Brevet FR2693765A1 — publié le 19940121

"Système de commande pour le dosage du carburant d'un moteur à combustion interne" L'invention part d'un système de commande pour le dosage du carburant d'un moteur à combustion interne en fonction de grandeurs caractéristiques du fonctionnement, telles que la vitesse de rotation, la charge et la température, ainsi qu'en fonction d'un désir d'accélération, avec des moyens pour la détermi- nation d'un signal de dosage du carburant en partant10 des signaux des grandeurs caractéristiques du fonctionnement, avec des moyens pour percevoir la demande de l'accélération, des moyens pour le déclenchement d'un enrichissement d'accélération, et des moyens pour commander une quantité supplémentaire de carburant à15 doser. Il est connu que pour le dosage du carburant dans un moteur à combustion interne, une quantité sup- plémentaire de carburant appelée enrichissement d'accélération, est injectée Lorsque le clapet20 d'étranglement, pour une vitesse de rotation constan- te, s'ouvre soudain selon l'accélération désirée, le mélange air-carburant s'appauvrit pendant un court instant Un enrichissement en carburant plus élevé est en conséquence, nécessaire pour obtenir un bon compor-25 tement de transition L'appareil de commande recon- naît, à partir de la modification du signal de charge, donc par exemple à partir de la modification de l'an- gle du clapet d'étranglement, s'il y a un processus d'accélération et il déclenche, dans ce cas, un enri- chissement d'accélération. Comme pendant la phase d'échauffement lors- que le moteur est froid, un autre enrichissement d'accélération est nécessaire que lorsque le moteur est chaud, dans un système d'injection connu avec en- richissement d'accélération, la température du moteur est détectée à l'aide d'un détecteur de température et il en est tenu compte pour l'enrichissement d'accélé- ration Il est ainsi formé un facteur d'enrichissement dépendant de la température, de sorte qu'il en résulte dans le cas d'un moteur froid, un enrichissement plus important que pour un moteur chaud, ce qui est néces- saire car pour un moteur froid, le mélange essence-air est moins bien préparé. Un tel enrichissement d'accélération est par exemple décrit à la page 29 sur le document "Bosch, Technische Unterrichtung, Kombiniertes Zind und Ben- zineinspritzsystem Motronic". L'enrichissement d'accélération connu est, conformément à l'invention, en outre amélioré en ce que lors de l'enrichissement d'accélération, il est en supplément tenu compte de la vitesse du véhicule en- traîné par le moteur à combustion interne. Comme le signal qui indique la vitesse du véhicule est habituellement, de toute façon, présent dans l'appareil de commande, une exploitation de ce signal de vitesse en corrélation avec l'enrichissement d'accélération, est possible sans problème et sans dé- pense. Il est particulièrement avantageux que des différents enrichissements d'accélération soient pos- sibles pour le cas d'arrêt du véhicule et pour le cas d'une vitesse du véhicule qui se situe au-dessus d'un seuil susceptible d'être prédéfini Ces différents en- richissements d'accélération peuvent être réalisés en ce que, lorsqu'un état de marche est reconnu, du fait du dépassement d'un seuil déterminé, dépendant par exemple de la vitesse de modification de l'angle du clapet d'étranglement, un enrichissement d'accéléra- tion est effectué, tandis que lorsqu'un arrêt du véhi- cule est détecté, ce n'est qu'au-dessus d'un seuil de vitesse de modification de l'angle du clapet d'étran- glement plus élevé, qu'un enrichissement d'accéléra- tion est effectué. Grâce à ces dispositions, on est certain que lorsqu'on passe une grande vitesse, il n'y a aucun appauvrissement du mélange, même si on donne les gaz lentement En même temps, en cas d'un désir d'accélé- ration, lorsque la charge est nulle, le mélange n'est pas trop enrichi et il est ainsi garanti que même dans ce dernier cas, il n'y a pas des valeurs inutilement élevées des gaz d'échappement. L'invention est représentée sur les dessins ci-joints et va être exposée plus en détail dans la description ci-après. la figure 1 montre schématiquement les parties constitutives essentielles du système de com- mande pour le dosage du carburant, la figure 2 est un schéma fonctionnel qui précise des conditions pour le déclenchement de l'en- richissement d'accélération selon l'invention. Sur la figure 1 est indiqué un schéma par blocs d'un système de commande pour le dosage du car- burant d'un moteur à combustion interne, qui entraîne un véhicule, non représenté Dans ce schéma, l'appa- reil de commande est indiqué par 10, la culasse du moteur à combustion interne par 11 et la tubulure d'aspiration et le tuyau d'échappement par 12 et 13. L'appareil de commande 10 est relié à une pluralité de détecteurs qui mesurent les grandeurs nécessaires pour la commande du moteur à combustion interne Mentionnons, à titre d'exemple: 14: détecteur du clapet d'étranglement pour la mesure de l'angle du clapet d'étranglement, : mesure de la quantité d'air, 16: détecteur de vitesse de rotation, 17: sonde lambda 18: mesure de la vitesse (tachymètre) pour mesurer la vitesse v du véhicule 19: détecteur de la température de l'air, 20: détecteur de la température du moteur. Les détecteurs mentionnés qui peuvent, éven- tuellement être complétés par d'autres détecteurs, fournissent à l'appareil de commande, les données nécessaires pour la commande En outre, le signal de démarrage désigné par 21 est également amené à l'appa- reil de commande. Les détecteurs mentionnés ne doivent pas tous être présents, c'est ainsi que par exemple, la mesure 15 de la quantité d'air peut être supprimée lorsque la quantité d'air est déterminée empiriquement à partir de l'angle a du clapet d'étranglement et de la vitesse de rotation n. Les signaux d'injection ou d'allumage prépa- rés par l'appareil de commande sont représentés par 22 et 23 L'appareil de commande comprend à côté du dis- positif habituel de calcul, également des moyens de mémoire 24 dans lesquels sont déposées différentes grandeurs caractéristiques ou bien différents champs caractéristiques et dans lesquels les données mesurées ou calculées peuvent être inscrites. A partir des signaux de détecteurs exploi- tés, l'appareil de commande 10 reconnaît l'état de fonctionnement actuel du moteur à combustion interne et produit des signaux d'injection et d'allumage appropriés Il est aussi notamment détecté dans l'appareil de commande 10, s'il y a un désir d'accélé- ration pour une vitesse de rotation encore constante et si, éventuellement, un enrichissement d'accéléra- tion et donc, si une quantité de carburant dosée plus élevée, est nécessaire. Si un enrichissement d'accélération est né- cessaire, on détecte finalement comme dans les systè- mes actuels par vérification, si la vitesse de modifi- cation de l'angle du clapet d'étranglement dépasse une valeur de seuil Cette valeur de seuil doit être suf- fisamment basse pour que par exemple, lorsque l'on passe d'une grande vitesse, il ne se produise pas d'appauvrissement trop important du mélange carburant- air, même si les gaz sont donnés lentement. Dans le cas d'une demande d'accélération, alors que le véhicule est à l'arrêt, un enrichissement d'accélération peut aboutir rapidement à un enrichis- sement important du mélange qui se traduit par une nette altération des gaz d'échappement Il serait en conséquence avantageux de ne pas procéder à un enri- chissement d'accélération chaque fois que l'ouverture du clapet d'étranglement augmente légèrement, et à cet effet, la valeur de seuil pour la vitesse de modifica- tion de l'angle du clapet d'étranglement, lors de son dépassement, doit effectuer l'enrichissement d'accélé- ration, et être suffisamment élevée pour ne pas dé- clencher trop fréquemment un enrichissement d'accélé- ration Pour satisfaire de façon optimale ces exigen- ces contraires, il est prévu le procédé selon l'inven- tion indiqué à la figure 2. Sur la figure 2, le procédé selon l'inven- tion pour l'enrichissement d'accélération est repré- senté sous la forme d'un schéma fonctionnel dans lequel est seulement indiquée la partie de l'enrichis- sement d'accélération qui se différencie des procédés connus Après la mise en place de l'enrichissement d'accélération à la fin du procédé selon la figure 2, le dosage plus élevé du carburant utilisé dans le cas d'un enrichissement d'accélération nécessaire, est dé- terminé. Dans le cas du procédé représenté sur la fi- gure 2, l'enrichissement d'accélération est fixé en fonction de la vitesse d'un véhicule entraîné par un moteur à combustion interne Dans ce cas, on vérifie, dans une première étape Si dans l'appareil de commande , dans lequel sont présentes les données nécessaires délivrées par différents détecteurs, si la température du moteur, qui est déterminée à l'aide d'un détecteur de température du moteur, a dépassé un seuil suscepti- ble d'être prédéfini, de par exemple 500 C. S'il est constaté à l'étape 51 que ce seuil de température est dépassé, on vérifie à l'étape 52 si la vitesse v du véhicule déterminée par le détecteur de vitesse, par exemple un tachymètre, a dépassé ou non une valeur limite susceptible d'être prédéfinie v G Cette valeur limite susceptible d'être prédéfinie v G peut, par exemple, être la vitesse 0, mais on peut également utiliser comme valeur limite, une vitesse de 4 km/h A l'étape 52, il est alors finalement vérifié si le véhicule est à l'arrêt ou bien roule, pour in- troduire alors des enrichissements d'accélération dif- férents. Si l'on constate à l'étape 52 que la vitesse est égale à 0, ou bien que la vitesse se situe au- dessous de la valeur limite de par exemple 4 km/h, le champ caractéristique de déclenchement de l'enrichis- sement d'accélération mémorisé dans l'appareil de com- mande, est activé à une étape 53 pour v = 0. S'il est constaté à l'étape Si que le seuil de température du moteur TG n'est pas dépassé, ou bien s'il est constaté à l'étape 52 que la vitesse se situe au-dessus de la valeur limite prédéfinie, le champ ca- ractéristique de déclenchement de l'enrichissement d'accélération est activé à l'étape 54 pour v + 0. L'activation immédiate du champ caractéris- tique de déclenchement de l'enrichissement d'accéléra- tion pour v $ O est effectuée sans vérifier la vitesse du véhicule, car lorsque le moteur est froid, un enri- chissement d'accélération est judicieux déjà pour de faibles bonds d'accélération, et donc pour un moteur froid, un seuil de déclenchement bas pour l'enrichis- sement d'accélération est nécessaire. Selon que le champ caractéristique de déclenchement de l'enrichissement d'accélération est activé, donc selon que l'étape 53 ou 54 est remise en oeuvre, on vérifie à l'étape 55 ou bien à l'étape 56 si la valeur de déclenchement da/dt qui permet l'enri- chissement d'accélération, est dépassée La valeur de seuil de déclenchement dont le dépassement est vérifié à l'étape 55 et la valeur de seuil de déclenchement dont le dépassement est vérifié à l'étape 56, diffè- rent en conséquence des exigences correspondantes, elles sont par exemple contenues dans les champs ca- ractéristiques concernant l'enrichissement d'accéléra- tion pour v = O ou bien v $ 0, ou bien elles sont for- mées en fonction de ces champs. La valeur de seuil de déclenchement, qui est utilisée dans le cas du véhicule à l'arrêt, ou bien d'une vitesse très réduite (v = O ou bien v est plus élevée que la valeur de seuil de déclenche- ment dont le dépassement est vérifié à l'étape 56 pour une vitesse différente de 0 L'appareil de commande commute, en fonction de l'état de marche, à partir d'un seuil d'enrichissement d'accélération pour le véhicule à l'arrêt à un seuil d'enrichissement d'accé- lération pour l'origine de marche. S'il est constaté dans les étapes 55 ou bien 56, que la valeur de seuil de déclenchement pour la modification de l'angle du clapet d'étranglement n'est pas dépassée, il est reconnu à l'étape 57 qu'un enri- chissement d'accélération n'est pas nécessaire, et, en conséquence, le signal d'enrichissement d'accélération n'est pas mis. S'il est constaté à l'étape 55 ou bien 56 que la valeur de seuil respective pour la vitesse de modification de l'angle du clapet d'étranglement da/dt est dépassée, il est reconnu à l'étape 58 qu'un enri- chissement d'accélération est nécessaire, et donc, le signal enrichissement d'accélération est mis Ensuite, est mise en oeuvre l'augmentation de la quantité de carburant réalisant l'enrichissement d'accélération, et qu'il n'y a pas lieu d'expliquer ici plus en détail. Au lieu de la vitesse de modification du clapet d'étranglement, on peut faire appel à une autre grandeur caractéristique pour reconnaître si un enri- chissement d'accélération est nécessaire, par exemple la modification d'un signal de charge d TL/dt ou bien la modification de la masse d'air dm Luft/dt. R E V E N D I C A T I O N S 1. Système de commande pour le dosage du carburant d'un moteur à combustion interne en fonction de grandeurs caractéristiques du fonctionnement, tel- les que la vitesse de rotation, la charge et la tempé- rature, ainsi qu'en fonction d'un désir d'accéléra- tion, avec des moyens pour la détermination d'un si- gnal de dosage du carburant en partant des signaux des grandeurs caractéristiques du fonctionnement, avec des moyens pour percevoir la demande de l'accélération, des moyens pour le déclenchement d'un enrichissement d'accélération, et des moyens pour commander une quan- tité supplémentaire de carburant à doser, système ca- ractérisé en ce que les moyens pour le déclenchement de l'enrichissement d'accélération, sont susceptibles d'être influencés de façon complémentaire par la vi- tesse (v) du véhicule. 2. Système de commande selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que lorsque la vitesse du véhicule croît, le déclenchement de l'enrichissement d'accélération devient plus sensible. 3. Système de commande selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que l'influence de la vites- se du véhicule sur le déclenchement de l'enrichisse- ment d'accélération, est telle que lors de l'arrêt du véhicule, ou bien lors d'une vitesse du véhicule qui se situe au-dessous d'une vitesse limite, de préféren- ce au-dessous de 4 km/h, il est prévu un premier seuil de déclenchement et pour une vitesse du véhicule plus élevée, un second seuil de déclenchement pour le dé- clenchement de l'enrichissement d'accélération. 4. Système de commande selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que le premier seuil de dé- clenchement est plus élevé que le second seuil. 5 Système de commande selon l'une quelcon- que des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le seuil de déclenchement ou bien les seuils de dé- clenchement, sont sélectionnés en fonction de la tem- pérature du moteur et sont plus bas pour des tempéra- tures plus basses que pour des températures plus éle- vées. 6. Système de commande selon la revendica- tion 5, caractérisé en ce que pour des températures plus basses, le second seuil de déclenchement est 1-0 choisi indépendamment de la vitesse du véhicule. 7. Système de commande selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que pour des températures plus basses, le second seuil de déclenchement est identique au seuil de déclenchement pour v $ 0. -15 8 Système de commande selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le déclenchement dépend au moins de la vitesse de rota- tion et/ou de la vitesse de modification de la posi- tion du clapet d'étranglement. 9 Système de commande selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins un champ caractéristique à partir duquel, en fonction de la vitesse de rotation et/ou de la modification du clapet d'étranglement, sont extrai- tes des valeurs qui déterminent à partir de quelles modifications du clapet d'étranglement, s'effectue le déclenchement, et ces valeurs sont, soit corrigées en fonction de la vitesse de marche, ou bien sont suscep- tibles d'être extraites en fonction de la vitesse de marche. 10. Système de commande selon l'une quel- conque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le déclenchement de l'enrichissement d'accélération s'effectue en fonction d'une modification du signal de charge d TL/dt ou dm-Luft/dt.