CH648638A5

CH648638A5 - METHOD FOR ADJUSTING THE TIME OF CONTROL OF THE INITIATION OF COMBUSTION IN AN ENGINE.

Info

Publication number: CH648638A5
Application number: CH4978/82A
Authority: CH
Inventors: Andre Douaud; Joseph Rialan
Original assignee: Inst Francais Du Petrole
Priority date: 1981-09-09
Filing date: 1982-08-20
Publication date: 1985-03-29
Also published as: JPS58160551A; SE453770B; DK399882A; DE3233373A1; ES8306400A1; SE8205073L; SE8205073D0; JPH0583749B2; DK157624C; ES515571A0; CA1204639A; DK157624B; NL8203475A; DE3233373C2; IT8223161A0; IT1152809B

Description

La présente invention a pour objet un procédé de régulation automatique d'un moteur à combustion interne en vue de réaliser et de maintenir des conditions de fonctionnement prédéterminées, en particulier de manière à assurer une bonne combustion dans les cylin-5 dres du moteur. Cette régulation s'effectue en utilisant des signaux produits par des capteurs de mesure de phénomènes liés à la combustion pour commander le moment d'initiation de celle-ci. Pour cette raison, le fonctionnement réalisé par cet asservissement du moment d'initiation de la combustion à des mesures de la qualité de io celle-ci est qualifié de fonctionnement en boucle fermée puisque la répercussion de la modification du moment d'initiation de la combustion sur le déroulement de celle-ci va se traduire par une modification des signaux produits par le ou les capteurs qui entraîneront, au cycle suivant, une nouvelle modification dudit moment d'ini-15 tiation et cela jusqu'à ce que les conditions de déroulement de la combustion soient conformes aux objectifs que l'on s'est fixés. The subject of the present invention is a process for automatic regulation of an internal combustion engine with a view to achieving and maintaining predetermined operating conditions, in particular so as to ensure good combustion in the cylinders of the engine. This regulation is carried out by using signals produced by sensors for measuring phenomena related to combustion to control the moment of initiation thereof. For this reason, the operation performed by this enslavement of the moment of initiation of combustion to measurements of the quality thereof is qualified as closed loop operation since the repercussion of the modification of the moment of initiation of combustion on the course of this one will result in a modification of the signals produced by the sensor (s) which will cause, in the following cycle, a new modification of said initiation moment and this until the conditions of course of combustion comply with the objectives that we have set.

Le procédé selon l'invention de régulation automatique du moment de commande de l'initiation de la combustion s'applique aux moteurs à combustion interne comportant au moins un cylindre 20 équipé de moyens de repérage de la position angulaire de l'arbre moteur correspondant à l'apparition dans ce cylindre d'un phénomène caractéristique des conditions de fonctionnement du moteur, lorsque ce phénomène et/ou sa détection présentent un caractère aléatoire. The method according to the invention of automatic regulation of the control moment of the initiation of combustion applies to internal combustion engines comprising at least one cylinder 20 equipped with means for locating the angular position of the engine shaft corresponding to the appearance in this cylinder of a phenomenon characteristic of the operating conditions of the engine, when this phenomenon and / or its detection have a random character.

Le moment de commande de l'initiation de la combustion dans 25 un cylindre correspond, généralement, soit à l'avance à l'allumage mesurant l'intervalle angulaire en degrés d'angle de rotation du vilebrequin entre le point mort haut et la position du vilebrequin au moment où les bougies sont alimentées en haute tension, dans le cas d'un moteur à allumage commandé, soit à l'avance à l'injection me-30 surant l'intervalle angulaire en degrés d'angle de rotation du vilebrequin entre le point mort haut et la position du vilebrequin au moment où le combustible est injecté dans les cylindres, dans le cas d'un moteur à allumage par compression. The moment of control of the initiation of combustion in a cylinder corresponds, generally, either in advance to ignition, measuring the angular interval in degrees of angle of rotation of the crankshaft between the top dead center and the position. of the crankshaft when the spark plugs are supplied with high voltage, in the case of a spark-ignition engine, that is to say in advance at the injection me-30 surant the angular interval in degrees of angle of rotation of the crankshaft between top dead center and the position of the crankshaft when the fuel is injected into the cylinders, in the case of a compression-ignition engine.

Selon l'invention, pour chacun des cylindres équipés des moyens 35 de détection du phénomène caractéristique des conditions de fonctionnement du moteur, on mesure la position angulaire de l'arbre moteur au moment où apparaît le phénomène caractéristique des conditions de fonctionnement du moteur puis, lorsqu'au moins un nombre P de mesures validées a été obtenu pendant un nombre de 40 cycles au plus égal à une valeur prédéterminée Q, on détermine une valeur angulaire statistique représentative des mesures validées et, à partir de cette valeur statistique, on détermine et on applique aux moyens de commande une valeur modifiée du moment de commande de l'initiation de la combustion, c'est-à-dire de l'avance, de 45 telle manière que ladite valeur statistique prenne une valeur prédéterminée V. According to the invention, for each of the cylinders equipped with means 35 for detecting the phenomenon characteristic of the engine operating conditions, the angular position of the engine shaft is measured at the moment when the phenomenon characteristic of the engine operating conditions appears, then, when at least a number P of validated measurements has been obtained for a number of 40 cycles at most equal to a predetermined value Q, a statistical angular value representative of the validated measurements is determined and, from this statistical value, it is determined and applying to the control means a modified value of the control moment of the initiation of combustion, that is to say of the advance, so that said statistical value takes a predetermined value V.

Cette valeur prédéterminée Y ainsi que le nombre P ou le nombre Q pourront être soit des valeurs fixes, soit fonction d'au moins un paramètre agissant sur les conditions de fonctionnement du mo-50 teur tels le régime du moteur, sa charge, son bruit, la teneur en produit polluant des gaz d'échappement, la nature du carburant, une température du moteur. This predetermined value Y as well as the number P or the number Q may be either fixed values or a function of at least one parameter acting on the operating conditions of the engine such as the engine speed, its load, its noise , the pollutant content of the exhaust gases, the nature of the fuel, an engine temperature.

Si le moteur comporte plusieurs cylindres dont au moins un est équipé de moyens de détection du phénomène caractéristique du 55 fonctionnement du moteur, la valeur statistique élaborée à partir des mesures effectuées sur ledit cylindre est aussi utilisée pour déterminer la valeur modifiée du moment de commande de l'initiation de la combustion dans les cylindres non équipés des moyens de détection dudit phénomène caractéristique. If the engine comprises several cylinders, at least one of which is equipped with means for detecting the phenomenon characteristic of the operation of the engine, the statistical value produced from the measurements carried out on said cylinder is also used to determine the modified value of the control moment of the initiation of combustion in cylinders not equipped with the means for detecting said characteristic phenomenon.

60 Si le moteur comporte plusieurs cylindres, dont deux au moins sont équipés de ces moyens de détection, la valeur statistique élaborée pour au moins l'un des cylindres équipés des moyens de détection est utilisée pour commander le moment d'initiation de la combustion dans un autre cylindre non équipé des moyens de détection 65 ou pour lequel le nombre de mesures validées dudit phénomène caractéristique a été inférieur à P pendant Q cycles. 60 If the engine comprises several cylinders, at least two of which are equipped with these detection means, the statistical value produced for at least one of the cylinders equipped with the detection means is used to control the moment of initiation of combustion in another cylinder not equipped with the detection means 65 or for which the number of validated measurements of said characteristic phenomenon has been less than P during Q cycles.

Selon une variante du procédé selon l'invention, si, dans chacun des cylindres équipés des moyens de détection, la détection du phé According to a variant of the method according to the invention, if, in each of the cylinders equipped with the detection means, the detection of the phe

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nomène caractéristique des conditions de fonctionnement du moteur n'a été effective qu'un nombre de fois inférieur à P pendant Q cycles, on donne à l'avance une valeur prédéterminée qui peut être éventuellement fonction de la valeur prise par au moins un paramètre ayant une influence sur le fonctionnement du moteur telles sa charge, la température des gaz à l'admission ou d'autres températures caractéristiques, diverses pressions mesurables sur le moteur, ou en fonction de la nature du carburant ou d'un paramètre telle la position de l'accélérateur qui traduit l'intention du conducteur. Dans ce cas, il n'y aura plus d'asservissement aux caractéristiques de la combustion et le fonctionnement du système sera dit en boucle ouverte. nomene characteristic of the engine operating conditions has only been effective a number of times less than P during Q cycles, a predetermined value is given in advance which can possibly be a function of the value taken by at least one parameter having an influence on the operation of the engine such as its load, the temperature of the intake gases or other characteristic temperatures, various measurable pressures on the engine, or according to the nature of the fuel or a parameter such as the position of the accelerator which translates the driver's intention. In this case, there will be no more enslavement to the characteristics of the combustion and the operation of the system will be said to be in open loop.

Le caractère aléatoire du phénomène caractéristique du fonctionnement du moteur peut résider, par exemple, mais non limitative-ment, dans l'apparition ou non du phénomène lui-même, dans sa détection ou sa non-détection et, enfin, dans le fait que le phénomène caractéristique du fonctionnement du moteur apparaît à des positions angulaires variables du vilebrequin. The random nature of the phenomenon characteristic of the operation of the engine may lie, for example, but not limited to, in the appearance or not of the phenomenon itself, in its detection or non-detection and, finally, in the fact that the characteristic phenomenon of engine operation appears at variable angular positions of the crankshaft.

Il est possible selon l'invention de contrôler les différentes détections ainsi que l'intervalle des valeurs de l'angle du vilebrequin auquel elles sont produites, cela afin de décider de leur validation ou de leur rejet. It is possible according to the invention to control the various detections as well as the interval of the values of the angle of the crankshaft at which they are produced, in order to decide on their validation or their rejection.

Le choix et la sévérité des critères de validation sont laissés à l'appréciation de l'homme de l'art et peuvent aller des moins sévères (il suffit que la détection ait lieu) aux plus sévères (par exemple, détection intervenant dans une fenêtre très étroite). The choice and the severity of the validation criteria are left to the appreciation of a person skilled in the art and can range from the least severe (it suffices that the detection takes place) to the most severe (for example, detection occurring in a window very narrow).

L'utilisation d'une valeur statistique, représentative des valeurs angulaires des positions de l'arbre moteur au moment où est détecté le phénomène caractéristique de fonctionnement du moteur, répond au souci d'éviter les aléas dus à des valeurs erratiques non représentatives du phénomène que l'on désire mesurer. La valeur à retenir doit être une valeur que l'on peut qualifier de normale et non une valeur exceptionnelle ou erratique. C'est la raison pour laquelle il est nécessaire d'utiliser plusieurs mesures de valeurs naturellement dispersées afin d'en extraire la valeur dite normale. Bien entendu, plus grand sera le nombre de valeurs retenues comme population statistique à partir de laquelle on extraira la valeur représentative, plus cette dernière sera considérée comme normale. Toutefois, on est, en pratique, limité par la nécessité d'éviter un échelonnement des mesures sur une période non représentative des conditions actuelles de fonctionnement du moteur, et le choix du niveau de la population P minimale des mesures utilisées pour déterminer une valeur normale résultera donc d'un compromis, le nombre P de mesures retenues devant cependant être suffisant pour obtenir une bonne représentativité du phénomène en permettant de réduire l'influence d'éléments extérieurs au phénomène, dont l'effet perturbateur n'affecte que certains cycles. The use of a statistical value, representative of the angular values of the positions of the motor shaft at the time when the characteristic phenomenon of engine operation is detected, responds to the concern of avoiding hazards due to erratic values not representative of the phenomenon that we want to measure. The value to be retained must be a value which can be described as normal and not an exceptional or erratic value. This is the reason why it is necessary to use several measurements of naturally dispersed values in order to extract the so-called normal value. Of course, the greater the number of values retained as the statistical population from which the representative value will be extracted, the more the latter will be considered normal. However, we are, in practice, limited by the need to avoid spreading out the measurements over a period which is not representative of the current operating conditions of the engine, and the choice of the level of the minimum population P of the measurements used to determine a normal value. will therefore result from a compromise, the number P of measurements retained must however be sufficient to obtain a good representativeness of the phenomenon by making it possible to reduce the influence of elements external to the phenomenon, the disturbing effect of which only affects certain cycles.

La valeur statistique retenue comme représentative de la population P de mesures pourra être, par exemple, la médiane ou le mode ou une moyenne telle que la moyenne arithmétique, la moyenne géométrique ou une moyenne quadratique. The statistical value retained as representative of the population P of measurements could be, for example, the median or the mode or a mean such as the arithmetic mean, the geometric mean or a quadratic mean.

Le choix du type de valeur représentative retenu pour la population de mesures est fait en fonction de la nature du phénomène mesuré. The choice of the type of representative value retained for the population of measurements is made according to the nature of the phenomenon measured.

La description qui suit se réfère, à titre d'exemple, à deux types de phénomènes caractéristiques des conditions de fonctionnement du moteur. Le premier est constitué par le maximum de pression dans le cylindre, le second par le passage de front de flamme dans une position repère de la chambre de combustion. The description which follows refers, by way of example, to two types of phenomena characteristic of the operating conditions of the engine. The first consists of the maximum pressure in the cylinder, the second by the passage of the flame front in a reference position of the combustion chamber.

Ces phénomènes sont respectivement décrits, dans le cas d'un moteur à allumage commandé, dans les brevets français Nos 2404121 et 2475640, dans le brevet américain N° 4153019 et dans le brevet français N° 2432097. These phenomena are respectively described, in the case of a spark-ignition engine, in the French patents Nos 2404121 and 2475640, in the American patent N ° 4153019 and in the French patent N ° 2432097.

Ces phénomènes se produisent également dans les moteurs à allumage par compression et, là aussi, on peut les utiliser pour le réglage du moment de commande de l'initiation de la combustion. These phenomena also occur in compression ignition engines and, here too, they can be used for adjusting the control moment of the initiation of combustion.

Ces deux exemples de phénomènes caractéristiques des conditions de fonctionnement du moteur ne sont nullement limitatifs et il est également possible d'appliquer le procédé selon l'invention au réglage automatique du moment de commande de l'allumage basé sur d'autres phénomènes, par exemple sur la fin de la phase de combustion, comme cela est décrit dans le brevet français N° 2466635. These two examples of phenomena characteristic of the engine operating conditions are in no way limiting and it is also possible to apply the method according to the invention to the automatic adjustment of the ignition control moment based on other phenomena, for example at the end of the combustion phase, as described in French patent N ° 2466635.

Ainsi, la présente invention permet de régler le moment de commande de l'initiation de la combustion dans un moteur à combustion interne à partir d'informations directement représentatives du fonctionnement du moteur. Grâce à ce fonctionnement en boucle fermée, l'influence des différents phénomènes intervenant entre le moment de commande de l'initiation de la combustion et la combustion elle-même est automatiquement compensée d'un cycle à l'autre. Thus, the present invention makes it possible to adjust the moment of control of the initiation of combustion in an internal combustion engine from information directly representative of the operation of the engine. Thanks to this closed-loop operation, the influence of the various phenomena occurring between the moment of control of the initiation of combustion and the combustion itself is automatically compensated for from one cycle to another.

De plus, selon la présente invention, la dualité du fonctionnement en boucle fermée et en boucle ouverte, tout en améliorant les performances du moteur, permet son utilisation sur de larges plages de fonctionnement sans que le passage de l'un à l'autre de ces deux modes de fonctionnement soit perceptible. In addition, according to the present invention, the duality of closed loop and open loop operation, while improving the performance of the motor, allows its use over wide operating ranges without the passage from one to the other of these two modes of operation is noticeable.

Dans un premier exemple de mise en œuvre du procédé selon l'invention, le moment de commande de l'initiation de la combustion est réglé pour que, dans au moins un cylindre, le moment auquel la pression dans ce cylindre est maximale coïncide avec le moment où l'arbre moteur passe dans une position angulaire déterminée. Pour repérer l'instant où la pression est maximale, on détecte les accélérations auxquelles la culasse est soumise et on délivre un premier signal représentatif de ces accélérations. In a first example of implementation of the method according to the invention, the moment of control of the initiation of combustion is adjusted so that, in at least one cylinder, the moment at which the pressure in this cylinder is maximum coincides with the moment when the motor shaft passes into a determined angular position. To identify the instant when the pressure is maximum, the accelerations to which the cylinder head is subjected are detected and a first signal representative of these accelerations is delivered.

Selon un mode particulier de mise en œuvre de ce procédé, ce premier signal est intégré pour obtenir un second signal dont la valeur est nulle lorsque la pression est maximale dans le cylindre. According to a particular embodiment of this method, this first signal is integrated to obtain a second signal whose value is zero when the pressure is maximum in the cylinder.

Selon un second mode de mise en œuvre de ce procédé, le second signal est intégré pour obtenir un troisième signal dont la valeur est maximale à l'instant où la pression est maximale dans le cylindre. According to a second embodiment of this method, the second signal is integrated to obtain a third signal whose value is maximum at the time when the pressure is maximum in the cylinder.

L'expérience a montré que, les conditions de combustion dans les cylindres étant variables, la détermination du maximum de pression dans les différents cylindres du moteur présente un certain caractère aléatoire, soit que cette détection n'ait pas lieu pour tous les cycles de fonctionnement du moteur, par exemple du fait d'une sensibilité insuffisante du détecteur sur toute la plage de mesure, soit qu'elle ne soit pas représentative du fonctionnement du cylindre. Experience has shown that, since the combustion conditions in the cylinders are variable, the determination of the maximum pressure in the different cylinders of the engine has a certain randomness, namely that this detection does not take place for all the operating cycles. of the engine, for example due to insufficient sensitivity of the detector over the entire measurement range, or that it is not representative of the operation of the cylinder.

Dans ces conditions, le réglage du moment de commande de l'initiation de la combustion pourrait ne pas être satisfaisant. La méthode perfectionnée de mise en œuvre de l'invention permet d'y remédier. Under these conditions, the setting of the control moment for the initiation of combustion may not be satisfactory. The improved method of implementing the invention overcomes it.

Dans un deuxième exemple, le procédé de réglage du moment de commande de l'initiation de la combustion consiste à repérer, au cours de la combustion dans au moins un cylindre d'un moteur, la position angulaire de l'arbre moteur pour laquelle la valeur du rapport du volume du gaz brûlé au volume total du gaz dans le cylindre atteint une valeur fixée, et à modifier le réglage du moment de commande de l'initiation de la combustion de manière que la position repérée de l'arbre moteur coïncide avec une position angulaire prédéterminée. Le rapport du volume du gaz brûlé au volume total du gaz dans le cylindre peut être estimé à partir de la détection du front de flamme. In a second example, the method for adjusting the moment of control of the initiation of combustion consists in identifying, during combustion in at least one cylinder of an engine, the angular position of the engine shaft for which the value of the ratio of the volume of gas burned to the total volume of gas in the cylinder reached a fixed value, and to modify the setting of the control moment of the initiation of combustion so that the marked position of the motor shaft coincides with a predetermined angular position. The ratio of the volume of gas burned to the total volume of gas in the cylinder can be estimated from the detection of the flame front.

Selon un mode particulier de mise en œuvre de ce procédé, on détecte dans au moins un cylindre le passage du front de flamme (c'est-à-dire de l'interface gaz brûlés-gaz frais) dans une position repère et on modifie le moment de commande de l'initiation de la combustion pour faire coïncider ce passage avec le passage de l'arbre moteur dans une position angulaire prédéterminée. According to a particular mode of implementation of this method, the passage of the flame front (that is to say of the burnt gas-fresh gas interface) in a reference position is detected in at least one cylinder and the change is made the moment of control of the initiation of combustion to make this passage coincide with the passage of the motor shaft in a predetermined angular position.

Généralement, le front de flamme est détecté par une sonde à ionisation qui doit alors fournir un signal caractéristique lorsque l'arbre moteur est dans une position comprise entre deux limites qui définissent une fenêtre angulaire, comme indiqué, par exemple, au brevet français N° 2432097 déjà cité. Cette détection peut être également réalisée par une sonde de température à faible temps de réponse ou par un capteur de rayonnement. Generally, the flame front is detected by an ionization probe which must then provide a characteristic signal when the motor shaft is in a position between two limits which define an angular window, as indicated, for example, in French patent N ° 2432097 already cited. This detection can also be carried out by a temperature sensor with a low response time or by a radiation sensor.

L'expérience a montré que, les conditions de combustion dans les cylindres étant variables, la détection du front de flamme par une sonde à ionisation dans ladite fenêtre angulaire présente un certain caractère aléatoire, soit que cette détection ne soit pas effectuée pour Experience has shown that, the combustion conditions in the cylinders being variable, the detection of the flame front by an ionization probe in said angular window has a certain randomness, that is, this detection is not carried out for

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tous les cycles de fonctionnement du moteur, par exemple du fait de l'absence de combustion, soit qu'elle ne soit pas considérée comme représentative du fonctionnement du cylindre. Dans ces conditions, le réglage du moment de commande de l'initiation de la combustion pourrait ne pas être satisfaisant. Le procédé selon l'invention permet d'y remédier. all engine operating cycles, for example due to the absence of combustion, or that it is not considered to be representative of the operation of the cylinder. Under these conditions, the setting of the control moment for the initiation of combustion may not be satisfactory. The method according to the invention makes it possible to remedy this.

Suivant une variante du procédé selon l'invention, appliquée au moteur à allumage commandé, on modifie impérativement le moment de commande de l'initiation de la combustion à l'apparition du cliquetis au moins dans le cylindre où le cliquetis a été détecté afin de le faire disparaître. Le moment de commande de l'initiation de la combustion pourra alors être réglé suivant des méthodes connues de l'homme de l'art telle celle décrite dans le brevet français N° 2337261 ou le brevet américain N° 4211194. According to a variant of the method according to the invention, applied to the positive-ignition engine, it is imperative to modify the control moment from the initiation of combustion to the appearance of knock at least in the cylinder where the knock was detected in order to make it go away. The combustion initiation control time can then be adjusted according to methods known to those skilled in the art such as that described in French patent No. 2337261 or American patent No. 4211194.

Le procédé selon la présente invention est décrit ci-après en se référant à la figure unique du dessin annexé qui se rapporte, à titre d'exemple seulement, au cas d'un moteur à quatre cylindres A, B, C et D non représentés. Les circuits associés à un même cylindre sur cette figure sont affectés d'un même indice a, b, c ou d. The method according to the present invention is described below with reference to the single figure of the accompanying drawing which relates, by way of example only, in the case of a four-cylinder engine A, B, C and D not shown . The circuits associated with the same cylinder in this figure are assigned the same index a, b, c or d.

Le moteur est équipé de détecteurs 64a à 64d fournissant un signal de mesure en relation avec un phénomène caractéristique des conditions de fonctionnement du moteur. The motor is equipped with detectors 64a to 64d providing a measurement signal in relation to a phenomenon characteristic of the operating conditions of the motor.

Ce signal est ensuite traité et éventuellement mis en forme par les circuits 65a à 65d. Ces circuits peuvent également décider de la validation ou du rejet de la mesure selon certains critères préétablis, tels par exemple l'amplitude du signal, la forme du signal, etc. This signal is then processed and possibly shaped by the circuits 65a to 65d. These circuits can also decide on the validation or rejection of the measurement according to certain predetermined criteria, such as for example the amplitude of the signal, the shape of the signal, etc.

Ainsi, par exemple, dans le cas où le phénomène caractéristique du fonctionnement du moteur est la pression maximale, le moteur est équipé de moyens capables de la déterminer dans chaque cylindre. Par exemple, mais non limitativement, la culasse est équipée de quatre détecteurs tels que des accéléromètres 64a à 64d qui délivrent chacun un signal représentatif des accélérations subies par la culasse au voisinage d'un cylindre déterminé. Le signal de chaque accéléro-mètre est transmis à un circuit d'analyse 65a à 65d. Thus, for example, in the case where the characteristic phenomenon of the operation of the engine is the maximum pressure, the engine is equipped with means capable of determining it in each cylinder. For example, but not limited to, the cylinder head is equipped with four detectors such as accelerometers 64a to 64d which each deliver a signal representative of the accelerations undergone by the cylinder head in the vicinity of a determined cylinder. The signal from each accelerometer is transmitted to an analysis circuit 65a to 65d.

Les quatre accéléromètres 64a à 64d peuvent être remplacés par un seul accéléromètre judicieusement placé sur la culasse du moteur, le signal délivré par cet accéléromètre étant sélectivement fourni à l'un des circuits d'analyse en fonction de la position angulaire du vilebrequin. The four accelerometers 64a to 64d can be replaced by a single accelerometer judiciously placed on the cylinder head of the engine, the signal delivered by this accelerometer being selectively supplied to one of the analysis circuits according to the angular position of the crankshaft.

Chaque circuit 65a à 65d délivre un signal caractéristique lorsque la pression dans le cylindre concerné est maximale. Ce signal caractéristique (non représenté) est mis en forme par un circuit approprié, qui délivre par exemple une impulsion lorsque la pression dans le cylindre est maximale. Each circuit 65a to 65d delivers a characteristic signal when the pressure in the cylinder concerned is maximum. This characteristic signal (not shown) is shaped by an appropriate circuit, which for example delivers a pulse when the pressure in the cylinder is maximum.

Dans le cas où l'on retient, comme phénomène caractéristique du fonctionnement du moteur, le passage du front de flamme dans une position repère, chaque cylindre du moteur est équipé d'une sonde à ionisation 64a, 64b, 64c et 64d qui émet un signal à chaque passage du front de flamme dans la position repère. Le signal de chaque sonde est un signal analogique qui est transformé en signal logique par un convertisseur analogique-logique 65a, 65b, 65c et 65d. In the case where the passage of the flame front in a reference position is retained as a characteristic phenomenon of the operation of the engine, each cylinder of the engine is equipped with an ionization probe 64a, 64b, 64c and 64d which emits a signal at each passage of the flame front in the reference position. The signal from each probe is an analog signal which is transformed into a logic signal by an analog-logic converter 65a, 65b, 65c and 65d.

Le signal de chaque circuit 65a à 65d est envoyé à un circuit 66a, 66b, 66c ou 66d qui repère la position angulaire de l'arbre moteur pour laquelle apparaît le signal caractéristique correspondant, et délivre un signal représentatif de cette position. Le fonctionnement de chacun des circuits de repérage angulaire 66a à 66d est synchronisé par une horloge 67, qui est, par exemple, du type de celle décrite dans le brevet français N° 2404121. The signal from each circuit 65a to 65d is sent to a circuit 66a, 66b, 66c or 66d which identifies the angular position of the motor shaft for which the corresponding characteristic signal appears, and delivers a signal representative of this position. The operation of each of the angular tracking circuits 66a to 66d is synchronized by a clock 67, which is, for example, of the type described in French patent No. 2404121.

Un circuit 68, associé à l'horloge 67, valide successivement les signaux transmis par chaque circuit 66a à 66d dans un intervalle angulaire déterminé de rotation de l'arbre moteur dans lequel le circuit d'analyse concerné 65a à 65d est susceptible de délivrer son signal. A circuit 68, associated with the clock 67, successively validates the signals transmitted by each circuit 66a to 66d in a determined angular interval of rotation of the motor shaft in which the concerned analysis circuit 65a to 65d is capable of delivering its signal.

Le signal produit par chacun des circuits de repérage angulaire 66a à 66d est envoyé à un circuit de traitement 69a à 69d respectivement. The signal produced by each of the angular location circuits 66a to 66d is sent to a processing circuit 69a to 69d respectively.

Chaque circuit de traitement est adapté, à chaque cycle de fonctionnement du cylindre correspondant, à délivrer un signal de référence après avoir successivement: Each processing circuit is adapted, at each operating cycle of the corresponding cylinder, to deliver a reference signal after having successively:

a) établi une valeur statistique représentative des différentes valeurs angulaires de position du vilebrequin pour lesquelles la sonde à ioniation a délivré un nombre de signaux P prédéterminé pour un nombre Q de cycles de fonctionnement, a) established a statistical value representative of the different angular values of the crankshaft position for which the ionization probe has delivered a predetermined number of signals P for a number Q of operating cycles,

b) adopté, quand elle existe, la valeur statistique représentative des différentes valeurs angulaires de la position du vilebrequin établie par l'un des circuits de traitement correspondant aux autres cylindres, lorsqu'au bout des Q cycles de fonctionnement le nombre de signaux délivrés reste inférieur à P, et c) élaboré un signal de référence représentatif de la valeur statistique déterminée comme indiqué dans les étapes a ou b, ce signal de référence étant utilisé pour commander l'avance à l'allumage comme indiqué ci-après. b) adopted, when it exists, the statistical value representative of the different angular values of the position of the crankshaft established by one of the processing circuits corresponding to the other cylinders, when after the Q operating cycles the number of signals delivered remains less than P, and c) produced a reference signal representative of the statistical value determined as indicated in steps a or b, this reference signal being used to control the ignition advance as indicated below.

Selon une autre variante de l'invention permettant une adaptation plus rapide du moment de commande de l'initiation de la combustion aux conditions de fonctionnement du moteur, chaque circuit de traitement est adapté, à chaque cycle de fonctionnement du cylindre correspondant, à délivrer un signal de référence après avoir successivement: According to another variant of the invention allowing a faster adaptation of the moment of control of the initiation of combustion to the operating conditions of the engine, each treatment circuit is adapted, to each operating cycle of the corresponding cylinder, to deliver a reference signal after successively:

a) établi une valeur statistique représentative des différentes valeurs angulaires de la position du vilebrequin pour lesquelles le circuit d'analyse a délivré un nombre de signaux prédéterminé P pour un nombre de cycles de fonctionnement inférieur à la valeur Q, a) established a statistical value representative of the different angular values of the position of the crankshaft for which the analysis circuit has delivered a predetermined number of signals P for a number of operating cycles less than the value Q,

Les valeurs de P et Q sont déterminées pour chaque type de moteur de façon à obtenir un fonctionnement satisfaisant de celui-ci, et sont éventuellement fonction des conditions de fonctionnement du moteur. A titre d'exemple, pour un moteur à allumage commandé de 78 kW de puissance équipant une voiture, d'excellents résultats ont été obtenus en adoptant les valeurs suivantes: The values of P and Q are determined for each type of engine so as to obtain satisfactory operation thereof, and are possibly a function of the operating conditions of the engine. For example, for a 78 kW power ignition engine fitted to a car, excellent results have been obtained by adopting the following values:

P = 8etQ = 16 P = 8 and Q = 16

De plus, lors de ces essais, un circuit de traitement correspondant à un premier cylindre du moteur, était conçu pour adopter, lorsque nécessaire, la valeur statistique établie selon le processus de l'étape a indiquée plus haut par le circuit de traitement correspondant au cylindre dans lequel l'allumage a eu lieu le plus récemment. In addition, during these tests, a processing circuit corresponding to a first cylinder of the engine was designed to adopt, when necessary, the statistical value established according to the process of step a indicated above by the processing circuit corresponding to the cylinder in which the ignition most recently took place.

Le signal de référence délivré par chaque circuit de traitement 69a à 69d est transmis à un circuit 70a à 70d, respectivement, adapté à déterminer une valeur d'avance telle que le circuit d'analyse délivre son signal caractéristique pour une position déterminée du vilebrequin et à délivrer un signal de commande principal d'ajustement de l'avance à cette valeur. The reference signal delivered by each processing circuit 69a to 69d is transmitted to a circuit 70a to 70d, respectively, adapted to determine a feed value such that the analysis circuit delivers its characteristic signal for a determined position of the crankshaft and to issue a main control signal for adjusting the advance to this value.

Ce signal de commande principal, transmis par un circuit sélecteur 71 dont l'utilité apparaîtra plus loin, actionne soit un générateur haute tension 72 qui, à travers un distributeur 73, alimente la bougie d'allumage correspondante dans le cas d'un moteur à allumage commandé, soit les injecteurs, éventuellement à travers un dispositif approprié de mise en forme du signal et de commande des injecteurs, dans le cas d'un moteur à allumage par compression. This main control signal, transmitted by a selector circuit 71, the utility of which will appear below, actuates either a high voltage generator 72 which, through a distributor 73, supplies the corresponding spark plug in the case of a controlled ignition, ie the injectors, optionally through a suitable signal shaping and injector control device, in the case of a compression ignition engine.

Ainsi, pendant le fonctionnement normal, le moment de commande de l'initiation de la combustion est asservi au repérage du maximum de pression dans un au moins des cylindres du moteur, c'est-à-dire que pour chaque cylindre, on fixe l'avance de manière que le phénomène caractéristique de fonctionnement du moteur se produise dans une position angulaire déterminée de l'arbre moteur. Thus, during normal operation, the moment of control of the initiation of combustion is slaved to the identification of the maximum pressure in at least one of the cylinders of the engine, that is to say that for each cylinder, one fixes l advance so that the characteristic phenomenon of engine operation occurs in a determined angular position of the engine shaft.

Toutefois, comme on l'indiquait plus haut, il peut exister des conditions de fonctionnement du moteur pour lesquelles aucun signal de commande principal n'est délivré pour les circuits 70. Cela est notamment le cas au démarrage du moteur, ou lorsque le nombre However, as indicated above, there may be operating conditions of the engine for which no main control signal is delivered for the circuits 70. This is notably the case when the engine is started, or when the number

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

648 638 648,638

de signaux délivrés est inférieur à P pour tous les cylindres du moteur, ou encore lorsque les détecteurs 64a et 64d ne délivrent aucun signal, ou à la suite de la rupture des conducteurs électriques transmettant les signaux détecteurs. of signals delivered is less than P for all the engine cylinders, or even when the detectors 64a and 64d do not deliver any signal, or following the rupture of the electrical conductors transmitting the detector signals.

Dans ce cas, il est prévu un circuit 75 capable de délivrer un si- 5 gnal de commande secondaire qui correspond à une valeur d'avance déterminée. Cette valeur peut être constante ou variable en fonction d'au moins un paramètre agissant sur le fonctionnement du moteur, tel que, par exemle, la vitesse de rotation du moteur mesurée par un détecteur 76, la charge du moteur, une température ou une pression io caractéristique mesurable sur le moteur (détecteur 77) ou un paramètre extérieur tel que la position de l'accélérateur. In this case, a circuit 75 is provided capable of delivering a secondary control signal which corresponds to a determined advance value. This value can be constant or variable depending on at least one parameter acting on the operation of the engine, such as, for example, the speed of rotation of the engine measured by a detector 76, the load of the engine, a temperature or a pressure. io characteristic measurable on the engine (detector 77) or an external parameter such as the position of the accelerator.

Le circuit 75 d'élaboration du signal de commande secondaire peut être de tout type connu et ne nécessite pas d'être décrit en détail. A titre d'exemple, dans le cas d'un moteur à allumage com- 15 mandé, un circuit de ce type équipant certaines voitures Renault est commercialisé sous la référence Renix S 100001-001. The circuit 75 for producing the secondary control signal can be of any known type and does not need to be described in detail. By way of example, in the case of a spark-ignition engine, a circuit of this type fitted to certain Renault cars is sold under the reference Renix S 100001-001.

Le signal de commande secondaire est transmis au circuit sélecteur 71. The secondary control signal is transmitted to the selector circuit 71.

De même, un circuit de sécurité est prévu pour élaborer un signal 20 de commande prioritaire lorsque des conditions particulières de fonctionnement du moteur apparaissent et sont décelées par un détecteur approprié 78. Par exemple, mais non limitativement, dans le cas d'un moteur à allumage commandé, le détecteur 78 délivre un signal lorsqu'apparaît dans l'un des cylindres du moteur un phéno- 25 mène d'auto-inflammation, ou cliquetis. Le circuit 74 élabore un signal de commande prioritaire modifiant l'avance à l'allumage jusqu'à ce que le phénomène de cliquetis disparaisse. Ce circuit peut être de tout type connu tel que, par exemple, celui décrit dans le brevet US No 4120272. 30 Likewise, a safety circuit is provided for developing a priority control signal 20 when particular engine operating conditions appear and are detected by an appropriate detector 78. For example, but not limited to, in the case of an engine with upon controlled ignition, the detector 78 issues a signal when a self-ignition or knock phenomenon occurs in one of the engine cylinders. The circuit 74 generates a priority control signal modifying the ignition advance until the rattling phenomenon disappears. This circuit can be of any known type such as, for example, that described in US Patent No. 4,120,272. 30

Le signal de commande prioritaire est transmis au circuit sélecteur 71. The priority command signal is transmitted to the selector circuit 71.

Le circuit 71 choisit à tout instant entre le signal de commande principal, le signal de commande secondaire et le signal de commande prioritaire celui qui commandera l'initiation de la combustion, en agissant sur le générateur haute tension 72 qui, à travers le distributeur 73, alimente successivement les bougies d'allumage (non représentées) du moteur, dans le cas d'un moteur à allumage commandé ou sur les injecteurs, éventuellement à travers un dispositif approprié de mise en forme du signal et de commande des injecteurs, dans le cas d'un moteur à allumage par compression. The circuit 71 chooses at any time between the main control signal, the secondary control signal and the priority control signal the one which will control the initiation of combustion, by acting on the high voltage generator 72 which, through the distributor 73 , successively feeds the spark plugs (not shown) of the engine, in the case of a spark ignition engine or on the injectors, possibly through an appropriate signal shaping and injector control device, in the case of a compression ignition engine.

Ce choix est effectué de la manière suivante: This choice is made as follows:

a) à l'apparition d'un signal de commande prioritaire, le sélecteur 71 transmet le signal de commande prioritaire soit au générateur haute tension 72 dans le cas d'un moteur à allumage commandé, soit aux injecteurs, éventuellement à travers un dispositif approprié, dans le cas d'un moteur à allumage par compression, a) on the appearance of a priority command signal, the selector 71 transmits the priority command signal either to the high-voltage generator 72 in the case of a spark-ignition engine, or to the injectors, possibly through an appropriate device , in the case of a compression ignition engine,

b) en l'absence de signal de commande prioritaire, b) in the absence of a priority command signal,

b-1) le circuit sélecteur 71 transmet le signal de commande principal lorsque ce signal existe, et b-2) en l'absence de signal de commande principal, le circuit sélecteur transmet le signal de commande secondaire. b-1) the selector circuit 71 transmits the main control signal when this signal exists, and b-2) in the absence of a main control signal, the selector circuit transmits the secondary control signal.

De préférence, la réalisation des circuits référencés 65 à 71 pourra être faite à partir de microprocesseurs préprogrammés à leur fabrication ou de microprocesseurs programmables tels que Intel 8085 associé à des mémoires R.O.M. (Read-Only Memory), P.R.O.M. (Programmable Read-Only Memory) ou R.E.P.R.O.M. (Reprogrammable Read-Only Memory). Preferably, the circuits referenced 65 to 71 can be produced from microprocessors preprogrammed for their manufacture or from programmable microprocessors such as Intel 8085 associated with R.O.M. memories. (Read-Only Memory), P.R.O.M. (Programmable Read-Only Memory) or R.E.P.R.O.M. (Reprogrammable Read-Only Memory).

R R

1 feuille dessin 1 drawing sheet

Claims

648,638

1. Method for automatic regulation of the control moment for the initiation of combustion of an internal combustion engine comprising at least one cylinder provided with means for locating the angular positions of the engine shaft corresponding to the appearance of at minus a phenomenon characteristic of the operating conditions of the engine when this phenomenon and / or its detection have a random character, characterized in that for said cylinder the angular position of the engine shaft is measured at the moment when said phenomenon appears then, when at least one number P of validated measurements has been obtained during a number of cycles at most equal to a predetermined value Q, a statistical angular value representative of the validated measurements is determined and, from this statistical value, one determines and applies to control means a modified value of the control moment of the initiation of combustion so that said statistical value takes on a predetermined value inée V.

2. Method according to claim 1, characterized in that the predetermined value V, the number P or the number Q, may be either a fixed value or a function of at least one parameter acting on the operating conditions of the engine such as its speed, load, noise, pollutant content of exhaust gases, type of fuel, engine temperature.

2

3. Method according to one of the preceding claims, applied to an engine comprising several cylinders at least one of which is equipped with means for detecting said phenomenon, characterized in that the statistical value produced from measurements carried out on said cylinder is also used to determine the modified value of the control moment of the initiation of combustion in cylinders not equipped with means for detecting said phenomenon.

4. Method according to one of the preceding claims, applied to an engine comprising several cylinders, at least two of which are equipped with detection means, characterized in that the statistical value produced for at least one of the cylinders equipped with detection means is used to control the moment of initiation of combustion of another cylinder not equipped with the detection means or for which the number of validated measurements of said phenomenon has been less than P during Q cycles.

5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, if, in each of the cylinders equipped with detection means, the number of validated measurements of said phenomenon characteristic of the engine operating conditions has been less than P during Q cycles , a preselected value is given at the time of commanding the initiation of combustion.

6. Method according to claim 5, characterized in that said preselected value of the moment of control of the initiation of combustion is determined as a function of the value taken by at least one parameter acting on the operation of the engine such as the speed of engine rotation, engine load, measurable temperature or pressure on the engine, nature of the fuel or an external parameter such as the accelerator position.

7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the characteristic phenomenon of the engine operating conditions is the maximum pressure in the cylinders.

8. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the characteristic phenomenon of the engine operating conditions is the passage of the flame front in a reference position of the combustion chamber.

9. Method according to one of the preceding claims, applied to a spark ignition engine provided with knock detection means, characterized in that at the appearance of the knock, it is imperative to change the ignition advance, at less in the cylinder where the knock was detected to cause the knock to disappear.