Brevet FR2497279A1 — publié le 19820702

-1- La présente invention concerne un système de moteur comprenant un moteur à pistons animés d'un mouvement alternatif, des moyens pour faire arriver le combustible au moteur et d'autres moyens utilisables pour effectuer un réglage du début de combustion du combustible dans le moteur. Dans le cas d'un moteur à allumage par compression, il est bien connu dans la technique que le réglage de l'instant dIntroduction du combustible dans la ou les chambres de combustion du moteur est un facteur important en ce qui concerne les émissions d'échappement, la consom- mation de combustible et la puissance fournie. Il est connu aussi que l'instant réel d'introduction du combus- tible ne fournit pas nécessairement une indication précise de l'instant o commence la combustion du combustible injecté car cet instant peut varier en fonction d'un certain nombre de facteurs tels que par exemple la tempé- rature de l'air et la qualité du combustible. Pour détecter la combustion du combustible dans un cylindre ou une chambre de combustion d'un moteur, il est connu d'utiliser des sondes à ionisation qui détectent le passage de la flamme à l'intérieur du cylindre ou de la chambre de combustion, mais il y a des difficultés pour disposer la sonde de manière qu'une indication sûre puisse être obtenue dans un domaine étendu de conditions de fonctionnement du moteur. On a effectué aussi des tenta- tives en vue d'utiliser des systèmes optiques, mais ceux-ci ont une durée de vie très limitée et leur précision est réduite par la formation de suie. Il est connu que la pression maximale atteinte dans la chambre de combustion durant le fonctionnement du moteur dépend en partie de l'instant o la combustion commence et donc du réglage de l'introduction du combustible(dans le cas d'un moteur à allumage par compression)ou du réglage de l'allumage(dans le cas d'un moteur à allumage par -2étincelle). Par exemple, dans un moteur à allumage par compression, pour un régime donné du moteur et une quan- tité donnée de combustible, la pression maximale augmen- tera si on avance l'introduction du combustible. Dans le cas d'un moteur à allumage par étincelle, la pression maximale a tendance à augmenter quand on donne de l'avance à l'allumage. La pression maximale dépend aussi d'un certain nombre d'autres facteurs, par exemple la qualité du combustible, le régime du moteur et aussi l'état du moteur. Le but de la présente invention est de fournir un système de moteur du type spécifié dans une forme simple et commode. Selon l'invention, un système de moteur du type spécifié comprend un transducteur de pression pour fournir un signal électrique représentatif de la pression maximale atteinte à l'intérieur d'une chambre de combustion du moteur, un moyen pour fournir un signal représentant la pression maximale désirée, ce moyen recevant des infor- mations concernant le régime du moteur et la quantité de combustible et un moyen pour comparer ces signaux, le signal de sortie de ce dernier moyen jouant le rôle de signal de commande pour le moyen capable d'effectuer un réglage du commencement de la combustion du combustible. A la différence d'une sonde à ionisation, un trans- ducteur de pression peut fournir une indication d'un accroissement de pression dans la chambre de combustion ou le cylindre quel que soit l'endroit o la combustion commence dans la chambre ou le cylindre. De plus, le transducteur de pression n'est relativement pas affecté par la formation de dépôts dans la chambre de combustion ou le cylindre. Un exemple d'un système de moteur selon l'invention va maintenant être décrit avec référence aux dessins annexés, sur lesquels: -3- La figure 1 est une représentation d'un moteur à allumage par compression faisant partie du système. La figure 2 est un schéma simplifié des composants électriques du système. La figure 3 est un graphique illustrant diverses pressions dans une chambre de combustion du moteur. La figure 4 est un schéma simplifié d'un autre arrangement des composants électriques. Comme représenté sur la figure 1, le système de moteur comprend un moteur 5 à allumage par compression ayant une pluralité de chambres de combustion dans lesquelles le combustible est introduit par des injecteurs 6 respectifs. Les injecteurs sont alimentés en com- bustible en relation réglée dans le temps avec le moteur par une pompe à combustible 7. La pompe comprend un dis- positif pour ajuster le réglage de l'introduction du combustible, ce dispositif comprenant commodément un piston qui détermine la position d'une came de commande, la pression appliquée au piston étant réglée par une valve électromagnétique 10. Un transducteur de pression 11 est prévu et est monté de manière à fournir un signal électrique représentant la pression à l'intérieur d'une chambre de combustion du moteur, durant le fonctionnement du moteur. Le moteur porte aussi un transducteur 8 qui fournit des signaux indicateursdu régime du moteur et la pompe à combustible porte un transducteur 9 qui fournit un signal indicateur de la quantité de combustible introduite dans le moteur. Comme représenté sur la figure 2, le signal provenant du transducteur 11 est injecté dans un circuit 12 détecteur de pic qui fournit un signal représentant la valeur maximale de la pression atteinte dans la chambre de combustion durant la course motrice du piston associé à la chambre de combustion. Le signal provenant du circuit 12 est injecté au moyen d'un commutateur 13 dans un circuit de mémoire 14 -4 - et à partir du circuit de mémoire 14 dans un circuit 15 déterminateur de rapports. Le circuit 15 reçoit aussi un signal directement du circuit 12. Un signal est fourni à la mémoire 14 au moyen du commutateur 13, périodiquement durant le fonctionnement du moteur, et il est prévu que cela se produise quand il n'y a pas de combustible - introduit dans la chambre de combustion. La valeur maxi- male ou pression de référence emmagasinée dans la mémoire 14 variera en fonction du régime auquel le moteur fonctionne et aussi de l'état du moteur. De plus, la pression variera en fonction de la température de l'air aspiré dans la chambre de combustion. Cette valeur de pressionen même temps que les valeurs maximales de pression qui sont obtenues tandis que du combustible est introduit dans la chambre de combustion sont introduites dans le circuit déterminateur de rapports qui fournit un signal représentant les rapports des pressions indiquées ci-dessus. Le système comprend une table de rapports 16. Elle contient des informations emmagasinées donnant le rapport désiré des pressions à différents régimes du moteur et différentes puissances, c'est-à-dire différentes quantités de combustible. La table 16 reçoit donc un signal de régime du moteur provenant d'un circuit associé au trans- ducteur 8 et un signal de quantité de combustible provenant du transducteur 9. Le signal de sortie du circuit 16 est le rapport désiré des pressions. Les signaux de sortie des circuits 15 et 16 sont comparés dans un circuit de comparaison 17 et le signal de sortie de ce circuit est injecté dans un circuit de puissance 18 qui commande le fonctionnement de la valve 10. Sur la figure 3, la valeur maximale A représente la pression de référence et la valeur maximale B la pression maximale désirée dans la chambre de combustion. La valeur maximale D est obtenue quand l'introduction a lieu trop tôt. -5- Dans ce cas, le rapport réel des pressions est plus élevé que désiré et la valve 10 est réglée de manière à retarder l'introduction. La valeur maximale C est obtenue quand l'introduction est trop tardive. Il en résulte un rapport inférieur au rapport désiré et la valve 10 est ajustée pour avancer l'introduction. L'information emmagasinée dans le circuit 14 est mise à jour périodiquement durant le fonctionnement du moteur, et cele peut être effectué en utilisant un circuit de temporisation qui commande le fonctionnement' du commu- tateur 13 et empêche aussi l'introduction de combustible dans la chambre de combustion à laquelle le transducteur 11 est associé. Le système tel que décrit tient compte des variations is dans la qualité du combustible introduit dans le moteur tandis qu'il est en fonctionnement. En variante par rapport à l'utilisation de la valeur maximale A pour mise à jour du circuit de mémoire 14, opération qui exige que l'introduction de combustible soit empêchée, la mémoire peut être mise à jour à un point fixe E durant la course de compression. Le point E est choisi de manière qu'il se trouve avant toute introduction de combustible dans la chambre de combustion. A partir de la valeur de pression obtenue au point E, la pression maximale A peut être estimée ou il peut être possible d'utiliser la valeur de pression obtenue au point E quand on détermine le rapport réel des pressions. Dans ce cas, le signal d'entrée pour le commutateur 13 est pris directement à la sortie du transducteur. Un autre système est représenté sur la figure 4 et ce système est basé sur un microprocesseur indiqué en 19 et comprenant une mémoire vive 20 et une mémoire morte 21. Le signal de quantité de.combustible fourni par le transducteur 9 est injecté dans un circuit de multiplexage 22 au moyen d'un circuit tampon 23 et le -6 - signal fourni par le transducteur de pression il est injecté au moyen d'un circuit tampon 24 dans un circuit de détection de pics et de maintien 25 qui a sa sortie connectée au circuit de multiplexage 22. La sortie du circuit de multiplexage 22 est connectée à un conver- tisseur analogique/numérique 26. Le convertisseur, le circuit de multiplexage et le circuit de détection de pics et de maintien sont connectés par un canal adresse/ données 27 au microprocesseur. Le transducteur 8 est connecté par l'intermédiaire d'un circuit tampon 28 au microprocesseur 19 et le microprocesseur est connecté au circuit 18 pour commander la valve 10. Le microprocesseur a aussi une sortie 29 qui est connectée à un circuit -de commande du combustible. La mémoire 20 constitue une zone de travail pour le microprocesseur et est utilisée aussi pour conserver la pression maximale de référence en cours. L'autre mémoire contient le programme et aussi la table des rapports des pressions maximales. Le transducteur 8 fournit un signal à environ 300 avant le point mort haut et le régime est calculé par le microprocesseur par chronométrage de l'in- tervalle entre les signaux produits par le transducteur 8. Le signal fourni par le transducteur 8 est utilisé aussi pour réinitialiser le circuit 25 de maintien des pics de façon qu'il soit prêt pour la lecture suivante et il est traité aussi pour fournir un signal à la sortie 29 quand il est nécessaire de réduire à zéro le combustible introduit _ dans le moteur en vue d'établir une nouvelle pression de référence. La commande du microprocesseur est effectuée par le programme emmagasiné, mais en général le microprocesseur effectue les tâches suivantes: 1) Tous les n tours du moteur, réduire le combustible à zéro et emmagasiner comme référence la pression maximale de compression. -7- 2) Calculer le régime du moteur. 3) Lire et emmagasiner la pression maximale de com- pression à chaque tour du moteur et calculer le rapport pression réelle de compression/pression de référence. 4) Lire et emmagasiner le signal de sortie du transducteur 9. ) Obtenir à partir de la mémoire 21 le rapport correct de pressions pour le régime et la quantité de combustible dans le moteur. 6) Comparer le rapport réel au rapport désiré. 7) Exciter la valve 10 pour corriger le rapport. On comprendra que les systèmes décrits, avec très peu de modification, peuvent être utilisés pour commander le réglage de l'allumage dans un moteur à allumage par étincelle. -8- REVENDICATIONS 1. Système pour moteurs, caractérisé en ce qu'il comrrend un moyen (7) à piston animé d'un mouvement al- ternatif pour faire arriver un combustible au moteur, un moyen actionnable (10) pour effectuer un réglage du com- mencement de la combustion du combustible dans le moteur, un moyen transducteur de pression pour fournir un signal électrique représentatif de la pression maximale atteinte à l'intérieur d'une chambre de combustion du moteur, un moyen pour fournir un signal représentant la pression ma- ximale désirée, ce moyen recevant des informations concer- nant le régime du moteur (8) et la quantité de combustible (9), et un moyen (17) Dour comparer ces signaux, le signal de sortie de ce dernier moyen jouant le rôle de signal de commande pour le moyen actionnable afin d'effectuer un ré- glage du commencement de la combustion du combustible. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en moyen ce que le/transducteur de pression comprend un circuit (15) déterminateur de rapports, un moyen pour injecter dans le circuit déterminateur de rapports un signal de pression maximale obtenu durant une course motrice avec alimen- tation en combustible du moteur et un signal de pression en l'absence de combustible obtenu à un instant durant une course motrice o il n'y a pas de combustible dans la chambre de combustion et un moyen pour fournir un signal représentant la pression maximale désirée comprenant une table (16) de rapports. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen transducteur de pression comprend un trans- ducteur de pression (11)et'tncircuit détecteur de pic (12) oui reçoit un signal provenant du transducteur et fournit le signal de pression maximale obtenu durant une course motrice avec alimentation en combustible. -9 - 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de mémoire (14) qui fournit le signal de pression en l'absence de combustible au circuit déterminateur de rapports, et un commutateur (13) actiorrble de manière à connecter le circuit détecteur de pic au circuit de mémoire durant une course motrice quand il n'y a pas de combustible introduit dans la chambre de combustion. 5. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de mémoire (14) qui fournit le signal de pression en l'absence de combustible au circuit déterminateur de rapports,et un commutateur (13) actionnable de manière à connecter le circuit de mémoire à la sortie du transducteur à un point(E)bnsl course motrice avant introduction de combustible dans la chambre de combustion. 6. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen transducteur de pression comprend un trans- ducteur de pression (11)etuncircuit de détection de pic et de nantiEn (25\u moym (8,B)pour fournir un signal de position du moteur, un moyen à microprocesseur (19) reva ces signaux, le moyen à microprocesseur comprenant une mémoire (20) dans laquelle peut être conservé le signal de pression maximale fourni par le circuit de détection de pics et de maintien durant un cycle moteur quand il n'y a pas de combustible introduit dans le moteur, le moyen à microprocesseur com- prenant une autre mémoire (21) d3m laqpelle sont conservés le programme de fonctionnement et une table de rapports des pressions maximales, le moyen à microprocesseur calculant le rapport entre la pression maximale atteinte quand on introduit le combustible dans le moteur et la pression maximale atteinte quand on n'introduit pas de combustible dans le moteur et comparant le rapport calculé à une valeur de rapport extraite de ladite autre mémoire afin de produire le signal de commande. -10- 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que la valeur de rapport extraite de ladite autre mémoire dépend de la quantité de combustible (9) et du régime du moteur (8).