Brevet FR2656379A1 — publié le 19910628

i Dispositif pour la commande et/ou la régulation du dosage du carburant et/ou de l'angle d'allumage d'un moteur à combustion interne " L'invention part d'un dispositif pour la commande et/ou la régulation du dosage du carburant, et/ou de l'angle d'allumage d'un moteur à combustion interne, dispositif dans lequel la détection de la charge s'effectue une fois par allumage en synchronis- me avec l'angle du vilebrequin par mesure avec un dé- tecteur de la valeur instantanée d'une grandeur de me- sure fluctuant périodiquement. Il est connu que quelques uns des paramètres de fonctionnement habituellement saisis par des détec- teurs dans un moteur à combustion interne, par exemple la pression dans la tubulure d'aspiration, la masse d'air aspirée ou bien la vitesse de rotation de l'un des arbres du moteur à combustion interne, sont des grandeurs quasi-continues qui fluctuent au cours du cycle de fonctionnement du moteur à combustion inter- ne. Pour la régulation d'un moteur à combustion interne qui n'impose pas d'exigences élevées en ce qui concerne la précision ou l'actualité des valeurs de mesure, on peut utiliser une valeur moyenne dans le temps de ces grandeurs de mesure, qui homogénéisent ces fluctuations périodiques Mais pour une régulation exacte de moteur à combustion interne moderne, notam- ment pour déterminer le dosage du carburant ou bien le réglage optimal de l'angle d'allumage, il est néces- saire de saisir les paramètres de fonctionnement, d'u- ne part, d'une façon aussi précise que possible, et d'autre part, aussi directement que possible Comme la formation d'une valeur moyenne à partir de plusieurs mesures précédentes est certes précise, mais fournit des grandeurs de mesure par trop antérieures, elle ne peut être utilisée pour une régulation exacte du mo- teur à combustion interne. Par le document DE-OS 32 23 328, on connaît un dispositif de mesure pour détecter un paramètre de fonctionnement fluctuant périodiquement d'un moteur a combustion interne, dispositif dans lequel une mesure de cette grandeur, par exemple de la pression dans la tubulure d'aspiration du moteur à combustion interne, est effectuée une fois par allumage en synchronisme avec cet allumage, la valeur de mesure actuelle est ainsi enregistrée dans une position déterminée de l'arbre de vilebrequin et à partir de là, une valeur moyenne de la grandeur concernée est calculée Mais comme le niveau des amplitudes du paramètre de fonc- tionnement fluctuant périodiquement diffère du fait de la capacité différente de fonctionnement des diffé- rents cylindres, il se produit, notamment en fonction- nement stationnaire du moteur à combustion interne, des fluctuations non souhaitables de la valeur de me- sure qui peuvent se traduire par des imprécisions lors de la détermination de l'alimentation en carburant ou par des variations brusques de l'angle d'allumage. L'invention a pour but de remédier à ces in- convénients, et concerne à cet effet un dispositif pour la commande et/ou la régulation du dosage du car- burant et/ou de l'angle d'allumage d'un moteur à com- bustion interne, dispositif caractérisé en ce que dans un moyen d'exploitation, la valeur de mesure actuelle est comparée à la valeur de mesure précédente, en ce qu'un processus de comptage se déroule dans lequel le contenu d'un dispositif d'un comptage est augmenté de 1 pour chaque mesure, la valeur la plus élevée jusqu'à laquelle s'effectue le comptage correspondant au nom- bre des cylindres du moteur à combustion interne, tan- dis que la prise en charge d'une valeur de mesure ne s'effectue que lorsque la valeur de mesure actuelle se différencie de la valeur de mesure précédente par une caractéristique susceptible d'être sélectionnée, dans le cas du fonctionnement dynamique du moteur à combus- tion interne, ou bien lorsque le processus de comptage a atteint sa valeur maximale, dans le cas du fonction- nement stationnaire du moteur à combustion interne. Le dispositif conforme à l'invention avec les caractéristiques dénoncées ci-dessus, présente par contre l'avantage qu'une détection particulièrement précise des paramètres de fonctionnement fluctuant pé- riodiquement, est possible dans toutes les conditions de fonctionnement et qu'on est assuré en même temps qu'un changement de charge donc le passage de l'état stationnaire du moteur à combustion interne à un état dynamique, peut être reconnu très rapidement. Cette grandeur précision, lors de la détec- tion des valeurs de mesure, est rendue possible du fait que le paramètre fluctuant périodiquement est me- suré dans le cas stationnaire, une fois par allumage en synchronisme avec l'arbre du vilebrequin, mais elle n'est toutefois utilisée qu'une fois pour deux révolu- tions de l'arbre du vilebrequin pour la commande et/ou la régulation du dosage du carburant et/ou de l'angle d'allumage Ainsi, indépendamment de la capacité de fonctionnement des différents cylindres, c' est tou- jours la même valeur de mesure qui est utilisée pour la commande ou la régulation du moteur à combustion interne. Dans le cas dynamique, donc après identifi- cation d'un changement de charge, le paramètre de fonctionnement fluctuant périodiquement est également détecté une fois par allumage en synchronisme avec l'arbre du vilebrequin, mais dans ce cas, chaque va- leur de mesure est utilisée pour la commande ou la ré- gulation du dosage du carburant ou de l'angle d'allu- mage du moteur à combustion interne Ainsi, dans le cas dynamique, les différences qui résultent des capa- cités du fonctionnement différentes des différents cy- lindres, ne peuvent pas être compensées, mais toute- fois ceci n'est également pas nécessaire car les modi- fications, du fait du changement de charge, sont nota- blement plus importantes Mais en échange, on obtient dans le fonctionnement dynamique, une très grande ac- tualité des grandeurs utilisées pour la commande ou la régulation. L'invention est représentée sur les dessins ci-joints, et va être explosée plus en détail dans la description ci-après. la figure i montre l'évolution d'une gran- deur de mesure fluctuant périodiquement au cours du cycle du moteur à combustion interne, par exemple la pression dans la tubulure d'aspiration en fonction de l'angle de l'arbre du vilebrequin, les figures 2 à 4 reproduisent trois dia- grammes fonctionnels qui représentent trois possibili- tés différentes pour détecter la valeur instantanée d'une grandeur de mesure fluctuant périodiquement pen- dant deux révolutions de l'arbre du vilebrequin. A la figure i est représentée, à titre d'exemple, pour une grandeur de mesure fluctuant pé- riodiquement au cours du cycle de fonctionnement du moteur à combustion interne, la pression dans la tubu- lure d'aspiration d'un moteur à combustion interne, en fonction de l'angle de l'arbre de vilebrequin pour un moteur à huit cylindres en fonctionnement stationnai- re La pression p dans la tubulure d'aspiration est indiquée en millibars et l'angle de l'arbre de vile- brequin est indiqué sous la forme du nombre t des ré- volutions de l'arbre de vilebrequin En outre, est re- portée la succession d'allumage des différents cylin- dres L'évolution de la pression dans la tubulure d'aspiration en fonction de l'angle de l'arbre de vi- lebrequin, est représentée pour une vitesse de rota- tion de 5 250 révolutions par minute. On peut voir à la figure 1, que la valeur instantanée de la pression p dans la tubulure d'aspi- ration, fluctue autour d'une valeur moyenne constante au cours du cycle de fonctionnement du moteur à com- bustion interne Pour un moteur à huit cylindres, tournant en fonctionnement stationnaire, la durée de la période est de 90 d'arbre de vilebrequin La hau- teur du maximum de pression ou bien la profondeur du minimum de pression dépend de la capacité de fonction- nement des différents cylindres, de la réalisation de la tubulure d'aspiration, et de l'emplacement o est prélevée la pression Si la pression est alors tou- jours déterminée au même emplacement, rapporté à la position de l'arbre de vilebrequin, par exemple l'em- placement désigné par X, et est utilisé pour la com- mande ou la régulation du dosage de carburant ou bien de l'angle d'allumage du moteur à combustion interne, il en résulte en fonctionnement stationnaire, une va- leur précise indépendante des fluctuations de la pres- sion dans la tubulure d'aspiration et des qualités de fonctionnement différentes des différents cylindres. Comme indiqué dans la description à la figure 2, dans le cas représenté à la figure 1 de la détermination de la pression d'emplacement X, une prise en charge de la valeur de mesure serait effectuée à l'emplacement Y. En fonctionnement dynamique du moteur à com- bustion interne, c'est-à-dire pour une charge crois- sante ou décroissante, il se superpose à la partie de la pression fluctuant périodiquement dans la tubulure d'aspiration, une nette croissance ou décroissance de la pression totale dans la tubulure d'aspiration, et, dans ce cas, pour un fort changement de charge, la composante provoquée par celui-ci est plus élevée que les oscillations en fonctionnement stationnaire, et une détection de la pression comme dans le fonctionne- ment stationnaire, n'est en conséquence pas possible dans le cas dynamique. Conformément à l'invention, la pression dans la tubulure d'aspiration est toujours détectée, que ce soit en fonctionnement stationnaire ou en fonctionne- ment dynamique, avec un détecteur de pression une fois par allumage en synchronisme avec l'arbre du vilebre- quin, soit pour un moteur à huit cylindres tous les Q d'angle de vilebrequin, et cette valeur de mesure est amenée à un circuit d'exploitation Dans celui-ci, chaque valeur de mesure est comparée à la valeur de mesure précédente Simultanément, un compteur compris dans le dispositif d'exploitation, qui compte au maxi- mum jusqu'au nombre de cylindres, soit dans l'exemple d'un moteur à huit cylindres jusqu'à un maximum de huit, est mis en fonctionnement Le contenu du comp- teur est augmenté de 1 pour chaque valeur de mesure enregistrée. La combinaison du contenu du compteur et de la valeur instantanée de la pression dans la tubulure d'aspiration, fournit la valeur de la pression dans la tubulure d'aspiration utilisable pour la commande et/ou la régulation du dosage du carburant, et/ou de l'angle d'allumage d'un moteur à combustion interne, et permet de reconnaître rapidement le passage de l'é- tat stationnaire à l'état dynamique Le déroulement précis du processus d'exploitation est précisé par les diagrammes fonctionnels aux figures 2 à 4 Chacun de ces diagrammes fonctionnels représente une possibilité d'exploitation. La figure 2 montre une première possibilité pour déterminer la valeur de la pression dans la tubu- lure d'aspiration nécessaire pour la commande et/ou la régulation A cet effet, le programme représenté au diagramme fonctionnel est traité dans un dispositif de calcul, une fois par allumage en synchronisme avec l'arbre du vilebrequin Dans une première étape 10, le contenu du compteur est élevé de 1 pour chaque mesure. Dans l'étape suivante 11, on vérifie si le nombre at- teint par le compteur a atteint le nombre des cylin- dres du moteur à combustion interne Si le nombre dans le compteur est égal au nombre des cylindres, le comp- teur est remis à l'état initial à l'étape 12 et le dispositif de calcul saute à l'étape suivante 13, tout à fait comme dans le cas o le nombre dans le compteur est inférieur au nombre des cylindres. A l'étape 13, la valeur de charge actuelle PL, donc la valeur instantanée de la pression dans la tubulure d'aspiration, est lue et comparée dans le bloc 14 avec la valeur de charge précédente PL-1 La valeur de charge PL-1 précédente est alors la dernière valeur de la pression dans la tubulure d'aspiration qui a été utilisée pour la commande et/ou la régula- tion Mais ce n'est pas nécessairement la valeur instantanée immédiatement précédente de la pression dans la tubulure d'aspiration sauf seulement en fonc- tionnement dynamique. Si la valeur actuelle de la charge PL est inférieure à la valeur précédente de la charge PLI on vérifie dans une autre étape 15 si le compteur a at- teint le nombre de cylindres du moteur à combustion interne Si ce n'est pas le cas, la valeur de charge actuelle PL est oubliée et la valeur de charge précé- dente PL-1 est utilisée pour la commande et/ou la ré- gulation Si, par contre, l'étape 14 de la valeur de charge actuelle PL est supérieure à la valeur de char- ge précédente PL-1 ou bien si le compteur a atteint le nombre de cylindres, le programme saute à l'étape 16 dans lequel la valeur de charge actuelle est prise en charge pour la commande et/ou la régulation Simulta- nément dans ce cas, le compteur est ramené à son état initial dans le bloc 17 Ensuite, commence un nouveau déroulement de programme. Avec ce procédé pour détecter la pression dans la tubulure d'aspiration, on est certain que dans le cas stationnaire, c'est-à-dire sans changement de charge, la pression la plus élevée dans la tubulure d'aspiration pendant deux révolutions de l'arbre de vilebrequin, est toujours détectée et est utilisée pour la commande et/ou la régulation, tandis que les autres valeurs de mesure sont à nouveau oubliées A la figure 1, dans laquelle est représenté le cas station- naire, la valeur caractérisée par cet état stationnai- re serait donc toujours utilisée Dans le cas dynami- que par contre, lors d'une augmentation de la pression dans la tubulure d'aspiration, chaque valeur de mesure est utilisée pour la commande et/ou la régulation, car chaque valeur instantanée de la pression est supérieu- re à la valeur précédente Lors d'une diminution de la charge, la pression la plus élevée dans la tubulure d'aspiration est également toujours utilisée avec ce procédé pour la commande et/ou la régulation. La figure 3 montre un autre diagramme fonc- tionnel dans lequel la commande et/ou la régulation est détectée avec le signal de détecteur respective- ment le plus petit pendant deux révolutions du moteur. Dans ce cas, le déroulement de principe est le même, la comparaison avec la pression précédente dans la tu- bulure d'aspiration et cependant effectuée en partant de ce qu'une réduction de la valeur de la pression dans la tubulure d'aspiration provoque une prise en charge pour la commande et/ou la régulation La diffé- rence par rapport à la figure 2 se limite alors uni- quement à l'étape 15, donc à la comparaison de la va- leur de charge actuelle PL avec la valeur de charge précédente PL-1, il s'effectue alors dans cet exemple de réalisation une prise en charge pour PL La figure 4 montre un troisième exemple de réalisation dans lequel un calcul en synchronisme de l'allumage de la valeur moyenne de la pression dans la tubulure d'aspiration est effectué Dans ce cas on utilise comme grandeur pour la commande et/ou la régu- lation, la demi somme, c'est-à-dire la valeur moyenne des valeurs de charge déterminées selon la figure 2 et/ou 3, c'est-à-dire 1/2 l(PL-1) + (PL-I)'l = PL (MW). REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la commande et/ou la ré- gulation du dosage du carburant et/ou de l'angle d'al- lumage d'un moteur à combustion interne, dispositif dans lequel la détection de la charge s'effectue une fois par allumage en synchronisme avec l'angle du vi- lebrequin par mesure avec un détecteur de la valeur instantanée d'une grandeur de mesure fluctuant pério- diquement, dispositif caractérisé en ce que dans un moyen d'exploitation, la valeur de mesure actuelle (PL) est comparée à la valeur de mesure précédente (PL-1), en ce qu'un processus de comptage se déroule, dans lequel le contenu d'un dispositif de comptage est augmenté de 1 pour chaque mesure, la valeur la plus élevée jusqu'à laquelle s'effectue le comptage corres- pondant au nombre des cylindres du moteur à combustion interne, tandis que la prise en charge d'une valeur de mesure ne s'effectue que lorsque la valeur de mesure actuelle se différencie de la valeur de mesure précé- dente par une caractéristique susceptible d'être sé- lectionnée, dans le cas du fonctionnement dynamique du moteur à combustion interne, ou bien lorsque le pro- cessus de comptage a atteint sa valeur maximale, dans le cas du fonctionnement stationnaire du moteur à com- bustion interne. 2. Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la prise en charge d'une valeur de mesure s'effectue lorsque la valeur de mesure actuelle est supérieure à la valeur de mesure précédente ou bien lorsque le processus de comptage a atteint sa va- leur maximale. 3. Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la prise en charge d'une valeur de mesure s'effectue lorsque la valeur de mesure actuelle est plus petite que la valeur de mesure précédente, ou il bien lorsque le dispositif de comptage a atteint sa valeur maximale. 4. Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il est formé une valeur moyenne à partir de deux valeurs de mesure formées selon les re- vendications 2 et 3. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans le cas d'un fonctionnement stationnaire du moteur, la me- sure de la valeur instantanée s'effectue une fois par allumage, mais toutefois une seule valeur de mesure est prise en charge pendant deux révolutions de l'ar- bre du vilebrequin. 6. Dispositif selon la revendication 5, ca- ractérisé en ce que, dans le fonctionnement station- naire du moteur, un point marquant dans l'évolution de la grandeur de mesure fluctuant périodiquement, de préférence une valeur maximale ou bien une valeur mi- nimale, est utilisé pour déterminer la valeur de mesu- re à prendre en charge. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans le cas dynamique, la grandeur détectée est mesurée une fois par allumage et chaque valeur de mesure est prise en charge. 8. Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que, lorsqu'il existe une identifica- tion des cylindres, le processus de comptage est rame- né à l'état initial toujours pour un cylindre détermi- né, et ainsi, un cylindre bien déterminé est utilisé pour la prise en charge de la valeur de mesure.