Brevet FR2458682A1 — publié le 19810102

-1 - La présente invention concerne un dispo- sitif en vue de la reconnaissance d'allures indésira- bles de combustion dans des moteurs à combustion interne à allumage extérieur, au moyen d'un capteur d'accélération et d'un filtre passebande accordé sur la fréquence de cognement, dont la grandeur de sortie est comparée à une valeur de référence, le résultat de la comparaison étant lié aux allures indésirables de combustion à reconnaître. Un tel dispositif est connu par le brevet américain n0 4.012.942, qui engendre, au moyen d'un deuxième capteur, un signal lié à la vitesse de rota- tion du moteur et, à partir de celui-ci, un signal de référence de bruit fondamental, qui est retranché du signal de sortie élevé au carré du filtre passe-bande et forme ainsi un signal "intensité de cognement", qui est comparé de son côté à une autre valeur-limite de "1cognement"' fonction de la vitesse de rotation. Le résultat de cette comparaison est un signal qui permet de reconnaître l'intensité et la fréquence du "clique- tis" du moteur. L'inconvénient de ce dispositif est que la relation du bruit fondamental et de la vitesse de rotation d'un moteur dépend non seulement du type, mais également de l'exemplaire de moteur et ainsi exige un réglage précis, qui doit être renouvelé périodiquement, car il n'est pas constant par suite d'influences méca- niques, thermiques et autres. Un autre inconvénient est que deux capteurs différents de sensibilités dif- férentes sont utilisés, dont les variations influencent également le résultat de la mesure. La présente invention a pour objet de réaliser un dispositif qui soit indépendant à la fois de la vitesse de rotation et de l'exemplaire du moteur et n'exige aucun réglage ultérieur à des intervalles de -2- temps déterminés. Ce problème est, selon l'invention, réso- lu par le fait que pour le signal acoustique reçu par le capteur d'accélération et traversant le filtre passe-bande, un redresseur est prévu dans lequel le- dit signal est redressé en un signal de cognement, en ce qu'on prévoit le montage en série d'un filtre éliminateur de bande accordé sur la fréquence de cognement, d'un redresseur de valeur efficace et d'un amplificateur, grAce auquel le signal acoustique reçu par le capteur d'accélération est converti en signal de référence et en ce qu'on prévoit un compa- rateur dans lequel le signal de référence et le signal de cognement sont comparés l'un à l'autre, un signal de sortie apparaissant lorsque le signal de cognement dépasse le signal de référence. Ce dispositif présente l'avantage qu'un seul capteur est nécessaire, à partir duquel le signal de mesure et le signal de référence peuvent être obtenus, un réglage automatique s'ensuivant. En outre, il est avantageux du point de vue coût de fabrication par suite du besoin en composants plus faible. En vue de l'adaptation aux conditions données, il peut être avantageux que le signal de référence subisse une amplification linéaire ou une amplification non linéaire. Le phénomène appelé "cliquetis" d'un mo- teur à combustion interne apparaît lorsque le mélange air-carburant non seulement e!t brûlé à partir des étincelles d'allumage, mais également lorsqu'un auto- allumage se produit devant le front de flamme s'é- largissant par accroissement de la pression et de la température. Cette combustion incontrôlée est nuisible au moteur; elle provoque une surcharge mécanique et thermique accrue. Ce "cliquetis" peut, entre autres -3choses, être suscité par des variations de charge appliquées au moteur. Une possibilité d'éviter cet états de choses est le déplacement de l'instant d'allumage. Le spectre de bruit qui est provoqué par le cliquetis se trouve dans une plage de fréquen- ces d'environ 7 kHz. Une circonstance aggravante pour la reconnaissance de ce phénomène est que des bruits analogues, par exemple provenant de battements de soupapes, se trouvent également dans cette plage de fréquence et que le niveau de bruit total sur la plage de vitesses de rotation allant de la marche à vide jusqu'à la vitesse de rotation maximale varie d'envi- ron le facteur 10. L'invention est expliquée ci-après en détail à l'aide d'un exemple de réalisation. Sur la figure unique qui représente un schéma synoptique du dispositif selon l'invention, est représenté un capteur d'accélération 1, par exemple un générateur à cristal piézo-électrique recevant le son par conduction, qui est disposé en un endroit approprié du moteur, par exemple sur la tête de cylin- dre. A ce générateur succède un amplificateur d'entrée 2, dont la sortie est reliée à un filtre passe-bande 3 et à un filtre éliminateur de bande 5. Au filtre basse-bande 3 succède un redresseur 4 et au filtre éliminateur de bande succèdent un redresseur de valeur efficace 6a et un amplificateur linéaire 6b. Cet ampli- ficateur peut éventuellement présenter une amplifica- tion non linéaire ou être également supprimé dans certains cas d'application. Les sorties du redresseur 4 et de l'amplificateur 6b sont appliquées aux entrées d'un comparateur 7. Le filtre passe-bande 3 et le fil- tre éliminateur de bande 5 sont réglés sur la fréquence de cognement fK à 7 kHz. C'est-à-dire que le filtre -4- passe-bande Pmplifie cette fréquence et que le filtre éliminateur -le bande la supprime. Le signal acoustique UE-du capteur d'ac- célération 1 est élevé, dans l'amplificateur d'entrée 2, au niveau voulu et simultanément appliqué aux]eux filtres. Dans le filtre passe-bande 3, en cas de pré- sence, un signal à la fréquence fK est amplifié (toutes les autres fréquences amorties) et redressé dans le re- dresseur 4 et forme le signal de cognement UK. Dans le filtre éliminateur de bande 5, le signal à la fréquen- ce fK est amorti. Les autres composantes du signal forment, après traversée du redresseur de valeur effi- cace 6a, la valeur moyenne du signal acoustique qui représente, après amplification linéaire dans l'ampli- ficateur 6b, une valeur de seuil pour le signal de cognement, le signal de référence UR. Les deux signaux sont comparés l'un à l'autre dans le comparateur 7. Si le signal de cognement UK dépasse le signal de référen- ce UR, le comparateur délivre un signal de sortie UA, qui peut, par exemple, être mis à profit en vue du dé- calage temporel de l'allumage. Le comparateur délivre toujours alors un signal UA, si avec le signal d'entrée UE, des oscilla- tions de la plage de fréquence fK sont relevées et si celles-ci dépassent un niveau déterminé par rapport aux autres fréquence Il en résulte une comparaison relative qui rend superflu un réglage courant. -5- R EV E N D I CA T I 0 N S 1. Dispositif en vue de la reconnaissance d'allures indésirables de combustion dans des moteurs à combustion interne à allumage extérieur, au moyen d'un capteur d'accélération et d'un filtre passe-bande accordé sur la fréquence de cognement du moteur, dont la grandeur de sortie est comparée à une valeur de ré- férence et dans lequel le résultat de la comparaison est lié aux allures indésirables de combustion à re- connaitre, caractérisé en ce que pour le signal acous- tique par conduction (UE) et reçu par le capteur d'ac- célération (1) traversant le filtre pas'e-bande (3), un redresseur (4) est prévu, dans lequel il est redres- sé en un signal (UK) à la fréquence de cognement, en ce qu'il est prévu le montage en série d'un filtre éliminateur de bande (5) accordé sur la fréquence de cognement (fK), d'un redresseur (6a) de valeur effica- ce et d'un amplificateur (6b), par lequel le signal acoustique (UE) reçu par le capteur d'accélération (1) est converti en signal de référence (UR) et en ce qu'un comparateur (7) est prévu dans lequel le signal (UR) et le signal de cognement (UK) sont comparés entre eux, de telle sorte qu'un signal de sortie (UA) appa- raît lorsque le signal de cognement (UK) dépasse le signal de référence (UR). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplificateur (6b) présente une amplification linéaire. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplificateur (6b) présente une amplification non linéaire.