of fuel that would be delivered by the injector with conditions similar to those of one of these reference points. This conversion can be performed by calculation or by a predefined correspondence table. This quantity is then compared to the quantity of the pre-recorded reference point at the end of the production line, to determine if the injector has drifted and / or if it is still in the range of variation defined by the manufacturer at the end of the chain.
  • the unit 6 displays on its screen the difference between the converted quantity and the pre-recorded quantity and advantageously indicates whether the injector 2 still complies with the manufacturer's requirements.
  • the quantity of fuel from the pre-recorded reference point at the end of the production line is obtained, for example, by a code engraved on the injector 2.
  • a quantity at the end of the production line is associated with this code in a database stored at the end of the production line. unit 6 or accessible by it.
  • the technician enters on the control tool the code engraved on the injector 2 to identify the injector to be analyzed.

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Abstract

Procédé de détermination de la quantité de carburant sortant d'un injecteur d'un moteur Diesel à injection directe, ladite quantité de carburant alimentant un cylindre dudit moteur dans lequel se déplace un piston, l'injection de carburant étant réalisée par une injection pilote pendant laquelle une première quantité de carburant est injectée dans le cylindre suivie d'une injection principale pendant laquelle une deuxième quantité de carburant, supérieure à la première quantité de carburant, est injectée dans le cylindre, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : a) faire fonctionner le moteur au ralenti, b) déterminer la pression maximale dans le cylindre, et c) déterminer, à partir de ladite pression maximale, la quantité de carburant injectée dans le cylindre pendant l'injection pilote, au moyen d'une relation biunivoque prédéfinie, au régime de ralenti, entre une valeur de pression maximale dans le cylindre et une quantité de carburant injectée dans le cylindre pendant l'injection pilote.

Description

Procédé de détermination de la quantité de carburant sortant d'un injecteur
La présente invention concerne un procédé de détermination de la quantité de carburant sortant d'un injecteur d'un moteur Diesel à injection directe et alimentant un cylindre d'une chambre de combustion interne dudit moteur. L'invention concerne plus particulièrement les moteurs dits « à rampe d'injection commune ».
Dans ce type de moteur, l'injection de carburant dans le cylindre est classiquement réalisée en deux temps. On injecte une première quantité de carburant, faible, en une ou plusieurs fois, avant le point mort haut (ou PMH) du piston associé au cylindre, puis une deuxième quantité de carburant plus importante après le point mort haut. L'injection de ladite première quantité de carburant, couramment appelée injection pilote, sert à préparer la combustion de la deuxième quantité de carburant délivrée par l'injection suivante, appelée injection principale. Cette injection en deux temps a notamment pour but de réduire le bruit de fonctionnement, les émissions de gaz non brûlés et la consommation en carburant du moteur.
En cours de vie de l'injecteur, il arrive que les quantités de carburant délivrées pendant les injections pilotes et les injections principales dérivent par rapport aux valeurs nominales fournies par le fabricant. Les raisons de ces dérives sont multiples : encrassement de l'injecteur, mauvais montage de celui-ci dans la paroi de la chambre de combustion, usure... Ces dérives peuvent entraîner notamment une augmentation du bruit moteur et/ou des vibrations et/ou des claquements et/ou des émissions de polluants.
Lorsque, suite à une réclamation de l'utilisateur final, un véhicule doit être analysé par le réseau constructeur pour l'un des problèmes précités, un certain nombre de points de contrôle sont effectués sur le véhicule et l'un de ces points de contrôle consiste à vérifier le bon fonctionnement des injecteurs.
A l'heure actuelle, le réseau constructeur ne dispose que de peu de moyens pour vérifier le bon fonctionnement des injecteurs. Les injecteurs sont alors généralement envoyés pour analyse au fabricant d'injecteurs. En pratique, un technicien du réseau constructeur démonte les injecteurs et les transmet à son centre de retour composants qui lui-même les transmet au fabricant d'injecteurs pour analyse. L'analyse est alors réalisée en laboratoire avec des appareillages de haute technologie permettant notamment de mesurer précisément des quantités infimes de carburant injecté. Ce processus de transmission et d'analyse peut prendre plusieurs semaines. Pour que le véhicule ne soit pas immobilisé pendant toute cette période, il est prévu que, après démontage des injecteurs à analyser, ces derniers soient remplacés par des injecteurs neufs sans attendre les résultats d'analyse. Ce remplacement des injecteurs engendre donc des frais qui sont pris en charge soit par le constructeur automobile, soit par le fabricant d'injecteurs ou par les deux en fonction des résultats d'analyse. Les résultats d'analyse ne permettent néanmoins pas toujours de déterminer l'origine exacte du problème. En effet, lors de son introduction dans le laboratoire d'analyse, chaque injecteur est généralement nettoyé, par exemple par ultrason, afin de retirer les agents (suies...) susceptibles de contaminer les appareils de mesure de débit du laboratoire utilisés pour mesurer les quantités de carburant sortant de l'injecteur. L'injecteur est aussi quelquefois désassemblé afin de procéder à des investigations plus complètes. Les résultats obtenus sont donc les résultats d'analyse de l'injecteur après nettoyage et/ou désassemblage. Si les résultats ainsi obtenus indiquent que la mesure de débit en un point de référence prédéfini est conforme à une mesure de débit effectuée originellement en fin de chaîne de production et/ou que cette mesure reste dans une plage de variation prédéterminée définie par le constructeur, cela indique seulement que l'injecteur fonctionne correctement après nettoyage et/ou désassemblage. Il est impossible de connaître l'origine exacte du problème.
En effet, il est alors possible que l'injecteur ne soit pas à l'origine du dysfonctionnement, ou bien que le fait de nettoyer et/ou désassembler l'injecteur ait résolu ledit dysfonctionnement. Cette solution n'est donc pas satisfaisante en termes de coûts, de temps de diagnostic et de diagnostic réalisé sur la base des résultats.
Aussi, un des buts de l'invention est de proposer un procédé non intrusif de diagnostic de la fonctionnalité d'un injecteur par détermination de la quantité de carburant sortant de l'injecteur d'un moteur Diesel à injection directe qui soit simple à mettre en oeuvre dans le réseau du constructeur, qui soit fiable et qui ne requiert pas le démontage dudit injecteur.
On connaît le document EP 1 862 659 qui enseigne notamment un procédé et un dispositif de détermination du débit d'injection pilote à partir de l'intégration, sur une fenêtre angulaire du vilebrequin correspondant à l'injection pilote, de la quantité de chaleur instantanée dégagée dans la chambre de combustion, obtenue à partir d'une mesure de pression dans la plage d'injection pilote. Un tel procédé nécessite d'importants moyens de calcul et de mémoire.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients. A cet effet, l'invention concerne un procédé non intrusif de détermination de la quantité de carburant sortant d'un injecteur d'un moteur Diesel à injection directe à rampe commune, ladite quantité de carburant alimentant un cylindre dudit moteur dans lequel se déplace un piston, l'injection de carburant étant réalisée par une injection pilote pendant laquelle une première quantité de carburant est injectée dans la chambre de combustion suivie d'une injection principale pendant laquelle une deuxième quantité de carburant, supérieure à la première quantité de carburant, est injectée dans la chambre de combustion. Le procédé est remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) faire fonctionner le moteur au ralenti,
b) déterminer la pression maximale dans le cylindre, et
c) déterminer, à partir de ladite pression maximale, la quantité de carburant injectée dans le cylindre pendant l'injection pilote, au moyen d'une relation biunivoque prédéfinie, au régime de ralenti, entre une valeur de pression maximale dans le cylindre et une quantité de carburant injectée dans le cylindre pendant l'injection pilote.
Ainsi, selon l'invention, on détermine la quantité de carburant injectée pendant l'injection pilote et/ou principale à partir de mesures de pression dans le cylindre lorsque le moteur fonctionne au ralenti. En effet, à ce régime moteur, la pression maximale à l'intérieur du cylindre, qui usuellement se situe entre l'injection pilote et l'injection principale, dépend directement de la quantité de carburant injectée pendant l'injection pilote. On peut ainsi déterminer la quantité de carburant sortant de l'injecteur pendant l'injection pilote. Par ailleurs, la quantité de carburant injectée pendant l'injection principale et la quantité de carburant injectée pendant l'injection pilote étant fortement liées par une relation de corrélation prédéterminée, on peut en déduire la quantité de carburant injectée pendant l'injection principale.
Selon un mode de réalisation particulier, le procédé selon l'invention consiste à déterminer la quantité de carburant injectée dans le cylindre pendant l'injection principale à partir de la quantité de carburant injectée dans le cylindre pendant l'injection pilote, au moyen d'une relation de corrélation prédéterminée liant ladite quantité principale et ladite quantité pilote.
Selon un mode de réalisation particulier, la pression étant généralement maximale à proximité du point mort haut du piston, la pression maximale est déterminée en mesurant la pression dans le cylindre lorsque le piston est à son point mort haut.
Selon un autre mode de réalisation particulier, la pression maximale est déterminée en effectuant une pluralité de mesures de pression dans le cylindre entre l'injection pilote et l'injection principale puis en sélectionnant la mesure de pression ayant la valeur la plus élevée.
Selon un mode de réalisation particulier, les mesures de pression sont de préférence réalisées pendant un intervalle de mesure englobant l'instant correspondant au point mort haut du piston et présent entre l'instant de l'injection pilote et l'instant de l'injection principale.
Avantageusement, l'intervalle de mesure est centré sur l'instant correspondant au point mort haut du piston.
Selon un mode de réalisation particulier, les mesures de pression sont réalisées par un capteur de pression-cylindre monté sur la culasse du cylindre. Si le cylindre ne comporte pas de capteur de pression, on peut prévoir d'en installer un en lieu et place d'une bougie de préchauffage. Dans ce cas, le procédé de l'invention comprend, préalablement à l'étape a), une étape de démontage de la bougie de préchauffage et une étape de montage du capteur de pression à la place de ladite bougie de préchauffage.
Le procédé de l'invention peut donc être mis en œuvre sur des véhicules non équipés à l'origine de capteurs de pression dans la chambre de combustion.
L'invention concerne également un procédé de diagnostic d'un injecteur d'un moteur Diesel à injection directe, comprenant les étapes suivantes :
• détermination de la quantité de carburant sortant de l'injecteur comme définie précédemment,
• comparaison de la quantité déterminée avec une quantité de référence, et
• établissement d'un diagnostic en fonction du résultat de la comparaison.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, en se référant ci-dessous aux dessins annexés, lesquels représentent :
- figure 1 , un diagramme illustrant la pression présente dans le cylindre en fonction de l'angle vilebrequin du moteur lorsque le moteur fonctionne au ralenti ;
- figure 2, un diagramme illustrant la chaleur dégagée dans le cylindre en fonction de l'angle vilebrequin du moteur lorsque le moteur fonctionne au ralenti ;
- figure 3, un diagramme illustrant la relation entre la quantité de carburant délivrée par l'injection pilote et la pression maximale dans le cylindre lorsque le moteur fonctionne au ralenti ;
- figure 4, un schéma d'un cylindre équipé d'un capteur de pression pour la mise en œuvre du procédé de l'invention, et
- figure 5, un diagramme illustrant la corrélation entre la quantité de carburant déterminée pour l'injection pilote et la quantité de carburant délivrée par l'injection principale.
Selon l'invention, il est proposé de déterminer la quantité de carburant injectée pendant l'injection pilote et/ou principale à partir de mesures de pression dans le cylindre lorsque le moteur fonctionne au ralenti.
Si on se réfère aux figures 1 et 2, on peut observer que, lorsque le moteur est au ralenti, la pression et la chaleur dégagée dans le cylindre évoluent au cours du déplacement du piston dans la chambre de combustion. L'injection pilote est opérée avant le point mort haut du piston, ledit point mort haut (PMH) correspondant à un angle de vilebrequin égal à 0°. Elle est par exemple réalisée entre les positions angulaires - 15° et - 12° du vilebrequin, comme illustré aux figures 1 et 2 par la zone hachurée la plus à gauche. L'injection principale est réalisée après le PMH, par exemple entre les positions angulaires 6° et 9° du vilebrequin, comme illustré aux figures 1 et 2 par la zone hachurée la plus à droite.
Comme on peut le voir sur la figure 1 , la pression à l'intérieur du cylindre augmente au fur et à mesure que le piston se rapproche du point mort haut. Elle augmente sensiblement linéairement jusqu'à la combustion du carburant de l'injection pilote. Cette combustion se produit approximativement entre les positions angulaires - 9° et - 5° du vilebrequin. Au moment de cette combustion, la chaleur dégagée dans le cylindre augmente brusquement. Ce dégagement de chaleur est alors accompagné d'une augmentation de la pression à l'intérieur du cylindre. Comme on peut le voir sur ces figures, ces augmentations de chaleur dégagée et de pression dépendent de la quantité de carburant délivrée lors de l'injection pilote, appelée quantité pilote dans la suite de la description.
La figure 1 représente neuf courbes de pression, référencées P1 à P9, et la figure 2 représente neuf courbes de chaleur dégagée, référencées C1 à C9, chacune de ces courbes correspondant à une quantité pilote donnée. Le tableau suivant indique les quantités pilotes associées à chacune desdites courbes :
Figure imgf000007_0001
Comme on peut le voir sur la figure 1 , plus la quantité pilote est élevée, plus la pression maximale à l'intérieur du cylindre augmente. Ainsi la pression maximale de la courbe Pn est supérieure à celle de la courbe Pn-1 , n étant compris entre 2 et 9 dans le cas présent. Pour chaque courbe, la pression augmente jusqu'à ce que le piston atteigne son point mort haut. Elle décroît ensuite jusqu'à la combustion du carburant de l'injection principale puis croît de nouveau pendant la combustion du carburant de l'injection principale et enfin décroît en même que le temps que le piston descend dans le cylindre. Il résulte de ces figures que la quantité pilote est directement liée à la pression maximale à l'intérieur du cylindre lorsque le moteur est au ralenti. Ainsi, si on mesure la pression maximale à l'intérieur du cylindre, on peut en déduire la quantité pilote. On peut également en déduire la quantité principale (quantité de carburant sortant de l'injecteur pendant l'injection principale), la quantité principale et la quantité pilote étant liées par une relation de corrélation prédéterminée, classiquement une fonction affine.
La figure 3 illustre la relation entre la quantité pilote et la pression maximale dans le cylindre. La quantité pilote (portée en ordonnée) est exprimée en milligrammes par coup (ou en milligramme par cycle), un coup (ou cycle) correspondant à deux tours moteurs, et la pression maximale (portée en abscisse) est exprimée en bars. A chaque valeur de pression maximale est associée une quantité pilote. Une mesure de la pression maximale permet donc d'en déduire une quantité pilote.
Dans le cas illustré par les figures 1 à 3, la pression maximale est atteinte lorsque le piston est au point mort haut (angle de vilebrequin à 0°). Il suffit donc d'effectuer une mesure de pression au point mort haut du piston pour déterminer la pression maximale.
La pression maximale n'étant pas toujours présente au point mort haut, on prévoit avantageusement d'effectuer une pluralité de mesures de pression de préférence sur un intervalle temporel de mesure englobant l'instant où le piston atteint son point mort haut et on sélectionne la mesure la plus élevée pour obtenir la pression maximale. Cet intervalle temporel de mesure est classiquement situé entre l'instant de l'injection pilote et l'instant de l'injection principale et est par exemple centré sur le point mort haut du piston.
Les mesures de pression sont réalisées par un capteur de pression monté sur la culasse du cylindre. Si le moteur ne comporte pas de capteur pour mesurer la pression cylindre, on peut en monter un en lieu et place de la bougie de préchauffage du cylindre.
Ce capteur est par exemple un capteur de pression haute température piézoélectrique.
Celui-ci est installé directement dans le puits de la bougie.
La figure 4 illustre de manière schématique un cylindre 1 d'un moteur Diesel à combustion interne du type à injection directe. Ce cylindre est équipé d'un injecteur 2 de carburant débouchant sur la paroi interne du cylindre. Un circuit de commande 3, comprenant un calculateur moteur, est prévu pour commander les instants d'ouverture de l'injecteur 2 pendant l'injection pilote et l'injection principale. Un piston 4 est apte à se déplacer à l'intérieur du cylindre 1.
Selon l'invention, le cylindre 1 est par ailleurs équipé d'un capteur de pression 5 débouchant sur la paroi interne du cylindre 1 pour mesurer la pression cylindre. Ce capteur est relié à une unité 6 de détermination de la quantité pilote et ou principale à partir de mesures de pression provenant du capteur 5. L'unité 6 peut être couplée au circuit de commande 3 pour se synchroniser sur les injections. L'unité 6 récupère une ou plusieurs mesures de pression cylindre et détermine la pression maximale puis détermine la quantité pilote et/ou la quantité principale en utilisant par exemple des tables de correspondance associant à chaque valeur de pression maximale une quantité pilote et/ou une quantité principale donnée. Ces tables de correspondance sont préenregistrées dans l'unité 6 après avoir été préalablement prédéfinies par le fabricant d'injecteurs.
La figure 5 illustre la corrélation pouvant exister entre la quantité pilote (en abscisse) et la quantité principale (en ordonnée) pour un injecteur donné. Dans cet exemple, la corrélation est une fonction affine. La quantité principale peut alors être déterminée par un simple calcul à partir de la quantité pilote ou par une table de correspondance à partir de la pression maximale.
L'unité 6 peut être directement intégrée dans le calculateur du véhicule, être intégrée dans un ordinateur ou être intégrée dans les outils de contrôle du constructeur.
Avec ce procédé, le réseau constructeur n'a pas besoin de démonter l'injecteur 2. En pratique, il remplace la bougie de préchauffage par le capteur de pression cylindre et connecte, si nécessaire, ce dernier à l'unité 6. Il démarre le moteur qui fonctionne alors au ralenti. La quantité pilote et/ou principale s'affiche sur un écran de l'unité 6 ou sur un ordinateur ou sur un outil de contrôle fourni par le constructeur.
Avantageusement, l'unité 6 fournit également un diagnostic de l'injecteur 2 en indiquant s'il est conforme par rapport à une mesure réalisée en fin de chaîne de production.
En effet, le fabricant d'injecteurs réalise classiquement, en fin de chaîne de production, plusieurs mesures pression-débit, appelés points de référence, sur chacun des injecteurs, ces mesures étant réalisées avec des outils de mesure particuliers. Ces points de référence ont pour but de caractériser l'injecteur. Cependant, ils ne sont pas mesurés dans un cylindre et ne peuvent donc être comparés directement à la quantité de carburant déterminée telle qu'indiquée précédemment.
Pour cela, on convertit la quantité pilote déterminée en une quantité correspondant à la quantité de carburant qui serait délivrée par l'injecteur avec des conditions similaires à celles de l'un de ces points de référence. Cette conversion peut être réalisée par calcul ou par une table de correspondance prédéfinie. Cette quantité est ensuite comparée à la quantité du point de référence préenregistrée en fin de chaîne de fabrication, pour déterminer si l'injecteur a dérivé et/ou si il est toujours dans la plage de variation définie par le constructeur en fin de chaîne.
Cette conversion et cette comparaison sont réalisées par l'unité 6. L'unité 6 affiche sur son écran l'écart entre la quantité convertie et la quantité préenregistrée et indique avantageusement si l'injecteur 2 est toujours conforme aux exigences du constructeur. La quantité de carburant du point de référence préenregistrée en fin de chaîne de fabrication est par exemple obtenue par un code gravé sur l'injecteur 2. Une quantité en fin de chaîne de fabrication est associée à ce code dans une base de données stockée dans l'unité 6 ou accessible par celle-ci. Le technicien saisit sur l'outil de contrôle le code gravé sur l'injecteur 2 pour identifier l'injecteur à analyser.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de détermination de la quantité de carburant sortant d'un injecteur d'un moteur Diesel à injection directe, ladite quantité de carburant alimentant un cylindre dudit moteur dans lequel se déplace un piston, l'injection de carburant étant réalisée par une injection pilote pendant laquelle une première quantité de carburant est injectée dans le cylindre suivie d'une injection principale pendant laquelle une deuxième quantité de carburant, supérieure à la première quantité de carburant, est injectée dans le cylindre, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
a) faire fonctionner le moteur au ralenti,
b) déterminer la pression maximale dans le cylindre, et
c) déterminer, à partir de ladite pression maximale, la quantité de carburant injectée dans le cylindre pendant l'injection pilote, au moyen d'une relation biunivoque prédéfinie, au régime de ralenti, entre une valeur de pression maximale dans le cylindre et une quantité de carburant injectée dans le cylindre pendant l'injection pilote.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il consiste à déterminer la quantité de carburant injectée dans le cylindre pendant l'injection principale à partir de la quantité de carburant injectée dans le cylindre pendant l'injection pilote, au moyen d'une relation de corrélation prédéterminée liant ladite quantité principale et ladite quantité pilote.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, le piston atteignant son point mort haut entre l'injection pilote et l'injection principale, la pression maximale est déterminée en mesurant la pression dans le cylindre lorsque le piston est au point mort haut.
4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pression maximale est déterminée en effectuant une pluralité de mesures de pression dans le cylindre puis en sélectionnant la mesure de pression ayant la valeur la plus élevée.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les mesures de pression sont réalisées pendant un intervalle de mesure englobant l'instant correspondant au point mort haut du piston.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'intervalle de mesure est centré sur l'instant correspondant au point mort haut du piston.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les mesures de pression sont réalisées entre l'instant de l'injection pilote et l'instant de l'injection principale.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la ou les mesures de pression sont réalisées par un capteur de pression-cylindre monté sur la culasse du cylindre.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, préalablement à l'étape a), une étape de démontage d'une bougie de préchauffage monté sur la culasse du cylindre et une étape de montage du capteur de pression à la place de ladite bougie de préchauffage.
10. Procédé de diagnostic d'un injecteur d'un moteur Diesel à injection directe, comprenant les étapes suivantes :
• détermination de la quantité de carburant sortant de l'injecteur conformément au procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,
· comparaison de ladite quantité déterminée avec une quantité de référence, et
• établissement d'un diagnostic en fonction du résultat de la comparaison.
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