Brevet FR2476756A1 — publié le 19810828

La présente invention concerne une installation d'allumage pour moteurs à combustion interne du type comportant un ordinateur commandé par un émetteur qui tourne en synchro- nisme avec le moteur pour le calcul de l'instant d'allumage et/ou du début d'un instant de fermeture, ainsi qu'une mémoire fixe dont on peut amener les valeurs mémorisées à l'ordinateur pour en effectuer le décomptage en fonction des signaux de l'émetteur et d'au moins un autre paramètre. On connaît une telle installation d'allumage par exemple à partir des brevets DE 28 50 534, DE 28 51 336 et US 4 099 495. Dans ces ordinateurs connus pour calcul de l'instant d'allumage, on mémorise un certain nombre de valeurs numériques dans au moins une mémoire fixe (ROM), ces valeurs formant des faisceaux de caractéristiques de réglage de l'allumage que l'on choisit en fonction des paramètres qui se présentent. Il est exact que de cette façon on peut faire correspondre de façon très précise l'instant d'allumage optimal à un état défini de la marche du moteur, mais ceci exige un grand nombre de posi- tions de mémoire. Il faut par conséquent augmenter la capacité de mémoire en fonction des exigences de précision souhaitées. L'installation d'allumage selon l'invention, est caractérisée en ce que, dans la mémoire fixe, on mémorise une unique caractéristique de réglage de l'allumage et des opéra- tions de calcul exécutées en fonction de l'autre paramètre dont il y a au moins un, en particulier des multiplications ou des divisions, des valeurs caractéristiques mémorisées produisent d'autres caractéristiques. Cette installation présente l'avantage qu'il ne faut mémoriser que les valeurs d'une seule caractéristique de réglage d'allumage, la capacité de mémoire nécessaire étant donc très faible, ce qui conduit à des mémoires plus petites et moins coûteuses. La multiplication des processus de calcul peut se réaliser facilement sans dépense importante en ajoutant des pas de programme ou des modules de calcul. Si les pas de calcul, en principe très semblables l'un à l'autre, sont réalisés à l'aide de sous- programmes, la dépense supplémentaire de programme est très faible. L'installation d'allumage telle que mentionné ci-dessus et caractérisée en ce que dans la mémoire fixe sont mémorisées deux caractéristiques de réglage de l'allumage et 2 2476756 des opérations de calcul, en particulier des multiplications ou des divisions des valeurs caractéristiques, en fonction d'autres paramètres, dont il y a au moins un, formant d'autres caractéristiques situées entre ces deux caractéristiques, permet également d'obtenir une bonne précision de l'instant d'allumage avec une dépense relativement faible en ce qui concerne les mémoires. Pour une dépense double concernant les mémoires, on peut atteindre ici une précision accrue des caractéristiques interpolées. D'autres conceptions avantageuses et améliorations des installations d'allumage mentionnées ci-dessus sont possi- bles grâce aux mesures énumérées ci-après - les processus de calcul consistent en ce que la différence des valeurs des deux caractéristiques est multipliée ou divisée par des facteurs fonction des paramètres, le résultat étant ajouté à l'une des deux caractéristiques. - les valeurs des paramètres qui se présentent peuvent être amenées à un registre, au moins une des positions du registre étant occupée en fonction de la valeur à tout moment, les différentes opérations de calcul pouvant être définies par ce registre. - la multiplication ou la division s'effectue par décalage de position (facteur 2) du nombre binaire respectif. - en fonction des valeurs paramétriques, la valeur caractéristique calculée ou mémorisée dans la mémoire fixe peut être amenée à un registre et décomptée, la fin du décompte déterminant l'instant d'allumage ou le début de l'instant de fermeture. L'invention sera mieux comprise à l'aide dé la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 représente les portions de circuit essentielles, nécessaires pour les opérations à effectuer, d'un microcalculateur avec connexions périphériques; - la figure 2 est un schéma pour l'explication de l'interpolation de caractéristiques avec une caractéristique mémorisée en mémoire fixe; - la figure 3 est un schéma pour l'explication du mode d'action de l'interpolation avec deux caractéristiques mémorisées en mémoire fixe la figure 4 est un diagramme pour l'explication des opérations de calcul correspondant à la figure 2; - la figure 5 est un diagramme pour l'explication des opérations de calcul correspondant. à la figure 3. Sur le schéma par bloc, représenté sur la figure 1, d'un microordinateur 10 ne sont représentés que les blocs qui sont essentiels pour les opérations nécessaires. Un émetteur 11 qui tourne en synchronisme avec le moteur à combustion interne pour produire des repères de référence ou des signaux fonction de la vitesse de rotation est relié à l'unité centrale de calcul (ALU/unité arithmétique et logique) 12 du micro- ordinateur 10. De plus, on amne a cette unité de calcul 12, sous forme d'un nombre binaire9 et par l'intermédiaire d'un transducteur analogique numérique 14, le signal d'un détecteur de pression 13. Ce détecteur de pression 13 peut Atre un détecteur de dépression, en liaison avec la tubulure d'admission du moteur. On peut également amener à l'unité de calcul 12 des valeurs numériques différentes ou des valeurs numériques sup- plémentaires, fonction de certains paramètres. Ces paramètres supplémentaires sont par exemple la température, le débit d'air aspiré, l'angle de pivotement du papillon des gaz ou le signal fourni par un détecteur de cognement. A l'unité de calcul 12 sont reliés, par l'intermé- diaire de lignes bus, une mémoire fixe (ROM) 15 ainsi que quatre registres 16'à 19. Le registre 16, indiqué comme registre Z, sert à la mémorisation intermédiaire de la valeur numérique finale obtenue, dont le décompte indique, dans l'état mentionné de la technique, l'instant d'allumage et/ou le début de l'ins- tant de fermeture de l'installation d'allumage. Les registres 17 et 18 indiqués comme registre 1 et.registre 2, servent à la mémorisation intermédiaire de valeurs numériques lors des opérations de calcul expliquées plus en détail par la suite, Dans le registre 19, indiqué comme registre P, ce sont des valeurs numériques fonction des paramètres qui sont mises en mémoire intermédiaire, qui sont dans l'exemple représenté, des valeurs numériques fonction de la pression. De façon-connue, l'unité de calcul 12 est reliée à une unité de comimande de déroulement chronologique 20 qui donne le déroulement des processus de travail, le rythme de travail et éventuellement le déroulement temporel d'intervalles 4 2476756 de temps nécessaires. Enfin l'unité de calcul 12 est encore reliée à un étage final d'allumage 21 constitué comme habituel- lement d'un interrupteur dans le circuit d'allumage primaire d'une bobine d'allumage et qui est connu dans l'état actuel de la technique. Le schéma de la figure 2 représente un faisceau de caractéristiques de réglage de l'allumage qui donnent la rela- tion entre la vitesse de rotation n et l'angle de réglage d'allumage 9P. Le paramètre des différentes caractéristiques du faisceau est la pression p, qui est divisée en échelons de pression de pO à p6. Une valeur fonction de la pression est détectée et saisie par l'émetteur 13, transformée sous forme de nombre binairedans le transducteur analogique numérique et mise en mémoire intermédiaire dans le registre 19, jusqu'à ce que l'unité de commande de déroulement chronologique 20 appelle une nouvelle valeur de pression par l'intermédiaire de l'unité de calcul 12 et la mette en mémoire intermédiaire. Le signal de référence (BM) produit par l'émetteur 11 se trouve, dans l'exemple représenté, à 400-avant le point mort haut. La caractéristique désignée par le chiffre 1 est celle qui présente le plus faible angle d'allumage par rapport au point mort haut =0). Entre ces limites, on produit alors par interpo- lation d'autres caractéristiques, l'allumage qui correspond à la référence représentant la caractéristique "zéro". Si la pression détectée p est inférieure à la vapeur pO (forte dépres- sion), c'est la caractéristique "un" que l'on utilise. Lorsque la pression augmente entre pO et p6 (c'est-à-dire que la dépres- sion décroit), on passe par saut sur les caractéristiques 7/8 à 1/4. Si la pression croît, encore au-delà, on en reste à la caractéristique 1/4. Naturellement, cet échelonnement se fait de façon absolument arbitraire. On peut utiliser, c'est-à-dire calculer, des divisions plus grossières ou plus fines. On peut également choisir comme caractéristique limite supérieure une autre caractéristique, et même à la limite, la caractéristique llzéro". Il est essentiel que les caractéristiques utilisables soient situées entrera caractéristique 1 mémorisée dans la mémoire fixe 15 et la caractéristique 0. Le schéma de la figure 3 représente l'interpolation des caractéristiques entre deux caractéristiques mémorisées en mémoire fixe (mémoire fixe ROM I = 1 et ROM II = O). A la place de la caractéristique de référence invariable, on a alors une caractéristique O que l'on peut mém oriser à volonté. Ceci présente l'avantage d'une plus grande souplesse dans l'utilisa- tion des caractéristiques, souplesse que l'on doit payer par un nombre double de positions de mémoire, puisque maintenant on doit mémoriser deux caractéristiques. Le passage d'une caracté- ristique à l'autre se fait de la m9me façon que pour la figure 2. Le diagramme de la figure 4 représente les proces- sus de calcul permettant d'obtenir le faisceau de caractéristi- ques de la figure 2. Tout d'abord, l'unité de calcul 12 appelle le contenu du registre 19. Si la pression p est inférieure à la pression limite inférieure po, on commute directement sur la caractéristique mémorisée dans la mémoire fixe ROM 15, c'est-à- dire que la valeur numérique de cette caractéristique correspon- dant à une vitesse de rotation déterminée est prélevée dans le registre Z et décomptée à partir de la référence, conformément à l'état de la technique indiqué au début. Si la valeur numéri- que qui se trouve dans le registre 19 correspond à une pression plus élevée (pl à p6), c'est l'une des caractéristiques 7/8 à 1/4 qui est choisie, c'est-à-dire que c'est le programme de calcul correspondant (sous-programme) qui est introduit. En principe, cela peut naturellement s'effectuer aussi à l'aide de modules de calcul à cnlage fixe. Si par exem- ple, c'est la pression pl que l'on détermine et donc la caracté- ristique 7/8 que l'on choisit, la valeur numérique de la caractéristique de la mémoire fixe ROM correspondant à la vitesse de rotation précédente est tout d'abord divisée par le nombre 8, puis placée dans le registre 17. Le pas de calcul suivant consiste en ce que l'on soustrait de la valeur mémorisée en mémoire fixe ROM (RW) la valeur numérique qui se trouve dans le registre 17 et en ce que l'on mémorise le résultat dans le registre Z 16 et enfin en ce que l'on décompte cette valeur. Grace à cette opération de calcul, on forme pratiquement 1/8 de la différence entre l'angle de référence et l'angle de la carac- téristique en mémoire fixe ROM et on soustrait cet angle de l'angle de référence.-Avec la caractéristique 3/4, il s'effectue une opération de calcul correspondante avec la différence toute- fois que maintenant cOest seulement par la valeur numérique 4 que l'on divise la valeur qui se trouve en mémoire fixe (RW). Avec la caractéristique 5/8, on divise tout d'abord la valeur qui se trouve en mémoire fixe RW par la valeur numérique 2 et on met le résultat dans le registre 17. Ensuite, on divise la valeur de mémoire fixe RW-par la valeur numérique 8 et on met le résultat dans le registre 18. Ensuite, on additionne les contenus des registres 17 et 18 et on met le résultat dans le registre Z 16. Pour la caractéristique 3/8 c'est une opération de calcul correspondante qui se déroule avec la différence toutefois que l'on divise tout d'abord la valeur qui se trouve en mémoire fixe RW par la valeur numérique 4. Enfin, pour la caractéristique 1/2 ou 1/4, on divise la valeur qui se trouve en mémoire fixe RW par la valeur numérique 2 ou par la valeur numérique 4 et on met directement le résultat dans le registre Z. Ces opérations de calcul sont très simples à réaliser, puis- que l'on peut effectuer les divisions par les valeurs numériques- 2, 4 ou 8 au moyen d'un simple décalage de position, dans le nombre. Le diagramme de la figure 5 représente graphique- ment les opérations de calcul correspondant à la figure 3. Il s'effectue tout d'abord une interrogation, pour conna tre la pression, comme pour la figure 4, mais maintenant, à la place de la caractéristique de mémoire fixe ROM, on a maintenant la caractéristique de mémoire fixe ROM I. Dans l'exemple représenté, on est parti de sept caractéristiques interpolées. Pour toutes les caractéristiques interpolées, on forme tout d'abord la différence des deux valeurs qui se trouvent en mémoire fixe ROM (c'est-àdire RW I - RW II). Ensuite, on exécute une division par une valeur numérique et on place le résultat dans le regis- tre 17. Cette valeur numérique est, pour les caractéristiques 7/8 et 1/8, la valeur numérique 8, pour les caractéristiques 3/4, 3/8 et 1/4, la valeur 4 et pour les caractéristiques 5/8 et 1/2, la valeur 2. Pour les caractéristiques 7/8 et 3/4, on soustrait ensuite de la valeur de mémoire fixe RWI, la valeur que l'on a mise en mémoire intermédiaire dans le registre 17 et on met le résultat dans le registre Z 16. Pour les caractéris- tiques 1/2, 1/4 et.1/8 on ajoute à la valeur de mémoire fixe RW II la valeur mémorisée dans le registre 17 et on met le résultat dans le registre Z 16. Enfin pour les caractéristiques - 5/8 et 3/8 on divise par la valeur huit la différence des valeurs des caractéristiques en mémoire fixe (RWI - RWII) et on met le résultat dans le registre 18. Ensuite, on ajoute à la valeur de mémoire fixe RIqI le contenu des registres 17 et 18 et on met le résultat dans le registre Z 16. Il faut insister à nouveau sur le fait qu'avec un procédé de calcul plus co teux ou plus simple, on peut égale- ment utiliser un nombre de caractéristiques interpolées plus grand ou plus faible. De préférence, on fixe le déroulement des opérations dans le temps, de telle façon que les opérations de calcul qui conduisent à une nouvelle valeur numérique dans le registre Z 16 s'effectuent en correspondance avec l'instant d'allumage (fin du décompte de la valeur numérique mise en mémoire intermédiaire dans le registre Z 16). Le décompte de la valeur numérique s'effectue alors lorsqu'il apparait une nouvelle référence de l'émetteur 11. 8 2476756 R E V E N D I C A T I 0 N S ) Installation d'allumage pour moteurs à combus- tion interne comportant un ordinateur commandé par un émetteur qui tourne en synchronisme avec le moteur pour le calcul de l'instant d'allumage et/ou du début d'un instant de fermeture, ainsi qu'une mémoire fixe dont on peut amener les valeurs mémo- risées à l'ordinateur pour en effectuer le décomptage en fonction des signaux de l'émetteur et d'au moins un autre paramètre, caractérisée en ce que dans la mémoire fixe (15) on mémorise une unique caractéristique de réglage de l'allumage et on exécute des opérations de calcul en fonction d'au moins un autre paramètre (p), en particulier des multiplications ou des divi- sions des valeurs caractéristiques mémorisées, pour produire d'autres caractéristiques. 20) Installation d'allumage pour moteurs à combus- tion interne, suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, dans la mémoire fixe (15), sont mémorisées deux caractéristiques de réglage de l'allumage, et des opérations de calcul, en parti- culier des multiplications ou des divisions des valeurs caracté- ristiques, en fonction d'au moins un autre paramètre, forment d'autres caractéristiquessituées entre-ces deux caractéristiques. ) Installation d'allumage selon la revendication 2, caractérisée en ce que les processus de calcul consistent en ce que la différence des valeurs des deux caractéristiques est multipliée ou divisée par des facteurs fonction des paramètres, le résultat étant ajouté à l'une des deux caractéristiques. ) Installation d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les valeurs des paramètres qui se présentent peuvent être amenées à-un registre (19), au moins une des positions du registre étant occupée en fonction de la valeur à tout moment; les différentes opérations de calcul étant définies par ce registre. ) Installation d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que la multiplica- tion ou la division s'effectue par décalage de position (facteur 2) du nombre binaire respectif. ) Installation d'allumage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'en fonction des valeurs paramétriques, la valeur caractéristique calculée ou mémorisée dans la mémoire fixe (15) peut être amenée à un 9 2476756 registre (16 et comptée, la fin du décompte déterminant l'ins- tant d'allumage ou le début de l'instant de fermeture.