Brevet FR2550342A1 — publié le 19850208

La présente invention concerne un procédé de contrôle de capteurs de mesure, notamment de capteurs de mesure disposés sur un moteur à combustion interne en vue de capter des paramètres de fonctionnement du moteur, comme la température d'eau de refroidissement, et dont les signaux de mesure sont surveillés statiquement dans une unité de contrôle. D'après la demande de brevet allemand DE-OS 32 06 028, on connaît un système électronique de commande 10 d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne comportant des capteurs remplissant une fonction de sécurité contre les erreurs pour des paramètres de fonctionnement du moteur et qui assure un captage de paramètres concernant les conditions de marche du moteur Pour déceler des perturba15 tions dans les capteurs de détection des différents paramètres de fonctionnement d'un moteur ou bien dans les fils d'entrée et de sortie qui sont reliés aux capteurs correspondants, les signaux de sortie des capteurs sont surveillés et contrôlés pour définir s'ils rentrent dans la plage établie classiquement pour les signaux de sortie Lors d'une perturbation dans les capteurs de détection de ces paramètres, un paramètre définissant la condition de marche instantanée est extrait d'une mémoire matricielle en fonction de deux paramètres correspondant aux capteurs défectueux Un incon25 vénient consiste cependant en ce qu'il est nécessaire de prévoir pour chaque capteur une plage caractéristique établie pour ces paramètres correspondants et de laquelle, lors d'un signal défectueux de sortie du capteur, on doit extraire un signal définissant la condition de marche Le 30 contrôle des signaux de sortie des capteurs est effectué exclusivement de façon statique, c'est-à-dire qu'on contrôle seulement si le signal de sortie du capteur est placé dans une plage admissible. L'invention a pour but de contrôler des signaux de 35 mesure provenant des capteurs de mesure définis ci-dessus en ce qui concerne leur plage techniquement correcte et physiquement admissible et d'enclencher un moyen compensateur lors de la détection d'un signal de mesure erroné. Selon l'invention, ce problème est résolu en ce que les signaux de mesure et d'autres signaux de mesure de capteurs de mesure servant à capter des paramètres de fonctionnement du moteur sont captés de façon cyclique et sont contr 8 lés en ce qui concerne leur variation de valeur de mesure d'un cycle d'interrogation à un cycle suivant et ne peuvent être acceptés ensuite que lorsque la variation de valeur de mesure rentre dans des limites prédéterminées, en ce que des perturbations stochastiques sont extraites du signal de mesure et sont enregistrées et en ce que, dans le cas de perturbations de signaux de mesure se répétant, un signal auxiliaire rétablissant la valeur de mesure correcte est produit à partir d'un nombre prédéterminé de signaux de mesure erronés. Selon d'autres particularités du procédé conforme à l'invention -: 1 La condition de fonctionnement du moteur à combustion interne peut être définie par des paramètres de fonctionnement comme la température de l'eau de refroidissement, 20 la position de la pédale d'accélérateur, la course de la tringlerie de régulation d'un système de dosage de carburant d'un moteur à combustion interne à auto-allumage, la vitesse de rotation du moteur, la pression de l'air introduit dans les cylindres du moteur, et la température 25 de carburant. 2 Dans le cas d'un signal de mesure, affecté par une erreur, d'un capteur de mesure de température de l'eau de refroidissement, on utilise à la place de la valeur de mesure une température d'eau de refroidissement prédéterminée 30 provoquant une diminution de la quantité de carburant injecté. 3 Dans le cas o un dispositif de suralimentation est associé au moteur, il se produit lors d'un signal de mesure, affecté par une erreur, d'un capteur de mesure de pression 35 d'air, une commutation du moteur d'une condition de marche avec suralimentation dans une condition de marche avec aspiration. 4 En cas de panne du capteur de mesure de vitesse de rotation du moteur, la tringlerie de régulation du système de dosage de carburant d'un moteur à auto-allumage est déplacée proportionnellement à la manoeuvre de la pédale d'accélérateur et la plage de pleine charge du moteur est limitée aux deux tiers de son étendue. 5 Lorsque le moteur est associé à un circuit asservi de régulation de position, à un circuit de régulation de vitesse de rotation et à un système de dosage de carburant, dans le cas d'une panne de capteur de mesure sur tringlerie de régulation, la vitesse de rotation du 10 moteur est influencée par un autre circuit de régulation de vitesse sans circuit asservi de régulation de position. 6 En cas de panne du capteur de mesure de course opérant sur la pédale d'accélérateur et sur la tringlerie de 15 régulation, une vitesse prédéterminée de rotation du moteur est établie par régulation. 7 Après un enclenchement d'un processus opératoire d'urgence, une unité indicatrice caractérisant le processus opératoire d'urgence est actionnée. L'invention offre l'avantage que, dans le cas de signaux de mesure qui présentent des perturbations stochastiques, celles-ci sont tolérées jusqu'à une limite correcte avant qu'une opération s'opposant à l'erreur soit amorcée. Au moyen d'un contr 8 le dynamique du signal de mesure, une variation de valeur de mesure entre un cycle d'interrogation et un cycle d'interrogation suivant est contrôlée en ce qui concerne la variation admissible et, dans le cas d'une variation de la valeur de mesure qui ne rentre pas dans une plage prédéterminée, un processus opératoire d'urgence s'opposant à cela est enclenché La disponibilité du moteur à combustion interne n'est limitée, lors de l'utilisation d'un processus opératoire d'urgence, que d'une façon minimale en ce qui concerne sa qualité de fonctionnement, par exemple la disponibilité en puissance. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de-la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est un schéma à blocs d'un dispositif de régulation, comportant une unité de contrôle, pour le dosage de carburant d'un moteur à combustion interne, la Figure 2 est un schéma à blocs d'un agencement de programme utilisable dans le dispositif de régulation, la Figure 3 montre un agencement de programme pour la saisie de données et la détection d'erreur de données, la Figure 4 montre un agencement de programme pour un processus opératoire d'urgence dans le cas d'une erreur affectant un signal de température d'eau de refroidissement, la Figure 5 montre un agencement de programme pour un processus opératoire d'urgence dans le cas d'une erreur concernant un signal d'un capteur de mesure de pression d'air, la Figure 6 montre un agencement de programme pour un processus opératoire d'urgence concernant une erreur affectant le signal de position de pédale d'accélérateur, la Figure 7 montre un agencement de programme pour un processus opératoire d'urgence en cas d'erreur affectant le 20 signal représentant la vitesse de rotation du moteur, et la Figure 8 montre un agencement de programme pour un processus opératoire d'urgence en cas d'erreur affectant un signal de course de régulation. Un dispositif de régulation désigné par 1 sur la 25 Figure 1 est associé à trois commutateurs 2 à 4 et à des capteurs de mesure 5 à 9 qui sont reliés par l'intermédiaire de conducteurs électriques 10 à 17 avec des entrées du dispositif de régulation 1 Un organe d'actionnement 18 est sollicité par le dispositif de régulation 1 par l'intermé30 diaire d'un conducteur électrique 19 et une unité indicatrice est sollicitée par le dispositif de régulation 1 par l'intermédiaire d'un conducteur électrique 21 Un capteur de mesure 2 détecte la condition de fonctionnement d'un frein du moteur tandis qu'un commutateur 3 détecte une position de 35 la clé d'allumage Au moyen d'un commutateur de programme 4, on peut sélectionner des caractérieiques de régulation (RCH). Au moyen du capteur de mesure 5, on détermine la pression de l'air introduit dans les cylindres du moteur tandis que la température de l'eau de refroidissement d'un moteur refroidi par liquide est détectée par le capteur de mesure 6 Un déplacement angulaire de la pédale d'accélérateur est capté par le capteur 7, une vitesse de rotation du moteur par un 5 capteur 8 et un déplacement de la tringlerie de régulation d'une pompe d'injection associée à un moteur à auto-allumage par le capteur 9. L'unité de régulation 1 comporte un microprocesseur, dans lequel est exécuté un programme représenté sur la Figure 2 sous la forme d'un schéma à blocs Le programme comprend un bloc de saisie et de préparation de données 22, un bloc de programme cpératoire d'urgence 28 qui se décompose en programmes opératoires d'urgence 23 à 27, un bloc de programmation de départ/arrêt 29, un bloc de programmation 30 15 pour déterminer l'allure des courbes de pleine charge de la famille de courbes caractéristiques du moteur, un bloc de programmation 31 pour déterminer les familles de courbes caractéristiques de charge partielle correspondant à différents programmes de fonctionnement d'un moteur à combustion interne, et un bloc de programmation de vitesses de ralenti et limites de moteur 32 A partir des signaux appliqués à un bloc de programmation 33, le signal momentanément correct représentant la course de tringlerie de régulation est déterminé de manière à être appliqué à un circuit de régulation de position 34 Le circuit de régulation de position 34 comporte un point de sommation 35, un bloc de régulation de position 36 et une unité de conversionamplification 37, qui agit sur un organe d'actionnement 38. Une liaison des différents blocs est effectuée par l'inter30 médiaire de plusieurs lignes de transmission de signaux Les signaux de mesure fournis par les capteurs 5 à 9 et introduits séquentiellement dans le bloc de saisie et de préparation de données 22 sont contrôlés, en ce qui concerne leur valeur de mesure et leur variation de valeur de mesure, par 35 rapport au signal de mesure obtenu précédemment afin de définir si une valeur de mesure ou une variation de valeur de mesure rentre dans une plage admissible de variation ou dans une plage admissible de valeus de mesure Lorsqu'on a établi par exemple cinq fois successives que le signal de valeur de mesure produit par un capteur, ou bien qu'une variation de valeur de mesure, ne rentre pas dans une plage prédéterminée de valeurs de mesure ou de variations, il se produit une entrée dans un "registre de perturbation " associé au signal de mesure Par ce contrôle de signal erroné ( perturbations stochastiques), il ne se produit pas immédiatement une réaction forcée lors de la détection d'un signal de mesure erroné mais ces signaux erronés sont tolérés jusqu'à une limite correcte Un contrôle du contenu duigistre de perturbation du bloc 22 est effectué dans le bloc de programme cpératoire d'urgence Les signaux actualisés sortant du bloc de programme opératoire d'urgence 28 sont appliqués aux blocs de programmation 29 à 32 ( demande de brevet allemand 15 DE-OS 28 20 807) et au circuit de régulation de position 34 ( demande de brevet P 32 07 392 5-52) Lorsqu'un programme opératoire d'urgence est enclenché, il commande également un amplificateur 39 qui agit de son côté par l'intermédiaire du conducteur 21 sur l'unité d'indication 20. Les signaux introduits à l'entrée du bloc 22 par l'intermédiaire des conducteurs 13 à 17 sont contrôlés conformément à un programme associé à chaque capteur de mesure et dont un exemplaire est indiqué sur la Figure 3. Le plan de déroulement du programme comporte une position25 limite 70, des dérivations 71 à 73, des blocs opérationnels 74 à 76 et des lignes de transmission assurant leur liaison. Dans la dérivation 71, on contrôle si la valeur de mesure rentre dans une largeur de bande prédéterminée Si cette valeur de mesure sort des limites de contrôle, il se produit 30 une dérivation vers le bloc opérationnel 74 Si l'interrogation effectuée dans le bloc de dérivation 71 montre que la valeur de mesure est placée à l'intérieur des limites de contrôle, il se produit alors une dérivation vers le bloc opérationnel 72 dans lequel est effectué un contrôle d'une 35 variation de valeur de mesure, c'est-à-dire qu'on contrôle si la variation de la valeur de mesure obtenue par rapport à une valeur obtenue précédemment ne dépasse pas une limite déterminée Si la variation de valeur de mesure ainsi obtenue dépasse la limite de contrôle, il se produit une dérivation vers le bloc opérationnel 74 Lorsque la variation de valeur de mesure est placée à l'intérieur des limites de contrôle, il se produit une dérivation vers le bloc opérationnel 77, dans lequel un compteur I, ainsi qu'un registre de perturbation Mst associé à la valeur de mesure, sont remis à zéro. Le signal appliqué par le bloc de dérivation 71, 72 au bloc opérationnel 74 fait en sorte, dans le bloc opérationnel 74, que le compteur I soit augmenté de un Dans 10 le bloc de dérivation 73, il se produit un contrôle du compteur pour vérifier si celui-ci n'a pas encore dépassé la valeur maximale, par exemple 5, et on passe alors au bloc opérationnel 76 dans lequel, à la place de la valeur de mesure actuelle, on utilise la valeur de mesure précédente 15 pour une autre opération effectuée dans le bloc 28 Le registre de perturbation associé à la valeur de mesure est remis à zéro Lorsque l'interrogation se produisant dans le bloc de dérivation 73 montre que le contenu du compteur I est égal ou supérieur à Imax, il se produit une dérivation vers le bloc opérationnel 75 dans lequel le compteur est remis à zéro tandis que le registre de perturbation associé à la valeur de mesure est mis à un Le signal obtenu aux sorties des blocs opérationnels 75 à 77 est introduit dans le bloc de programme opératoire d'urgence 28. Un plan de déroulement de programme, représenté sur la Figure 4, pour le processus opératoire d'urgence de la température comporte une positionlimite 40, une dérivation 41, des blocs opérationnels 42, 42 ' et des lignes de transmission 43 à 36 assurant leur liaison Dans la dériva30 tion 41 s'effectue une interrogation en fonction du contenu du registre de perturbation Lorsque le registre de perturbation a la valeur 1, il se produit une dérivation vers le bloc opérationnel 42 et, à la place de la valeur de mesure, on fait intervenir une valeur fixe prédéterminée aboutissant 35 à une situation non critique pour le fonctionnement du moteur à combustion interne Simultanément, par l'intermédiaire de l'amplificateur 38 activé par le registre de perturbation, l'unité indicatrice 20 est actionnée Lorsque l'interrogation effectuée dans le bloc de dérivation 41 fait ressortir que la valeur du registre de perturbation n'est pas égale à un, il se produit une dérivation vers le bloc opérationnel 42 ' et la valeur mesurée est utilisée dans le bloc de programma5 tion 29 pour un autre calcul. Un plan de déroulement de programme, représenté sur la Figure 5, pour un processus opératoire d'urgence correspondant à un signal d'un capteur de mesure de pression d'air qui est affecté par une erreur ( capteur de mesure de 10 pression de suralimentation), comporte une position limite 47, une dérivation 48, des blocs opérationnels 49, 49 ' et des lignes de transmission 50 à 53 assurant leur liaison Dans la dérivation 48, il se produit une interrogation en fonction du contenu du registre de perturbation Lorsque le registre 15 de perturbation a la valeur 1, il se produit une dérivation vers le bloc opérationnel 49 et, à la place de la valeur de mesure, on opère avec une valeur fixe prédéterminée aboutissant à une situation non critique pour le fonctionnement du moteur à combustion interne Simultanément l'unité indica20 trice 20 activée par le registre de perturbation par l'intermédiaire de l'amplificateur signale qu'un programme opératoired'urgence est enclenché Lorsqu'une interrogation produite dans le bloc de dérivation 48 montre que la valeur du registre de perturbation n'est pas égale à 1, il se produit une dérivation vers le bloc opérationnel 49 ' et la valeur de mesure obtenue est utilisée dans le bloc de programmation 30 ( demande de brevet allemand DE-OS 28 20 807) pour un autre calcul. Un plan de déroulement de programme, représenté 30 sur la Figure 6, correspondant à un processus opératoire d'urgence pour un signal de position de pédale d'accélérateur affecté par une erreur comporte une position-limite 54, une dérivation 55, des blocs opérationnels 56, 561 et des lignes de transmission 57 à 60 assurant leur liaison Dans la déri35 vation 55, une interrogation est effectuée en fonction du contenu du registre de perturbation, qui est associé au signal de position de pédale d'accélérateur Lorsque le registre de perturbation a la valeur 1, il se produit une dérivation vers le bloc opérationnel 56 et, à la place de la valeur de mesure, on opère avec une valeur fixe prédéterminée aboutissant à une situation non critique pour le fonctionnement du moteur à combustion interne et on continue à calculer 5 avec une caractéristique de régulation de vitesse de rotation ( RCH=l) Simultanément, l'unité indicatrice 20 activée par le registre de perturbation par l'intermédiaire de l'amplificateur 20 signale qu'un programme opératoire d'urgence est enclenché Lorsque l'interrogation dans le bloc de dérivation 10 55 indique que la valeur du registre de perturbation n'est pas égale à 1, il se produit une dérivation vers le bloc opérationnel 56 ' et la valeur de mesure obtenue est utilisée dans le bloc de programmation 30, 31 ( demande de brevet allemand DE-28 20 807) pour un autre calcul. Lorsque, dans le cas d'une erreur affectant le signal de mesure obtenu avec le capteur de mesure de vitesse de rotation de moteur 8, un registre de perturbation associé au signal de vitesse de rotation de moteur prend la valeur 1, il se produit dans un bloc de dérivation 61 du plan de dérou20 lement de programme représenté sur la fig 7, une dérivation vers le bloc opérationnel 62 Dans le bloc opérationnel 62, une valeur de consigne de la course de régulation est calculée à partir du signal de position de pédale d'accélérateur conformément à la fonction linéaire R Ws = b x F + b 2, o b 1 et b 2 désignent des constantes prédéterminées tandis que F désigne le signal de position de pédale d'accélérateur p qui a été obtenu par le capteur de mesure 7 Le signal obtenu à la sortie du bloc opérationnel 62 est appliqué à un pont de sommation 63 associé au circuit de régulation de position 34 Ce signal de régulation est calibré de telle sorte que la plage de pleine charge du moteur à combustion interne soit imitée aux 2/3 de son étendue Le moteur à combustion interne est exclusivement influence par la pédale d'accélérateur, à laquelle est associée une pure 35 caractéristique de régulateur d'alimentation Lorsque l'interrogation effectuée dans le bloc de dérivation 61 indique que la valeur du registre de perturbation n'est pas égale à 1, il se produit une dérivation, par l'intermédiaire d'un bloc opérationnel 62 ', vers les blocs de programmation 29 à 32 Dans le-cas d'une activation du bloc opérationnel 62, l'unité indicatrice 20 'est enclenchée par l'intermédiaire de l'amplificateur 39. Un plan de déroulement de programme correspondant à un signal de mesure, affecte par une erreur, du capteur de mesure de course de régulation 9, comporte conformément à la Figure 8 une position-limite 64, une dérivation 65 et des blocs opérationnels 66, 66 ', qui sont reliés par l'inter10 médiaire de lignes de transmission Lorsqu'un contrôle du registre de perturbation associé au signal de mesure de course de régulation montre que sa valeur n'est pas égale à 1, il se produit une dérivation, par l'intermédiaire du bloc opérationnel 66 ' indiquant la valeur de mesure, vers 15 le point de sommation 35 du circuit de régulation de position 34 Lorsque la valeur du registre de perturbation est égale à 1, il se produit une dérivation vers le bloc opérationnel 66 Dans une première fonction effectuée en relation avec le signal de position de pédale d'accélérateur 20 F ainsi qu'avec deux constantes a, b, on obtient la valeur p de consigne de la valeur de rotation de moteur n M Soll' Après que la vitesse de rotation de moteur n M a été soustraite de la valeur de consigne de vitesse de rotation de moteur n M Soll on obtient une différence de vitesse de rotation A n M. 25 Dans une fonction intervenant à la suite PBM (K) = al t A n M (K) a 2 n M (K-1)' on désigne par Up BM (K) un signal de tension pour un signal modulé en. largeur d'impulsion, on désigne par a 11 a 2 des constantes tandis que à n M (K) représente une différence de vitesse de 30 rotation obtenue présentement et que à n M (K-1) représente une différence de vitesse de rotation obtenue précédemment. Cette fonction définit un régulateur de vitesse de rotation ayant une structure PD sous une forme convertie numériquement. Le signal obtenu à la sortie du bloc opérationnel 66 est 35 appliqué à l'unité de conversion-amplification 37 dans le circuit de régulation de position 34. ll REVENDICATIONS 1 Procédé pour contrô 181 er la capacité de fonctionnement de capteurs de mesure, notamment de capteurs de mesure disposés sur un moteur à combustion interne pour capter des paramètres de fonctionnement du moteur, comme la température d'eau de refroidissement et dont les signaux de mesure sont surveillés statiquement dans une unité de contrôle, caractérisé en ce que les signaux de mesure et d'autres signaux de mesure de capteurs de mesure servant à capter 10 des paramètres de fonctionnement du moteur sont captés de façon cyclique et sont contrôlés en ce qui concerne leur variation de valeur de mesure d'un cycle d'interrogation à un cycle suivant et ne peuvent être acceptés ensuite que lorsque la variation de valeur de mesure rentre dans des limites prédéterminées, en ce que des perturbations stochastiques sont extraites du signal de mesure et sont enregistrées et en ce que, dans le cas de perturbations de signaux de mesure se répétant, un signal auxiliaire rétablissant la valeur de mesure correcte est produit à partir d'un nombre 20 prédéterminé de signaux de mesure erronés. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la condition de fonctionnement du moteur à combustion interne peut être définie par des paramètres de fonctionnement comme la température de l'eau de refroidissement, la position de la pédale d'accélérateur, la course de la tringlerie de régulation d'un système de dosage de carburant d'un moteur à combustion interne à auto-allumage, la vitesse de rotation du moteur, la pression de l'air introduit dans les cylindres du moteur, et la température de carburant. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas d'un signal de mesure, affecté par une erreur, d'un capteur ( 6) de mesure de température de l'eau de refroidissement, on utilise à la place de la valeur de mesure une température d'eau de refroidissement prédéterminée 35 provoquant une diminution de la quantité de carburant injecté. 4 Procédé selon la revendication 1, le moteur à combustion interne étant associé à un dispositif de suralimen- tation, caractérisé en ce que, dans le cas d'une erreur affectant le signal de mesure d'un capteur de mesure { 5) de pression d'air, on passe pour le moteur à combustion interne d'un mode de fonctionnement avec suralimentation à un mode de fonctionnement avec aspiration. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, dans le cas de panne d'un capteur ( 8) de mesure de vitesse de rotation d'un moteur, la tringlerie de régulation du système de dosage de carburant d'un moteur à 10 auto-allumage est déplacée proportionnellement à-la manoeuvre de la pédale d'accélérateur et la plage de pleine charge est limitée aux deux tiers de son étendue. 6 Procédé selon la revendication 1, le moteur à combustion interne étant associé à un circuit asservi de régulation de position, à un circuit de régulation de vitesse de rotation et à un système de dosage de carburant, caractérisé en ce que, dans le cas d'une panne d'un capteur ( 9) de mesure de déplacement de tringlerie de régulation, la vitesse de rotation du moteur est influencée par un autre 20 circuit de régulation de vit- esse de rotation sans circuit asservi de régulation de position. 7 Procéd 4 de contrôle selon la revendication 1, caractérisée en ce que, en cas de panne du capteur ( 7) de mesure de déplacement de la pédale d'accélérateur et du capteur ( 9) de mesure de course de la tringlerie de régulation, une vitesse prédéterminée de rotation du moteur est introduite dans la régulation. 8 Proc 4 dé de contr 8 le selon les revendications 1 à 7, caractérisée en ce que, après enclenchement d'un processus 30 opératoire d'urgence, une unité indicatrice caractérisant le processus opératoire d'urgence est actionnée.