Brevet FR2303953A1 — publié le 19761008

La présente invention concerne un procédé de régulation du comportement de marche d'un moteur à combustion interne dans une plage prédéterminée de fonctionnement, les proportions du mélange air-carburant introduit dans le moteur à combustion interne et/ou la quantité de gaz d'échappement recyclés étant modifiées en fonction des dispersions cycliques de la pression moyenne dans la chambre de combustion dans les intervalles de temps synchronisés avec la vitesse de rotation. L invention se rapporte à un procédé et à un dispositif de régulation du comportement de marche d'un moteur à combustion interne dans une plage prédéterminée de fonctionnement pour la limite de marche en condition d'appauvrissement du moteur à combustion interne. Par suite des règlements de plus en plus sévères concernant la pollution par les gaz d'échappement d'automobiles, on a cherché des solutions par lesquelles des moteurs à combustion interne peuvent fonctionner dans une plage où les constituants nocifs des gaz d'échappement peuvent être réduits au minimum et/ou dans laquelle la consommation de carburant atteint un minimum. Lorsqu'on fait fonctionner le moteur dans une plage où il est alimenté avec un mélange air-carburant le plus pauvre possible, c'est-à-dire à ce qu'on appelle la limite de marche en condition d'appauvrissement, on peut alors compter sur une teneur relativement faible en constituants nocifs dans les gaz d'échappement et sur une faible consommation de carburant. Cependant, il est difficile de déterminer la limite désirée de marche en condition d'appauvrissement, car on peut évidemment obtenir, à partir des variations dénia très sensibles de la pression dans les cylindres du moteur dans cette plage, qu'une indication qui ne peut cependant être mise en pratique que très difficilement.Dans le brevet principal, on a par conséquent proposé de déterminer indirectement les variations de la pression moyenne dans la chambre de combustion en détectant en fonction des variations résultantes du couple des variations correspondantes de la vitesse angulaire du vilebrequin ou bien des variations d'accélération de ce vilebrequin, par exemple en déterminant des variations du temps de marche entre deux positions angulaires déterminées du vilebrequin. Les variations de la vitesse angulaire du vilebrequin peuvent être captées comme une valeur réelle par un circuit approprié qui a été décrit dans le brevet principal et on les compare avec une valeur imposée qui varie en fonction de la vitesse de rotation et, par exemple, de la pression dans le tube d'admission et qui prédétermine une instabilité de marche encore admissible dans la plage correspondante de fonctionnement.Par une comparaison de valeurs réelles et de valeurs imposées, on obtient un signal de sortie qui est appliqué, de préférence, à un organe intégrateur de commande à la sortie duquel on obtient un signal qui peut être utilisé pour la régulation des proportions du mélange air-carburant introduit dans le moteur et/ou de la quantité de gaz d'échappement recyclés dans le moteur. Une autre variable à adapter aux conditions existantes de marche d'un moteur à combustion interne est constituée par l'angle d'allumage . On sait agir sur l'angle d'allumage d'un moteur à combustion interne à partir de la dépression dans le tube d'admission de manière à pouvoir obtenir l'avance à l'allumage désirée; en outre, on sait effectuer un décalage de l'angle d'allumage par régulation centrifuge en fonction de la vitesse de rotation du moteur. En outre, on sait effectuer un réglage du point d'allumage, d'après le brevet Allemand nO 11 25 230, dans lequel une variable du moteur, en plus du point d'allumage, par exemple la proportion du mélange air-carburant, le taux de compression ou un paramètre similaire, est utilisé en permanence par un dispositif d'actionnement oscillant, mais cependant d'une manière relativement lente par rapport à la vitesse de rotation du moteur, ce paramètre étant utilisé, pour des variations positives et négatives de la vitesse de rotation du vilebrequin du moteur, en vue de décaler le centre d'oscillation des variables influencées dans le moteur. En conséquence, l'invention a pour but de régler l'angle d'allumage d'un moteur à combustion interne de manière à pouvoir adapter correctement l'angle de l'allumage aux différentes conditions de marche du moteur. Ce problème est résolu selon l'invention, en se basant sur le procédé du brevet principal précité, en ce qu'également l'angle d'allumage est modifié additionnellement, en vue de faire varier le mélange air-carburant et/ou la quantité de gaz d'échappement recyclés ou bien exclusivement dans le cas où ses variables sont maintenues constantes. L'invention consiste, par conséquent, en ce qu'on règle, à la place de la proportion du mélange air-carburant ou bien du coefficient d'air h dans la zone avoisinant l'unité, ou bien du débit de recyclage de gaz d'échappement AR pour des valeurs prédéterminées de 3 et AR, l'angle d'allumage 0( à l'aide du signal de stabilité de marche intervenant dans le brevet principal. Le coefficient d'air ss peut alors être 1) commandé d'une manière classique, 2) être maintenu constant par l'intermédiaire d'une régulation où 3 = 1, auquel cas le coefficient d'air 3 est déterminé à l'aide d'une sonde placée dans les gaz d'échappement, en particulier une sonde à oxygène, et est réglé de cette manière, 3) être également déterminé par une régulation de valeur extrême, auquel cas par exemple ce coefficient d'air est réglé de façon à obtenir un couple maximal. Ce réglage peut être obtenu par une variation très rapide à savoir en synchronisme avec la vitesse de rotation, du coefficient d'air A de part et d'autre d'un centre d'oscillation prédéterminé. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et du dessin unique annexé représentant un graphique qui montre la stabilité de marche d'un moteur à coibus- tion interne en fonction de l'angle d'allumage pour différentes vitesses de rotation et pressions dans le tube d'admission. Dans le brevet principal, on utilise pour définir la fonction représentant la stabilité de marche ou, en termes plus précis, l'instabilité de marche d'un moteur à combustion interne, un signal de commande qui est obtenu par intégration et qui convient pour agir sur une variable du moteur, de manière que la stabilité de marche soit réglée à une valeur maximale ou cependant à une valeur telle qu'elle puisse être prédéterminée par une valeur imposée. Cela signifie, en d'autres termes, qu'une valeur imposée, qui est normalement fonction de la vitesse de rotation, est prédéterminée pour une instabilité de marche encore admissible dans cette plage de fonctionnement et, dans le cas considéré, l'angle d'allumage du moteur est modifié de manière qu'on puisse atteindre cette valeur imposée de l'instabilité de marche. On peut effectuer le réglage de l'angle d'allumage par exemple à l'aide d'un moteur de commande auquel on applique le signal de commande, qui ne doit pas être intégré dans ce cas, et qui peut être associé au distributeur d'allumage, de façon à pouvoir obtenir un réglage mécanique de l'angle d'allumage dans une plage comprise entre environ 0-500 ou 600 en amont dupoint mort haut du moteur à combustion interne. D'autre part, le signal d'instabilité de marche obtenu dans le brevet principal peut solliciter également des installations électroniques d'allumage d'une manière correspondante et modifier l'angle d'allumage. A cet égard, il est à noter que l'installation permet d'améliorer un système produisant un signal proportionnel à l'instabilité de marche et dans lequel on agit à l'aide de ce signal sur une variable du moteur en vue de faire rapprocher l'instabilité de marche d'une valeur prédéterminée, comme cela a par exemple été décrit dans la demande de brevet P 24 34 743.1. Sur le dessin joint, on a représenté un diagramme des valeurs de stabilité de marche, à savoir dans ce cas la variation de la vitesse de rotation par tour (----) en fonction de l'angle d'allumage i . On a désigné par T la durée de révo lution d'un vilebrequin et par a T l'écart de T au cours des révo- lutions successives. Le-diagramme de la figure 1 donne plusieurs courbes, correspondant à différentes combinaisons de la vitesse de rotation et de la pression dans le tube d'admission. On peut déduire du diagramme que la variation de la vitesse de rotation par tour, qui sert de mesure de la stabilité de marche d'un moteur, augmente à mesure que l'angle d'avance à l'allumage diminue.Pour des angles d'allumage de valeurs comparatives, on obtient une valeur minimale de l'instabilité de marche (stabilité optimale de marche). On n'a cependant pas besoin d'effectuer obligatoirement un réglage sur cette valeur, car il peut être avantageux pour d'autres raisons d'utiliser une valeur prédéterminée de la stabilité de marche comme valeur imposée. En réglant le point d'allumage dans un sens de retard, on peut, par exemple, réduire les émissions de constituants nocifs tels que HC et NO . L'invention -convient, par conséquent, x notamment pour réduire des émissions de HC et NOX, car elle permet de retarder l'allumage tout en obtenant une stabilité de marche satisfaisante. La stabilité mécanique de marche, qui est exprimée par le signal de stabilité obtenu dans le brevet principal, permet de définir la qualité de la réaction se déroulant dans la chambre de combustion; de cette manière, on obtient une possibilité d'adaptation de l'angle d'allumage à différentes conditions thermiques régnant dans le moteur, aux carburants introduits dans le moteur et à des conditions similaires. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé de régulation du comportement de marche d'un moteur â combustion interne dans une plage prédéterminée de fonctionnement, les proportions du mélange air-carburant introduit dans le moteur à combustion interne et/ou la quantité de gaz d'échappement recyclés étant modifiées en fonction des dispersions cycliques de la pression moyenne dans la chambre de combustion dans les intervalles de temps synchronisés avec la vitesse de rotation, caractérisé en ce qu'on fait varier également l'angle d'allumage en plus de la variation de la composition du mélange air-carburant et/ou de la quantité de recyclage des gaz d'échappement ou bien exclusivement dans le cas où ces variables sont maintenues constantes. 2t) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on détermine des variations, synchronisées en fonction de la vitesse de rotation, de la vitesse de révolution du vilebrequin afin d'obtenir une mesure de l'instabilité de marche du moteur et on les compare avec une valeur imposée qui est établie, le cas échéant, également par la simulation d'un signal électrique caractérisant une marche uniforme du moteur et en ce que le signal de commande ainsi obtenu est utilisé pour le réglage de l'angle d'allumage. 30) Dispositif de régulation du comportement de marche d'un moteur à combustion interne par réglage en vue de la mise en pratique du procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le signal de commande, obtenu par comparaison d'une valeur réelle avec une valeur imposée, est appliqué à un moteur de commande prévu sur le distributeur d'allumage du moteur ou bien en ce que l'angle d'allumage est réglé électroniquement dans des installations électroniques d'allumage.