590 Ko - Académie de Nancy-Metz

Injecteur électromagnétique.
Sommaire :
1 / Modelisation de la commande des injecteurs. 2
1.1 Déterminez l’évolution du courant en fonction du temps. 2
1.2 Influence de la tension de commande U sur l’établissement de i(t). 3
2 / Signal de commande de l’injecteur. 4
3 / Type de commande des injecteurs. 4
3.1 Commande injecteur de type ON OFF. 5
3.2 Commande injecteur avec régulation de courant. 5
4 / Droite de débit de l’injecteur. 6
4.1 Temps mort. (offset) 6
4.2 Le débit statique ou gain. 6
4.3 Le débit dynamique. 6
5 / Plage d’utilisation de l’injecteur. 9
5.1 La zone de linéarité. 9
5.2 Plage de fonctionnement dynamique. 9
6 / adaptation au moteur. 10
6.1 Correction batterie (Batcor) 10
6.2 Garde mini à la période moteur. 10
7 / Exemple de caractéristiques constructeur. 11
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Injecteur électromagnétique.
1 / MODELISATION DE LA COMMANDE DES INJECTEURS.
Injecteur électromagnétique
Avec U : tension de commande de l’injecteur en V
R : résistance de l’injecteur en Ω
L : inductance de l’injecteur en H
t : temps de commande en s (ou ms si L en mH)
« modèle mathématique »
Calculateur
UL
UR
Lin
j
= L
Rin
j
= R
U
UR = R × i(t) = R × i
UL = L × i’(t) = L × di/dt
1.1 Déterminez l’évolution du courant en fonction du temps.
A partir de la loi des mailles nous obtenons : U - UR -UL =(U - R i) - L × di/dt = 0
équation différentielle du premier ordre. (Il faut séparer les variables i et t )
...(**)
...(*)
)(
)(
)(
00
∫∫
−
=
−
−
−
=
−
−
=
−
−=×
it
dt
L
R
di
RiU
R
dt
L
R
di
RiU
R
L
dt
RiU
di
RiU
dt
di
L
L
Rt
L
Rt
ti
e
U
Ri
e
U
Ri
L
Rt
U
RiU
LRtURiU
LRRiU
−
−
−=
=−
−
=
−
−=−−
−=−
1
1
ln
/ln)ln(
]/[)][ln( 00
(*) On multiplie par –R les deux membres de l’égalité.
(**) Rappel : Fonction = U' / U
Intégral = Ln U
)1()( L
Rt
e
R
U
ti
−
−×=

Injecteur électromagnétique.
Evolution de l’intensité de l’injecteur en fonction du temps et de la tension d’alimentation.
Résistance de l’injecteur (Ω) = 16 Ohms Inductance =
- indiquer les trois tensions au niveau des courbes : 12V, 14V, 16V
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
temps de commande (ms)
intensité ( A)
1.2 Influence de la tension de commande U sur l’établissement de i(t).
 Pour cela nous allons étudier les variations de i(t). Il faut donc déterminer la dérivé de i(t)  i’(t)
L
Rt
L
Rt
L
Rt
L
Rt
e
L
R
R
U
e
R
U
ti
e
R
U
R
U
ti
e
R
U
R
U
ti
−−
−
−
−
−
×−=
−=
−
=
==
'
'
'
)('
)('
)(
[U/R]’=0 car constante
Ln a – ln b = ln a/b
L
Rt
e
L
U
ti
−
=
)('
 Etablissement de i(t) : Déterminez la tangente de i(t) à t = 0
Valeur de i’(t) pour t=0 -R.0/L =0  e(-R.0/L) = 1 donc i’(t) = U/L
sur les courbes si dessus :
- Déterminer l’inductance de l’injecteur
Tracer la tangente à la courbe à t = 0.
Déterminer la pente de la droite : vous avez alors i’(t) i’(t) = 1 / 0,5 = 2
Vous déterminez l’inductance avec la formule précédente.
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Injecteur électromagnétique.
Inductance de l’injecteur (mH) = U / i’(t) = 16/2=8mH car le temps et en ms
- Déterminer le temps nécessaire pour l’ouverture de l’injecteur en fonction de U bat.
Le temps d’ouverture est fonction du champ magnétique produit par la bobine or ce champ
magnétique et directement proportionnel à l’intensité, donc plus elle augmente plus le champ
magnétique augmente. Pour un effort magnétique donnée on va vaincre l’effort du ressort + le poids
de l’aiguille et l’injecteur s’ouvrira.
Dans ce cas de figure 0,5 A son nécessaire pour ouvrir l’injecteur. Déterminer graphiquement le
temps d’ouverture.
U bat 16 14 12
Temps nécessaire à l’ouverture (ms) 39 48 62
 Conclusion : Plus la tension est importante plus l’intensité s’établit rapidement or,
l’injecteur s’ouvre toujours pour la même valeur de courant. En conclusion quand la
tension de commande augmente le temps nécessaire à l’ouverture diminue.
Pour un injecteur donné le temps d’ouverture est uniquement fonction de U. Plus U augmente
plus le temps d’ouverture diminue.
2 / SIGNAL DE COMMANDE DE L’INJECTEUR.
Ci dessous nous avons représenté le signal de commande de l’injecteur. Vous devez indiquer les
différentes grandeurs caractéristiques de ce signal de commande.
tp
I
(
A
)
t
(
ms
)
tpo
to
tc
tc : temps de commande
tpo : temps nécessaire pour
l’ouverture
to : temps d’ouverture
tpf : temps nécessaire pour la
fermeture
I max : i maxi injecteur
Io : i ouverture
If : i fermeture
Imax
Io
If
3 / TYPE DE COMMANDE DES INJECTEURS.
Dans le document joint, Nous avons appris qu’il y a deux manières de commander les injecteurs.
- Etage de sortie à commande tout ou rien : Commande de type ON-OFF
- Etage de sortie à régulation d’intensité : Commande de type : PEAK – HOLD
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Injecteur électromagnétique.
3.1 Commande injecteur de type ON OFF.
Signal de commande relevé sur une Safrane
V6 avec l’aide d’une résistance additionnelle
Tension : 0,2 V/ division
Base de temps : 1 ms /division
Conditions du relevé :
N = 890 tr/min
T° eau = 80°C
P tub = 440 mb
U bat = 12,20 V
Autres données : Rinj = 14,8Ω , Rmesure = 1Ω
E bat = 12.83V, T inj (XR 25) = 3.4ms
Le point de « rebroussement » est le fait que la bobine de l’injecteur n’ait pas la même inductance
L injecteur fermé et injecteur ouvert.
Représentez sur le relevé et déterminez :
Le temps nécessaire à l’ouverture en ms = 1,6
Le temps de commande en ms = 3,4
Le temps de fermeture en ms = mini 0,2
Le temps d’ouverture en ms = 1,8
L’intensité d’ouverture en A = 0,5
L’intensité maxi en A = 0,72
Commande de type : ON-OFF pour injecteurs de type « haute impédance ».
Avantage : - Faible coût
- Simplicité de réalisation
Inconvénient : - Offset important
- Puissance électrique consommée importante : transistors de
puissance en conséquence
3.2 Commande injecteur avec régulation de courant.
Signal de commande relevé sur ZX à l’aide d’une pince ampèremétrique.
Tension : 0,1 V/ division
Base de temps : 1 ms /division
Conditions du relevé :
N = 1440 tr/min
T° eau = 80°C
T° air = 20 °C
P tub = 600 mb
U bat = 11,70 V
Autre donnée : Rinj :1,7Ω, conversion de la
pince ampèremétrique : 1A / 100 mV
Nota : le courant de maintien est obtenu par
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