Brevet FR2544389A1 — publié le 19841019

Dispositif pour empêcher le cliquetis dans des moteurs à combustion interne L'invention concerne un dispositif pour empêcher le cliquetis dans des moteurs à combustion interne, dis- positif comportant au moins un détecteur de cliquetis et un circuit de traitement de signaux branché à la suite, dispositif dans lequel une combustion avec cliquetis est détectée par dépassement d'un niveau de référence par le signal ainsi traité du détecteur de cliquetis, un dispo- sitif électronique de commande étant prévu pour commander des fonctions du moteur à combustion interne, notamment des fonctions d'allumage, qui exercent une influence sur le-cliquetis, un réglage par paliers d'une telle fonction s'effectuant à partir de la limite de cliquetis lors de la détection d'une combustion avec cliquetis, tandis qu'un réglage par paliers en retour s'effectue après que la combustion avec cliquetis ait pris fin. Les documents DE-OS 30 09 046 et DE-OS 31 42 729 décrivent des dispositifs de régulation, grâce auxcuels lors de l'apparition d'une combustion avec-cliquetis dans des moteurs à combustion interne, notamment l'instant d'allumage est retardé par paliers, pour, au bout d'un certain temps après l'arrêt des processus de combustion avec cliquetis, être ramené par paliers à sa position initiale Le traitement des signaux de cliquetis captés par un détecteur de cliquetis, s'effectue alors de préfé- rence par comparaison avec un signal 'de référence confor- mément au document DE-OS 31 37 016 ou bien au document DE-OS 33 08 541 Au lieu de la modification de l'instant d'allumage, il peut également être prévu des modifications d'autres fonctions du véhicule automobile, qui exercent une influence sur le cliquetis C'est ainsi que, par exem- ple, lors de l'apparition de processus de combustion avec cliquetis, on peut enrichir le mélange de combustion, modifier l'instant d'injection ou bien dans le cas de moteurs à turbo compresseur, abaisser la pression d'ali- mentation Enfin, il reste encore la possibilité d'ajouter dans le mélange de combustion, des produits permettant d'obtenir une résistance au cliquetis plus élevée, ainsi que la possibilité d'influencer un circuit de recyclage des gaz d'échappement. La modification par paliers d'une telle fonction et son retour par paliers à la valeur initiale, ont pour conséquence que l'on tend vers une modification aussi réduite que possible de la fonction initiale et que l'ef- fet sur le comportement de marche sera aussi doux et exempt d'à-coups que possible Le décalage par paliers s'effectue alors toujours de la même façon, par exemple comme fonction de la vitesse de rotation et/ou de l'in- tensité de cliquetis Il s'est avéré que dans des états transitoires des moteurs à combustion interne, à savoir par exemple dans des états d'accélération ou bien dans des états provoqués par une augmentation de la charge, le retour par paliers de la fonction ainsi influencée, con- trairement à ce qui est le cas pour des états stationnai- res et quasi-stationnaires, est trop lent Pendant l'état transitoire, la valeur idéale, vers laquelle on doit tendre de la fonction influencée, par exemple l'instant d'allu- mage, peut en effet se modifier si fortement et si rapi- dement qu'un retour lent par paliers à la valeur initiale n'est pas souhaitable et aboutit à des conditions erronées et dée 9 Vo'afblee du fonctionnement du moteur à combustion interne. Le dispositif conforme à l'invention est un dis- positif caractérisé en ce qu'il est prévu une installation de détection pour un état transitoire du moteur à combus- tion interne, installation qui, lors de la présence d'un tel état, notamment d'un état d'accélération et/ou de charge, accélère au moins le réglage en retour par paliers O Il présente par contre l'avantage vue lors de la détection d'un état transitoire, la vitesse de retour au fonctionnement normal est modifiée en ce que ce retour s'effectue désormais très rapidement On peut ainsi en partant de cette valeur initiale maintenant atteinte rapi- dement, régler le nouveau point de fonctionnement, c'est- à-dire une valeur de la fonction adaptée aux nouvelles conditions et à partir de laquelle, la régulation du cliquetis peut en cas de besoin, agir à nouveau De cette façon, cela garantit une adaptation plus rapide des con- ditions de fonctionnement modifiées et un comportement dynamique amélioré. D'autres dispositions exposées plus loin permet- tent d'envisager d'autres formes avantageuses et des amé- liorations du dispositif selon l'invention Il est par- ticulièrement avantageux de commander la vitesse de décalage par paliers sous la dépendance de la fonction transitoire, ainsi par exemple, sous la dépendance de l'accélération Ceci permet de tenir compte de façon op- timale, d'états transitoires d'intensités variables en ce que concerne le réglage de nouvelles valeurs de la fonc- tion. Pour aider cette adaptation plus rapide à des conditions de fonctionnement modifiées, il est également possible de prévoir avantageusement une action sur la détection du cliquetis elle-même En agissant sur le fac- teur d'asservissement k et/ou sur le facteur d'évaluation m, pour la formation du niveau de référence lors de la détection du cliquetis, il est possible, pendant un tel état transitoire, pendant lequel le bruit du moteur augmente habituellement, de donner à la détection du cliquetis une forme dynamique et élever le seuil de réponse Ceci permet ainsi d'empêcher efficacement, que par suite de l'état transitoire lui-même, c'est-à-dire du fait de l'augmentation du bruit du moteur, une com- bustion avec cliquetis soit détectée de façon erronée. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté par les dessins joints et exposé plus en détail dans la description qui va suivre. la figure 1 est un schéma par blocs de l'exem- ple de réalisation, la figure 2 est un diagramme de signaux permet- tant d'exposer le mode de fonctionnement. Un détecteur de cliquetis S 10 est, d'une part, relié directement par l'intermédiaire d'un circuit de traitement de signaux 11 à une entrée d'un comparateur 12 et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un étage de forma- tion de valeur de référence 13, à la seconde entrée de ce comparateur 12 Comme cela est décrit plus en détail dans le document DE-OS no 31 37 016 initialement mentionné, dans un tel circuit de traitement de signaux, les signaux du détecteur de cliquetis 10 sont amplifiées, filtrés par l'intermédiaire d'un passe-bande et ensuite démodulés par exemple par l'intermédiaire d'un redresseur Il peut encore être prévu en supplément, un régulateur, -qui forme à partir du signal ainsi démodulé, une grandeur de réglage telle que l'amplification de l'ammlificateur de réglage soit plus réduite pour de grandes amplitudes de siqnaux de cliquetis et importante pour de faibles amplitudes. Ainsi, le signal de sortie reste, dans une large mesure, constant et indépendant de la vitesse de rotation du moteur Enfin, les signaux de cliquetis sont de plus inté- grés pendant une fenêtre de mesure synchrone de l'arbre du vilebrequin L'étage de formation de valeur de réfé- rence 13 a, de préférence, le comportement d'un passe-bas, k étant le facteur avec lequel la valeur de mesure actuel- le de cliquetis est pondérée pour la formation respective d'une nouvelle valeur de référence, k peut en conséquence être également désigné sous le terme de facteur d'asser- vissement Dans le comparateur 12, la valeur actuelle de mesure est alors comparée avec la valeur de référence, un processus de cliquetis étant alors détecté lorsque la lo valeur de référence est dépassée d'un facteur d'évalua- tion déterminé m. La sortie du comparateur 12 influence un dispo- sitif électronique de commande 14, dont la sortie comman- de un étage d'allumage 15, c'est-à-dire engendre des signaux d'allumage pour le moteur à combustion interne. Ce dispositif de commande 14, revêtant de nréférence la forme d'un microcalculateur peut, bien entendu, commander également en variante ou bien en supplément, d'autres fonctions du moteur à combustion interne exerçant une influence sur le cliquetis A titre d'exemple, on a encore représenté un étage terminal 16 pour commander la prépara- tion du carburant Cela peut s'effectuer par commande de l'instant d'injection, de la durée de l'injection, de la pression d'injection,étc En outre, on peut commander en supplément, par exemple le recyclage des gaz d'échap- pement, l'addition de produits empêchant le cliquetis, la température, la pression d'alimentation par turbo- compresseur etc Selon la fonction de commande prévue, ou bien selon les fonctions de commande prévues, on ap- plique au dispositif de commande 14 les paramètres P ou bien les valeurs de mesure nécessaires A partir de ceux- cos P les signaux respectifs de commande sont formés d'après un procédé connu non représenté ici plus en détail. Le fonctionnement de principe va être exposé en prenant pour exemple la fonction d'allumage L'instant d'allumage et éventuellement aussi l'angle de fermeture, sont-calculés en fonction des paramètres P appliqués, et, éventuellement, d'un champ caractéristique mémorisés, et un signal de commande correspondant-est engendré S-'il intervient alors une combustion avec cliquetis, dont l'existence est indiquée par la présence d'un signal de sortie au comparateur 12, il s'effectue une modification par paliers de l'angle de réglage de l'allumage dans le sens d'un retard, jusqu'à ce qu'on ne détecte plus de combustion avec cliquetis Ceci s'effectue avec la fré- quence fl Après un certain temps, au cours duquel il ne s'est plus produit de combustion avec cliquetis, il s'ef- fectue un réglage en retour dans le sens avance avec la fréquence f 2 jusqu'à ce que la valeur initiale soit à nouveau atteinte Les fréquences fl et f 2 peuvent être constantes ou bien être commandées en fonction de la vitesse de rotation Ce procédé est décrit plus en détail dans le document DE-OS 30 09 046 initialement mentionné. A côté de la fonction d'allumage, ce procédé de modifi- cation par palier, peut également être appliqué aux autres fonctions influençant le cliquetis Il est important que le décalage par paliers s'effectue à partir de la limite de cliquetis. Une succession de signaux n, dépendante de la vitesse de rotation, est appliquée à un étage de diffé- renciation 17, à la sortie duquel apparaît ainsi un si- gnal dépendant de l'accélération b Ce signal b commande trois générateurs de fonction 18 à 20, la commande en fonction de l'accélération du facteur d'asservissement k s'effectuant par l' nteriédia re du générateur de fonc- tion 18, tandis que celle du facteur d'évaluation m s'effectue par l'intermédiaire du générateur de fonction 19 De ce fait, ces facteurs sont modifiés dans l'étage de formation de valeur de référence 13 ou bien dans le comparateur 12, de sorte que, lors du processus d'accélé- ration, d'une part, il s'effectue une adaptation plus rapide de la valeur de référence à la valeur de mesure actuelle et aue, d'autre part, par suite de l'accroisse- ment du bruit du moteur, la valeur de réponse pour la détection du cliquetis est augmentée On évite ainsi que, par suite de l'accroissement du bruit du moteur, il se produise une détection non souhaitable du cliquetis qui pourrait empêcher un retour à l'angle d'allumage initial. En outre, le générateur de fonction 20, qui commande le retour à la valeur initiale de la fonction d'allumage ain- si décalée, est activé. S'il n'y a pas d'accélération, le commutateur 21 est maintenu dans la position indiquée, c'est-à-dire que le réglage en retour sur la valeur initiale s'effectue -15 avec la fréquence f 2 Si, par contre, une accélération est détectée, par exemple par dépassement d'une valeur minimale d'accélération prédéfinie, il s'effectue une commutation sur la fréquence f 3, grâce à laquelle la valeur de fonction réglée est ramenée très rapidement à la valeur initiale Au retour, donc la fréquence f 3, est alors fonc- tion de l'accélération De cette façon, on est certain que, lors de processus d'accélération, du fait du retour plus rapide à la valeur initiale que pour les processus stationnaire, une adaptation rapide du réglage de l'ins- tant d'allumage aux nouvelles conditions de fonctionnement peut s'effectuer. A côté de l'accélération, d'autres états transi- toires du moteur à combustion interne peuvent être pris comme critères pour commuter sur un réglage en retour plus rapide ainsi cue pour influencer les facteurs k et m Comme exemple d'un autre état transitoire, on mention-' nera une modification de charge, ou bien en principe une charge qui se traduit par une modification des conditions de fonctionnement. Retenons encore que, selon un exemple de réalisa- tion plus simple, au lieu d'influencer en fonction des paramètres les facteurs k et m ainsi que la vitesse de retour à la valeur initiale de la fonction, il peut s'ef- fectuer également une simple commutation sur d'autres valeurs lors de la détection d'un état transitoire Dans ce cas, la fréquence f 3 serait une fréquence fixe ou bien une fréquence dérivée d'un indicateur de vitesse de rota- tion L'accroissement de la vitesse de-retour peut être obtenu par accroissement de l'importance des étapes de retour (par exemple de l'angle de réglage) au lieu d'une modification de fréquence ou en supplément de celle-ci. Enfin, il est encore à retenir que les blocs du schéma par blocs représenté en figure 1, peuvent être réalisés sous la forme de fonctions dans le dispositif de commande 14 constitué par un microcalculateur La dépense technique de branchement est alors très réduite En com- binaison avec ceci, les facteurs k et m modifiables, ainsi que la fonction f 3 modifiable, peuvent être déposés sous forme de valeurs de champs caractéristiques. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Dispositif pour empêcher le cliquetis dans des moteurs à combustion interne, dispositif comportant au moins un détecteur de cliquetis et un circuit de trai- tement de signaux branché à la suite, dispositif dans lequel une combustion avec cliquetis est détectée par dépassement d'un niveau de référence par le signal ainsi traité du détecteur de cliquetis, un dispositif électro- nique de commande étant prévu pour commander des fonctions du moteur à combustion interne, notamment des fonctions d'allumage, qui exercent une influence sur le cliquetis, un réglage par paliers d'une telle fonction s'effectuant à partir de la limite de cliquetis lors de la détection d'une combustion avec cliquetis, tandis qu'un réglage par paliers en retour s'effectue après que la combustion avec cliquetis ait pris fin, dispositif caractérisé en ce qu'il est prévu une installation de détection ( 17, 20) pour un état transitoire du moteur à combustion interne, installation qui, lors de la présence d'un tel état, no- tamment d'un état d'accélération et/ou de charge, accélère au moins le réglage en retour par paliers. 62 ) Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le réglage plus rapide en retour par paliers, s'effectue grâce à des étapes de réglage plus importantes et/ou grâce à une fréquence de réglage plus élevée. 3 ) Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce qu'il est prévu un dispbsitif de commutation- ( 21) susceptible d'être commandé par l'installation de détection ( 17, 20) dispositif grâce auquel une commutation entre deux successions de réglage, est susceptible d'être commandée. 4 ) Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 2 ou 3, caractérisé en ce que la vitesse de réglage est commandée en fonction de l'état transitoire. ) Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que lors de la détection d'un état transitoire, il y a en outre augmen- tation du facteur d'asservissement (k) et/ou du facteur d'évaluation (m) pour la formation du niveau de référence à partir des signaux du détecteur de cliquetis. 6 ) Dispositif selon la revendication 5, carac- térisé en ce que le facteur (k ou bien m) est modifié en dépendance de la fonction transitoire.