Brevet FR2461815A1 — publié le 19810206

La présente invention se rapporte à un dispositif pour juger de la force d'un cliquetis produit dans un moteur à combustion interne. On sait que la présence continue d'un fort cliquetis dans un moteur peut affecter la longévité du moteur; cependant, un léger cliquetis a des vitesses relativement lentes de rotation du moteur à pour résultat des conditions optimales pour les caractéristiques de puissance de sortie du moteur et de prix du carburant. Le réglage de l'allumage a une relation très importante pour la production du cliquetis et en général, la tendance à la production du cliquetis augmente selon l'avance à l'allumage. En considérant cette caractéristique, on sait prévoir un dispositif pour retarder ou avancer l'allumage en réponse à la condition détectée de cliquetis, en détectant toujours la force du cliquetis afin d'améliorer les caractéristiques de puissance de sortie et de consommation de carburant en maintenant optimale la condition de cliquetis. On sait également qu'une composante de pression de vibration dans une gamme particulière de fréquences en rapport avec les variations de pression dans la chambre de combustion augmente dans une telle condition de cliquetis. Dans le dispositif traditionnel ci-dessus mentionné, on utilise généralement ce principe et il comprend un capteur pour détecter la vibration d'un corps du moteur et en utilisant le signal électrique détecté par le capteur, la composante à la fréquence particulière ou la plage de fréquences ci-dessus est choisie et le condition de cliquetis est jugée en obtenant un signal indiquant la force du cliquetis en soustrayant une composante corres- pondant à un niveau de bruit de fond de l'amplitude de ce signal choisi. Plus précisément, on choisit d'abord la gamme de fréquences particulières ci-dessus oentionnée dans le signal de détection à la sortie du capteur en utilisant un filtre passe-bande, et ensuite ce signal choisi est redressé. Ensuite, on effectue la moyenne du signal redressé et ce signaldoit la moyenneoetfatte amplifié jusqu'à un niveau prédéterminé correspondant à un niveau de bruit de signal de fond. Alors, le niveau du signal obtenu à la suite du redressement est comparé à celui du signal de fond et on dérive un signal impulsionel dont la valeur intégrée représen-tela force du cliquetis. Par une intégration du signal impulsionel, on juge de la force du cliquetis ou de sa présence. Dans un tel système traditionnel, la force du cliquetis est jugée après diverses étapes comme on l'a mentionné ci-dessus, ce dispositif est donc compliqué. La présente invention a pour objet de surmonter l'inconvénient ci-dessus mentionné du système traditionnel en produisant un dispositif simple pour juger de la force du cliquetis d'un moteur. Selon la présate invention on prévoit un dispositif pour jugerdela force du cliquetis d'un moteur qui comprend un capteur pour détecter une vibration produite par des variations de pression dans une chambre de combustion du moteur, un moyen pour dériver une enveloppe du signal à la sortie du capteur, un moyen pour différencier l'enveloppe et un moyen pour juger de la force du cliquetis en se basant sur la valeur du signal différentiel. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donné uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: -la figure 1 donne un schéma-bloc d'un mode de réalisation de la présente invention; - les figures 2 et 3 sont des schémas des temps pour expliquer le fonctionnement du circuit de la figure 1; - la figure 4 est un schéma- bloc plus pratique du dispositif selon la présente invention; - la figure 5 est un graphique montrant une forme de visualisation sur un tube à rayons cathodiques dans le dispositif de la figure 4; et - la figure 6 donne un schéma-bloc d'un autre mode de réalisation de la présente invention. La présente invention sera maintenant décrite en se référant aux dessins joints. Sur la figure 1, un capteur détecte les diverses vibrations provoquées par les variations de la pression dans la chambre de combustion, par exemple, la vibration du corps du moteur, l'onde sonore produite par le corps du moteur ou analogue, et les convertit en un signal électrique. Dans le signal à la sortie du capteur 1, des composantes ou plages de fréquences qui ne sont pas en rapport avec le cliquetis sont également incorporées. Dans le dispositif traditionnel, il est nécessaire de choisir une composante de fréquence particulière ou une plage de fréquences accompagnant le cliquetis en faisant passer le signal à la sortie du capteur 1 par un filtre passe-bande dont la fréquence de résonance coIncide avec la fréquence particulière à la présence du cliquetis. Cependant, si le capteur 1 est formé d'un capteur de vibrations du type résonnent dont la fréquence de résonance coIncide avec la fréquence particulière ci-dessus mentionnée, le capteur 1 lui-même a la possibilité de sélection, il n'est donc plusnécessaire d'utiliser un tel filtre passe-bande. La figure 2, courbe A montre un exemple d'un signal à la sortie d'un tel capteur 1 du type résomrant,doilt l'amplitude croît au moment de la présence du cliquetis. En effet, une partie de plus grande amplitude de l'enveloppe,qui signifie une courbe reliant les points supérieurs de la forme d'onde vibratoire, de ce signal de sortie, représente le cliquetis. Par exemple, l'inclinaison de la courbe montante (ou descendante) de la partie d'amplitude plus important devient plus raide dans des 24618.15 conditions plus fortes de cliquetis. Un amplificateur de courant alternatif 2 relié à la sortie du capteur 1 amplifie son signal de sortie jusqu'à un niveau prédéterminé. Un circuit de redressement 3 effectue un redressement à double alternance ou à simple alternance du signal à la sortie du capteur 1 qui lui est appliqué par l'amplificateur 2, et produit un signal de sortie tel que celui représenté sur la figure 2, courbe B. Afin d'obtenir l'enveloppe du signal à la sortie du capteur 1, un circuit de filtrage 4 est prévu en série, qui convertit le signal redressé ci-dessus en une forme filtrée représentée sur la figure 2, courbe Cqui corres- pond à l'enveloppe respective de la forme d'onde de vibrations.- Un circuit différenciateur 5 relié ensuite différencie le signal à la sortie du circuit de filtrage 4 pour former un signal de différenciation représenté sur la figure 2, courbe D. Un circuit 6 de jugement de la force du cliquetis relité ensuite détecte une différence entre le maximum (une valeur maximum de l'inclinaison ascendante à la partie de plus forte amplitude de l'enveloppe) et le minimum (une valeur minimum de l'inclinaison descendante de la partie d'amplitude plus forte de l'enveloppe) du signal de différenciation de l'enveloppe, c'est-à-dire l'amplitude de la courbe représentée sur la figure 2, courbe D. Il peut également détecter uniquement la valeur maximum et effectuer le jugement. L'inclinaison de la courbe de la partie de plus forte amplitude de l'enveloppe devient plus raide avec l'augmentation de la force du cliquetis. En conséquence, le circuit de filtrage 4 produit un signal de sortie, par exemple celui représenté sur la figure 3, courbe C1, à une forte condition de cliquetis, un signal tel que celui représenté sur la figure 3, courbe C2,pour une condition moyenne de cliquetis, et tel que celui représenté sur la figure 3, courbe C3,)pour une condition légère de cliquetis. Il produit en effet un signal ayant une partie d'amplitude plus forte moins raide si lacondition de cliquetis devient plus lègère. Le circuit différenciateur 5 produit les signaux de différenciation représenté sur la figure 3, courbe D1, D2 et D3, respectivement, qui répondent aux conditions ci-dessus de cliquetis. Comme on peut clairement le voir par les courbes de la figure 3, l'amplitude ou la valeur maximum du signal de différenciation augmente avec l'augmentation de la force du cliquetis. Par conséquent, le circuit 6 de jugement de la force du cliquetis pour détecter cette différence peut éventuellement utiliser ce principe et enfin, il juge de la force du cliquetis en se basant sur ce principe. Sur la figure 4 est monté, comme mode de réalisation pratique de la présente invention, un dispositif de mesure du cliquetis pour vérifier la condition de cliquetis. Sur le dessinun circuit de jugement 7, correspondant au dispositif selon l'invention o le circuit de jugement de la force du cliquetis 6 de la figure 1 n'est pas prévu, produit, par son circuit différenciateur, un signal de sortie ayant la forme d'onde représentée sur la figure 2, courbe D et l'applique à un circuit détecteur de crête 8. Ce circuit 8 maintient la valeur maximum du signal de sortie qui est alors converti numériquement en un signal numérique par un convertisseur analogique/numérique 9 et mémorisé dans une mémoire 10 d'une unité centrale de traitement. Le circuit détecteur de crête 8 est rétabli à chaque allumage afin de maintenir la valeur maximum respective à chaque allumage. Cette valeur est mémorisée en succession dans la mémoire 10. Le nombre d'informations de la force du cliquetis à chaque allumage qui est ainsi mémorisé dans la mémoire est affiché sur un dispositif d'affichage 11 à tube à rayons cathodiques sous forme bidimensionnelle. Sur la figure 5, E1 représente une courbe de distribution lors de traces d'une condition de cliquetis, E2 représente la courbe dans une condition légère de cliquetis et E3 représente-la courbe dans une condition de fort cliquetis. Par ses courbes, la condition de cliquetis d'un moteur peut être identifiée avec précision sous forme d'un affichage ou d'une visualisation. La figure 6 montre une autre application de la présente invention qui indique un mode de réalisation d'un dispositif évitant le cliquetis. Un signal à la sortie d'un dispositif de jugement 7 de la force du cliquetis selon la présente invention est appliqué à des comparateurs 12a, 2bE12c.Ihifrt cl4qetis est copté par uncompteurl3a de faible capacité, un cliquetis moyen est compté par un compteur 13b de capacité moyenne, et un cliquetis léger est compté par un compteur 13c de forte capacité, respectivement. Au moment o l'un des trois compteurs 13a, 13b et 13c déborde, un signal de demande pour éviter le cliquetis ést émis à la sortie par un circuit OU 14. Cela signifie que dans une forte condition de cliquetis, le signal de demande pour éviter le cliquetis est émis même s'il se produit à un faible nombre, mais au contraire dans une condition de léger cliquetis, ce signal de demande n'est pas émis à moins qu'il y en ait un grand nombre. En effet, la vitesse de contrôle pour éviter le cliquetis augmente selon l'augmentation de la force du cliquetis. Les compteurs 13a, 13b et 13c ci-dessus mentionnés sont rétablis ou remis à zéro à chaque période prédéterminée selon le signal de rotation du vilebrequin par des diviseurs de fréquence 15 a, 15b et 15c. Si le signal demandant d'éviter le cliquetis est appliqué, le réglage de l'allumage est retardé en réponse à ce signal, par exemple. Comme on l'a expliqué ci-dessus, la force du 24618 15 cliquetis peut être jugée très précisément en un temps très raisonnable de réponse par un dispositif selon l'invention. Le dispositif peut être formé d'une combinaison d'éléments relativement simples>par exemple un circuit redresseur, un circuit de filtrage, un circuit différentiel et autres. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif pour juger de la force du cliquetis d'un moteur caractérisé en ce qu'il comprend un capteur (1) pour détecter la vibration provoquée par une variation de pression dans une chambre de combustion dudit moteur, un moyen (4) pour dériver une enveloppe de la sortie dudit capteur, un moyen (5) pour différencier ladite enveloppe et un moyen (6) pour juger de la force du cliquetis en se basant sur une valeur dudit signal différencié. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen précité pour juger de la force du cliquetis est formé pourjugerdbl force du cliquetis en détectant l'amplitude du signal différencié précité. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen précité pour juger de la force du cliquetis est formé pour jugerde force du cliquetis en détectant la valeur maximum du signal différencié précité. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen précité pour juger comprend un détecteur de crête (8) recevant un signal de sortie du circuit différenciateur précité et maintenant chaque valeur maximum du signal de sortie, un convertisseur analogique/ numérique (9) convertissant ladite valeur maximum en un signal numérique, un circuit mémoire (10) pour mémoriser ladite valeur numérique et un affichage visuel bidimension- nel (11) pour afficher la distribution de la valeur maximum représentant chaque cliquetis en rétablissant le détecteur de crête à chaque allumage. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal à la sortie du circuit de jugement précité est de plus appliqué à un circuit permettant * d'éviter le cliquetis. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit précité permettant d'éviter le cliquetis comprend un certain nombre de compteurs (13a, 13b, 13c),chacun recevant un signal de sortie d'une force différente, le débordement de l'un desdits compteurs ayant pour résultat la production d'un signal demandant la possibilité d'éviter le cliquetis.