Brevet FR2840028A1 — publié le 20031128

B 14072/JCI 1 2840028 SYSTEME DE COMMANDE DE MOTEUR La presente invention se rapporte a un systeme de commande de moteur concernant l'industrie automobile, qui a ete developpe pour permettre a un moteur de vehicule d'effectuer un ajustement immediat vis-a-vis du genre de carburant qui lui est fourni, que ce soit de ['essence ou de l'alcool ou un melange des deux. Actuellement, les systemes d'injection de carburant des moteurs de vehicules automobiles vent des systemes electroniques et vent generalement destines pour des fonctionnements avec des moteurs a alcool ou a essence. Cepe nda nt, compte-tenu d'u n certain no m bre de ra isons tel les que le prix eVou la distribution et d'autres raisons liees au carburant (alcool ou essence), la selection entre l'un ou l'autre systeme de carburant a ete recemment recommandee. Cependant, une solution veritablement adaptee n'a pas encore ete d eveloppee vis-a-vis de ces nouvell es exigences concern ant l'al i mentation en carburant pour des vehicules automobiles. Par consequent, la presente invention a pour but de mettre a disposition un systeme de commande de moteur capable d'identifier le melange de carburants dans le reservoir; de detecter les parametres de fonctionnement de plusieurs points du mecanisme du vehicule; d'ajuster immediatement le fonctionnement au carburant et aux parametres; de maintenir le rendement du vehicule; et de ne pas avoir a utiliser un capteur physique supplementaire ni effectuer quelque autre modification que ce soit dans les systemes d'injection des carburants usuels. Par consequent, sur la base de l'etat mentionne ci-dessus et avec l'idee de surmonter les inconvenients et de repondre aux besoins, il a ete developpe un systeme de commande de moteur, dont la construction, le fonctionnement et l'interet vent decrits ci-dessous sur la base des dessins annexes, dans lesquels: la figure 1 represente un diagramme d'un systeme de commande de moteur classique qui fait partie du systeme suivant ['invention; et la figure 2 represente un schema synoptique du principe de fonctionnement du systeme suivant ['invention. Conformement aux illustrations des figures ci-dessus, le systeme de commande de moteur suivant ['invention est destine a identifier le melange de carburants (essence/essence + alcool/alcool) dans le reservoir du vehicule 2 2840028 detecter les conditions de fonctionnement du moteur: vitesse, pression absolue, position de la soupape d'etranglement, phase, temperature de ['air, rotation, detonation, temperature de l'eau et d'autres parametres fournis par des capteurs qui surveillant plusieurs points du mecanisme du vehicule; le systeme etant, en outre, destine a fournir une injection de carburant convenable sur la base du type de carburant et des parametres de fonctionnement fournis par les capteurs, de sorte que la performance ou le rendement du vehicule peut etre maintenu avec un autre carburant et en prenant en compte les parametres fournis par les capteurs; le systeme etant destine finalement a effectuer des fonctions de ce genre sans utilisation d'un capteur physique supplementaire dans un systeme dtinjection electronique classique. Par consequent, ce systeme de commande de moteur est constitue fondamentalement de: un systeme (1) de commande de moteur classique comportant fondamentalement parmi d'autres: un ensemble de capteurs qui surveillant plusieurs points du mecanisme du vehicule, parmi eux la sonde (31) Lambda, qui surveille le circuit d'echappement des gaz d'allumage (39); une unite de commande electronique (UCE) (33) fondee sur un logiciel de commande dtinjection dedie; et des injecteurs (19) de carburant, qui effectuent ['injection conformement aux instructions du systeme. Le systeme de commande de moteur comporte, en outre, un capteur de logiciel logique (SFS) (100) sur lequel le systeme (1) de commande de moteur classique est fonde, constitue principalement de: un logiciel comportant fondamentalement: un sous-programme pour selectionner les cartes de fonctionnement du moteur qui vent les plus adaptees au melange de carburants dans le reservoir, sur la base d'une interpretation appropriee des resultats de brulage obtenus par la sonde (31) Lambda; le SFS (100) ensemble avec le logiciel d'injection de base de l'UCE (33) definissant les temps (Tj) d'injection sur la base du melange de carburants, a partir d'essence a O % d'alcool jusqu'a 100 % d'alcool hydrate ou d'anhydride, I'information sur les parametres de fonctionnement du moteur, telle que fournie par les capteurs, et le fonctionnement optimum du moteur. En resume, le systeme (1) de commande de moteur classique fonctionne ensemble avec ['ensemble moteur et d'autres ensembles du mecanisme d'un vehicule; des ensembles de ce genre formant un systeme comportant fondamentalement: une soupape (1) de securite; un reservoir (2) 3 2840028 de carburant; une pompe (3) a carburant; un ensemble d'un corps (4) de soupape d'etranglement; un filtre (5) de carburant; une batterie (6); un commutateur (7) d'allumage; un relais double (8); un compresseur (9) de conditionnement d'air; un commutateur (10) a inertie; un capteur (11) de vitesse; un connecteur (12) de diagnostic; un tachymetre (13); une lumiere espion du systeme (14); desfusibles(15)de protection; un capteur(16)de pression absolue; un capteur (17) de position de soupape d'etranglement; une rampe (18) a carburant; des injecteurs (19) de carburant; un regulateur (20) de pression; une prise (21) d'allumage; une bobine (22) d'allumage; un capteur (23) de phase; un capteur (24) de temperature d'air; un capteur (25) de rotation; un capteur (26) de detonation; un capteur (27) de temperature d'eau; une soupape (28) de canister; un reservoir (29) de canister; un centre (30) de codage; une sonde (31) Lambda; un pot (32) catalytique; une unite de commande electronique (UCE) (33); une soupape multifonctions (reservoir) (34); un separateur (35) de courant de carburant; une soupape (36) flottante; le moteur soi-meme (38); et le circuit d'echappement des gaz produits par le brOiage de carburant. Certains des articles ci-dessus peuvent etre uniquement en option. Le capteur SFS de logiciel logique (100) fonctionne ensemble avec les fonctionnalites de logiciel et de materiel du systeme (1) de commande de moteur classique et comporte fondamentalement: un ensemble (101) de microprocesseur fonde sur un logiciel (102) dedie constitue principalement d'un sous-programme de selection des cartes les plus adaptees pour le melange de carburants dans le reservoir, incluant: 1) reception de ['information concernant la variation de proportion d'alcool sur la base du carburant brGie fournie par la sonde (31) Lambda et d'une information sur les parametres de fonctionnement du moteur (vitesse, pression absolue, position de soupape d'etranglement, phase, temperature d'air, rotation, detonation, temperature de l'eau) fournis par les capteurs; 2) traitement des informations sur la variation de proportion d'alcool dans le melange sur la base du principe que l'alcool a une relation stcechiometrique (AlF) differente de celle de ['essence et des informations sur les parametres de fonctionnement du moteur 3) sur la base d'un traitement de ce genre, selection des cartes les plus adaptees pour le melange et interpolation d'information de ce genre avec les informations sur les parametres de fonctionnement du moteur fournis par les capteurs; et 4) determination du temps (Tj) d'injection sur la base du melange 4 2840028 de carburants et des informations sur les parametres de fonctionnement fournis par les capteurs, en vue de maintenir un fonctionnement optimum du vehicule. La sonde (31) Lambda suivant la presente invention effectue ses fonctions usuelles de capteur de brulage d'oxygene sur la base de la sortie du brulage de carburant, le logiciel analyse queues conditions seraient les meilleures conditions pour bruler ce melange d'alcool/essence et commence a appliquer les parametres convenables. La sonde envoie un signal electrique analogique au systeme central, qui oscille en fonction de la teneur en oxygene de ['atmosphere ou elle se trouve. Le schema synoptique de la figure 2 et les equations de temps dtinjection ci-dessous montrent le principe de fonctionnement du systeme suivant ['invention, en particulier le SFS (100), qui en fait partie. Equations Equations de temps d'injection: Qcomb = QAr A/FMelange TillJMoyen = Qcomb *Earned*(1+KO2_FIL) Algorithme SFS s' KO2_fl>Level 1 (%) ou KO2_7/ K' = 1 - *(1_KO2_FIL) Calcul de A/F A/FM lange (en cours) = A/FMelange (prcddent) *K1 Qcomb = QAr A/FMelange (en cours) TilljMoyen = Qcomb *Earned*(1+0 %) Action d'avancee d'allumage AVA_BASE(NouvEAu) = AVA_BAsEo% alcool + K2 % [carte_avance100% alcool Carte_aVanCeo%] OU: K2 fonction de A/FMeange. Suivant ['invention, un systeme de commande de moteur, a les caracteristiques d'inclure les fonctions d'identification du pourcentage d'alcool dans le melange de carburants utilise dans le vehicule, en allant d'une 2840028 essence a 0 % d'alcool jusqu'a 100 % d'alcool hydrate et d'un anhydre; et d'ajustement immediat du comportement du systeme de commande de moteur classique a la composition de carburant detectee, sans avoir besoin de prevoir un capteur physique dans la commande de moteur classique; pour un but de ce genre, le systeme de commande de moteur comporte fondamentalement: un systeme de commande de moteur classique constitue fondamentalement parmi d'autres choses: d'un ensemble de capteurs surveillant plusieurs points du mecanisme du vehicule, parmi eux la sonde Lambda, qui surveille le circuit d'echappement des gaz d'allumage, ou elle fonctionne en tent qu'un capteur du brOlage d'oxygene; une unite de commande electronique (UCE) fondee sur un logiciel de commande d'injection dedie; et des injecteurs de carburant qui effectuent ['injection conformement aux instructions du systeme; le systeme de commande de moteur comportant, en outre, un capteur de logiciel logique (SFS) sur lequel le systeme de commande de moteur classique est fonde, constitue principalement d'un logiciel incluant fondamentalement un sous- programme de selection de la carte la plus adaptee pour le melange de carburants dans le reservoir, sur la base d'une interpretation appropriee des resultats du brDlage obtenus par la sonde Lambda; le SFS ensemble avec le logiciel d'injection de base de l'UCE determinant les temps d'injection sur la base du melange de carburants, de ['information sur les parametres du moteur tels que fournis par les capteurs et du fonctionnement optimum du moteur. Suivant un perfectionnement de ['invention, le systeme de commande de moteur classique fonctionne conjointement avec ['ensemble moteur et d'autres ensembles d'un mecanisme de vehicule, et des ensembles de ce genre forment un systeme, qui vent constitues fondamentalement d'une soupape de securite, d'un reservoir de carburant, d'une pompe a carburant, d'un ensemble formant corps d'etranglement, d'un filtre de carburant, d'une batterie, d'un commutateur d'allumage, d'un relais double, d'un compresseur de conditionnement d'air, d'un commutateur inertiel, d'un capteur de vitesse, d'un connecteur a diagnostic, d'un compteur de vitesse, d'une lumiere espion de systeme, de fusibles de protection, d'un capteur de pression absolue, d'un capteur de position d'etranglement, d'une rampe a carburant comportant un regulateur de pression, d'injecteurs de carburant, d'un regulateur de pression, de bougies, de bobines d'allumage, de capteur de phase, de capteur de temperature d'air, de capteur de rotation, de capteur de detonation, de capteur 6 2840028 de temperature d'eau, de soupape de canister, de reservoir de canister, de centre de codage, de sonde Lambda, de pot catalytique, d'unite de commande electronique, de soupape multifonctions (reservoir), de separateur de cou rant de carbu rant, de sou pape de flottement, du moteu r soi-meme, et du circuit de debordement pour les gaz produits par le brGiage de carburant, certains de ces composants etant en option. Suivant un perfectionnement de ['invention, le systeme de commande de moteur est caracterise par le fait que le capteur logique de logiciel SFS est constitue fondamentalement d'un ensemble microprocesseur fonde sur un logiciel dedie forme fondamentalement par le sous-programme qui consiste a selectionner les cartes les plus appropriees pour le melange de carburants dans le reservoir consistent en: 1) recevoir les informations qui se rapportent a la variation du rapport d'alcool sur le carburant brDle fournie par la sonde Lambda; 2) traiter les informations sur la variation du rapport d'alcool a partir du principe que l'alcool a un rapport stoechiometrique different de celui de ['essence; 3) a partir d'un traitement de ce genre, selectionner des cartes qui vent les plus adaptees au melange; le systeme de commande de moteur comportant, en outre, 4) la reception de 1'information sur des parametres de fonctionnement du moteur (vitesse, pression absolue, position d'etranglement, phase, temperature d'air, rotation, detonation, temperature d'eau), fournis par les capteurs; ) I'interpolation des cartes qui vent les plus appropriees au melange et des cartes d'information sur les parametres de fonctionnement du moteur, fournis par les capteurs; et 6) I'etablissement des temps dtinjection (Tj) en fonction du melange de carburants et des informations sur le parametre de fonctionnement, provenant des capteurs, et dans le but de maintenir le fonctionnement ideal du vehicule. Suivant un perfectionnement de ['invention, le systeme de commande de moteur est caracterise par le fait que la sonde Lambda effectue ses fonctions de capteur de brDlage d'oxygene, en resultat du brOiage de carburant, et par l'intermediaire d'informations de ce genre, le logiciel SFS analyse ce qui serait les meilleures cartes pour brDier un melange alcool 7 2840028 essence de ce genre, et commence a appliquer les cartes en cours, sur la base de la sonde qui envole un signal electrique analogique au systems central, qui oscille en fonction de la teneur en oxygene dans ['atmosphere dans laquelle elle se trouve. 8 2840028 REVENDICATIONS 1. Systeme de commande de moteur, caracterise en ce qu'il comporte les fonctions d'identification du pourcentage d'alcool dans le melange de carburants utilise dans le vehicule a partir d'une essence a 0 % d'alcool jusqu'a 100 % d'alcool hydrate ou d'un anhydre; et d'ajustement immediat du comportement du systeme (1) de commande de moteur classique a la composition de carburant detectee, sans avoir besoin d'inclure un capteur physique dans la commande (1) de moteur classique; pour un but de ce genre, le systeme de commande de moteur comportant fondamentalement: un systeme (1) de commande de moteur classique constitue fondamentalement parmi d'autres choses: d'un ensemble de capteurs surveillant plusieurs points du mecanisme du vehicule, parmi eux la sonde (31) Lambda, qui surveille le circuit (39) d'echappement des gaz d'allumage, ou elle fonctionne en tent qu'un capteur du brGiage d'oxygene; une unite de commande electronique (UCE) (33) fondee sur un logiciel dedie de commande d'injection et des injecteurs (19) de carburant qui effectuent ['injection conformement aux instructions du systeme; le systeme de commande de moteur comportant, en outre, un capteur de logiciel logique (SFS) (100) sur lequel est fonde le systeme (1) de commande de moteur classique, constitue principalement: d'un logiciel incluant fondamentalement un sous-programme de selection de la carte la plus adaptee pour le melange de carburants dans le reservoir, sur la base d'une interpretation appropriee des resultats du brulage obtenus par la sonde (31) Lambda; le SFS (100) ensemble avec le logiciel d'injection de base de l'UCE (33) determinant les temps (Tj) dtinjection sur la base du melange de carburants, de ['information sur les parametres de fonctionnement du moteur tels que fournis par les capteurs et du fonctionnement optimum du moteur. 2. Systeme de commande de moteur suivant la revendication 1, caracterise par le fait que le systeme (1) de commande de moteur classique fonctionne conjointement avec ['ensemble moteur et d'autres ensembles d'un mecanisme de vehicule, et des ensembles de ce genre forment un systeme, qui est constitue fondamentalement: d'une soupape (1) de securite, d'un reservoir (2) de carburant, d'une pompe (3) a carburant, d'un ensemble (4) formant corps d'etranglement, d'un filtre (5) a carburant, d'une batterie (6), d'un commutateur (7) d'allumage, d'un relais double (8), d'un compresseur (9) de conditionnement d'air, d'un commutateur (10) a inertie, d'un capteur (11) 9 2840028 de vitesse, d'un connecteur (12) diagnostic, d'un compteur (13) de vitesse, d'une lumiere (14) espion de systeme, de fusibles (15) de protection, d'un capteur (16) de pression absolue, d'un capteur (17) de position d'etranglement, d'une rampe de carburant comportant un regulateur (18) de pression, d'injecteurs (19) de carburant, d'un regulateur (20) de pression, de bougies (21), de bobines (22) d'allumage, d'un capteur (23) de phase, d'un capteur (24) de temperature d'air, d'un capteur (25) de rotation, d'un capteur (26) de detonation, d'un capteur (27) de temperature d'eau, d'une soupape (28) de canister, d'un reservoir (29) de canister, d'un centre de codage (30), d'une sonde Lambda (31), d'un pot catalytique (32), d'une unite de commande electronique (UCE) (33) , d'une soupape (34) multifonctions (reservoir), d'un separateur (35) de courant de carburant, d'une soupape (36) de flottement, du moteur soi- meme (38), et du circuit de debordement (39) pour les gaz produits par le brGiage de carburant, certains de ces composants etant en option. 3. Systeme de commande de moteur suivant la revendication 1, caracterise par le fait que le capteur (100) logique de logiciel SFS est constitue fondamentalement d'un ensemble (101) microprocesseur, fonde sur un logiciel (102) dedie, forme fondamentalement par le sous-programme qui consiste a selectionner les cartes les plus adaptees pour le melange de carburants dans le reservoir consistent en: 1) recevoir les informations liees a la variation du rapport d'alcool sur le carburant brOle fournies par la sonde (31) Lambda; 2) traiter les informations sur la variation du rapport d'alcool a partir du principe que l'alcool a un rapport (A/F) stoechiometrique different de celui de ['essence; 3) a partir d'un traitement de ce genre, selectionner des cartes qui vent les plus adaptees au melange; le systeme de commande de moteur comportant, en outre 4) le fait de recevoir des informations sur les parametres de fonctionnement du moteur (vitesse, pression absolue, position d'etranglement, phase, temperature d'air, rotation, detonation, temperature d'eau), fournis par les capteurs; ) interpolar des cartes qui vent les plus adaptees au melange et des cartes d'information sur les parametres de fonctionnement du moteur, fournis par les capteurs; et 2840028 6) etablir le temps d'injection (Tj) en fonction du melange de carburants et de ['information sur le parametre de fonctionnement, provenant du capteur, et dans le but de maintenir le fonctionnement ideal du vehicule. 4. Systeme de commande de moteur suivant la revendication 1, caracterise par le fait que la sonde (31) Lambda effectue sa fonction de capteur de l'oxygene brOle, en resultat du brDlage de carburant, et par l'intermediaire d'informations de ce genre, le logiciel (100) SFS analyse ce qui serait les meilleures cartes pour brDier un melange alcool-essence de ce genre, et commence a appliquer les cartes en cours, sur la base de la sonde qui envole un signal electrique analogique au systeme central, qui oscille en fonction de la teneur en oxygene dans ['atmosphere dans laquelle elle se