Brevet FR2515267A1 — publié le 19830429

1.- "Dispositif de régulation d'un moteur à combustion interne en fonction de l'apparition de phénomènes de cliquetis " l'invention concerne un dispositif de régula- tion d'uan moteur combustion interne en fonction de l'apparition de phénomènes de cliquetis, au moyen de la formation d'un signal dépendant lui-m 8 me de phénomènes de cliquetis, signal par l'intermédiaire duquel peut 8 tre pi- loté un organe de réglage destiné à diminuer la tendance au cliquetis, le dispositif selon l'invention étant carac- térisé en ce que le signal dépendant des phénomènes de cli- quetis est, dans un premier lieu de sommation, combiné à une valeur de consigne donnant une valeur admissible pour les phénomènes de cliquetis On conna t déjà des disposi- tifs de régulation du cliquetis dans les moteurs à combus- tion interne, par exemple dans les DOS 26 59 239, 27 31 841, 28 01 512, 28 32 594 et 30 09 046 Dans les dispositifs con- nus de régulation du cliquetis, des mesures sont prises, pour influer sur le cliquetis ou le diminuer, en cas de reconnaissance d'une combustion avec cliquetis, par un capteur de cliquetis, par l'intermédiaire d'un organe de réglage Ces mesures consistent par exemple en un grais- sage du mélange de combustion, en une addition de substan- ces pour atteindre un pouvoir anti-détonant plus élevé, par exemple de l'eau, des alcools, des anilines, des com- posés du plomb ou des composés métalliques analogues, de même que leurs combinaisons, en l'action d'un circuit de 2.- recyclage des gaz d'échappement, en l'influence de la tem- pérature, par exemple de l'air de suralimentation, du mé- lange de combustion oi de leurs composants, du réfrigérant ou du moteur, en la régulation du moment d'injection et du point d'allumage, en la modification de la pression de suralimentation du turbocompresseur, etc La régulation de ces mesures s'effectue alors ou bien en fonction de l'apparition des phénomènes de cliquetis ou bien en fonc- tion de la fréquence de ces phénomènes, ou bien encore en fonction de leur intensité (voir par exemple la DOS 28 32 594) Dans les procédés connus de régulation du cli- quetis, l'on est maintenant confronté à un problème, selon lequel il faut éviter, dans le cas d'un cliquetis faible ou occasionnel, une réaction trop forte du circuit de ré- gulation, ce que l'on peut obtenir par exemple grâce à une régulation lente Cependant, cette dernière empêche une réaction rapide dans le cas d 'un cliquetis soudain. Le dispositif selon l'inventior et caracté- risé comme il est indiqué ci-dessus, présente, par contre, l'avantage que, sous l'effet de la définition préalable dtune valeur de consigne, pour une mesure admissible des phénomènes de cliquetis, il n'y a absolument aucune réac- tion quand les phénomènes de cliquetis-sont rares ou fai- bles, cette réaction étant par contre très rapide en cas de fort cliquetis La régulation en devient donc globale- ment plus tranquille et plus rapide et l'écart par rapport au point de fonctionnement optimal reste plus faible On peut définir, en tant que mesure admissible des phénomènes de cliquetis, une certaine fréquence, ou une certaine in- tensité, ou une combinaison de ces deux grandeurs Si l'on règle à un niveau suffisamment sensible à la reconnaissance du cliquetis, au point de pouvoir reconnaltre des combus- tions irrégulières même en marche normale, il est alors possible de régler une valeur correspondante pour la fré- quence du cliquetis, valeur ayant pour conséquence que la 3.- régulation peut se faire même avant l'apparition du clique- tis proprement dit. D'autres formes de réalisation et améliorations du dispositif selon l'invention, sont décrites plus loin. La possibilité de modifier la valeur de consigne par l'in- termédiaire des paramètres du moteur, par exemple par une compensation des perturbations, est particulièrement avan- tageuse On peut alors volontairement accepter une fréquence plus élevée du cliquetis, chaque fois que cela n'est pas nuisible au moteur à combustion interne, 'comme par exemple à faible régime ou à faible température. Il est en outre particulièrement avantageux de prévoir, en fonction de la grandeur réglge, et par l'inters. médiaire d'un lieu de sommation et d'un premier organe de réglage, une action agissant à long terme pour réduire la combustion avec cliquetis, tandis que, par l'intermédiaire d'un deuxième organe de réglage jouant le rÈle dtun dispo- sitif à action à court terme, on injecte dans le moteur à combustion interne des substances diminuant la tendance au cliquetis, par exemple de l'eau. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et du dessin unique annexé qui re- présente une forme de réalisation de l'invention, à savoir un dispositif de régulation du cliquetis pour un moteur à combustion interne, sous la forme d'un schéma fonctionnel, En se référant à la figure, un capteur de cli- quetis 11, destiné à reconnaltre une combustion à cliquetis, est disposé contre un moteur à combustion interne 10 Son signal de sortie est envoyé à un dispositif de reconnais- sance de cliquetis 12, pour filtration des signaux-de cli- quetis à partir d'un grand nombre d'impulsions et de fré- quences, dispositif qui englobe le capteur de cliquetis 11 dans le carter moteur Les signaux de cliquetis ainsi recon- nus sont envoyés à un circuit d'évaluation de cliquetis 13, lequel circuit forme un signal de sortie, qui est fonction 4.- ou bien de la fréquence du cliquetis, ou bien de l'intensité du cliquetis, ou des deux Les dispositifs de reconnais- sauce du cliquetis, ou les circuits d'évaluation du clique- tis sont abondamment représentés dans l'état actuel de la technique et ne seront pas d 4 crits plus en détail. la valeur effective du cliquetis Ik ainsi ob- tenue est comparée, dans le premier lieu de sommation 14, avec une valeur de consigne du cliquetis prédéfinie Sk, et l'écart de réglage ainsi obtenu est envoyé à un régula- teur 15, dont la sortie est envoyée, par l'intermédiaire d'un régulateur supplémentaire 16, en jouant le rôle d'une valeur effective du point de fonctionnement Ia ou d'une grandeur perturbatrice, à un autre lieu de sommation 17, dans lequel est effectuée une combinaison avec la valeur de consigne du point de fonctionnement Une telle valeur de consigne du point de fonctionnement sera, par exemple, un point d'allumage prédéfini, ou une pression de surali- mentation prédéfinie, laquelle est, de préférence, définie dans une calculatrice en fonction de certains paramètres, à l'aide de lignes ou familles de courbes caractéristiques. L'écart de réglage est, par l'intermédiaire d'un premier organe de réglage 18, envoyé au moteur à combustion inter- ne 10 En outre, la sortie du régulateur 15 est, par l'in- termédiaire d'un deuxième organe de réglage 19, directement reliée au moteur à combustion interne 10 lies régulateurs , 16, peuvent, selon l'algorithme de réglage souhaité, présenter une régulation P et/ou I et/ou D. le fonctionnement du moteur à combustion inter- ne 10 s'effectue en fonction des paramètres moteurs qui lui sont envoyés Il s'agira par exemple de la température T, du régime n, de la charge L, de l'indice d'air A, du type de carburant K, etc Ces paramètres moteurs sont envoyés ou bien individuellement, ou bien en combinaison, à un dispositif de compensation des perturbations 20, oh ils sont traités, selon la manière dont il est souhaité 5.- qu'ils influent sur la valeur de consigne Sk du cliquetis, Le signal de sortie est ensuite envoyé, en tant que grandeur perturbatrice, au lieu de sommation 14, et il modifie Sk en fonction de l'influence souhaitées Cette influence réside, par exemple, en ce que la valeur Sk aug- méntera pour un régime faible ou une basse température, car, dans ces états de marche, l'apparition d'une combustion à cliquetis est relativement inoffensive Les relations qui existent entre les autres paramètres moteurs et les varia- tions de Sk donnent des résultats analogues pour ce qui est de ce caractère inoffensif. Le fonctionnement du dispositif représenté re- pose essentiellement sur le fait que les phénomènes de cli- quetis identifiés et évalués sont, dans un poste de somma - tion 14, comparés à une valeur de consigne, laquelle four nit une mesure admissible des phénomènes de cliquetis Une telle mesure admissible pourra Otre par exemple un phéno mène de cliquetis sur 16 phénomènes de combustions, ou bien une certaine valeur de l'intensité du cliquetis oude leur force Si c'est la fréquence du cliquetis qui est détectée, le circuit d'évaluation de cliquetis 13 pourra, par exem- ple, Otre un circuit de formation de la moyenne, lequel en- voie, en fonction de la fréquence du cliquetis, un signal numérique ou analogique au poste de sommation 14 ai la valeur de consigne Sk est dépassée, le produit diminuant la tendance au cliquetis est envoyé tout d'abord dans le moteur à combustion interne 10, par l'intermédiaire du ré- gulateur 15 et de l'organe de réglage 19 Ce produit est, par exemple, de l'eau ou un autre liquide, indiqué dans l'introduction du descriptif ci-dessus L'avantage de l'in- jection d'eau réside en ce que le moteur peut toujours fonctionner avec un angle d'allumage optimal, c'est-à-dire d'une manière optimale du point de vue puissance et con- sommation; en outre, l'injection d'eau peut, pour certains modes de marche, même conduire à une augmentation de la l 6.- puissance A cette injection est superposée, par l'intermé- diaire du régulateur 16, une régulation quasi stationnaire présentant un autre comportement de régulation et concer- nant par exemple, dans les turbo-compresseurs, la pression de suralimentation (par l'intermédiaire de l'organe de re- glage 18) La pression optimale de suralimentation est alors prédéfinie par la valeur de consigne Sa S'il se présente un cliquetis, c'est avec cette pression optimale de surali- mentation que le moteur va fonctionner En cas d'appari- tion de cliquetis il se crée, pour un certain comportement de régulation, une valeur effective ou une valeur pertur- batrice Ia, laquelle conduit à une certaine modification de la régulation Grace à une modification de la pression de suralimentation, on en arrive à une consommation d'eau qui n'est pas trop importante. Dans le cas le plus simple, la régulation sup- plémentaire imposée par l'organe de réglage 19 peut naturel- lement disparaître, et l'organe de réglage 18 pourra alors être commandé par un régulateur unique L'action de l'or- gane de réglage 18 sur le comportement du cliquetis pourra alors 8 tre effectué selon l'une des méthodes mentionnées ci- dessus. S'il est prévu deux organes de réglage, il est possible de faire appel à un grand nombre de combinaisons des méthodes indiquées ci-dessus, pour diminuer le clique- tis Si, comme indiqué au schéma, on utilise, avec deux organes de réglage 18, 19, deux méthodes pour éliminer le cliquetis, l'une à effet lent et l'autre à effet rapide, c'est le régulateur 16 qui, en règle générale, sera plus lent que le régulateur 15, et qui possédera une zone morte,. de telle sorte que des modifications rapides de la gran- deur de réglage du cliquetis pourront être régulées par l'intermédiaire de l'organe de réglage 19 (par exemple à l'aide d'une injection d'eau), ce qui permettra de réguler, par l'intermédiaire de l'organe 18 (par exemple par l'inters médiaire de la pression de suralimentation) des points de fonctionnement quasi stationnaires. 7.- REVENDICATIONS R E V B N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif de régulation d'un moteur à combustion interne en fonction de l'apparition de phénomè- nes de cliquetis, avec un moyen pour former un signal dé- pendant des phénomènes de cliquetis, signal par l'intermé- diaire duquel peut être commandé un organe de réglage des- tiné à diminuer la tendance au cliquetis, dispositif carac- térisé en ce que le signal dépendant des phénomènes de cli- quetis est, dans un premier poste de sommation ( 14), com- biné à une valeur de consigne (Sk) définissant une mesure admissible des phénomène de cliquetis. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la valeur de consigne (Sk) peut être modi- fiée par l'intermédiaire des paramètres moteurs. 3 Dispositif selon la revendication 2, carac térisé en ce que la modification a lieu par une compensa- tion des perturbations ( 20) - 4. Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe de ré- glage ( 18) peut tre commandé par l'intermédiaire d'un ré- gulateur ( 15, 16) suivi d'un deuxième poste de sommation ( 17), un signal optimalisé de valeur de consigne (Sa) pour l'organe de commande ( 18) étant en outre envoyé au poste de sommation ( 17). 5 Dispositif selon la revendication 49 carac- térisé en ce qu'une modification rapide de la grandeur de réglage du cliquetis peut être commandée en fonction du signal de sortie du premier poste de sommation ( 14), par l'intermédiaire d'un régulateur ( 15) et d'un deuxième orga- ne de réglage ( 19). 6. Dispositif selon la revendi Qation 5, carac- térisé en ce que le moyen diminuant la tendance au clique- tis est transmis au moteur à combustion interne par l'in- termédiaire du deuxième organe de réglage ( 19). 7 Dispositif selon l'une quelconque des 8.- revendications 1 à 6, destiné à des moteurs à suralimen- tation, caractérisé en ce que la pression de suralimen- tation peut 8 tre commandée par le premier organe de ré- glageo