Brevet FR2490281A1 — publié le 19820319

L'invention concerne une installation d'allumage pour moteur à combustion interne comportant un dispositif indi- cateur d'incrément entraîné par un arbre du moteur, avec un indicateur d'allumage destiné à déterminer la fin du temps de fermeture deun contacteur électronique monté dans le circuit de courant primaire d'une bobine d'allumage, et un dispositif de régulation de temps de fermeture, dans lequel, pendant un temps partiel de fermeturedéterminé par le flux de courant du circuit primaire jusqu'à une valeur de courant réglable, les incrémente du dispositif indicateur d'incrément sont comptés dans un dis- positif de comptage, le résultat du comptage commandant la durée d'une opération de comptage des incrémenta, entre la fin du temps de fermeture et le début du temps d'ouverture d'un cycle suivant. D'après le brevet DE- 2 711 894, on connaît déjà une installation de ce genre avec un dispositif indicateur d'in- crément. Cette régulation du temps et de l'angle de fermeture repose sur le principe connu d'après lequel l'angle de fermeture final est égal à un multiple par K de l'angle def ermeture par- tiel précédent, cet angle de fermeture partiel étant atteint lorsque le courant de bobine d'allumage du c8té primaire est arrivé à 1/K de la valeur nominale. L'inconvénient de ce principe connu réside en ce que, dans le cas d'accélérations élevées, notamment à partir de vitesses de démarrage très faibles, l'ajustement de l'angle de fermeture suivant sera trop petit. Après le début du comptage de temps d'ouverture, aucune influence notable n'est plus possi- ble sur le début du temps de fermeture suivant. L'invention a pour objet une installation d'allu- mage du type ci-dessus, qui est caractérisée en ce que la valeur de comptage obtenue pendant la durée partielle de fermeture est corrigée, dans un étage de calcul par le facteur, c'est-à-dire le quotient de la durée de passage d'au moins un incrément à un instant déterminé d'un cycle, par la durée de passage momentanée. Cette disposition présente l'avantage que, même après le début du comptage du temps d'ouverture, le début du temps de fermeture suivant peut être corrigé, en modifiant la valeur de seuil contenant le facteur K, de manière continue, en dépendance de l'accélération. Il en résulte une très bonne adap- tation dynamique, et, même avec des accélérations très fortes, il ne se produit que des erreurs peu importantes dans l'angle de t.- fermeture, L'invention prévoit différentes caractéristiques de réalisation, Il est particulièrement avantageux de multiplier une valeur de comptage dépendant de l'angle de fermeture partiel, à la fin de cet angle de fermeture partiel, par une valeur de comptage qui dépend du temps de passage d'un incrément à l'indi- cateur, et de mettre ce résultat provisoirement en mémoires Cet- te durée peut être décomptée de préférence au moyen d'une fré- quence fixe. La valeur de comptage mise en mémoire est ensuite divisée en continu par une valeur de comptage qui correspond à la durée de passage de chaque incrément qui se produit. De cette manière, il est produit une correction permanente, dépendant de l'accélération, de la valeur de comptage déterminant le début du temps de fermeture suivant. L'invention prévoit également un dispositif de commande auxiliaire pour un angle de fermeture comme solution de secours et pour le régime de démarrage du moteur. Pour cela, un dispositif calculateur d'allumage ou indicateur d'instant d'al- lumage délivre un signal de commande auxiliaire du commencement du temps de fermeture, en avance, d'un nombre fixe d'incréments, sur l'instant d'allumage ou le point mort supérieur. Un disposi- tif de comptage soustrait, pendant le temps partiel de ferme- ture, une fréquence fixe d'une valeur de comptage préréglée, et compte ensuite le résultat, Lorsqu'est atteinte une autre valeur de comptage préréglée, un signal auxiliaire de commande de point d'allumage est déclenché (fin de temps de fermeture). Enfin, conformément à l'invention, le fonctionne- ment peut encore être amélioré en prévoyant que, dans un indica- teur de point d'allumage, constitué comme une calculatrice d'al- lumage, on forme la différence entre l'angle d'allumage précédent et l'angle d'allumage actuel. Une valeur de comptage correspon- dant à cette différence, est additionnée à la valeur de comptage qui détermine le début du temps de fermeture et réalise ainsi une nouvelle correction additionnelle. La description ci-après se rapporte à un exemple de réalisation avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma des connexions de 1 'installations, - les figures 2 et 3 sont des graphiques explica- 2. - tifs du fonctionnement. Une installation indicatrice 10 d'incrément se compose d'un disque denté de comptage 100 relié par exemple au vilebrequin d'un moteur à combustion interne, sur le pourtour duquel sont prévues, comme indicateurs d'incrément, des dents 101 régulièrement espacées. Ces dents sont palpées par un premier organe récepteur 102, dans lequel chaque dent ferromagnétique provoque un changement d'inductivité qui a pour résultat l'émis- sion d'un signal. Au lieu de dents ferro-magnétiques, on pourrait prévoir, comme incréments, d'autres marques de repère palpées par un autre émetteur. C'est ainsi, par exemple, que le disque peut être magnétisé, sur sa circonférence, en forme de bandes, ou peut encore présenter une série de perforations qui seraient palpées par un organe indicateur optique. Une autre marque de référence 103 est également prévue sur le disque 100. On peut prévoir plusieurs de ces mar- ques 103 sur le disque 100, en fonction du nombre d'allumages désirés pour chaque révolution du disque 100, c'est-à-dire pro- portionnellement au nombre de cylindres du moteur à combustion. On pourrait également, en partant d'une marque de référence 103, produire d'autres marques par voie électronique. La marque de référence 103 est palpée par un second organe récepteur 104. En vue d'une conversion des signaux fournis par les deux récepteurs 103,104, il peut être prévu, d'une manière non représentée au dessin, des étages formateurs d'impulsion pour convertir les si- gnaux des émetteurs en signaux rectangulaires. Les deux organes récepteurs 102, 104 sont connec- tés avec un dispositif calculateur d'allumage 11 dans lequel le point d'allumage est calculé, en fonction des signaux de l'émet- teur et de préférence aussi en fonction d'autres paramètres P. Ce calcul peut être effectué par exemple à l'aide de lignes ou champs caractéristiques prédétermines de l'angle d'allumage. Un tel étage de calcul de point d'allumage dans le temps est connu, par exemple d'après le brevet DE 2 504 843. Le dispositif émet- teur 10 forme, en commun avec le dispositif calculateur 11, un ensemble indicateur de point d'allumage dans le temps. Dans le cas le plus simple, cet ensemble indicateur peut naturellement être formé par le récepteur palpeur 104, seul ou associé avec un simple dispositif de réglage de l'allumage (par exemple un régulateur à force centrifuge). L'organe récepteur 102 est en outre relié avec l'entrée de rappel en position R, ainsi qu'avec l'entrée de blo- cage B, d'un premier compteur 12, avec l'entrée de positionnement S d'un autre compteur 13 connecté comme mémoire intermédiaire, ainsi qu'avec les entrées de cadence a de deux autres compteurs 14 et 15. TL'entrée de cadence de comptage du compteur 12 est alimentée avec une fréquence fl, qui est très élevée par rapport à la fréquence produite dans le récepteur 102, Les sorties de comptage de ce compteur 12 sont amenées aux entrées de comptage du co pteur 13. Les sorties de ce compteur ainsi que les sorties de comptage du compteur 14 sont amenées à un étage multiplicateur 16, dont les sorties de comp- tage sont raccordées aux entrées de comptage d'un étage diviseur 18, par l'intermédiaire d'une mémoire intermédiaire 17 constituée comme un compteure En outre, les sorties de comptage de la mémoire intermédiaire 13 sont reliées aur entrées de comptage de division de l'étage diviseur 18. Les sorties de comptage de l'étage divi- seur 18 sont amendes, en passant par un étage d'addition 19 aux premières entrées de comptage d'un comparateur numérique 20, dont les deuxièmes entrées de comptage sont reliées avec les sorties de comptage du compteur 15. Les entrées de comptage de ce comp- teur 15 sont alimentées avec le chiffre de comptage Z 0, notamment par des fils conducteurs fixes. les secondes entrées de l'étage d'addition 19 sont reliées aux sorties de comptage du calculateur d'allumage 11. La sortie du comparateur 20 est reliée, par l'in- termédiaire d'une porte "OU" 21 avec l'entrée de positionnement d'une bascule bistable 22, dont la sortie est reliée avec l'en- trée de retour en position R, ainsi qu'avec l'entrée de blocage E du compteur 14, et par l'intermédiaire d'une autre porte "ouU 23, avec l'entrée de cadence C d'un compteur 24, avec l'entrée de positionnement S de ce compteur 24, ainsi qu'avec la base d'un transistor 25 dont la jonction de passage est connectée dans le circuit d'enroulement primaire d'une bobine d'allumage 26. A ce circuit primaire est encore connectée une résistance de mesure de courant 27. Le transistor 25 forme, avec la bobine d'allumage 26, un étage d'allumage de type tradition- nel, au moins une bougie d'allumage 28 étant connectée sur le 4.- 249Z28i circuit secondaire de la bobine 26. Si plusieurs bougies d'allu- mage sont nécessaires, on peut prévoir, de la manière connue, un distributeur à haute tension, mécanique ou électronique. La tension de chute à la résistance de mesure de courant 27, est amenée à un comparateur 29, à l'entrée de compa- raison duquel est appliquée une valeur de tension Uo, qui corres- pond à la chute de tension de l'intensité de courant I0 à la ré- sistance de mesure de courant 27, à la fin du temps partiel de fermeture qui sera expliqué dans la suite. La sortie du comparateur 29 est reliée à l'entrée de positionnement de la mémoire intermédiaire 17, ainsi qu'avec l'entrée de sens de comptage U/D du compteur 24. Les entrées de ce compteur 24 reçoivent, de préférence par des conducteurs fixes, la valeur de comptage fixe Zi. Les sorties de comptage de ce compteur 24 sont reliées, en passant par un étage décodeur , avec l'entrée d'une porte "OU" 31, dont la sortie est reliée avec l'entrée de positionnement du compteur 15, ainsi qu'avec l'entrée de retour en position de la bascule bistable 22. Une sortie 32 du dispositif calculateur d'allumage délivre, pour chaque instant d'allumage calculé, un signal de sortie qui est amené à une autre entrée de la porte "OU" 31. Une autre sortie 33 du calculateur d'allumage 11 délivre un signal de sortie qui est décalé dans le sens de l'avance, d'un nombre fixe d'incré- mente, par rapport au signal d'allumage. Ce signal décalé est amené à une autre entrée de la porte "OU" 21. Le mode de fonctionnement de l'exemple de réalisa- tion décrit ci-dessus est expliqué ci-après d'après les graphi- ques des figures 2 et 3, dans lesquels les chiffres de référence correspondent aux éléments de construction et aux signaux de sortie qui leur sont affectés. Dans le compteur 12 est fourni un signal dépendant du nombre de tours du moteur, dans lequel cha- que fois pendant le passage d'un incrément 101, c'est-à-dire pendant un signal 102, la fréquence très élevée fl est comptée en avant. Dans l'intervalle entre deux signaux U 102, toute opé- ration de comptage est empochée par l'entrée de blocage E. Le compteur 12 est reculé chaque fois par le flanc ascendant d'un signal U 102. L'état de comptage obtenu est chaque fois introduit dans la mémoire intermédiaire 13 avec le flanc descendant d'un signal U 102, dont le contenu Z 13 correspond chaque fois, ainsi, à la valeur de la vitesse de rotation momentanée, c'est-à-dire 5.- 6.- 249Z281 que si la vitesse de rotation augmente, le contenu de la mémoire Z 13 décroît. Dans la figure 2, on a représenté, pendant sept périodes, un accroissement de la vitesse de rotation et ainsi la réduction de la valeur en mémoire Z 13 (ligne en tirets) la valeur en mémoire Z 13 correspond ainsi à la durée Ti, que né- cessite un incrément 101 pour le passage du palpeur récepteur 102. Le point d'allumage est déterminé par le fait que, en raison de l'arrivée daun signal à la sortie du calcu- lateur d'allumage 11, la bascule bistable 22 est ramenée en ar- rière par l'intermédiaire de la porte "OU"' 31, de sorte que le transistor 25 est bloqué et qu'une étincelle d'allumage est pro- duite à la bougie 28. Simultanément, par la sortie de la porte "OU" 31, le compteur 15 est positionné sur la valeur de comptage fixe ZI, et il commence à compter, en cadence les signaux du palpeur 102, c'est-à-dire vers le bas, en dépendance de la vi- tesse de rotation. lorsqu'est atteinte la valeur de comptage Z 19 à la sortie de l'étage d'addition 19, le comparateur 20 dé- livre un signal de sortie, qui par la porte "OU" 21 remet en pla- ce la bascule bistable 22. Le transistor 25 redevient alors con- ducteur et un courant Ip commence à passer à nouveau dans le cir- cuit de courant primaire de la bobine d'allumage 26. En même temps, le compteur 14 est libéré et il commence à compter vers l'avant à la cadence du passage des in- créments 101. A l'instant tl, le courant croissant Ip atteint la valeur Io, qui, dans le cas représenté, correspond à la moi- tié de la valeur du courant de consigne désirée. De comparateur 29 répond alors et produit un signal de positionnement pour la mémoire intermédiaire 17. Il est introduit et stocké dans cette mémoire le produit " Z13 x Z14 z K"existant à cet instant. Le facteur K est un facteur d'extrapolation pour passer du temps partiel de fermeture ou temps total de fermeture. Etant donné que, dans ce cas envisagé, le temps partiel de fermeture est égal à la moitié du temps complet, on a K = 2. Cette valeur stockée provisoirement en mémoire est divisée en permanence, dans l'étage diviseur 18, par le con- tenu actuel Z 13 de la mémoire. L'angle partiel de fermeture P t représenté par la valeur de comptage Z14 à l'instant tI, est ainsi multiplié par un facteur de correction Tio/Ti. Ce facteur réali- se une correction dépendante de l'accélération, car Tio représen- 7.- te la durée de passage d'un incrément à l'instant t1, et le fac- teur Ti représente la durée de passage actuelle. Ce facteur 2 z f t x Tio/Ti fournit ainsi essen- tiellement la valeur de seuil pour le comparateur 20, telle que, lorsqu'elle est atteinte, le début du temps de fermeture est dé- clenché. A cette valeur est ajoutée encore, dans l'étage d'addi- tion 19, une valeur L 0C qui correspond à la différence entre l'angle d'allumage du moment et l'angle d'allumage de la période précédente. Si, par exemple, l'angle d'allumage se modifie posi- tivement, une correction correspondante est apportée à l'angle de fermeture. Cette mesure supplémentaire pourrait naturellement ne pas intervenir dans un exemple de réalisation très simple. La valeur de seuil Z 19 qui détermine le début du temps de fer- meture est ainsi donnée par: 2 xx t x Tio/Ti xAO En fonctionnement à poste fixe, comme le montre le premier cycle de comptage du compteur 15 dans la figure 3, Tio/Ti = 1 et /l o= 0 dans la mesure o aucun autre paramètre P ne modifie le point d'allumage. Dans le cycle suivant, il se produit une accélération qui fait que Ti devient plus petit. Il s'en suit un accroissement de Z18 ou Z19. Il en résulte que Z19 est atteint plus tôt par Z15 et le flux de courant commence donc plus tôt. Deux facteurs interviennent donc pour un décalage en avance au début du temps de fermeture: d'une part, l'éléva- tion de l'état de comptage Z19 et, d'autre part, le décompte en arrière plus rapide dans le compteur Z15 en raison de la vitesse accrue du disque indicateur 100. A l'instant t2 se produit un bond de la valeur de comptage Z 19 car, à cet instant, une nouvelle valeur Tio est multipliée par le facteur 2 et par le facteur / t et est intro- duite dans la mémoire intermédiaire 17. Etant donné l'accéléra- tion produite, la valeur Tio est inférieure à celle de la pério- de précédente, il se produit un bond de la valeir Z 18 ou Z 19. En raison de l'accroissement du nombre de tours du moteur, le point d'allumage qui suit le point T2 s'est éga- lement déplacé, de sorte que maintenant une valeur a Oc est envoyée du calculateur d'allumage 11 vers l'étage d'addition 19. Cette valeurA t du temps de fermeture est également décalé en avance, c'est-à- dire que la valeur de comptage Z 19 est accrue. En vue de créer les conditions de démarrage, le calculateur d'allumage 11 délivre, à sa sortie 33, un signal, qui est en avance d'un certain nombre d'incréments, sur l'ins- tant d'allumage, et qui agit sur la bascule bistable 22 et dé- clenche ainsi le flux de courant Ip. Ainsi se trouve formé un premier angle de fermeture qui permet la mise en marche de l'ins- tallation. Le signal U 33 sert également, quand les vitesses de rotation augmentent, au déclenchement auxiliaire de l'angle de fermeture à l'instant t3, dans le cas on, à cet instant, par exem- ple, en raison d'une erreur, aucun temps de fermeture n'a commen- cée. 0e signal U 33 peut par exemple déclencher également un nom- bre fixe d'incréments avant ou après le marquage de référence 103. Le compteur 24, en liaison avec l'étage de déco- dage 30, sert à produire un point final pour le premier temps de fermeture. Il forme plus tard, quand le moteur marche, un point d'instant d'allumage auxiliaire, c'est-à-dire que, par un étage de décodage 30, l'instant d'allumage est déclenché au plus tard, dans la mesure o cet allumage n'a pas été déclenché par la sortie 32 du calculateur d'allumage 11. Pour cela, au dé- but du temps de fermeture, le compteur 24 est positionné sur la valeur de comptage fixe Z1 par la sortie de la bascule bistable 22, et commence à compter en avant avec la fréquence de cadence f2. Si le comparateur 29 répond, lors d'un dépassement de la valeur de tension Uo, l'entrée de sens de comptage U/D du comp- teur 24 est commutée et il en résulte un;comptage en arrière jus- qu'à ce que l'étage de décodage 30 réponde. Dans l'exemple re- présenté, cela se produit lorsqu'est atteinte la valeur de comp- tage 0. La bascule bistable 22 est alors ramenée en position par l'étage de décodage 30. Si la valeur de comptage Z1 est égale à zéro, la durée de l'opération de comptage en avant est égale à la durée du comptage en arrière. Dans ce cas, en régime stationnaire du moteur, le signal de l'étage de décodage 30 coincide avec le point d'allumage pré-délivré par le calculateur d'allumage 11. 9.- Grâce au positionnement du compteur 24 sur la valeur de comptage Z1, il se produit un décalage du signal de déclenchement de l'é- tage décodeur 30 vers le retard, afin que si les opérations sont di namiques et si le calculateur d'allumage fonctionne régulièrement, son signal apparaisse tout d'abord. 10.- REVENDIOATIONS 1.- Installation d'allumage pour moteur à combustion interne comportant un dispositif indica- teur d'incrément (10) entra né par un arbre du moteur, avec un indicateur d'instant d'allumage (10, 11) destiné à déterminer la fin du temps de fermeture (point d'allumage) d'un contacteur 5 électronique (25) monté dans le circuit de courant primaire d'une bobine d'allumage (26) et un dispositif de régulation de temps de fermeture, dans lequel, pendant un temps partiel de fermeture ( / t), déterminé par le flux de courant du circuit primaire, Jus- qu'à une valeur de courant (Io) réglable, les incréments du dispositif indicateur d'incrément (10) sont comptés dans un dis- positif de comptage (14), le résultat du comptage commandant la durée d'une opération de comptage des incréments, entre la fin du temps de fermeture et le début du temps d'ouverture d'un cy- cle suivant, installation caractérisée en ce que la valeur de comptage obtenue pendant la durée partielle de fermeture ( p t) est corrigée, dans un étage de calcul (16 à 18) par le facteur (Tio/Ti), c'est-à-dire le quotient de la durée de passage Tio d'au moins un incrément (101) à un instant déterminé d'un cycle, par la durée de passage momentanée (Ti). 2.- Installation d'allumage suivant la revendi- cation 1, caractérisée en ce que, à l'instant d'allumage, un dis- positif de comptage (15) est positionné sur uhe valeur réglable fixe (Zo) et un processus de comptage est déclenché, auquel cas, lorsqu'est atteinte la valeur de comptage (Z 18 ou Z 19) corres- pondant à la durée partielle de fermeture corrigée, le début de temps de fermeture est déclenché par un dispositif de comparaison de valeurs de comptage (20). 3.- Installation d'allumage suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'instant déterminé choisi (tl) d'un cycle est la fin du temps partiel de fermeture ( P t). 4.- Installation d'allumage suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, pour la détermination d'une valeur de comptage (Z 13) correspondant au temps de passage d'au moins un incrément, il est prévu un autre dispositif de comptage (12) comptant une fréquence fixe (fl), la valeur de comptage obtenue étant provisoirement introduite à la fin du temps partiel de fermeture ( f t) dans une mémoire (17). 5.- Installation d'allumage suivant la revendica- 1 1.- tion 4, caractérisée en ce que la valeur (Z 17) mise provisoi- rement en mémoire, contient déjà, comme facteur, la valeur de comptage (Z 14) obtenue pendant le temps partiel de fermeture ( P t). 6.- Installation d'allumage suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que, un si- gnal de commande auxiliaire (U 33) pour le début du temps de fermeture est déclenché par un nombre fixe d'incréments avant ou après un point fixe d'un cycle. 7.- Installation d'allumage suivant la revendica- tion 6, caractérisée en ce que le point fixe est le point d'al- lumage ou un signal produit par une marque de référence (103). 8.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 79 caractérisée en ce qu'un autre dispositif de comptage (24) est prévu, par lequel, pendant le temps partiel de fermeture ( f t), il est compté, à partir d'une fréquence fixe (f2); une valeur de comptage réglable déterminée (Z1) et le résultat est ensuite sorti du compteur, et un signal de com- iande auxiliaire (U 30) du point d'allumage étant déclenché quand est atteinte une autre valeur de comptage réglable déterminée. 9.- Installation d'allumage suivant l'une quel- conqUe des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que, dans l'indicateur d'instant d'allumage, constitué par un calculateur d'allumage (11) on forme la différence ( A c du début de fermeture.