Brevet FR2695434A1 — publié le 19940311

i "Procédé et dispositif de commande d'un moteur à com- bustion interne, o son démarrage s'effectue qu'une fois remplie une condition de sécurité" L'invention concerne un procédé et un dispo- sitif de commande d'un moteur à combustion interne. On connaît un tel procédé et un tel disposi- tif de commande d'un moteur à combustion interne par le document DE-OS 32 09 433 (US-A 4 516 550) Dans ce document, il est décrit un procédé et un dispositif de commande d'un moteur à combustion interne, en particu- lier d'un moteur à combustion interne de type diesel pendant le processus de démarrage Dans le cas du pro- cédé décrit dans ce document, on prédéfinit la quanti- té de carburant en fonction de la vitesse de rotation et d'une condition de temps. Ce procédé et ce dispositif possèdent l'in- convénient qu'un défaut du détecteur de la vitesse de rotation conduit à des états de marche inacceptables. Si le détecteur de la vitesse de rotation tombe en20 panne, le signal de la vitesse de rotation n'atteint pas la valeur limite prévue Ceci a pour conséquence que la quantité de carburant à injecter augmente de façon continue Ceci conduit à des états de marche inacceptables du moteur à combustion interne.25 En outre, on connaît par le document DE-OS 29 45 484 (US-A 4 402 290) un dispositif de débrayage, au moyen duquel le moteur à combustion interne peut être mis hors de marche habituellement quand survien- nent des états de marche inacceptables Dans le cas d'une forme de réalisation le débit de démarrage, n'est libéré seulement que quand la vitesse de rota- tion a dépassé une valeur prédéfinie Cette manière de procéder possède l'inconvénient que l'on actionne d'abord le démarreur et qu'on libère ensuite le débit de démarrage Ceci peut en particulier dans le cas d'une chute de la tension d'alimentation, conduire à ce que l'unité de commande n'atteint pas la position nécessaire au débit de démarrage C'est ainsi que dans le cas d'une batterie qui n'est pas complètement in- tacte, en particulier aux températures assez basses, il se produit le cas qu'aucun démarrage n'est possi- ble. L'invention a pour objet dans le cas d'un procédé servant à la commande d'un moteur à combustion interne d'éliminer les inconvénients de l'état de la technique. Le procédé et le dispositif selon l'inven- tion sont caractérisés par le fait que lors du démar- rage du moteur à combustion interne, on active dans une première séquence une unité de commande détermi- nant la puissance, de telle façon, qu'elle prenne une position de démarrage, qu'un démarreur soit actionné dans une séquence suivante et qu'un dispositif de dé- branchement se trouvant en liaison opérationnelle avec l'unité de commande déterminant la puissance ne soit seulement libéré qu'une fois remplie une condition de sécurité. Ce procédé et ce dispositif présentent par rapport à l'état de la technique l'avantage que l'on peut faire démarrer de façon sûre le moteur à combus- tion interne même en cas de chute de la tension d'ali- mentation. Suivant d'autres caractéristiques de l'in- vention: Le dispositif de débranchement est libéré quand la vitesse de rotation est plus grande qu'une valeur de seuil. La valeur de seuil est plus petite que ou égale à une vitesse de rotation de démarrage. On contrôle si la condition de vitesse de rotation est remplie après avoir contrôlé si la condi- tion de temps est remplie. On informe le conducteur par un dispositif indicateur que le démarrage du moteur à combustion in- terne n'est pas possible. Lors du démarrage du moteur à combustion in- terne, des premiers moyens dans une première séquence activent une unité de commande déterminant la puissan- ce, de telle façon qu'elle prenne une position de dé- marrage, de telle sorte que dans une séquence suivan- te, des seconds moyens activent un démarreur et que des troisièmes moyens libèrent un dispositif de dé- branchement se trouvant en liaison opérationnelle avec l'unité de commande déterminant la puissance seulement une fois qu'une condition de sécurité est remplie. L'unité de commande déterminant la puissan- ce, détermine le débit de carburant alimentant le mo- teur à combustion interne. L'invention est explicitée ci-après à partir de la forme de réalisation représentée sur les des- sins La figure 1 montre un diagramme par blocs du dispositif selon l'invention et la figure 2 un schéma fonctionnel pour expliciter le procédé selon l'inven- tion. Le procédé selon l'invention va être décrit dans ce qui suit à titre d'exemple d'un moteur à com- bustion interne de type diesel Mais il peut aussi être monté sur d'autres moteurs à combustion Dans ce cas, on active des éléments correspondants C'est ain- si que dans le cas d'un moteur à combustion interne de type diesel, une tige de régulation ou un levier de réglage sert d'unité de commande déterminant la puis- sance Dans le cas d'un moteur à combustion interne à allumage commandé, on peut désigner le clapet d'étran- glement comme l'organe de commande qui détermine la puissance. A la figure 1, on a représenté le dispositif selon l'invention sous forme d'un diagramme par blocs. Un moteur à combustion interne 100 reçoit à travers une ou plusieurs canalisations de carburant un dosage de carburant en provenance d'une pompe de carburant La pompe de carburant comprend entre autres une unité de commande 112 et un dispositif de débranche- ment 114 L'unité de commande 112 et en particulier le dispositif de débranchement 114 peuvent être aussi disposés sur la pompe de carburant ou de façon séparée de celle-ci. L'unité de commande 112 et le dispositif de débranchement 114 reçoivent des signaux d'un appareil électronique de-commande 130 Une commande du débit 132 actionne l'unité de commande 112 par des signaux. Un dispositif de sécurité 134 actionne le dispositif de débranchement 114 par des signaux. En outre, l'appareil électronique de comman- de 130 comprend une commande de démarreur 136 qui ac- tionne un démarreur 160 avec des -signaux L'appareil électronique de commande est en outre en liaison avec des détecteurs 142 de valeurs de température et un dé- tecteur 144 de la vitesse de rotation du moteur à com- bustion interne. De plus, des signaux sont envoyés à l'appa- reil électronique de commande 130 par des éléments de commande 152 et 154 Ces éléments de commande détec- tent un signal en ce qui concerne la position de la pédale d'accélérateur 154 ainsi qu'un signal qui indi- que la position d'un interrupteur 152. Ce dispositif fonctionne de la manière sui- vante: la pompe de carburant 110 monte le carburant à la pression d'injection nécessaire Le débit de carbu- rant amené au moteur à combustion interne est détermi- né par l'unité de commande 112 Pour cela, la commande de débit 132 calcule en fonction des signaux des dé- tecteurs et de la position de l'élément de commande 154 un signal correspondant de débit Lors du démarra- ge, on ne prend pas en général en considération la po- sition de l'élément de commande 154. Dans le cas de la pompe de carburant 110, il y a lieu de distinguer entre une chambre d'aspiration et une chambre d'élément La chambre d'aspiration est remplie de carburant sous une pression relativement basse Dans la chambre d'élément, le carburant est comprimé sous une pression relativement élevée, qui est nécessaire au dosage Au moyen du dispositif de débranchement 114, on peut interrompre l'alimentation de carburant ou la libérer C'est ainsi par exemple que le dispositif de débranchement interrompt la liai- son entre la chambre d'aspiration et la chambre d'élé- ment Une telle interruption a lieu d'une part lors du débranchement du moteur à combustion interne ou lors du dépassement de conditions déterminées de sécurité. Le branchement ou le débranchement du moteur à combus- tion interne est signalé par le conducteur au moyen de l'actionnement correspondant de l'élément de commande 152. Dans le cas d'un actionnement de l'élément de commande 152, qui indique que le conducteur veut faire démarrer le moteur à combustion interne, la com- mande de démarrage 136 actionne le démarreur 160 avec un signal Le démarreur entraîne en conséquence le mo- teur à combustion interne Avant le processus de dé- marrage la commande de débit 132 délivre un débit de démarrage QS en fonction d'une ou plusieurs valeurs de température, de la vitesse de rotation et le cas échéant d'une condition de temps L'unité de commande 112 est alors activée par le signal De manière habi- tuelle, ce débit de démarrage QS est plus grand que les signaux de débit produits en fonctionnement nor- mal. Dans le cas du procédé connu pour commander le dosage'du carburant, on délivre en règle habituelle d'abord un débit de démarrage correspondant en action- nant l'unité de commande et ensuite le démarreur 160 agit Cette manière de procéder a, entre autres, l'in- convénient que dans le cas d'une panne du détecteur de la vitesse de rotation, le débit de démarrage est dosé et le cas échéant, est augmenté de façon continue, car c'est seulement quand on a une vitesse de rotation dé- terminée que le processus de démarrage est interrompu et que l'on réduit le débit de démarrage Tant que le moteur à combustion interne n'a pas atteint ce qu'on appelle une vitesse de rotation de largage du démar- reur, on conserve le débit de démarrage ou même on l'augmente Cette augmentation continue du débit de démarrage QS peut conduire à des états de marche inac- ceptables du moteur à combustion interne. Dans le cas d'un procédé connu, on prévoit en conséquence au minimum deux détecteurs de la vites- se de rotation, de telle sorte qu'en cas de panne d'un détecteur de la vitesse de rotation, on ait l'assuran- ce d'avoir une détection sûre de la vitesse de rota- tion au moyen du deuxième détecteur de la vitesse de rotation On peut dans une large mesure empêcher un état de marche inacceptable de se produire après l'ac- tionnement du démarreur grâce à la redondance de la vitesse de rotation Mais une telle solution du pro- blème est très coûteuse, du fait qu'il est nécessaire d'avoir deux détecteurs de la vitesse de rotation. Dans le cas d'un autre procédé connu, le deuxième détecteur de la vitesse de rotation n'est pas nécessaire Dans le cas de ce procédé, le débit de dé- marrage n'est libéré seulement qu'après dépassement d'un seuil de vitesse de rotation après l'actionnement du démarreur Dans ce cas, il se produit l'inconvé- nient que l'actionnement du démarreur présente un be- soin d'énergie considérable Ceci conduit à son tour à une chute de la tension de la batterie Lors d'une chute élevée de la tension de la batterie, il peut en- tre autres se présenter le cas que l'énergie encore disponible ne suffise plus pour amener l'unité de com- mande 112 à la position prévue. Dans le cas d'une tension d'alimentation basse, on peut rencontrer le cas que l'unité de com- mande ne prenne pas la position correspondant au débit de démarrage et que de cette façon la pompe de carbu- rant 110 ne puisse pas injecter la quantité prévue de démarrage QS Dans ce cas, aucun démarrage du moteur à combustion n'est possible. Le débranchement du moteur à combustion in- terne a lieu de manière habituelle au moyen du dispo- sitif de débranchement 114 Dans le cas de l'actionne- ment renouvelé de l'élément de commande 152 servant à faire démarrer le moteur à combustion interne, le dis- positif de débranchement 114 se trouve dans sa posi- tion fermée En conséquence, on ouvre d'abord le dis- positif de débranchement 114 lors du démarrage dans le cas des dispositifs connus. Comme on l'a représenté sur le schéma fonc- tionnel de la figure 2, on procède comme suit selon l'invention lors du démarrage Après avoir détecté lors d'une première séquence 200 à partir de la posi- tion de l'élément de commande 152 que le conducteur veut faire démarrer le moteur à combustion interne, on prédéfinit dans une deuxième séquence 210 par la com- mande de débit 132, un débit de démarrage QS en fonc- tion au moins de la température On actionne l'unité de commande 112 avec ce signal de débit L'unité de commande 112 prend alors la position correspondante. Un dosage du carburant n'a pas encore lieu, car le dispositif de débranchement n'a pas encore libéré l'a- limentation en carburant. Dans une autre séquence 220, on actionne en- suite le démarreur 160 Si le dispositif de sécurité 134 détecte dans la séquence 230 qu'une condition de sécurité est remplie, il délivre alors un signal au dispositif de débranchement 114, qui a pour conséquen- ce l'ouverture du dispositif de débranchement Comme condition desécurité, on peut prévoir entre autres, de vérifier si la vitesse de rotation monte au-dessus d'une valeur de seuil NS prédéfinie Ce seuil de vi- tesse de rotation NS est choisi de telle façon qu'il corresponde approximativement à la vitesse de rotation de démarrage Il doit atteindre à peu près 90 % de la vitesse de rotation de démarrage C'est la vitesse de rotation qui est détectée par le détecteur de la vi- tesse de rotation, quand le démarreur 160 entraîne le moteur à combustion interne. Le fait que la vitesse de rotation de démar- rage soit atteinte est interprété en partant de l'idée que le détecteur de la vitesse de rotation fonctionne correctement Si la vitesse de rotation de démarrage n'est pas atteinte, c'est que le détecteur de la vi- tesse de rotation ou le démarreur est défectueux Dans le premier cas, on est en présence d'un risque criti- que de sécurité et il ne faut pas libérer l'alimenta- tion en carburant En cas d'un défaut du démarreur, une libération de l'alimentation en carburant n'est pas nécessaire, car dans le cas d'un défaut du démar- reur, aucun démarrage n'est possible. A la suite de la séquence 240, on poursuit à la séquence 250 avec la commande habituelle Si la vi- tesse de rotation est plus petite que le seuil de vi- tesse de rotation NS, on procède à une interrogation de temps 260 S'il ressort de cette interrogation qu'un temps d'attente n'est pas encore écoulé, on vé- rifie encore une fois à la séquence 230, si la vitesse de rotation N est plus grande que le seuil de vitesse de rotation Si par l'interrogation de temps 260, on détecte que le temps d'attente est écoulé, le conduc- teur est informé à la séquence 270 par des dispositifs indicateurs appropriés qu'un démarrage du moteur à combustion interne n'est pas possible Comme disposi- tif indicateur on peut par exemple utiliser une lampe témoin. Grâce à ce choix spécial de la suite des ac- tionnements des différents éléments, on peut avoir l'assurance que l'alimentation en carburant n'est li- bérée que quand le détecteur de la vitesse de rotation fonctionne correctement De plus, on peut être aussi assuré que, dans le cas d'une tension d'alimentation faible, l'unité de commande 112 peut atteindre la po- sition correspondante. R E V E N D I C A T I O N S 1) Procédé de commande d'un moteur à combus- tion interne, en particulier d'un moteur à combustion interne de type diesel, caractérisé en ce que, lors du démarrage du moteur à combustion interne, on active dans une première séquence une unité de commande ( 112) déterminant la puissance, de telle façon, qu'elle prenne une position de démarrage, qu'un démarreur soit actionné dans une séquence suivante et qu'un disposi- tif de débranchement ( 114) se trouvant en liaison opé- rationnelle avec l'unité de commande ( 112) déterminant la puissance ne soit seulement libérée qu'une fois remplie une condition de sécurité. 2) Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le dispositif de débranchement ( 114) est libéré quand la vitesse de rotation est plus gran- de qu'une valeur de seuil. 3) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la valeur de seuil est plus pe- tite que ou égale à une vitesse de rotation de démar- rage. 4) Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on contrôle si la condi- tion de vitesse de rotation est remplie après avoir contrôlé si la condition de temps est remplie. ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on informe le conducteur par un dispositif indicateur que le démarrage du mo- teur à combustion interne n'est pas possible. 6) Dispositif pour commander un moteur a combustion interne, en particulier un moteur à combus- tion interne de type diesel, dans lequel lors du dé- marrage du moteur à combustion interne, des premiers moyens dans une première séquence activent une unité de commande déterminant la puissance, de telle façon qu'elle prenne une position de démarrage, de telle sorte que dans une séquence suivante, des seconds moyens activent un démarreur et que des troisièmes moyens libèrent un dispositif de débranchement se trouvant en liaison opérationnelle avec l'unité de commande déterminant la puissance seulement une fois qu'une condition de sécurité est remplie. 7) Dispositif selon la revendication 6, ca- ractérisé en ce que l'unité de commande déterminant la puissance, détermine le débit de carburant alimentant le moteur à combustion interne.