Brevet FR2663369A1 — publié le 19911220

SYSTèME DE GESTION ELECTRONIQUE POUR DéMARRAGE RAPIDE DE MOTEURS MULTICYLINDRES A INJECTION ET ALLRiAGE COMMANDE. La présente invention concerne un système de gestion électronique de moteurs multicylindres à allumage commandé ne possédant pas de recopie de la position moteur solidaire des masses tournantes. En particulier, l'invention concerne un systeme de gestion électronique pour moteurs à injection et allumage commandé équipant des véhicules automobiles. Actuellement, un tel moteur est géré électroniquement par un calculateur qui ne fournit des signaux de commande de l'injection et/ou de l'allumage qu'après être synchronisé par rapport à un point mort haut du moteur. Le temps de synchronisation correspond à plus d'un tour du moteur au démarrage de celui-ci. Il en résulte un temps de départ du moteur relativement long. La présente invention a pour objet un systeme de gestion électronique permettant de gérer des signaux de commande de l'allumage et/ou de l'injection des le premier point mort haut du moteur pendant le démarrage, de façon à permettre un départ rapide du moteur. Le système de gestion électronique, selon l'invention, comprend des moyens de détection de la position du moteur, des moyens de traitement des signaux de détection et de transmission de commande de l'allumage, un microprocesseur pour le traitement de l'information et la commande de l'alluamge et/ou de l'injection, et un circuit secondaire pour la transmission des commandes. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation particulier de l'invention pris à titre nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels la figure 1 est -un schéma de connexion entre les différents composants du système de l'invention; la figure 2 est un schéma électrique du circuit secondaire du système de la figure 1; et la figure 3 représente des signaux à l'entrée et à la sortie du circuit secondaire de la figure 2. Le moteur multicylindre à combustion interne est du type à injection et allumage commandé. Les moyens de détection de la position du moteur et de sa vitesse de rotation sont de préférence constitués par un capteur de position monté fixe et une cible montée sur le volant moteur. La cible est munie à sa périphérie d'une succession de dents dont au moins une est longue par rapport au reste pour constituer un repère absolu. Lorsque le moteur fonctionne, le volant moteur effectue un mouvement de rotation en entraînant la cible dentée dont les dents défilent devant le capteur fixe qui fournit alors des signaux de détection du passage des dents. Dans le cas particulier d'une cible possédant sur sa périphérie une denture uniformément répartie avec deux dents longues circonférentiellement, diamètralement opposées et calées angulairement de manière fixe par rapport à un point mort haut du moteur. L'identification des dents longues permet de repérer avec précision les points hauts du moteur, de synchroniser le calculateur et de gérer en conséquence l'allumage et/ou l'injection pour le bon fonctionnement du moteur. Lorsqu'on utilise un capteur de position du type magnétique à effet Hall, on détecte la variation du flux magnétique due au défilement des dents de la cible face au capteur. Les signaux analogiques de détection obtenus alimentent par des liaisons 1 et 2 sur la fgure 1 une entrée d'un moyen de traitement et de synchronisation 3. Ledit moyen est constitué par un circuit intégré qui d'une part effectue un traitement de mise en forme des signaux analogiques de détection de dents en un signal numérique et transmet le signal numérique à un microprocesseur 4 par une liaison 5, et d'autre part effectue le comptage des dents, la détermination de la duréede passage d'une dent, le traitement de reconnaissance d'une dent longueur de façon à fournir un signal de synchronisation au microprocesseur 4 par une liaison 6. Le microprocesseur 4 gère et envoie un signal de commande d'injection de carburant via une liaison 7 à un moyen de commande d'injecteurs non représenté; et un signal de commande d'allumage, représenté par un angle d'avance à l'allumage des bougies au circuit intégré 3 via une liaison 8. Le circuit intégré 3 informe au retour le microprocesseur 4 du niveau de bruit du moteur via une liaison 9. Le circuit intégré 3 fournit un signal d'allumage à partir du signal de commande d'avance à l'allumage reçu du microprocesseur 4. Le signal d'allumage est transmis à un circuit secondaire 10 par l'intermédiaire d'une liaison 11. Le microprocesseur 4 délivre un signal de contrôle au circuit secondaire 10 via une liaison 12. Le circuit secondaire 10 est alimenté également par le signal de synchronisation délivré par le circuit intégré 3 via la liaison 6 et une liaison 13, et fournit un signal d'allumage effectif via une liaison 14 et un signal de contrôle effectif, par exemple du tableau de bord du véhicule, via une liaison 15. La figure 2 montre le schéma d'une réalisation simple du circuit secondaire 10. Les liaisons d'entrée 11, 12, 13 et les liaisons de sortie 14, 15 sont identiques à celles de la figure 1. Le signal de synchronisation introduit par la liaison 13 passe d'abord par une première porte OU 16 dont la sortie est reliée respectivement à une entrée d'une premiere porte ET 17 d'une seconde porte ET 18 et d'une troisième porte ET 19 via un inverseur 20. Le signal d'allumage fourni par le circuit intégré 3 via la liaison 11 alimente une deuxième entrée de la seconde porte ET 18. Le signal de contrôle délivré par le microprocesseur 4 via la liaison 12 alimente la deuxième entrée de la première porte ET 17 et la deuxième entrée de la troisième porte ET 19. La sortie de la première porte ET 17 est reliée à la liaison 15.Les sorties respectives des seconde et troisième portes ET 18, 19 sont connectées aux entrées d'une seconde porte OU 21 dont la sortie est reliée à la liaison 14. La figure 3 représente des signaux véhiculés par des liaisons 11 à 15 correspondant à la figure 2. On peut constater sur la figure 3 que, à gauche de la verticale 22, il y a absence de signal de synchronisation via la liaison 13, le signal d'allumage effectif via la liaison 14 étant géré par le signal de contrôle via la liaison 12 délivré par le microprocesseur. A droite de la verticale 22, le signal de synchronisation n'est plus nul et le circuit secondaire 10 devient électroniquement transparent. C'est-à-dire que le signal d'allumage effectif via la liaison 14 est égal au-signal d'allumage via la liaison 11 délivré par le circuit intégré 3, et que le signal de contrôle effectif via la liaison 15 est identique au signal de contrôle via la liaison 12 délivré par le microprocesseur 4. Les systèmes classiques de gestion électronique fournissent un signal de synchronisation à partir de l'apparition de la troisième dente longue devant le capteur de position, c 'est-à-dire après le troisième ou le quatrième point mort haut du moteur. Avec de tels systèmes aucun signal de commande n'est délivré ni par le circuit intégré 3 ni par le microporcesseur 4 avant que le signal de synchronisation ne soit établi. Si l'on compare cette situation à la figure 3, cela équivaut à l'absence du signal d'allumage effectif sur la liaison 14 à gauche de la verticale 22. Autrement dit, le système de gestion nécessite un temps de synchronisation relativement long pendant lequel aucune commande n'est donnée pour la gestion du moteur. Un des points de départ de l'invention est basé sur une constatation surprenante selon laquelle un moteur multicylinareà combusion interne s'arrête presque systématiquement toujours dans la même position lorsque son allumage et/ou son arrivée de carburant est coupé par l'actionnement de la clé de contact du véhicule. Il en résulte que la position d'arrêt du moteur ou la position d'équilibre au repos du moteur demeure sensiblement identique. Le décalage angulaire entre la position d'arrêt du moteur et la première dent longue de la cible demeure également sensiblement constant pour chaque départ du moteur. Par conséquent, en connaissant le nombre de dents séparant la position de départ du moteur et la position d'apparition par it in de la première dent longue, on peut déterminer approximativement la position potentielle du moteur au repos et l'apparition potentielle de la première dent longue pour un prochain départ du moteur. Ainsi, en se référant de nouveau à la figure 1, le circuit intégré 3 de l'invention effectue non seulement le comptage des dents et la détermination de la durée de passage d'une dent devant le capteur, il comprend également des moyens de mémorisation du nombre de dents entre la position d'arrêt du moteur et l'apparition de la première dent longue devant le capteur et un moyen de comparaison de son nombre avec un nombre de références pour chaque départ de façon à identifier la première dent longue apparue face au capteur pour chaque départ du moteur. I1 est ainsi possible de fournir un signal de synchronisation dès l'identification de la première dent longue et d'envoyer le signal de synchronisation via la liaison 6 au microprocesseur 4 pour gérer les commandes d'injection et d'allumage du moteur.Le nombre de référence peut être déterminé de façon évolutive en fonction d'un certain nombre de départs du moteur qui ont lieu dernièrement; On se refère de nouveau à la figure 3, pour la gestion d'allumage avant l'obtention du signal de synchronisation. On sait maintenant que l'invention permet de synchroniser le microprocesseur dès l'apparition de la première dent longue devant le capteur de position. Etant donné que la cible est montée fixe par rapport au volant moteur, ce qui signifie que le décalage angulaire entre une dent longue de la cible et un point mort haut du moteur est fixe. Connaissant-préalablement, de façon approximative, l'écart angulaire entre la position d'arrêt du moteur et la position de la première dent longue, et si il existe un point mort haut du moteur situé entre la position d'arrêt du moteur et la première dent longue de la cible, on peut déterminer préalablement la position du premier point mort haut du moteur avant la première dent longue au départ du moteur. Concrètement, avant l'obtention de la synchronisation, le microprocesseur 4 est alimenté par le signal redressé de détection de dents via la liaison 5 et délivre un signal de contrôle au circuit secondaire 10 via la liaison 12. En connaissant à priori le nombre de dents séparant la position de départ du moteur et la position du premier point- mort haut du moteur, le microprocesseur 4 peut délivrer un signal d'injection de carburant via la liaison 7 et un signal de contrôle contenant une instruction d'allumage via la liaison 12. Le circuit secondaire 10 étant transparent pour le signal de commande introduit par la liaison 12 lorsqu'il y a absence du signal de synchronisation (figure 3), l'allumage des bougies est effectué via le circuit secondaire 10 par l'intermédiaire de la liaison 14. A partir de la première dent longue, la synchronisation du système a lieu et des commandes d'allumage et d'injection sont gérées par rapport à la position exacte des points morts haut du moteur de façon classique. Grâce à l'invention, on peut non seulement synchroniser le système de gestion dès la première dent longue détectée possible, mais également commander l'allumage et/ou l'injection dès le premier point mort haut du moteur avant l'apparition de la première dent longue pendant un départ du moteur. I1 en résulte un démarrage extrêmement rapide du moteur. REVENDICATIONS 1. Système de gestion électronique d'un moteur multicylindre à combustion interne du type à injection et allumage commandé, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen de détection de la position du moteur, un moyen de traitement du signal de détection de la position du moteur et de gestion d'allumage (3), un microprocesseur (4) qui gère à partir des données fournies par le moyen de traitement (3) des commandes d'allumage et/ou d'injection, un circuit secondaire (10) relié respectivement au moyen de traitement, au microprocesseur et à une liaison (6) par où est transféré le signal de synchronisation depuis le moyen de traitement vers le microprocesseur, ledit circuit secondaire fournissant un signal d'allumage effectif du moteur et un signal de contrôle effectif au tableau de bord d'un véhicule équipé par le moteur. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen de détection de la position du moteur est constitué par une cible pourvue à sa périphérie de dents uniformément réparties dont au moins une est longue circonférentiellement par rapport aux autres et montée solidaire du volant moteur, et par un capteur de position monté fixe face à la denture de la cible, que le moyen de traitement (3) est constitué par un circuit intégré comprenant une unité de comptage de dents, une unité de détermination de la durée de passage d'une dent, une unité de mémorisation du nombre de dents entre la position d'arrêt du moteur et l'apparition de la première dent longue, pour pouvoir identifier la première dent longue à partir de la position d'arrêt du moteur et fournir dès lors un signal de synchronisation au microprocesseur (4) via la liaison (6). 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le circuit secondaire (10) est électroniquement transparent aux signaux d'allumage et de contrôle alimentés effectivement par le moyen de traitement (3) et le microprocesseur (4) dès que le signal de synchronisation est obtenu par le moyen de traitement, et qu'il transmet le signal de contrôle émis par le microprocesseur pour fournir un signal d'allumage effectif avant l'obtention du signal de synchronisation. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le circuit secondaire (10) comprend une première porte OU (16) dont l'entrée est alimentée par le signal de synchronisation et dont la sortie est reliée respectivement à une entrée d'une première et d'une seconde portes ET (17, 18) et d'une troisième porte ET (19) via un inverseur (20), la seconde entrée des première et troisième portes ET recevant le signal de contrôle du microprocesseur (4), la seconde entrée de la seconde porte ET étant alimentée par le signal d'allumage sortant du moyen de traitement (3), les sorties respectives des seconde et troisième portes ET étant reliées aux entrées d'une seconde porte OU (21) qui fournit le signal d'allumage effectif, la première porte ET fournissant un signal de contrôle effectif. 5. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le microprocesseur (4) délivre un signal de contrôle au circuit secondaire (10) a priori avant l'obtention du signal de synchronisation, ledit circuit secondaire (10) fournissant un signal d'allumage effectif contenu dans le signal de contrôle du microprocesseur.