Brevet FR2552496A1 — publié le 19850329

Dispositif pour la commande électronique de l'instant d'allumage de moteurs à combustion interne, notamment pendant le processus de démarrage " L'invention part d'un dispositif pour la commande électronique de l'instant d'allumage de moteurs à combustion interne La commande électronique de l'instant d'allumage ou bien de l'angle d'allumage en fonction de différents paramètres et grandeurs de fonctionnement du moteur à combustion interne, sont déjà connus par les documents DE-OS 28 50 534 2 et DE-OS 28 34 796 8 Dans le cas de ces commandes électroniques, tout comme dans le cas des commandes mécaniques antérieures pour le réglage de l'instant d'allumage, la commande ne commence en général qu'à partir d'une vitesse de rotation de l'arbre du vilebrequin d'en moyenne 600 révolutions par minute Au-dessous de cette limite, les dispositifs mécaniques de réglage d'allumage ne réagissent en général pas On se contente audessous de cette zone de vitesse de rotation, d'un réglage 20 d'allumage constant de quelques grades en avant du point mort haut (OT) de l'arbre de vilebrequin Dans des systèmes électroniques a incrément ou à segment, tels qu'ils sont décrits dans les "Bosch Technische Berichte" volume 5 ( 1977), pages 250 à 256, le réglage du point d'allumage n'est également possible qu'à l'intérieur de deux limites angulaires, de sorte qu'ici également, au-dessous d'une limite déterminée de vitesse de rotation, un réglage cons- 2. tant de l'angle d'allumage est prévu. Dans la zone des basses vitesses de rotation jusqu'à 250 révolutions par minute au maximum, qui est obtenue pendant le processus de démarrage, ce réglage cons5 tant de l'angle d'allumage n'est pas optimal Jusqu'à environ 600 révolutions par minute, car pour une durée de combustion constante d'en moyenne environ 2 ms, le maximum de pression dans la chambre de combustion du cylindre se produit toujours plus t 8 t lorsque les vitesses de rotation 10 baissent, ce qui pour une compression élevée du mélange, implique un risque croissant de cognement. Le dispositif conforme à l'invention pour la commande de l'instant d'allumage présente par contre l'avantage que par l'intermédiaire d'une commande de l'ins15 tant d'allumage au lieu de l'angle d'allumage, indépendant de la vitesse de rotation, un processus d'allumage peut être obtenu même pour de faibles vitesses de rotation du démarreur, en ce que le maximum de pression se situe constamment après le point mort haut A cet effet, il est ap20 pliqué à l'instant d'allumage un laps de temps fixe dépendant des données du moteur à combustion interne en amont du point mort haut, de sorte que lors du démarrage et de l'accroissement de vitesse du moteur à combustion interne, l'angle d'allumage est automatiquement et sans calcul réglé 25 en avance On obtient ainsi un démarrage plus rapide et une montée en vitesse régulière du moteur à combustion interne, ce qui contribue à le ménager. D'autres formes avantageuses et des améliorations du dispositif défini cidessus sont possibles Le ré30 glage en avance fixe de l'instant d'allumage peut être effectué en fonction de la température de fonctionnement du moteur à combustion interne On peut ainsi tenir compte d'une modification des données de fonctionnement du moteur à combustion interne pour des températures différentes pour per35 mettre un démarrage dans d'aussi bonnes conditions dans le 3. cas d'un moteur chaud ou d'un moteur froid. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins ci-joints, et décrit plus en détail dans la description ci-après: la figure 1 montre sous forme de schéma de branchement une réalisation de l'exemple de réalisation, la figure 2 est un diagramme de signaux pour expliquer le mode de fonctionnement. Dans un système à segment, les instants d'al10 lumage sont déterminés par l'intermédiaire des angles d'allumage qui sont définis à l'intérieur d'un segment angulaire de l'arbre de vilebrequin pa*kun calculateur d'allumage. Ce segment angulaire se situe de façon typique 600 (repère en avance A 1) et 25 (repère ultérieur A 2) avant le point 15 mort haut et est fixé par l'intermédiaire d'un indicateur de segment angulaire qui tourne en synchronisme avec l'arbre de vilebrequin. Un indicateur de segment d'allumage 20 tourne en amont d'un détecteur 21 qui est relié à l'entrée d'un 20 étage de mise en forme d'impulsions 22 Une sortie 23 de cet étage de mise en forme d'impulsions 22 est reliée à un Qu'trée 11 d'un compteur 1 et à une entrée 26 d'un multiplicateur 2 Une sortie 24 de l'étage de mise en forme d'impulsions 22 est reliée à une entrée 12 du compteur 1. 25 La sortie de domnnées du compteur 1 est reliée à une entrée 25 du multiplicateur 2 La sortie du multiplicateur 2 est reliée à l'entrée non soustractive deun étage soustracteur 3 L'entrée soustractive de l'étage soustracteur 3 est reliée à la sortie d'un organe temporisé 4 La sortie de l'étage soustractif 3 est reliée à l'entrée d'un compteur vers le bas 5 dont la sortie est appliquée à un étage 6 de production d'énergie et de haute tension La sortie de l'étage 6 de production de haute tension est reliée à l'enkoulement primaire d'une bobine d'allumage 7 dont la bobine 35 secondaire est reliée à son tour au doigt distributeur d'un 4. distributeur d'allumage 8 L'enroulement primaire et l'enroulement secondaire de la bobine d'allumage 7 sont en commun à la masse Les sorties du distributeur d'allumage 8 sont respectivement reliées aux électrodes médianes de bougies 5 d'allumage 9, dont les électrodes antagonistes sont à la masse. Deux repères de segment de l'indicateur de segment angulaire 20 sont détectés par l'intermédiaire du détecteur 21 et exploités par l'étage de mise en forme d'im10 pulsions 22, de façon qu'à la sortie 24 apparaisse alors une impulsion unique lorsqu'un repère en avance A 1 apparait devant le détecteur 21, et qu'à la sortie 23 apparaisse alors une impulsion unique lorsqu'un repère ultérieur A 2 apparait devant le détecteur 21. Sur la figure 2 le signal U 21 du détecteur est représenté selon son évolution dans le temps Le compteur 1 est un compteur qui est relié avec un oscillateur interne démarrage arrêt comme base de temps, ou bien avec l'horloge du système comme base de temps Gr$ce à une im20 pulsion à l'entrée 12, le compteur 1 est démarré, et il est arrêté par une impulsion à l'entrée 11 Dans l'étage multiplicateur 2, le résultat de comptage obtenu est multiplié, précisément lorsque le compteur 1 est arrêté par l'intermédiaire d'une impulsion à l'entrée 11 Ce proces25 sus est communiqué au multiplicateur 2 par l'intermédiaire de l'entrée 26 Dans l'étage soustracteur 3, un temps d'allumage constant Ti est extrait du résultat du multiplicateur Le résultat de cette soustraction est introduit dans le décompteur 5 De décompteur 5 est comme le compteur 1, un compteur avec une base de temps incorporée qui évolue en synchronisme avec la base de temps du compteur 1 Lorsque le compteur 5 a terminé son évolution, une impulsion du compteur 5 déclenche la production de haute tension 6, qui, de façon connue, par l'intermédiai35 re de la bobine d'allumage 7 et du distributeur d'allumage 8 5. fait appara tre une étincelle sur une des bobines d'allumage 9. Lors du passage du repère angulaire Al (instant tl), le compteur 1 est effacé et démarré, et lors du passage du repère A 2 (instant t 2) le compteur 1 est maintenu de sorte qu'il y a dans ce compteur une valeur de comptage inversement proportionnelle à la vitesse de rotation. Le rapport angulaire de A 1 à A 2 par rapport ' A 2 à OT (voir figure 2) est par contre indépendant de la vitesse de rota10 tion, de sorte que pour une fréquence de comptage identique, OT serait atteint lorsque, à partir de l'instant t 2, on continuerai le comptage pour la valeur de comptage de l'état de comptage du compteur 1 multiplié par le rapport angulaire. OT est ainsi extrapolé à partir de T 2 On obtient alors l'instant d'allumage ti à partir de t 2 en ce que, à partir de OT un nombre proportionnel au temps d'allumage Ti est soustrait Cet instant d'allumage se situe ainsi en amont de OT. On a ainsi l'égalité: A 2 T 5 = 1 Ti (H) A 1 A 2 Cette égalité est obtenue selon le schéma de branchement de la figure 1 T 5 est alors précisément chaque temps qu'utilise le décompteur 5 pour déclencher le processus d'allumage à partir de l'instant t 2 à l'instant ti. Le paramètre de la température de fonctionnement H du moteur à combustion interne est alors introduit 30 dans le temps d'allumage Ti (H) car pour des températures différentes du moteur à combustion interne, des enrichissements différents du mélange doivent être alimentés, ce qui influe sur la durée de combustion. Après le processus de démarrage, c'est-à-dire 35 lorsque T 5 devient négatif pour de hautes vitesses de rota- 6. tion, il y a commutation sur la commande normale du temps d'allumage telle qu'elle est connue par l'état de la technique. 7. R E V E N D I OATIO NS 1. Dispositif pour la commande électronique de l'instant d'allumage de moteurs à combustion interne, dispositif caractérisé en ce que, pendant le processus de démarrage, le processus d'allumage est déclenché à un temps prédéfini (Ti) avant le point mort haut de l'arbre de vilebrequin, de sorte que le maximum de pression de la combustion se situe toujours après le point mort haut de l'arbre de vilebrequin. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande de l'instant d'allumage s'effectue par l'intermédiaire du temps Ti dépendant des paramètres de température du moteur à combustion interne, 3. Dispositif selon l'une quelconque des re15 vendications 1 eu 2, caractérisé en ce que la commande de l'instant d'allumage dans un système à segment s'effectue avec un repère en avance A 1 et un repère ultérieur A 2. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le processus d'allumage est déclenché à un temps T 5 après l'instant du passage du repère ultérieur A 2, T 5 étant alors déterminé selon l'égalité: A 2 = T 1 T Ti A 1 A 2 T 1 étant le temps entre le passage du repère en avance A 1 jusqu'au passage du repère ultérieur A 2. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le temps T 1 est mesuré dans un premier compteur ( 1), qu'ensuite le facteur A 2/ (A 1 A 2) est ajouté 30 par multiplication dans un multiplicateur ( 2) à l'état de comptage du premier compteur, un nombre proportionnel au temps Ti étant extrait de ce produit dans un étage soustracteur ( 3), cette différence étant décomptée par un second compteur ( 5), et après décompte de cette différence un si35 gnal est engendré qui déclenche le processus d'allumage.