EP0028174A1 - Electronic control unit to regulate the air-fuel ratio of the mixture fed to an internal-combustion engine - Google Patents
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- EP0028174A1 EP0028174A1 EP80401409A EP80401409A EP0028174A1 EP 0028174 A1 EP0028174 A1 EP 0028174A1 EP 80401409 A EP80401409 A EP 80401409A EP 80401409 A EP80401409 A EP 80401409A EP 0028174 A1 EP0028174 A1 EP 0028174A1
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Abstract
Contrôleur électronique, du type numérique, pour moteur muni d'une sonde à oxygène disposée sur le trajet d'échappement des gaz et d'un carburateur équipé d'électrovannes de réglage du débit de carburant.Electronic controller, digital type, for an engine fitted with an oxygen sensor placed on the exhaust gas path and a carburetor fitted with fuel flow regulating valves.
Ce contrôleur comprend: des circuits numériques (15, 16, 18, 19) de régulation en boucle fermée et en boucle ouverte incluant une mémoire numérique (17) dans laquelle la valeur de réglage du carburateur est stockée en permanence, un circuit logique de contrôle (23) des modes de fonctionnement, une pluralité d'amplificateurs de commande (21, 22, 24 et 25), des électrovannes du carburateur.This controller includes: digital circuits (15, 16, 18, 19) for closed loop and open loop regulation including a digital memory (17) in which the carburetor adjustment value is permanently stored, a logic control circuit (23) operating modes, a plurality of control amplifiers (21, 22, 24 and 25), solenoid valves of the carburetor.
Ce contrôleur permet de réduire le taux de pollution des moteurs automobiles. This controller makes it possible to reduce the pollution rate of automobile engines.
Description
L'invention se rapporte aux systèmes d'alimentation en carburant des moteurs à combustion interne; elle concerne un contrôleur électronique de régulation du rapport air/carburant du mélange admis dans les cylindres du moteur, et plus précisément un tel contrôleur utilisant le signal de sortie d'une sonde à oxygène disposée sur le trajet d'échappement des gaz brûlés.The invention relates to fuel supply systems for internal combustion engines; it relates to an electronic controller for regulating the air / fuel ratio of the mixture admitted into the engine cylinders, and more precisely such a controller using the output signal of an oxygen sensor disposed on the exhaust path of the burnt gases.
La figure 1 montre les proportions relatives des principaux constituants des gaz brûlés à la sortie d'un moteur à combustion interne en fonction du rapport air/ carburant (A/C) du mélange carburé admis dans les cylindres de ce moteur, les constituants particulièrement nocifs étant les.hydrocarbures (HC), le monoyxyde de carbone (CO) et les oxydes nitriques (N0 ).FIG. 1 shows the relative proportions of the main constituents of the gases burned at the outlet of an internal combustion engine as a function of the air / fuel ratio (A / C) of the fuel mixture admitted into the cylinders of this engine, the particularly harmful constituents being the hydrocarbons (HC), carbon monoyoxide (CO) and nitric oxides (N0).
A l'examen de cette figure, on voit que le taux de pollution d'un moteur se réduit lorsque celui-ci est alimenté par un mélange pauvre, c'est-à-dire dont le rapport A/C est supérieur à 15 : 1 correspondant au rapport stoechiométrique indiqué par la ligne verticale pointillée. Il est connu que l'émission de CO diminue lorsque le rapport A/C croît du fait de l'excès d'oxygène qui assure une combustion plus parfaite du mélange carburé. Dans la pratique à cause du mélange imparfait air/carburant et de la courte durée de combustion, un excès d'air au-dessus du rapport A/C stoechiométrique s'avère nécessaire. Toutefois, un rapport A/C supérieur à 18:1 constitue une limite supérieure car, pour diverses raisons, l'émission de HC croît à nouveau, l'ignition du mélange s'avère critique, la puissance fournie par le moteur est plus faible et la consommation spécifique augmente. Alors, pour satisfaire aux Normes de pollution actuellement en vigueur et,pour le futur, en cours d'élaboration, on est conduit à prendre des mesures complémentaires qui consistent généralement à détruire les agents nocifs résiduels à l'extérieur du moteur, dans des réacteurs catalytiques ou non catalytiques. Il résulte de ce qui vient d'être exposé que, pour réduire le taux de pollution des véhicules automobiles à des valeurs faibles, le rapport A/C du mélange carburé admis dans les cylindres du moteur doit demeurer dans des limites étroites correspondant à un mélange plutôt pauvre, et que, pour disposer d'une conduite souple, dans le sens d'agréable, il faut accroitre la richesse du mélange carburé pour certains régimes d'utilisation du moteur.On examination of this figure, it can be seen that the pollution rate of an engine is reduced when the latter is supplied by a lean mixture, that is to say the A / C ratio of which is greater than 15: 1 corresponding to the stoichiometric ratio indicated by the dotted vertical line. It is known that the CO emission decreases when the A / C ratio increases due to the excess of oxygen which ensures more perfect combustion of the fuel mixture. In practice because of the imperfect air / fuel mixture and the short combustion time, an excess of air above the stoichiometric A / C ratio is necessary. However, an A / C ratio higher than 18: 1 constitutes an upper limit because, for various reasons, the emission of HC increases again, the ignition of the mixture proves to be critical, the power supplied by the engine is lower and the specific consumption increases. So, to meet the Pollution Standards currently in force and, for the future, being developed, we are led to take additional measures which generally consist in destroying residual harmful agents outside the engine, in reactors catalytic or non-catalytic. It follows from what has just been explained that, in order to reduce the pollution rate of motor vehicles to low values, the A / C ratio of the fuel mixture admitted into the engine cylinders must remain within narrow limits corresponding to a mixture rather poor, and that, to have a flexible pipe, in the sense of pleasant, it is necessary to increase the richness of the fuel mixture for certain engine operating regimes.
Dans un système de carburation classique, il n'est pas possible de contrôler le rapport A/C du mélange carburé avec la précision suffisante, compte tenu des dispersions de fabrication, des usures inévitables et des variations des conditions de fonctionnement, notamment la température du moteur, la pression ambiante, etc ... Aussi a-ton déjà proposé des contrôleurs électroniques de carburation qui utilisent le signal électrique de sortie d'une sonde à oxygène placée sur le trajet des gaz d'échappement du moteur pour agir sur les débits de carburant fournis au carburateur. Pour obtenir de faibles émissions de CO et de HC, il est nécessaire d'opérer avec des valeurs du rapport A/C de l'ordre de 16:1 à 18:1 qui correspondent aussi à une faible consommation spécifique, mais ne permettent pas de tirer la puissance maximale du moteur et d'assurer une inflammation adéquate du mélange lorsque la température du moteur est basse.In a conventional carburetion system, it is not possible to control the A / C ratio of the carburetted mixture with sufficient precision, taking into account manufacturing dispersions, inevitable wear and variations in operating conditions, in particular the temperature of the engine, ambient pressure, etc ... Also have you already proposed electronic carburetion controllers which use the electrical output signal of an oxygen sensor placed on the path of the engine exhaust gases to act on the flow rates fuel supplied to the carburetor. To obtain low CO and HC emissions, it is necessary to operate with values of the A / C ratio of the order of 16: 1 to 18: 1 which also correspond to a low specific consumption, but do not allow to draw the maximum power from the engine and to ensure adequate ignition of the mixture when the engine temperature is low.
Un mélange carburé pauvre est satisfaisant lorsque la température du moteur est établie, sa vitesse de rotation moyenne et sa charge pas trop importante ; à l'inverse, pendant la phase de démarrage du moteur, les régimes de fonctionnement à charge élevée et lors des demandes d'accélération un mélange riche s'avère nécessaire. Les contrôleurs électroniques de carburation connus opèrent en boucle fermée lorsque la température du moteur est suffisamment élevée et la charge moyenne ; ils commutent sur un mode en boucle ouverte lors des demandes d'accélération ou des charges élevées, de façon à opérer comme un système de carburation classique ; une telle solution est loin d'être satisfaisante puisque l'on perd instantanément la correction automatique apportée par le contrôleur en boucle fermée.A lean fuel mixture is satisfactory when the engine temperature is established, its rota speed medium tion and its load not too great; conversely, during the engine start-up phase, the operating conditions at high load and during acceleration requests a rich mixture is necessary. The known electronic carburation controllers operate in a closed loop when the engine temperature is sufficiently high and the load is medium; they switch to an open loop mode during acceleration requests or high loads, so as to operate like a conventional fuel system; such a solution is far from satisfactory since one instantly loses the automatic correction made by the closed loop controller.
Dans le but de remédier au défaut des contrôleurs de carburateurs précités, il a été proposé, dans la demande de brevet français n° 77.39842, un contrôleur du type analogique comprenant des moyens de mémorisation permettant de mémoriser la valeur du réglage du carburateur en boucle fermée, et alors de régler le carburateur, en boucle ouverte, à partir de cette valeur de réglage mémorisée augmentée d'une quantité fonction de la température du moteur.In order to remedy the defect in the aforementioned carburetor controllers, it has been proposed, in French patent application n ° 77.39842, an analog type controller comprising storage means making it possible to store the value of the carburetor adjustment in closed loop , and then to adjust the carburetor, in open loop, from this memorized adjustment value increased by a quantity depending on the engine temperature.
L'objet de l'invention est un contrôleur électronique, du type numérique, de régulation du rapport A/C du mélange admis dans les cylindres d'un moteur à combustion interne, ce moteur étant muni : d'une sonde à oxygène disposée sur le trajet d'échappement des gaz brûlés, de capteurs de température, de charge et de vitesse de rotation, d'au moins un dispositif d'alimentation en carburant, le débit duquel peut être réglé par une électrovanne commandée selon un cycle d'ouverture/fermeture, ce contrôleur comprenant des circuits de régulation en boucle fermée et des circuits de régulation en boucle ouverte, les modes de fonctionnement de ces circuits de régulation étant régis par les conditions d'utilisation du moteur.The object of the invention is an electronic controller, of the digital type, for regulating the A / C ratio of the mixture admitted into the cylinders of an internal combustion engine, this engine being provided with: an oxygen sensor placed on the exhaust path of the burnt gases, of temperature, load and speed sensors, of at least one fuel supply device, the flow rate of which can be adjusted by a solenoid valve controlled according to an opening cycle / closing, this controller comprising closed loop regulation circuits and open loop regulation circuits, the operating modes of these regulation circuits being governed by the conditions of use of the engine.
Selon l'invention, les circuits de régulation en boucle fermée comprennent, connectes en série, un intégrateur numérique muni d'un moyen de réinitialisation et un premier modulateur numérique du cycle d'ouverture/fermeture de l'électrovanne, les circuits de régulation en boucle ouverte comprennent une mémoire numérique munie d'un moyen de filtrage et de recopie du contenu de l'intégrateur numérique et un second modulateur numérique du cycle d'ouverture/fermeture de l'électrovanne, ce second modulateur comportant un moyen de réglage de la sensibilité en fonction d'un paramètre de fonctionnement du moteur, tel que la température de celui-ci et une sortie reliée à l'entrée du moyen de réinitialisation de l'intégrateur numérique.According to the invention, the closed loop regulation circuits comprise, connected in series, a digital integrator provided with a reset means and a first digital modulator of the solenoid valve opening / closing cycle, the regulation circuits in open loop include a digital memory provided with means for filtering and copying the content of the digital integrator and a second digital modulator of the solenoid valve opening / closing cycle, this second modulator comprising a means for adjusting the sensitivity as a function of an engine operating parameter, such as the temperature of the latter and an output connected to the input of the reset means of the digital integrator.
Un autre objet de l'invention est un contrôleur électronique du type numérique dans lequel l'intégrateur numérique comporte un moyen permettant de verrouiller celui-ci aux limites extrêmes.Another object of the invention is an electronic controller of the digital type in which the digital integrator comprises a means making it possible to lock it at the extreme limits.
Un autre objet de l'invention est un contrôleur électronique du type numérique dans lequel l'intégrateur numérique comporte un moyen de forçage des directions du comptage.Another object of the invention is an electronic controller of the digital type in which the digital integrator comprises means for forcing the directions of counting.
Un autre objet de l'invention est un contrôleur électronique du type numérique comprenant un modulateur numérique du cycle d'ouverture/fermeture dont la sensibilité, ou facteur d'échelle, peut être multipliée en fonction de la grandeur d'un paramètre du moteurs tel que la température ou la vitesse de rotation du moteur.Another object of the invention is an electronic controller of the digital type comprising a digital modulator of the opening / closing cycle whose sensitivity, or scale factor, can be multiplied as a function of the magnitude of a parameter of the motors such than the engine temperature or speed.
D'autres caractéristiques apparaîtront dans la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui représentent un mode de réalisation d'un contrôleur selon l'invention; sur ces dessins :
- - la Figure 1 représente les proportions relatives des principaux constituants des gaz d'échappement, en fonction du rapport A/C du mélange carburé,
- - la Figure 2 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un système de carburation pour moteur à combustion interne équipé d'un carburateur régulé électroniquement,
- - la Figure 3a représente, selon une vue en coupe, une sonde à oxygène d'un type connu,
- - la Figure 3b représente la caractéristique de la tension de sortie d'une sonde à oxygène telle que représentée sur la figure 3a,
- - la Figure 4 représente, sous la forme d'un schéma simplifié, un carburateur du type COMPOUND,
- - la Figure 5a représente, sous la forme d'un diagramme, les différentes zones de température du moteur,
- - la Figure 5b représente, sous la forme d'un tableau, les différentes zones de charge du moteur,
- - la Figure 6 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, la structure de base d'un contrôleur électronique de carburation selon l'invention,
- - la Figure 7a représente, sous la forme de chronogrammes, les formes d'ondes des signaux d'horloge H et H ,
- - la Figure 7b représente, sous la forme d'un chronogramme, la forme d'onde du signal de sortie C λ en regard du signal M (λ),
- - la Fig. 7c représente un chronogramme des signaux de sortie R (λ) ou R (θ) ou R (N) des modulateurs numériques de durée,
- - la Figure 7d représente un chronogramme de la valeur du RCO du signal de sortie 'R (λ) en regard du signal de sortie C λ du comparateur de niveau,
- - la Figure 8a représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation du convertisseur A/N fournissant un signal numérique représentatif de la vitesse de rotation du moteur,
- - la Figure 9 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation du circuit logique de contrôle des modes de fonctionnement du contrôleur,
- - la Figure 10 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation du circuit de traitement des signaux MSW-A et MSW-B,
- - la Figure 11 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation du circuit d'élaboration des signaux représentatifs des plages de température de l'eau du moteur,
- - la Figure 12a représente, sous la forme d'un schéma électrique, un mode de réalisation du circuit de traitement du signal de sortie VBC de la clé de contact du moteur,
- - la figure 12b représente les chronogrammes des principaux signaux associés au circuit de traitement de la figure 12a,
- - la figure 13a représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation du multiplexeur et des circuits logiques associés aux amplificateurs de commande des électrovannes,
- - la figure 13b représente, sous une forme tabulaire, les liaisons entre les entrées et les sorties du multiple-' xeur,
- - la figure 14 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation d'un amplificateur de commande pour électrovanne,
- - la figure 15 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation de l'intégrateur numérique,
- - la figure 16a représente, sous la forme d'un schéma synoptique, la structure de base d'un modulateur numérique de durée,
- - la figure 16b représente les chronogrammes des principaux signaux associés au modulateur numérique de la figure 16a,
- - la figure 17a représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation du modulateur de durée fournissant le signal R (λ),
- - la Figure 17b représente les chronogrammes des principaux signaux associés au modulateur de la figure 17a,
- - la Figure 18 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation du modulateur de durée fournissant le signal R (6),
- - la Figure 19 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation du modulateur de durée fournissant le signal R (N),
- - la figure 20a représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation de la mémoire numérique,
- - la Figure 20b représente, sous la forme d'un schéma électrique, un mode de réalisation du circuit fournissant le signal INIT.EN autorisant l'initialisation de la mémoire numérique,
- - la Figure 21 représente, sous une forme synoptique, un mode de réalisation du circuit de butée supérieure, )- la Figure 22 représente, sous une forme synoptique, un mode de réalisation du circuit de butée inférieur,
- - la Figure 23 représente, sous une forme synoptique, un mode de réalisation du circuit d'asymétrie de la boucle,
- - la Figure 24 représente, sous une forme synoptique, un ! mode de réalisation du circuit de retard à l'appauvrissement.
- FIG. 1 represents the relative proportions of the main constituents of the exhaust gases, as a function of the A / C ratio of the fuel mixture,
- FIG. 2 represents, in the form of a block diagram, a fuel system for an internal combustion engine equipped with an electronically regulated carburetor,
- FIG. 3a represents, in a sectional view, an oxygen sensor of a known type,
- FIG. 3b represents the characteristic of the output voltage of an oxygen sensor as shown in FIG. 3a,
- FIG. 4 represents, in the form of a simplified diagram, a carburetor of the COMPOUND type,
- FIG. 5a represents, in the form of a diagram, the different temperature zones of the engine,
- FIG. 5b represents, in the form of a table, the different load zones of the engine,
- FIG. 6 represents, in the form of a block diagram, the basic structure of an electronic carburetion controller according to the invention,
- FIG. 7a represents, in the form of chronograms, the waveforms of the clock signals H and H,
- FIG. 7b represents, in the form of a timing diagram, the waveform of the output signal C λ opposite the signal M (λ),
- - Fig. 7c represents a timing diagram of the output signals R (λ) or R (θ) or R (N) of the digital duration modulators,
- FIG. 7d represents a timing diagram of the value of the RCO of the output signal 'R (λ) opposite the output signal C λ of the level comparator,
- FIG. 8a represents, in the form of a block diagram, an embodiment of the A / D converter providing a digital signal representative of the speed of rotation of the motor,
- - Figure 9 shows, in the form of a block diagram, an embodiment of the logic circuit of con control of the operating modes of the controller,
- FIG. 10 represents, in the form of a block diagram, an embodiment of the circuit for processing the signals MSW-A and MSW-B,
- FIG. 11 represents, in the form of a block diagram, an embodiment of the circuit for producing signals representing the temperature ranges of the engine water,
- FIG. 12a represents, in the form of an electrical diagram, an embodiment of the circuit for processing the output signal V BC of the engine ignition key,
- FIG. 12b represents the timing diagrams of the main signals associated with the processing circuit of FIG. 12a,
- FIG. 13a represents, in the form of a block diagram, an embodiment of the multiplexer and of the logic circuits associated with the control amplifiers of the solenoid valves,
- - Figure 13b shows, in tabular form, the connections between the inputs and outputs of multiple 'XEUR,
- FIG. 14 represents, in the form of a block diagram, an embodiment of a control amplifier for a solenoid valve,
- FIG. 15 represents, in the form of a block diagram, an embodiment of the digital integrator,
- FIG. 16a represents, in the form of a block diagram, the basic structure of a digital duration modulator,
- FIG. 16b represents the timing diagrams of the main signals associated with the digital modulator of FIG. 16a,
- - Figure 17a shows, in the form of a diagram synoptic, an embodiment of the duration modulator providing the signal R (λ),
- FIG. 17b represents the timing diagrams of the main signals associated with the modulator of FIG. 17a,
- FIG. 18 represents, in the form of a block diagram, an embodiment of the duration modulator providing the signal R (6),
- FIG. 19 represents, in the form of a block diagram, an embodiment of the duration modulator supplying the signal R (N),
- FIG. 20a represents, in the form of a block diagram, an embodiment of the digital memory,
- FIG. 20b represents, in the form of an electrical diagram, an embodiment of the circuit supplying the signal INIT.EN authorizing the initialization of the digital memory,
- FIG. 21 represents, in a synoptic form, an embodiment of the upper stop circuit,) - FIG. 22 represents, in a synoptic form, an embodiment of the lower stop circuit,
- FIG. 23 represents, in a block diagram, an embodiment of the asymmetry circuit of the loop,
- - Figure 24 represents, in a synoptic form, a! embodiment of the depletion delay circuit.
Le contrôleur qui sera décrit maintenant, de façon détaillée, appartient à la classe des servomécanismes du type proportionnel-intégral à retard variable, ce retard )résultant du délai entre l'instant d'admission du mélange carburé et l'instant d'échappement du mélange brûlé, ce délai étant inversement proportionnel à la vitesse de rotation du moteur.The controller which will now be described in detail belongs to the class of servomechanisms of the proportional-integral type with variable delay (this delay) resulting from the delay between the instant of admission of the fuel mixture and the instant of exhaust of the mixture burned, this delay being inversely proportional to the speed of rotation of the engine.
La figure 2 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un système de carburation pour moteur à combustion interne équipé d'un carburateur régulé électroniquement ; ce système comprend les éléments suivants :
- -
un bloc moteur 1, comportant notamment : le collecteur d'admission 2 du mélange carburé, le collecteur d'échappement 3 des gaz brûlés et, généralement, des senseurs de température de l'eau de refroidissement et de l'huile de lubrification, ces senseurs de température n'étant pas représentés sur cette figure. - -
un carburateur 4, muni de ses aceessoires tels que le filtre à air, la pompe d'alimentation en carburant, etc .... ce carburateur, qui peut être d'un type connus comporte des moyens électromécaniques, identifiés par la référence E.Vs permettant de faire varier le débit des fluides; par exemple, ces moyens électromécaniques peuvent être constitués par des électrovannes opérant avantageusement selon un mode "tout ou rien". Il peut comporter aussi des senseurs de pression permettant de connaître les grandeurs de la dépression dans les tubulures d'admission, ces grandeurs étant représentatives de la charge du moteur, - -
un senseur d'oxygène 5, appelé couramment sonde À (lambda), cette sonde est disposée directement sur la tubulure d'échappement 3a qui fait suite au collecteur d'échappement 3 ; elle fournit un signal de sortie VÀ représentatif du rapport A/C du mélange carburé, - -
un contrôleur électronique 6, qui peut opérer sur divers modes de fonctionnement, notamment un mode de régulation en boucle fermée, un mode de commande en boucle ouverte et, éventuellement, un mode hybride de régulation/commande, ces modes de fonctionnement étant régis par les conditions d'utilisation du moteur. Le contrôleur reçoit, d'une part, sur la liaison 7f, le signal d'entrée V, fourni par la sonde à oxygène 5, les signaux fournis par les différents senseurs du moteur, par exemple : sur les 7b, des signaux fournis par les senseurs de pression; sur laliaisons 7a etliaison 7c, un signal fourni par le senseur de température de l'eau de refroidissement, sur laliaison 7d, un signal fourni par le senseur de température de l'huile de lubrification, sur laliaison 7e, un signal représentatif de la vitesse de rotation du moteur et, d'autre part, de la source d'énergie électrique des véhicules, directement sur laliaison 7g, une tension VB et, indirectement sur la.liaison 7h, àtravers un interrupteur 8, ou clé de contact, une tension VBC ; le contrôleur délivre sur laliaison 9, des signaux électriques de commande des électrovannes EV , - un ou des convertisseurs 10, catalytiques ou non, disposés en série avec la tubulure d'échappement 3a, la fonction de ces convertisseurs étant de compléter l'action du contrôleur, afin de réduire les niveaux d'émission des agents nocifs aux valeurs extrêmement faibles imposées par les Normes d'antipollution considérées.
- an
engine block 1, comprising in particular: theintake manifold 2 of the fuel mixture, theexhaust manifold 3 of the burnt gases and, generally, temperature sensors of the cooling water and of the lubricating oil, these temperature sensors are not shown in this figure. - - a
carburettor 4, provided with its aceessoires such as air filter, the fuel supply pump, etc .... this carburetor, which may be of a known type, includes electromechanical means, identified by the reference E.Vs making it possible to vary the flow rate of the fluids; for example, these electromechanical means can be constituted by solenoid valves operating advantageously in an "all or nothing" mode. It can also include pressure sensors making it possible to know the magnitudes of the vacuum in the intake pipes, these magnitudes being representative of the engine load, - - an
oxygen sensor 5, commonly called probe A (lambda), this probe is arranged directly on theexhaust pipe 3a which follows theexhaust manifold 3; it provides an output signal VA representative of the A / C ratio of the fuel mixture, - - an
electronic controller 6, which can operate on various operating modes, in particular a closed loop regulation mode, an open loop control mode and, optionally, a hybrid regulation / control mode, these operating modes being governed by engine operating conditions. The controller receives, on the one hand, on link 7f, the input signal V, supplied by theoxygen sensor 5, the signals supplied by the various sensors of the engine, for example: on 7a and 7b, signals supplied by the pressure sensors; onconnections link 7c, a signal supplied by the cooling water temperature sensor, onlink 7d, a signal supplied by the lubricating oil temperature sensor, onlink 7e, a signal representative of the speed of rotation of the engine and, on the other hand, of the source of electrical energy of the vehicles, directly on thelink 7g, a voltage V B and, indirectly on the.connection 7h, through aswitch 8, or ignition key, a voltage V BC ; the controller delivers on thelink 9, electrical signals for controlling the electrovalves EV, - one or
more converters 10, catalytic or not, arranged in series with theexhaust pipe 3a, the function of these converters being to supplement the action of the controller, in order to reduce the emission levels of harmful agents to extremely low values imposed by the emission standards considered.
La figure 3a représente, selon une vue en coupe, une sonde à oxygène d'un type connu, cette sonde comprend un élément actif 5a en dioxyde de Zirconium Zi02 dont les faces 5b,interne et externe sont revêtues d'une pellicule de platine. Cet élément actif est protégé de l'abrasion directe des gaz d'échappement par un capot externe 5C muni d'ouvertures permettant aux gaz d'échappement d'at- teindre la partie sensible. Lorsque l'élément actif est porté à une température suffisante, le dioxyde de zirconium et le platine agissent comme une cellule électrochimique ; l'impédance interne, la tension de sortie VÀ et le temps de réponse de cette cellule sont fonction de la température.FIG. 3a represents, in a sectional view, an oxygen probe of a known type, this probe comprises an
La figure 3b représente la caractéristique tension de sortie V λ/rapport A/C du mélange ; un signal Vλ de très faible niveau est généré lorsque le rapport A/C est pauvre, c'est-à-dire inférieur à la valeur stoechiométrique; lorsque le rapport A/C est riche, le signal VA atteint une valeur de l'ordre du volt, c'est cette caractéristique abrupte qui est exploitée pour maintenir, en boucle fermée, la valeur du rapport A/C au voisinage de la valeur stoechiométrique. Avec ce type de sondes il est nécessaire de prévoir, lans le contrôleur, des moyens de temporisation, au démarrage du véhicule, tant que la sonde n'a pas atteint sa température de fonctionnement.FIG. 3b represents the characteristic output voltage V λ / A / C ratio of the mixture; a very low level signal Vλ is generated when the A / C ratio is poor, that is to say less than the stoichiometric value; when the A / C ratio is rich, the VA signal reaches a value of the order of a volt, it is this abrupt characteristic which is exploited to maintain, in closed loop, the value of the A / C ratio in the vicinity of the value stoichiometric. With this type of probe, it is necessary to provide, in the controller, time delay means, when the vehicle is started, until the probe has reached its operating temperature.
La figure 4 représente, sous la forme d'un schéma simplifié, un carburateur 4 du type "COMPOUND", encore appelé carburateur étagé, ce carburateur comporte une entrée d'air 40 et une sortie 41 du mélange carburé, entre lesquels sont disposées deux chambres de carburation : une première chambre 42a et une seconde chambre 42b à l'intérieur desquelles sont placés respectivement les papillons 43a et 43b accouplés mécaniquement de telle façon que, lorsque l'on appuie sur la pédale d'accélération, le papillon 43b ne s'ouvre que lorsque le papillon 43a est presque totalement ouvert. Il en résulte qu'au début de la course de la pédale d'accélération, seule la première chambre de carburation fonctionnera, puis progressivement la seconde chambre entrera en action conjointement avec la première chambre.FIG. 4 represents, in the form of a simplified diagram, a
Les chambres de carburation sont alimentées en carburant par l'intermédiaire des différents gicleurs dont les débits sont contrôlés par les électrovannes suivants : les électrovannes EV1 des gicleurs de ralenti 44a et 44b, les électrovannes EV2 des gicleurs principaux 45a et 45b, les électrovannes EV3 des enrichisseurs 46a et 46b. D'autre part, une électrovanne EV4 permet d'actionner l'ouvreur 47 du papillon 43a disposé dans la première chambre de carburation. Enfin, deux capteurs de dépression 47a et 47b, constitués par desmicrorupteurs MSW-A et MSW-B indiquent les régimes de charges du moteur.The carburetion chambers are supplied with fuel by means of the different nozzles, the flow rates of which are controlled by the following solenoid valves: the EV1 solenoid valves of the
Une électrovanne est constituée par une soupape électromagnétique commandée par un signal électrique, en général on utilisera des électrovannes du type "ouvert ou fermé", l'état ouvert correspondant à l'absence de courant électrique traversant. Pour contrôler, de manière continue le débit du fluide, de telles électrovannes doivent être commandées, à partir de signaux carrés périodiques, par leur rapport cyclique d'ouverture (RCO), c'est le cas notamment pour les électrovannes EV1 et EV2, associées aux gicleurs, à l'inverse les électrovannes EV3 et EV4 peuvent être commandées par des signaux continus. Du fait que l'absence de courant traversant une électrovanne correspond à un débit maximal de fluide, il peut s'avérer nécessaire, dans le but d'éliminer le phénomène d'auto- allumage, de prévoir des moyens spécifiques permettant de maintenir l'électrovanne en position fermée, pendant quelques secondes après avoir ouvert le contact 8. Cette considération s'applique pour les électrovannes EV1, EV2 et EV3. A cet effet, le contrôleur 6 élabore un signal dfétouffement dès que l'on tourne la clé de contact sur la position arrêt.A solenoid valve is constituted by an electromagnetic valve controlled by an electrical signal, in general one will use solenoid valves of the "open or closed" type, the open state corresponding to the absence of electric current passing through. To continuously control the flow rate of the fluid, such solenoid valves must be controlled, from periodic square signals, by their opening duty cycle (RCO), this is particularly the case for the associated solenoid valves EV1 and EV2 on the sprinklers, conversely the solenoid valves EV3 and EV4 can be controlled by continuous signals. Because the absence of current passing through a solenoid valve corresponds to a maximum fluid flow rate, it may prove necessary, in order to eliminate the self-ignition phenomenon, to provide specific means making it possible to maintain the solenoid valve in the closed position, for a few seconds after opening
Les températures du moteur sont définies par la température de l'huile de lubrification et la température de l'eau de refroidissement.Engine temperatures are defined by the temperature of the lubricating oil and the temperature of the cooling water.
La température de l'huile peut être donnée par un thermocontact, réglé à une température θH, qui fournit un signal électrique EH à un niveau haut lorsque la température de l'huile est supérieure à la valeur 8H et complé- mentairement au niveau bas lorsque la température de l'huile est inférieure à la valeur 9H, ce signal électrique EH est disponible sur la liaison 7d.The oil temperature can be given by a thermal switch, set to a temperature θ H , which provides an electrical signal E H at a high level when the oil temperature is above the
La température de l'eau de refroidissement peut être donnée par une sonde de température qui fournit un signal électrique EE représentatif de la température de l'eau ; ce signal électrique est disponible sur la liaison 7c. Trois domaines de température de l'eau seront considérés :
- a) très froid : inférieur à une valeur θF,
- b) froid : comprise entre cette valeur θF et une valeur supérieure θC,
- c) chaud : supérieure à cette valeur θC.
- a) very cold: less than a value θ F ,
- b) cold: between this value θ F and a higher value θ C ,
- c) hot: greater than this value θ C.
On peut alors, en considérant les températures d'huile et d'eau, définir trois zones de température du moteur, illustrées sur la figure 5a :
- Zone 1 :
θ F ou (θF.θ .0.θ H) - Zone 2 : θF.
θ C.θH - Zone 3 : θC
- Zone 1:
θ F or (θ F.θ . 0 .θ H ) - Zone 2: θ F.
θ C .θ H - Zone 3: θ C
Lorsque la température du moteur se situe dans la zone 1, le contrôleur opère toujours en boucle ouverte; lorsque la température du moteur se situe dans la zone 3, le contrôleur est autorisé à opérer en boucle fermée.When the engine temperature is in
La charge du moteur est indiquée par l'état des microrupteurs MSW-A et MSW.B associés respectivement aux première et seconde chambres de carburation. On peut alors, en considérant les états de ces deux microrupteurs, définir quatre zones de charge du moteur :
- Zone A : ralenti (
MSW.A ) . (MSW.B) - Zone B : moyenne (MSW.A).(MSW.B)
- Zone C : forte (MSW.A).(
MSW.B ) - Zone D : maximale (MSW.A).(MSW.B)
illustrées sur la figure 5b.The motor load is indicated by the state of the microswitches MSW-A and MSW.B associated respectively with the first and second carburetion chambers. We can then, by considering the states of these two microswitches, define four motor load zones:
- Zone A: idle (
MSW.A ). (MSW.B) - Zone B: medium (MSW.A). (MSW.B)
- Zone C: strong (MSW.A). (
MSW.B ) - Zone D: maximum (MSW.A). (MSW.B)
illustrated in Figure 5b.
La figure 6 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, la structure de base d'un contrôleur électronique de carburation 6.FIG. 6 represents, in the form of a block diagram, the basic structure of an
Dans ce qui suit, on supposera que ce contrôleur opère à partir d'une sonde λ, comme décrit sur la figure 3a et qu'il est associé à un carburateur du type illustré sur la figure 4. Ce contrôleur comprend les éléments suivants :
- - un comparateur de niveau 11, avantageusement du type à hystérésis,qui comporte : une première entrée qui reçoit le signal de sortie VÀ fourni par la sonde À 5 placée sur le trajet d'échappement des gaz brûlés, et une seconde entrée reliée à une source de tension continue fixe Vo ce comparateur délivre un signal de sortie C λ à deux états : un état au niveau haut lorsque le rapport A/C est pauvre et un état au niveau bas lorsque le rapport A/C est riche,
- - un premier convertisseur analogique/numérique (A/N) 12 l'entrée de ce convertisseur reçoit, par
la liaison 7C, un signal électrique continu EE représentatif de la température e de l'eau de refroidissement du moteur, ce convertisseur 12 délivre sur une ligne omnibus B1 (bus en abrégé) une donnée numérique représentative de la température de l'eau du moteur, - - un second convertisseur A/
N 13, l'entrée de ce convertisseur reçoit un signal EN en impulsions, dont la fréquence de récurrence est proportionnelle à la vitesse de rotation N du moteur, ce convertisseur délivre, sur un bus B2, une donnée numérique représentative de la vitesse de rotation N du moteur, - -
un générateur 14 de signaux d'horloge, ce générateur incluant : une horloge pilote, des circuits diviseurs de fréquence et un moyen d'interruption de l'horloge pilote, ce générateur délivre deux signaux d'horloge de base : un signal d'horloge Ho de fréquence Fo et un signal d'horloge Hc de fréquence Fc correspondant à la fréquence de cycle des électrovannes EV1 et EV2 et des signaux d'horloge Hi à Hn à fréquence intermédiaire entre les fréquences extrêmes Fo et Fc, - - un intégrateur numérique 15, cet intégrateur incluant un compteur programmable du type direct/inverse, incrémenté par un signal d'horloge Ho , des moyens de commande de la direction de comptage, reliés notamment à la sortie du comparateur 11, des moyens de réinitialisation ; des moyens permettant de modifier le gain de boucle intégral en fonction de la vitesse de rotation du moteur, ces moyens étant contrôlés par le signal numérique disponible sur le bus B2,
- - un
premier modulateur numérique 16 de durée relié au bus B3, ce modulateur incluant deux compteurs programmables du type inverse, des moyens permettant d'introduire le terme de gain proportionnel, ce modulateur élabore un signal carré de sortie R (λ) de fréquence de récurrence Fc permettant de commander le RCO des électrovannes EV1 et EV2 en boucle fermée ; il reçoit les signaux d'horloge H0 et Hc , - - une mémoire numérique 17, reliée au bus B3, cette mémoire élabore et stocke une donnée numérique M̂(λ) correspondant à la version filtrée de la donnée numérique M (λ) ; cette opération de recopie du contenu de l'intégrateur numérique 15 n'est autorisée que lorsque le système de carburation opère en boucle fermée et que le moteur fonctionne avec une charge moyenne ; à cet effet, cette mémoire numérique reçoit un signal RECOP.EN autorisant l'opération de recopie : cette mémoire numérique comporte un moyen d'initialisation à une valeur déterminée, la vitesse de recopieest fixée par la fréquence d'un signal d'horloge HR ; la donnée numérique de sortie M (λ) est transmise sur un bus B4,
- - un second modulateur numérique 18 de durée relié au bus B4, ce modulateur incluant un compteur programmable du type inverse et un moyen permettant implicitement de multiplier la donnée numérique M(À) par un facteur fonction de la température θ de l'eau, de refroidissement du moteur, ce modulateur élabore un signal. carré de sortie R (θ) de fréquence de récurrence FC permettant de commander le RCO des électrovannes EV1 et EV2 en boucle ouverte, il reçoit les signaux d'horloge Hc et Hi et, par le bus B1, la donnée numérique correspondant à la température de l'eau de refroidissement du moteur, le signal de sortie R (θ) est, d'autre part, utilisé pour réinitialiser l'intégrateur numérique 15,
- - un troisième modulateur numérique 19 de durée relié au bus B4, ce modulateur incluant un compteur programmable du type inverse et un moyen permettant implicitement de multiplier la donnée numérique M̂ (λ) par un facteur fonction de la vitesse de rotation N du moteur, ce modulateur élabore un signal carré de sortie R (N) de fréquence de récurrence Fc permettant de commander le RCO des électrovannes EV1 et EV2 en boucle ouverte et lorsque la charge du moteur est maximale,
- -
un multiplexeur 20, ce multiplexeur comportant trois entrées reliées respectivement aux modulateurs de durée 16, 18et 19, deux entrées de commande A et B et deux sorties W et Z reliées respectivement aux amplificateurs 21et 22 de commande des électrovannes EV1 et EV2, - - un premier amplificateur 21 de commande d'électrovanne, cet amplificateur du type "tout ou rien" comportant une première entrée reliée à la sortie W du multiplexeur 20 et une seconde entrée qui reçoit le signal ETFF.EN permettant l'étouffement du moteur lors de l'ouverture de la clé de
contact 8, - un
second amplificateur 22 de commande d'élsctrovanne identique au précédent, ce second amplificateur comportant une première entrée reliée à la sortie Z du multiplexeur 20 et une seconde entrée qui reçoit le signal ETFF.EN, un troisième amplificateur 24 de commande d'électrovanne, cet amplificateur; identique au précédent, comportant une première entrée reliée à la sortie du comparateur de niveau 11 et une seconde entrée qui reçoit le signal ETFF.EN, la sortie de cet amplificateur étant reliée à l'électrovanne EV3 d'enrichissement, - - un quatrième amplificateur 25 de commande d'électrovanne, cet amplificateur,identique au précédent, comportant une première entrée reliée, à travers un comparateur numérique 26, au bus B2 de liaison avec le convertisseur A/
N 13 qui fournit la vitesse de rotation N du moteur sous la forme d'un signal numérique. - - un circuit logique de contrôle 23 des modes de fonctionnement des circuits inclus dans le contrôleur, les entrées de ce circuit logique sont connectées aux
7a, 7b, 7c, 7d, 7e et 7h déjà décrites précédemment, ce con- tr8leur fournit les signaux suivants : les signaux CMD.1 et.CMD.2 de commande du multiplexeur 20, le signal ETFF.EN, un signal REINT.EN autorisant la réinitialisation de l'intégrateur numérique 15, un signal RECOP.EN autorisant l'opération de recopie de la mémoire numérique 17 et un signal VBCR permettant d'interrompre les signaux d'horloge et d'interdire le passage d'un courant dans les différentes électrovannes un court instant après l'ouverture de la clé deliaisons contact 8. - -
une alimentation stabilisée 27, du type à diode Zener, reliée en permanence à la source d'alimentation électrique VB du véhicule, cette alimentation fournissant une tension continue stabilisée V cc
- a level 11 comparator, advantageously of the hysteresis type, which comprises: a first input which receives the output signal VA supplied by the
sensor A 5 placed on the exhaust path of the burnt gases, and a second input connected to a fixed direct voltage source V o this comparator delivers an output signal C λ with two states: a state at the high level when the A / C ratio is poor and a state at the low level when the A / C ratio is rich, - a first analog / digital converter (A / D) 12 the input of this converter receives, by the
link 7C, a continuous electrical signal E E representative of the temperature e of the engine cooling water, thisconverter 12 delivers on an omnibus line B1 (bus for short) a digital data representative of the engine water temperature, - - a second A /
D converter 13, the input of this converter receives an EN signal in pulses, the recurrence frequency of which is proportional to the speed of rotation N of the motor, this converter delivers, on a bus B2, digital data representative of the speed of rotation N of the motor, - a
generator 14 of clock signals, this generator including: a pilot clock, frequency dividing circuits and a means of interrupting the pilot clock, this generator delivers two basic clock signals: a signal clock Ho of frequency Fo and a clock signal Hc of frequency Fc corresponding to the cycle frequency of the solenoid valves EV1 and EV2 and clock signals H i to H n at intermediate frequency between the extreme frequencies Fo and Fc, - a
digital integrator 15, this integrator including a programmable counter of the direct / reverse type, incremented by a clock signal Ho, means for controlling the counting direction, connected in particular to the output of the comparator 11, reset means ; means making it possible to modify the integral loop gain as a function of the speed of rotation of the motor, these means being controlled by the digital signal available on the bus B2, - a first
digital modulator 16 of duration connected to the bus B3, this modulator including two programmable counters of the reverse type, means making it possible to introduce the term of proportional gain, this modulator elaborates a square output signal R (λ) of frequency recurrence F c for controlling the RCO of the solenoid valves EV1 and EV2 in a closed loop; it receives the clock signals H 0 and H c , - a
digital memory 17, connected to the bus B3, this memory develops and stores digital data M̂ (λ) corresponding to the filtered version of the digital data M (λ); this operation of copying the content of thedigital integrator 15 is only authorized when the fuel system operates in closed loop and the engine is running with an average load; for this purpose, this digital memory receives a RECOP.EN signal authorizing the copying operation: this digital memory includes an initialization means at a determined value, the copying speed is fixed by the frequency of a clock signal H R ; the digital output data M (λ) is transmitted on a bus B4, - a second
digital modulator 18 of duration connected to the bus B4, this modulator including a programmable counter of the inverse type and a means implicitly making it possible to multiply the digital datum M (λ) by a factor depending on the temperature θ of the water, of engine cooling, this modulator generates a signal. output square R (θ) with recurrence frequency F C allowing the RCO of the solenoid valves EV1 and EV2 to be controlled in open loop, it receives the clock signals H c and H i and, by the bus B1, the corresponding digital data at the temperature of the engine cooling water, the output signal R (θ) is, on the other hand, used to reset thedigital integrator 15, - a third
digital modulator 19 of duration connected to the bus B4, this modulator including a programmable counter of the inverse type and a means implicitly making it possible to multiply the digital data M̂ (λ) by a factor depending on the rotation speed N of the motor, this modulator develops a square output signal R (N) of recurrence frequency F c allowing the RCO of the solenoid valves EV1 and EV2 to be controlled in open loop and when the motor load is maximum, - a
multiplexer 20, this multiplexer comprising three inputs connected respectively to the 16, 18 and 19, two control inputs A and B and two outputs W and Z connected respectively to theduration modulators 21 and 22 for controlling the solenoid valves EV1 and EV2,amplifiers - a
first amplifier 21 for controlling the solenoid valve, this amplifier of the "all or nothing" type comprising a first input connected to the output W of themultiplexer 20 and a second input which receives the signal ETFF.EN allowing the engine to suffocate when theignition key 8 is opened, - a
second amplifier 22 for solenoid valve control identical to the previous one, this second amplifier comprising a first input connected to the output Z of themultiplexer 20 and a second input which receives the signal ETFF.EN, athird amplifier 24 for controlling the solenoid valve, this amplifier; identical to the previous one, comprising a first input connected to the output of the level comparator 11 and a second input which receives the signal ETFF.EN, the output of this amplifier being connected to the enrichment solenoid valve EV3, - a
fourth amplifier 25 for controlling the solenoid valve, this amplifier, identical to the previous one, comprising a first input connected, through adigital comparator 26, to the bus B2 for connection with the A /D converter 13 which supplies the speed of rotation N of the motor in the form of a digital signal. - a
logic control circuit 23 of the operating modes of the circuits included in the controller, the inputs of this logic circuit are connected to the 7a, 7b, 7c, 7d, 7e and 7h already described above, this controller provides the signals following: the signals CMD.1 and .CMD.2 for controlling thelinks multiplexer 20, the signal ETFF.EN, a signal REINT.EN authorizing the reinitialization of thedigital integrator 15, a signal RECOP.EN authorizing the copying operation of thedigital memory 17 and a signal V BCR making it possible to interrupt the clock signals and to prohibit the passage of a current in the various solenoid valves a short instant after the opening of theignition key 8. - a stabilized
power supply 27, of the Zener diode type, permanently connected to the electric power source as V B of the vehicle, this supply providing a stabilized DC voltage V cc
Ce contrôleur peut être construit à partir de circuits numériques, avantageusement réalisés selon la technologie C-MOS (Oxyde-Metal-Semiconducteur-Complementaire), ainsi le contrôleur peut être maintenu en permanence sous tension, à condition toutefois d'interrompre l'horloge pilote du générateur 14 des signaux d'horloges et d'interdire le passage d'un courant dans les amplificateurs de commande des électrovannes, pendant les périodes d'arrêt du moteur ; à cet effet, on peut utiliser l'information fournie par le signal de sortie VBC de la clé de contact 8 du véhicule,This controller can be built from digital circuits, advantageously made using C-MOS (Oxide-Metal-Semiconductor-Complementary) technology, so the controller can be kept permanently on, provided that the pilot clock is interrupted of the
La figure 7a représente, sous laforme de chronogrammes, les formes d'ondes des signaux d'horloges Ho et Hc fournis par le générateur de signaux d'horloge 14. En fait, le signal d'horloge Hc de fréquence F c est disponible sous trois formes : un signal d'horloge Hc1 dont la durée est égale à trois pas d'horloge Ho; destiné,notamment, à stabiliser les données internes du contrôleur, un signal d'horloge Hc2 positionné à l'intérieur du signal Hc1 destiné, notamment, à transférer, échantillonner, mémoriser, certaines données internes, un signal d'horloge Hc3, positionné à l'extérieur du signal d'horloge Hc1, destiné, notamment, à la remise à zéro du contenu de certains compteurs. La valeur de la fréquence Fc des signaux d'horloge Hc peut être de l'ordre de la dizaine de Hz, la valeur de la fréquence Fo du signal d'horloge Ho étant égale à 2n.Fo, où l'exposant, n, détermine la précision, ou résolution, du contrôleur en boucle fermée. Ce générateur 14 peut fournir différents signaux d'horloge Hi à Hn à des fréquences intermédiaires entre les valeurs extrêmes F et F .FIG. 7a represents, in the form of chronograms, the waveforms of the clock signals Ho and Hc supplied by the
La figure 7b représente, sous la forme de chronogrammes, la forme d'onde du signal de sortie CÀ du comparateur de niveau 11, en regard du signal de sortie M (λ) de l'intégrateur numérique 15. La forme d'onde du signal C λ est idéalisée, en ce sens qu'il constitue un signal d'erreur et qu'alors la période des créneaux est aléatoire; l'état au niveau haut du signal C λ correspond à un mélange carburé pauvre, donc à un ordre d'enrichissement. Le signal M (λ) oscille autour d'une valeur moyenne indiquée par un trait pointillé, une pente positive correspond à un enrichissement du mélange carburé, inversement une pente négative correspond à un appauvrissement de ce mélange. La valeur numérique du signal M (λ) peut être comprise entre les valeurs extrêmes zéro et 2 n-1 .FIG. 7b represents, in the form of timing diagrams, the waveform of the output signal C À of the level comparator 11, opposite the output signal M (λ) of the
La figure 7c représente, sous la forme d'un chronogramme, la forme d'onde des signaux de sortie R (À), R (θ) et R (N) des modulateurs numériques de durée 16, 18 et 19. La période de ces signaux est T = 1/Fc, ces signaux sont au niveau haut pendant un temps Ton correspondant à la période d'ouverture des soupapes des électrovannes et au niveau bas B pendant un temps Toff correspondant au temps de fermeture des soupapes des électrovannes ; le rapport cyclique d'ouverture (RCO) des.électrovannes est donné par la relation suivante :
La figure 7d représente, sous la forme d'un chronogramme,. la valeur du RCO du signal de sortie R (λ) du modulateur de durée 15, en regard du signal de sortie C1 du comparateur de niveau 11.FIG. 7d represents, in the form of a chronogram,. the value of the RCO of the output signal R (λ) of the
La figure 8a représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation du convertisseur A/N 13 représenté sur la figure 6 ; ce convertisseur A/N permet de convertir l'information de vitesse de rotation du moteur, disponible sous la forme d'une fréquence, en une donnée numérique adaptée au contrôleur. L'information vitesse de rotation du moteur peut être fournie par le signal électrique de la bobine d'allumage ou tout autre moyen équivalent connu, ce convertisseur doit fournir une donnée de sortie numérique entre une vitesse de rotation inférieure Ni et une vitesse de rotation supérieure Ns. A cet effet, il comprend les éléments suivants connectés en série :
- - un moyen de mesure de la période de rotation du moteur, comprenant, connectés en série :
un circuit d'horloge 131, une porte logique 132 du type ET, reliée à l'entrée d'horloge CK d'un compteur numérique du type direct 133, - - un registre mémoire 134 de stockage du contenu du compteur numérique précédent,
- - une mémoire morte (ROM) 135.
- a means for measuring the period of rotation of the motor, comprising, connected in series: a
clock circuit 131, alogic gate 132 of the AND type, connected to the clock input CK of a digital counter of the type direct 133, - a
memory register 134 for storing the content of the previous digital counter, - - a read only memory (ROM) 135.
Le signal d'entrée EN disponible sur la liaison 7e, éventuellement par l'intermédiaire d'un circuit diviseur de fréquence 136, charge cycliquement le contenu du compteur 133 dans le registre mémoire 134 qui comporte une entrée chargement L puis repositionne à la valeur nulle le contenu de ce compteur qui comporte une entrée de remise à zéro CLR. La sortie débordement Co du compteur 133 est reliée à une seconde entrée de la porte 132.The input signal EN available on the
La figure 8b représente, à titre d'exemple, la caractéristique de conversion de ce convertisseur 13 A/N, la donnée numérique de sortie est disponible sur quatre bits, par exemple sur le bus B2, en deçà d'une vitesse de rotation inférieure Ni et au-delà d'une vitesse de rotation supérieure N , cette donnée est constante ; dans la plage des vitesses de rotation comprises entre les valeurs Ni et Ns, cette donnée numérique de sortie varie linéairement par paliers.FIG. 8b represents, by way of example, the conversion characteristic of this 13 A / D converter, the digital output data is available on four bits, for example on the bus B2, below a lower speed of rotation Ni and beyond a higher speed of rotation N, this data is constant; in the range of rotational speeds between the values Ni and N s , this digital output data varies linearly in steps.
La figure 9 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation du circuit logique de contrôle, des modes de fonctionnement des circuits du contrôleur, ce circuit de contrôle comprend les éléments suivants :
- -
un circuit 230 de traitement des signaux électriques fournis par les microrupteurs MSW-A et MSW-B, ce circuit élabore : un signal IMT.RALNT en impulsions, indiquant que le moteur quitte la zone A correspondant au régime de ralenti, un signal MS-A correspondant au signal MSW.A échantillonné par le signal d'horloge Hc2 et un signal M.S-B correspondant au signal MSW-B échantillonné par le signal d'horloge H 2' - -
un circuit 231 permettant d'élaborer deux signaux électriques représentatifs de la plage de température de l'eau de refroidissement du moteur : un premier signal VE1 correspondant à une plage de température inférieure ou supérieure à la valeur θF déjà définie, et un second signal VE2 correspondant à une plage de température inférieure ou supérieure à une valeur θc déjà définie, - -
un circuit 232 de traitement du signal de sortie VBc de la clé decontact 8, ce circuit est connecté à laliaison 7h qui porte l'information VBC correspondant à la tension VB, de la source d'énergie du véhicule, après passage à travers la clé decontact 8 ; ce circuit élabore trois signaux électriques : un premier signal REG.EN qui autorise le contrôleur à opérer en boucle fermée, un second signal ETFF.EN qui permet de forcer les électro- vannes EV1, EV2 et EV3 à la fermeture, durant quelques secondes après l'ouverture de la clé decontact 8 et un troisième signal VBCR correspondant au signal VBC régulé en niveau, ce signal VBCR permet d'interrompre les différents signaux d'horloge et de maintenir,à l'état bloqué, Les amplificateurs 21, 22, 24 et 25 de commande des électrovannes, - - un circuit logique de combinaison 233 qui reçoit, sur ses entrées, les signaux suivants : MS-A, MS-B, VE1 , VE2' EH, REG.EN ; ce circuit logique élabore les signaux de sortie suivants : les signaux CND.1 et CMD.2 de commande du multiplexeur 20, le signal REINT.EN autorisant la réinitialisation du contenu de l'intégrateur numérique 15 à une valeur correspondant à. la grandeur du signal R (θ)s le signal RECOP.EN autorisant la recopie de la donnée numérique M (λ) par la mémoire numérique 17 et un signal auxiliaire FRC.U.EN autorisant le forçage du comptage dans la direction directe de l'intégrateur numérique 15; ce circuit logique comprend des registres mémoires de sortie chargés par le signal d'horloge Ha2 .
- a
circuit 230 for processing the electrical signals supplied by the microswitches MSW-A and MSW-B, this circuit produces: a signal IMT.RALNT in pulses, indicating that the motor leaves zone A corresponding to the idling speed, a signal MS -A corresponding to the signal MSW.A sampled by the clock signal H c2 and a signal MS-B corresponding to the signal MSW-B sampled by the clock signal H 2 ' - a
circuit 231 making it possible to develop two electrical signals representative of the temperature range of the engine cooling water: a first signal V E1 corresponding to a temperature range lower or higher than the value θ F already defined, and a second signal V E2 corresponding to a temperature range lower or higher than a value θ c already defined, - a
circuit 232 for processing the output signal V Bc of theignition key 8, this circuit is connected to thelink 7h which carries the information V BC corresponding to the voltage V B , of the energy source of the vehicle, after passing through theignition key 8; this circuit produces three electrical signals: a first REG.EN signal which authorizes the controller to operate in a closed loop, a second ETFF.EN signal which allows the solenoid valves EV1, EV2 and EV3 to be forced to close, for a few seconds after the opening of theignition key 8 and a third signal V BCR corresponding to the signal V BC regulated in level, this signal V BCR makes it possible to interrupt the various clock signals and to maintain, in the blocked state, 21, 22, 24 and 25 for controlling the solenoid valves,Amplifiers - - a combination logic circuit 233 which receives, on its inputs, the following signals: MS-A, M S- B , V E1 , V E2 ' E H , REG.EN; this logic circuit generates the following output signals: the signals CND.1 and CMD.2 for controlling the
multiplexer 20, the signal REINT.EN authorizing the reinitialization of the content of thedigital integrator 15 to a value corresponding to. the magnitude of the signal R (θ) s the RECOP.EN signal authorizing the copying of the digital data M (λ) by thedigital memory 17 and an auxiliary signal FRC.U.EN authorizing the forcing of the counting in the direct direction of thedigital integrator 15; this logic circuit includes output memory registers loaded by the clock signal H a2 .
La figure 10 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation du circuit 230 de traitement des signaux MSW.A et MSW.B représentatifs de la charge du moteur ; ce circuit comprend les éléments suivants :
- - un circuit permettant d'élaborer un signal RALNT indiquant que le moteur fonctionne dans un régime de ralenti, ce circuit incluant les bascules 234a et 234b du type D, un inverseur 235 relié à l'entrée D de la bascule 234a et une porte logique 236 du type NON-ET, les entrées de cette porte étant reliées aux sorties Q des bascules,
- - un circuit permettant de détecter le passage du régime de ralenti aux régimes de charge supérieure, ce circuit incluant une bascule 237 du type D et une porte logique 238 du type NON-OU reliée à l'entrée PR de positionnement au niveau haut de la bascule 237 ; l'entrée D de la bascule 237 est placée au niveau bas et l'entrée CK est reliée à la
porte 236, la sortie Q est reliée à une première entrée de laporte 238.
- a circuit making it possible to develop a RALNT signal indicating that the engine is operating in an idle speed, this circuit including flip-flops 234a and 234b of type D, an
inverter 235 connected to the input D of flip-flop 234a and alogic gate 236 of the NAND type, the inputs of this gate being connected to the outputs Q of the flip-flops, - a circuit making it possible to detect the transition from the idle speed to the higher load modes, this circuit including a flip-
flop 237 of type D and alogic gate 238 of the NOR type connected to the input PR for positioning at the high level oflatch 237; the input D of the flip-flop 237 is placed at the low level and the input CK is connected to thegate 236, the output Q is connected to a first input of thegate 238.
Au début de chaque cycle de fonctionnement des électrovannes, le front avant du signal d'horloge Hc2 échantillonne l'état des signaux MSW-A et MSW-B, et les signaux échantillonrésrésultants MS-A et MS-B sont disponibles respectivement sur les sorties Q des bascules 234a et 234b, le signal RALNT est au niveau bas pendant le régime de ralenti du moteur, lorsque le moteur quitte ce régime de ralenti, la transition montante de ce signal RALNT échantillonne l'entrée D de la bascule 237, ce qui a pour effet de positionner la sortie Q de cette bascule au niveau bas, le front arrière du signal d'horloge Hc2 par l'intermédiaire de la porte 238 repositionne alors cette sortie Q au niveau haut ; il en résulte un signal de sortie IMP.RALNT en impulsion d'une durée d'un demi-pas dèlhor- loge de base, lorsque le moteur quitte le régime de ralenti.At the start of each operating cycle of the solenoid valves, the front edge of the clock signal H c2 samples the state of the signals MSW-A and MSW-B, and the resulting sample signals MS-A and MS-B are available respectively on the outputs Q of flip-flops 234a and 234b, the RALNT signal is at low level during the engine idling speed, when the engine leaves this idling speed, the rising transition of this RALNT signal samples the input D of the flip-
La figure 11 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, le circuit 231 permettant d'élaborer les signaux représentatifs des plages de température de l'eau de refroidissement du moteur ; ce circuit comprend essentiellement deux comparateurs de tension : un premier comparateur de tension 239a et un second comparateur de tension 231b ; les premières entrées de ces comparateurs reçoivent, par la liaison 7C , le signal EE représentatif de la température de l'eau, la seconde entrée du comparateur 231a est reliée à une source de tension de référence VR1 et la seconde entrée du comparateur 231b est reliée à une source de tension de référence VR2 différente de VR1. Le compara- teur 231a délivre un signal de sortie VE1 au niveau haut, par exemple, lorsque la température de l'eau est supérieure à une valeur θF et le comparateur 231b délivre un signal de sortie VE2 au niveau, par exemple, lorsque la température de l'eau est supérieure à une valeur θc où la valeur de 0c est supérieure à la valeur θF.FIG. 11 represents, in the form of a block diagram, the
La figure 12a représente, sous la forme d'un schéma électrique, un mode de réalisation du circuit de traitement du signal VBC . Ce circuit reçoit, par la liaison 7h, le signal VBC correspondant au signal de mise en route du moteur et conjointement du contrôleur ; ce circuit 232 comprend les éléments suivants :
- - une cellule de régulation de la tension VBC, constituée par la résistance série R1, la diode Zener D1 shuntée par la capacité C1, cette cellule délivre un signal de sortie VBCR,
- - deux cellules de retard unidirectionnelle : une première cellule directe constituée par la diode D2, la résistance R2 et la capacité C2, et une seconde cellule inverse constituée par la diode D3, la résistance R3 et la capacité C2,
- - une porte logique 232a du type ET, dont une première entrée est reliée, par l'intermédiaire d'un inverseur 232b, à la tension VBCR et la seconde entrée est reliée à la capacité C2; cette porte délivre un signal de sortie ETFF.EN.
- a voltage regulating cell V BC , constituted by the series resistor R1, the Zener diode D1 shunted by the capacitor C1, this cell delivers an output signal V BCR ,
- two unidirectional delay cells: a first direct cell constituted by the diode D2, the resistance R2 and the capacitor C2, and a second reverse cell constituted by the diode D3, the resistance R3 and the capacitor C2,
- a
logic gate 232a of the ET type, a first input of which is connected, via aninverter 232b, to the voltage V BCR and the second input is connected to the capacitor C2; this door delivers an ETFF.EN output signal.
La figure 12b représente les chronogrammes des principaux signaux associés au circuit de la figure 12a. Au temps to correspond l'instant de fermeture de la clé de contact 8 du véhicule, et au temps t1 correspond l'instant d'ouverture de cette clé de contact. Le signal de sortie REG.EN apparaît avec un délai T1, sur l'instant to, correspondant à la constante de temps de la cellule R2.C2 ; la grandeur de ce délai T1 est déterminé, notamment, par le délai de mise en température de la sonde à oxygène 5. Le signal REG.EV, autorise le contrôleur à réguler sur le mode boucle fermée. Le signal ETFF.EN apparaît à l'instant t1 et dure un temps T2 fixé par la constante de temps R3.C3, la durée de ce temps T2 doit être suffisant, de l'ordre de quelques secondes, de manière à éviter tout phénomène d'auto-allumage lors de l'arrêt du moteur. Les durées des signaux VBC et VBCR sont identiques et égales à la durée de fermeture de la clé de contact 8.FIG. 12b represents the timing diagrams of the main signals associated with the circuit of FIG. 12a. At time to corresponds to the instant of closing of the
Les modes de fonctionnement du contrôleur sont déterminées par les zones de température et les zones de charge du moteur, ces modes résultent des états des signaux de sortie élaborés par le circuit logique de contrôle 23.The operating modes of the controller are determined by the temperature zones and the motor load zones, these modes result from the states of the output signals produced by the
- - Phase de démarrage : le signal REG.EN est au niveau bas pendant une vingtaine de secondes,- Start-up phase: the REG.EN signal is at low level for about twenty seconds,
-
- Moteur froid et très froid : Zone 1 des températures.- Cold and very cold engine:
Zone 1 temperatures.
Dans ces deux cas, les électrovannes sont commandées par le signal R (O), la mémoire numérique 17 ne recopie pas la donnée numérique M (λ) de l'intégrateur numérique 15.
- - Moteur opérant à la charge maximale - Zone D des charges ; le signal REG.EN est au niveau haut.
- - Engine operating at maximum load - Zone D loads; the REG.EN signal is high.
Dans ce cas, les électrovannes EV1 et EV2 sont commandées par le signal R (N), la mémoire numérique 17 ne recopie pas la donnée numérique M (λ) de l'intégrateur numérique 15.In this case, the solenoid valves EV1 and EV2 are controlled by the signal R (N), the
- Moteur chaud : Zones 2 et 3 des températures. Ralenti : Zone A de la charge du moteur.
- Les. électrovannes EV1 (gicleurs de ralenti) sont commandées par le signal R (λ) et les électrovannes EV2 (gicleurs principaux) sont commandées par le signal R (9) ; la mémoire numérique 17 ne recopie pas la donnée M (λ) de l'intégrateur numérique 15 Charge moyenne : Zone B de la charge du moteur.
- Les électrovannes EV1 et EV2 sont commandées par le signal R (λ), la mémoire numérique 17 recopie la donnée numérique M (λ) de l'intégrateur numérique 15.
- The. EV1 solenoid valves (idle nozzles) are controlled by the signal R (λ) and the EV2 solenoid valves (main jets) are controlled by the signal R (9); the
digital memory 17 does not copy the data M (λ) of thedigital integrator 15 Average load: Zone B of the engine load. - The solenoid valves EV1 and EV2 are controlled by the signal R (λ), the
digital memory 17 copies the digital data M (λ) of thedigital integrator 15.
- Charge forte : zone C de la charge du moteur.
- Les électrovannes EV1 et EV2 sont commandées par le signal R (N), la mémoire numérique 17 ne recopie pas la donnée numérique M (λ) de l'intégrateur numérique 15.
- The solenoid valves EV1 and EV2 are controlled by the signal R (N), the
digital memory 17 does not copy the digital data M (λ) from thedigital integrator 15.
Les modes auxiliaires concernent les électro- vannes EV3 et EV4 correspondant respectivement à l'enri- chisseur et à l'ouvreur du carburateur.The auxiliary modes concern the EV3 and EV4 solenoid valves corresponding respectively to the feeder and to the carburetor opener.
Lorsque le mélange carburé est pauvre, le signal de sortie C λ du comparateur 11 est au niveau haut et à travers l'amplificateur de commande 24 autorise l'ouverture de l'électrovanne EV3.When the fuel mixture is lean, the output signal C λ of the comparator 11 is at the high level and through the
D'un autre côté, lorsque la vitesse de rotation N du moteur dépasse une valeur déterminée, située entre les limites Ni et Ns déjà définies, l'électrovanne EV4 actionne l'ouvreur du papillon 43a situé dans la première chambre du carburateur.On the other hand, when the rotation speed N of the engine exceeds a determined value, located between the limits Ni and N s already defined, the solenoid valve EV4 actuates the butterfly valve 43a located in the first chamber of the carburetor.
La figure 13a représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation du multiplexeur 20 et des circuits logiques associés aux amplificateurs de commande des électrovannes 21, 22, 24 et 25. Le multiplexeur 20 est double du type (4 entrées → 1 sortie), il comporte : deux entrées de commande A et B qui reçoivent respectivement les signaux de commande CMD.1 et CMD.2 élaborés par le circuit logique 23, deux sorties Z et W auxquelles correspondent respectivement les groupes d'entrée Xo à X3 et Yo à Y3, et enfin une entrée decomman- de auxiliaire ST, laquelle, au niveau haut, permet de forcer au niveau bas les sorties Z et W.FIG. 13a represents, in the form of a block diagram, an embodiment of the
Les entrées des amplificateurs 21, 22 et 24 des électro-vannes EV1, EV2 et EV3 sont reliées respectivement aux sorties des portes logiques 201, 202 et 203 du type "NON-OU", de manière à assurer la fonction étouffement lors de l'ouverture de la clé de contact 8. La première entrée de la porte 201 est reliée à la sortie W du multiplexeur 20, la première entrée de la porte 202 est reliée à la sortie Z du multiplexeur 20, la première entrée de la porte 203 est reliée à la sortie d'une porte 204 du type "NON-OU" ; les secondes entrées des portes 201 à 203 sont reliées à la sortie d'une porte 205 du type "NON-OU". La première entrée de la porte 204 reçoit le signal de sortie Cλ du comparateur de niveau 11, et la première entrée de la porte 205 reçoit le signal VBCR, les secondes entrées des portes 204 et 205 reçoivent le signal ETFF.EN.L'entrée de l'amplificateur 25 de commande de l'électrovanne EV4 est reliée à la sortie d'une porte 206 du type ET, la première entrée de cette porte reçoit le signal de commande OVR.ENet la seconde entrée le signal VBCR.The inputs of
Les liaisons entre les entrées X, Y et les sorties Z et W du multiplexeur 20 sont données dans le tableau représenté sur la figure 13b. On rappelle que, lorsque l'entrée des amplificateurs 21, 22, 23 et 24 est au niveau bas, le courant traversant les électrovannes est nul, correspondant à l'ouverture de ces électrovannes ; pendant la fermeture de la clé de contact 8, le signal ETFF.EN est au niveau bas et le signal VBCR est au niveau haut, il en résulte que la sortie de la porte 205 est au niveau bas, et que les sorties des portes 201, 202 et 203 sont au niveau complémentaire du niveau des signaux présents sur les premières entrées de ces portes. Lorsque la clé de contact 8 est en position ouverte, le signal ETFF.EN est au niveau haut pendant quelques secondes ; il en résulte que les sorties Z et W du multiplexeur 20 sont au niveau bas, conjointement, le signal VBCR est au niveau bas, d'où il résulte que les sorties des portes 201 à 203 et 206 sont au niveau haut assurant ainsi la fermeture des électrovannes EV1, EV2 et EV3 et l'ouverture de l'électrovanne EV4. Lorsque le signal ETFF.EN retourne au niveau bas, la sortie de la porte 205 est au niveau haut et la sortie des portes 201 à 203 est au niveau bas, d'où il résulte que la.consommation électrique de tous les amplificateurs de commande des électrovannes est nulle.The connections between the inputs X, Y and the outputs Z and W of the
La figure 14 représente, sous la forme d'un schéma électrique, un mode de réalisation d'un amplificateur de commande pour électrovanne ; cet amplificateur comprend, connectés en série : un transistor de commande T1 et un transistor de commutation T2. L'électrovanne EV est reliée à la sortie émetteur du transistor T2 par une liaison 9 ; lors d'une manipulation de cette liaison 9, celle-ci peut être accidentellement court-circuitée à la masse, ce qui pourrait entraîner la destruction de l'amplificateur. Pour pallier cet effet, l'amplificateur comporte un moyen de protection contre les court-circuits de la liaison 9 ; ce moyen comprend : une porte logique P du type ET, dont les deux entrées sont shuntées par une capacité C, la première entrée de cette porte reçoit le signal de commande de l'amplificateur et la seconde entrée est reliée, à travers une résistance Ro, à l'émetteur du transistor de commutation ; les éléments Ro et Co constituent un réseau passe-haut pour le signal d'entrée Ei .FIG. 14 represents, in the form of an electrical diagram, an embodiment of a control amplifier for a solenoid valve; this amplifier comprises, connected in series: a control transistor T1 and a switching transistor T2. The electrovalve EV is connected to the emitter output of the transistor T2 by a
Lorsque le signal d'entrée Ei est au niveau haut, il circule un courant I dans l'électrovanne EV et l'émets teur du transistor de commutation est au niveau haut. Lors d'un court-circuit accidentel de la liaison 9, la tension d'émetteur et, consécutivement, la seconde entrée de la porte ET sont au niveau bas, et ainsi le courant Is est interrompu. Les résistances R1 et R2 déterminent le courant de saturation des transistors T1 et T2.When the input signal E i is at the high level, a current I flows in the solenoid valve EV and the emitter of the switching transistor is at the high level. During an accidental short circuit of the
La figure 15 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation de l'intégrateur numérique, cet intégrateur numérique 15 comprend essentiellement un compteur programmable 151 du type direct/ inverse (UP/
L'intégrateur numérique 15 comporte un moyen de réinitialisation du contenu du compteur 151 à la valeur du RCO du signal R (θ)de commande des électrovannes, ce moyen de réinitialisation incluant le compteur 157 du type direct et la porte logique 158 du type ET. Le nombre j de bascules du compteur 158 peut être inférieur au nombre n de bascules du compteur 151, dans ce cas, les entrées de données de poids faible Ao à 1i-1 sont polarisées au niveau bas et les entrées Ai à An-1 sont connectées en correspondance aux sorties d'état Po-Pj-1 du compteur 158 qui comporte une entrée d'horloge CK reliée à la porte logique 158 et une entrée CLR de remise à zéro qui reçoit le signal d'horloge HC3 ; la porte logique 158 comporte une première entrée qui reçoit le signal de sortie R (9) du modulateur numérique de durée 18, une seconde entrée complémentée qui reçoit le signal d'horloge Hc1 et une troisième entrée qui reçoit un signal d'horloge H2 de fréquence Fo/2n-J.The
Le fonctionnement de cet intégrateur numérique 15 sera décrit ci-après. Lorsque le signal C λ est au niveau haut correspondant à un mélange carburé pauvre, la sortie Q de la bascule 153 est au niveau haut et la direction de comptage du compteur 151 est directe, correspondant à un accroissement du contenu de ce compteur, corrélative- ment lorsque le signal Cλ est au niveau bas, y correspond une décrémentation du contenu du compteur.. La liaison entre la sortie
Avant d'aborder la description détaillée des différents modulateurs numériques de durée dont la fonction est de varier la valeur du RCO des électrovannes EV1 et EV2, on se reportera à la figure 16a qui représente lastruc- ture de bas d'un circuit permettant de moduler la durée, ou largeur, d'une impulsions en fonction d'une variable numérique d'entrée M disponible sur m bits, un tel circuit comprend essentiellement, connectés en série :
- - un circuit d'horloge HX qui fournit un signal d'horloge à une fréquence F , fixe ou variable,
- - une porte logique P du type ET,
- - un compteur C du type programmable inverse, ce compteur comprenant m étages de comptage et comportant : une entrée d'horloge CK, une entrée de chargement L qui reçoit un signal de synchronisation S, m entrées de données recevant la donnée numérique M, une sortie d'identification
CO du contenu nul de ce compteur, sur cette sortieCO est prélevé le signal de sortie EO .
- - a clock circuit H X which supplies a clock signal at a frequency F, fixed or variable,
- - a logic gate P of type ET,
- a counter C of the inverse programmable type, this counter comprising m counting stages and comprising: a clock input CK, a loading input L which receives a synchronization signal S, m data inputs receiving the digital data M, a identification output
CO zero content of this counter, on this outputCO is taken the output signal E O.
La figure 16b représente un chronogramme des principaux signaux associés au circuit de la figure 16a qui fonctionne comme suit : aux instants tx, le contenu du compteur C est chargé à la valeur M, ce contenu est alors décrémenté à la cadence du signal d'horloge F , jusqu'à la valeur nulle, le compteur est alors maintenu à cette valeur nulle par le couplage de la sortie CO à l'une des entrées de la porte P ; la durée d'impulsion du signal de sortie E0 est donnée par la relation suivante :
Le modulateur de durée 16 permet, lorsque le contrôleur fonctionne en boucle fermée, de varier la valeur du RCO des électrovannes, ce modulateur 16 est représenté, sous la forme d'un schéma synoptique, sur la figure 17a. Il se compose essentiellement de deux modulateurs numériques de durée chaînés :
- - un premier modulateur de durée comprenant : un compteur 161 de n bits du type programmable inverse, qui reçoit sur ses n entrées des données Ao ou An-1' le signal numérique M (À ) fourni par l'intégrateur 15 sur le bus B3 et une porte logique 162 du type ET,
- - un second modulateur de durée comprenant : un compteur programmable 163, de m bits du type inverse dont les m (m inférieur à n) entrées des données A o à Am-1 sont connectées à une source de signal numérique fixe C et une porte logique 164 du type ET.
- a first duration modulator comprising: a
counter 161 of n bits of the inverse programmable type, which receives on its n inputs of data A o or A n-1 ′ the digital signal M (À) supplied by theintegrator 15 on bus B3 and alogic gate 162 of type ET, - a second duration modulator comprising: a
programmable counter 163, of m bits of the inverse type, the m (m of which is less than n) data inputs A o to A m-1 are connected to a fixed digital signal source C and alogic gate 164 of type ET.
Le signal d'horloge du premier modulateur numérique de durée est le signal d'horloge Ho de fréquence Fo, tandis que le signal d'horloge du second modulateur est un signal d'horloge Hi de fréquence Fi = Fo/2n-m qui peut être fourni par le générateur 14 des signaux d'horloge ; on remarquera, en effet, que la constante C qui correspond à un facteur de gain proportionnel ne nécessite. pas d'être définie avec une précision de n bits.The clock signal of the first digital duration modulator is the clock signal Ho of frequency Fo, while the clock signal of the second modulator is a clock signal H i of frequency F i =
Les signaux de sortie R1 (λ) et R2 (λ) correspondant respectivement aux premier et second modulateurs numériques sont appliqués aux deux entrées d'un commutateur électronique 165 dont l'entrée de commande C reçoit le signal de sortie C λ du comparateur de niveau 11.The output signals R 1 (λ) and R 2 (λ) corresponding respectively to the first and second digital modulators are applied to the two inputs of an electronic switch 165 whose control input C receives the output signal C λ from the comparator level 11.
La figure 17b représente un chronogramme des principaux signaux associés au modulateur numérique de durée de la figure 17a. Le signal Cλ est représenté sous une forme idéalisée, en effet, la période de ce signal n'est pas aussi régulière puisque celui-ci est fourni par la sonde À qui est effectivement un détecteur d'erreur. Le signal numérique K (λ) fourni par l'intégrateur numérique oscille légèrement autour d'une valeur moyenne du fait de la caractéristique non linéaire de la boucle de régulation. La valeur du RCO du signal de sortie R (λ) dépend du signe du signal Cλ
Le modulateur numérique de durée 18 permet, lorsque le contrôleur fonctionne en boucle ouverte, de varier le RCO des électrovannes en fonction de la température du moteur, ce modulateur 18 est représenté, sous la forme d'un schéma synoptique, sur la figure 18. Il comprend un unique modulateur numérique de durée et un moyen electroni que permettant de varier la fréquence du signal d'horloge de décrémentation du contenu de ce compteur. Dès maintenant, une première remarque s'impose ; la résolution ou précision de ce modulateur ne nécessite pas d'être aussi élevée que celle du modulateur précédent, du fait qu'il est utilisé uniquement pendant le fonctionnement en boucle ouverte du contrôleur.The
Le modulateur numérique de durée 18 comprend :
- -
un compteur 181 de m' bits, du type programmable inverse dont les m' entrées de données A à Am,-1 sont connectées en correspondance aux m'bits de poids fort de la donnée numérique M (λ) fournie sur le bus B4 par la mémoire numérique 17, - - une porte logique 182 du type ET dont la sortie est reliée à l'entrée d'horloge CE du compteur 181,
- - un multiplicateur de fréquence discrète 183, par exemple, de type BRM, comportant une entrée quireçoit un signal d'horloge à une fréquence F2 = Fo/2n-m'
- - un circuit de programme de température 184, par exemple, une mémoire morte (ROM) adressée par les données du bus B1.
- - a
counter 181 of m 'bits, of the inverse programmable type whose m' data inputs A to A m , -1 are connected in correspondence to the most significant bits of the digital data M (λ) supplied on the bus B4 bydigital memory 17, - a
logic gate 182 of the AND type, the output of which is connected to the clock input CE of thecounter 181, - a
discrete frequency multiplier 183, for example, of the BRM type, comprising an input which receives a clock signal at a frequency F2 = F o / 2 nm ' - a
temperature program circuit 184, for example, a read only memory (ROM) addressed by the data of the bus B1.
La fréquence Fx du signal de sortie du multiplicateur 183 est donnée par la relation suivante :
On voit donc, maintenant, que la valeur du RCO des électrovannes en boucle ouverte est égale à la valeur du RCO en boucle fermée, multipliée par un facteur supérieur à l'unité et fonction de la température du moteur, par voie de conséquence, en boucle ouverte, le contrôleur agira pour produire un enrichissement du mélange A/C admis dans les cylindres du moteur.We now see, therefore, that the value of the RCO of the open loop solenoid valves is equal to the value of the RCO of the closed loop, multiplied by a factor greater than unity and a function of the temperature of the motor, consequently, in open loop, the controller will act to enrich the A / C mixture admitted into the engine cylinders.
Le modulateur numérique de durée 19 permet, lorsque le contrôleur fonctionne en boucle ouverte, de varier le RCO des électrovannes en fonction de la vitesse de rotation du moteur; ce modulateur 19 est représenté, sous la forme d'un bloc diagramme, sur la figure 19, sa structure est identique à celle du modulateur 18. Il comprend les éléments suivants :
- -
un compteur 191 de m' bits du type programmable inverse dont les m" entrées des données Ao à Am"-1 sont connectées aux m" bits de poids fort de la donnée numérique M (λ) fournie sur le bus B4 par la mémoire numérique 17, - - une porte logique 192 du type ET dont la sortie est reliée à l'entrée d'horloge CK du compteur 191,
- - un multiplicateur de fréquence discrète 193, par exemple du type BRM, comportant une entrée qui reçoit un signal d'horloge à une fréquence F3 = Fo/2m-m",
- - un circuit de programmation de vitesse 194, par exemple une mémoire ROM adressée par les données du bus B2.
- a
counter 191 of m 'bits of the inverse programmable type, the m "data inputs Ao to Am" -1 are connected to the m "most significant bits of the digital data M (λ) supplied on the bus B 4 by thedigital memory 17, - a
logic gate 192 of the AND type, the output of which is connected to the clock input CK of thecounter 191, - a
discrete frequency multiplier 193, for example of the BRM type, comprising an input which receives a clock signal at a frequency F 3 = Fo / 2 mm " , - a
speed programming circuit 194, for example a ROM memory addressed by the data of the bus B 2.
Toutes les considérations précédentes relatives au modulateur 18, demeurent valables, et notamment, le choix de la valeur du paramètre m' qui impose la performance de résolution du modulateur et la programmation des entrées du BRM.All the preceding considerations relating to the
La figure 20a représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation de la mémoire numérique 17, cette mémoire comprenant les éléments suivants :
- -
un compteur 171 programmable, du type direct/inverse, comportant une entrée d'horloge CK, une entrée du sens de comptage U/D , une entrée de chargement L, des entrées de données Do à Dn-1 et des sorties des états des étages de comptage Co à Cn-1 qui fournissent, sur un bus B4 un signal numérique M (À ) qui correspond à la valeur filtrée du signal de sortie M de l'intégrateur numérique 15, - - un comparateur numérique 172 comportant : des premières entrées Ao à An-1 reliées en correspondance aux sorties Mo à Mn-1 du compteur 151 de l'intégrateur numérique 15, des secondes entrées Bo à Bn-1 reliées en correspondance aux sorties Co à Cn-1 du compteur 171 précédent et une sortie de comparaison indiquant si la grandeur du signal M (À) est supérieure à la grandeur du signal M (λ),
- - des moyens d'incrémentation/décrémentation du compteur 151, incluant: une bascule 173dutypeD dans laquelle : l'entrée D est reliée à la sortie de comparaison du comparateur 172, la sortie Q est reliée à l'entrée U/D sens de comptage du compteur 171 et une
porte 174 du type ET dont la sortie est reliée à l'entrée d'horloge CK du compteur 171.
- - a
programmable counter 171, of the direct / reverse type, comprising a clock input CK, an input of the counting direction U /D , a loading input L, data inputs Do to Dn-1 and outputs of the states of the counting stages Co to Cn-1 which supply, on a bus B 4, a digital signal M (A) which corresponds to the value filtered from the output signal M of thedigital integrator 15, - a
digital comparator 172 comprising: first inputs Ao to An-1 connected in correspondence to the outputs Mo to Mn-1 of thecounter 151 of thedigital integrator 15, second inputs Bo to Bn-1 connected in correspondence to the outputs Co to Cn-1 of the precedingcounter 171 and a comparison output indicating whether the magnitude of the signal M (λ) is greater than the magnitude of the signal M (λ), - - means for incrementing / decrementing the
counter 151, including: a flip-flop 173dutypeD in which: the input D is connected to the comparison output of thecomparator 172, the output Q is connected to the input U / D counting direction of thecounter 171 and adoor 174 of the AND type whose output is connected to the clock input CK of thecounter 171.
La vitesse de recopie de cette mémoire numérique 15 est déterminée par la fréquence FR d'un signal d'horloge HR de recopie, la recopie du signal M (λ) par cette mémoire numérique 15 est autorisée par un signal RECOP.EN au niveau haut; ce signal étant fourni par le circuit logique 23 est appliqué à une première entrée de la porte 174. La fréquence FR du signal HR d'horloge de recopie peut être égale à la fréquence de cycle F des électro- vannes ou à un multiple de cette fréquence selon la vitesse de recopie désirée, ce signal HR est appliqué à une seconde entrée de la porte 174 et à travers un inverseur 175 à l'entrée d'horloge CK de la bascule 173.The speed of copying of this
Lors'de la première mise en service du contrôleur 6, il est nécessaire d'initialiser le contenu du compteur 171 ; à cet effet, une source de tension numérique de valeur Mo est connectée aux entrées de données D. à Dn-1 de poids fort et les entrées de données Do à Di-1 de poids faible sont connectées à un niveau bas, cette source de tension numérique peut être constituée par un potentiomètre numérique alimenté par la source de tension Vcc. Le chargement de cette grandeur numérique Mo dans le compteur 171 s'effectue sous l'action d'un signal INIT.EN d'autorisation de l'initialisation appliquée à l'entrée de chargement L de ce compteur.When the
La figure 20b représente, sous la forme d'un schéma électrique, un mode de réalisation d'un circuit permettant d'élaborer le signal INIT.EN autorisant l'initialisation du compteur 171, ce circuit est essentiellement constitué par un transistor T1, du type NPN, alimenté à partir de la tension continue Vcc stabilisée, fournie par le circuit d'alimentation 27, la base de ce transistor T1 est reliée à la tension Vcc à travers un circuit retardateur incluant les résistances R3, R4 et la capacité C2. Lors de la mise sous tension de ce transistor, la tension au point de jonction de la résistance R2 et du collecteur est au niveau haut durant une fraction de seconde, du fait du réseau retardateur en série avec la base du transistor, ce qui a pour effet d'autoriser le changement de la grandeur Mo dans le compteur 171.FIG. 20b represents, in the form of an electrical diagram, an embodiment of a circuit making it possible to develop the signal INIT.EN authorizing the initialization of the
La mémoire numérique 17 est continuellement alimentée par la tension Vcc d'alimentation; après une première mise en marche du moteur, le contenu de cette mémoire sera la grandeur M (À), toutefois, en cas d'interruption accidentelle de la tension d'alimentation Vcc, la mémoire numérique pourra être initialisée à nouveau à la valeur Mo.The
La mémoire numérique telle qu'elle vient d'être décrite, a une capacité de stockage de n bits, cette capacité étant égale à celle de l'intégrateur numérique 15, cette condition n'est absolument pas nécessaire,lacapacité de stockage de cette mémoire numérique est essentiellement déterminée par le nombre de bits m' ou m" des modulateurs numériques de durée 18 et 19. Dans le but de disposer de la dynamique maximale de fonctionnement du contrôleur, le réglage initial du carburateur doit être tel que la valeur de la source numérique Mo soit égale à 2n-1, dans ce cas, les entrées de données Do à Dn-2 sont polarisées au niveau bas et l'entrée de données Dn-1 est polarisée au niveau haut.The digital memory as just described has a storage capacity of n bits, this capacity being equal to that of the
- - un circuit de butée supérieure du signal R- an upper stop circuit of signal R
- - un circuit de butée inférieur du signal R (λ),- a lower stop circuit of the signal R (λ),
- - un circuit permettant de disymétriser le gain de l'intégrateur numérique selon le signe du signal Cλ;- a circuit for disymmetrizing the gain of the digital integrator according to the sign of the signal Cλ;
- - un circuit permettant d'introduire un retard à l'appauvrissement.- a circuit for introducing a delay in depletion.
La figure 21 représente, sous la formed'un schéme synoptique, un mode de réalisation d'un circuit de butée supérieure du signal R (λ) de régulation en boucle fermée des électrovannes EV1 et EV2, ce circuit est essentiellement constitué par une bascule 28 du type D dans laquelle : le signal de sortie R ( ) du modulateur de durée 16 est appliqué à l'entrée D, le signal de sortie R (N) du modulateur de durée 19 est appliqué à l'entrée d'horloge CK et le signal de sortie ERC.D est prélevé sur la sortie Q.FIG. 21 represents, in the form of a block diagram, an embodiment of an upper stop circuit of the signal R (λ) for closed loop regulation of the solenoid valves EV1 and EV2, this circuit essentially consists of a flip-
Le signal R (λ) est échantillonné par le signal R (N). Lorsque la durée du signal R (λ) est supérieure à la durée du signal R (N), le signal de sortie FRC.D est au niveau haut ; ce signal est relié à l'entrée CLR de la bascule 153 ; il en résulte que le contenu du compteur 151 de l'intégrateur numérique 15 est décrémenté.The signal R (λ) is sampled by the signal R (N). When the duration of the signal R (λ) is greater than the duration of the signal R (N), the output signal FRC.D is at the high level; this signal is linked to the CLR input of flip-
La figure 22 représente, sous la formed'un schéma synoptique, un mode deréalisation d'un circuit 29 de butée inférieure du signal R (λ) de régulation en boucle fermée des électrovannes EV1 et EV2.FIG. 22 represents, in the form of a block diagram, a mode of realization of a
Pour certaines plages de température du moteur, notamment celle correspondant à la zone B définie au début de la description, le RCO du signal R (λ) de régulation ne doit pas être inférieur à une grandeur [ M (λ)-ΔM]/2n-1, ΔM étant une grandeur fixe prédéterminée ; pour ce faire, un additionneur 291 est prévu entre les sorties de poids fort de l'intégrateir numérique 15 et les entrées de poids fort du comparateur 172 de la mémoire numérique 17. neur 291 comporte des premières entrées Ao-Ap-1 reliées en correspondance aux bits de poids fort du bus B3 et des secondes entrées Bo-Bo-1 reliées à la sortie d'un multiplexeur 292 commandé par le signal d'horloge Hc1,les premières entrées Co-Cp-1 de ce multiplexeur sont connectées au niveau bas tandis que les secondes entrées Do-Dp-1 sont connectées à la grandeur numérique ΔM. Pendant _un court instant, correspondant à la durée du signal d'horloge Hc1,la grandeur numériqueΔM est transférée aux entrées Bo-Bp-1 de l'additionneur 291 et sommée à la grandeur M (λ). La sortie de comparaison du comparateur numérique 172 est échantillonnée par une bascule 293 du type D qui reçoit sur son entrée d'horloge CK le signal d'horloge Hc2.Ie signal de sortie INCR prélevé sur la sortie Q de la bascule 293 indique le signe de l'écart. Lorsque la valeur du RCO du signal R ou son correspondant M (À) est inférieure à la valeur [M̂ (λ)-ΔM] et que la température du moteur correspond à la zone B, le compteur 151 est forcé dans le sens direct.For certain engine temperature ranges, in particular that corresponding to zone B defined at the beginning of the description, the RCO of the regulation signal R (λ) must not be less than a quantity [M (λ) -ΔM] / 2 n -1, ΔM being a predetermined fixed quantity; to do this, an
La caractéristique (Figure 3a) signal de sortie- rapport A/C d'une sonde À est abrupte et sensiblement centrée sur le rapport stoechiométrique (λ = 1). Le rapport stoechiométrique ne correspond pas toujours au point optimal de fonctionnement en boucle fermée du contrôleur, par exemple, il est quelquefois souhaitable de décaler le point de régulation vers les mélanges carburés pauvres dans le but de réduire la consommation spécifique en carburant ou les quantités de CO et HC émises. Ce décalage peut être obtenu selon deux procédés connus : un premier procédé consistant à rendre asymétrique le gain de boucle intégrale et un second procédé consistant à retarder l'ordre à l'appauvrissement.The characteristic (Figure 3a) output signal - A / C ratio of a probe A is abrupt and substantially centered on the stoichiometric ratio (λ = 1). The stoichiometric ratio does not always correspond to the optimal point of closed loop operation of the controller, for example, it is sometimes desirable to shift the regulation point towards lean fuel mixtures in order to reduce the specific fuel consumption or the quantities of CO and HC emitted. This offset can be obtained according to two known methods: a first method consisting in making the gain of the integral loop asymmetrical and a second method consisting in delaying the order at depletion.
La figure 23 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation d'un circuit 30 permettant d'effectuer un contrôle asymétrique du gain de boucle. Ce circuit 30 peut être inséré dans le bus B2, entre le convertisseur A/N 13 et l'intégrateur numérique 15. On rappelle que le gain du contrôle intégral est proportionnel à la fréquence du signal d'horloge d'incrémen- tation du compteur 151 de l'intégrateur numérique 15 et, d'une manière pratique, en modifiant la grandeur de la donnée numérique de programmation du multiplicateur BRMFIG. 23 represents, in the form of a block diagram, an embodiment of a
Le circuit 30 comprend les éléments suivants :
- - un multiplexeur double 301 dont l'entrée de commande S est reliée à la sortie du comparateur de niveau 11 qui fournit le signal Cλ, ce multiplexeur comportant deux groupes d'entrées : un premier groupe Xo-Xi-1 et X'o-X'i-1 programmées respectivement par les valeurs numériques A et A' et un second groupe d'entrées Yo-Yi-1 et Y'o-Y'i-1 programmées respectivement par les valeurs numériques B et B', la grandeur des facteurs A-A' et B-B" étant prédéterminées ; ce multiplexeur comportant deux sorties Wo-Wi-1 et Zo-Zi-1'
- - une mémoire morte (ROM) 302 comportant un nombre j d'entrées d'adressage à la lecture Ao-Aj-1 ; les entrées Ao-Ai-1 étant reliées en correspondance aux sorties Wo-Wi-1 du multiplexeur 301, et les entrées Ai-Aj-1 étant connectées en correspondance au bus B2 qui transmet une donnée numérique représentative de la vitesse de rotation du moteur, comme indiqué précédemment,
- - un additionneur numérique 303, cet additionneur comportant des premières entrées A -A.-1 reliées en correspondance aux sorties Zo-Zi-1 du multiplexeur 301 et des secondes entrées Bo-Bi-1 reliées en correspondance aux sorties Qo-Qi-1 de la mémoire ROM précédente les sorties So-Si-1 de cet additionneur sont reliées en correspondance aux entrées Mo-Mi-1 du multiplicateur BRM 156 de l'intégrateur numérise 15.
- a
double multiplexer 301, the control input S of which is connected to the output of the level comparator 11 which supplies the signal Cλ, this multiplexer comprising two groups of inputs: a first group Xo-X i-1 and X ' o -X ' i-1 programmed respectively by the numerical values A and A' and a second group of inputs Yo-Y i-1 and Y'o-Y ' i-1 programmed respectively by the numerical values B and B', the magnitude of the factors AA 'and BB "being predetermined; this multiplexer comprising two outputs W o -W i-1 and Z o -Z i-1' - - a read only memory (ROM) 302 comprising a number j of addressing addresses for reading A o -A j-1 ; the inputs A o -A i-1 being connected in correspondence to the outputs W o -W i-1 of the
multiplexer 301, and the inputs A i -A j-1 being connected in correspondence to the bus B2 which transmits digital data representative of the engine speed, as indicated above, - a
digital adder 303, this adder comprising first inputs A -A.-1 connected in correspondence to the outputs Zo-Zi-1 of themultiplexer 301 and second inputs Bo-Bi-1 connected in correspondence to the outputs Q o -Q i -1 of the previous ROM memory the outputs S o -S i-1 of this adder are connected in correspondence to the inputs M o -M i-1 of themultiplier Integrator BRM 156 digitizes 15.
Le fonctionnement de ce circuit d'asymétrie est le suivant : la mémoire ROM 302 effectue, par programmation alternativement, sous le contrôle du signal Cλ, le produit de la vitesse de rotation N du moteur par les constantes A et A' ; l'additionneur 303 fixe l'origine des produits AN et A'N.The operation of this asymmetry circuit is as follows: the
Le circuit d'asymétrie qui vient d'être décrit permet, par le choix de la valeur de A-A' et B-B', de modifier à la demande le gain de boucle intégral, cependant, dans la pratique, une valeur unique de ces paramètres peut être déterminée, alors ce circuit d'asymétrie peut être simplifié et ne comporter que la mémoire ROM 302 adressée, d'une part, par le bus B2 et, d'autre part, par le signal Cλ.The asymmetry circuit which has just been described makes it possible, by choosing the value of AA 'and B-B', to modify the integral loop gain on demand, however, in practice, a single value of these parameters can be determined, then this asymmetry circuit can be simplified and include only the
La figure 24 représente, sous la forme d'un schéma synoptique, un mode de réalisation d'un circuit 31 permettant d'introduire un retard à l'appauvrissement. Le retard à l'appauvrissement varie linéairement dans la plage des vitesses de rotation du moteur situé entre les valeurs Ni et Ns déjà définies, de part et d'autre de cette plage des vitesses, le retard à l'appauvrissement demeure constant ; pour ce faire, le circuit 31 comprend les éléments suivants :
- - une mémoire morte (ROM) 311, cette mémoire ROM comportant des entrées d'adressage à la lecture ; les entrées Ao-Ai-1 étant reliées à une source numérique de grandeur fixe et les entrées Ai-Af-1 étant connectées en correspondance avec le bus B2 qui porte l'information numérique de vitesse de rotation N du moteur,
- - un soustracteur numérique 312, ce soustracteur comportant des premières entrées Ao-Ak-1 reliées à une source numérique de grandeur D fixe et des secondes entrées Bo-Bk-1 connectées en correspondance aux sorties Qo-Qk-1 de la mémoire ROM précédente,
- - un compteur 313 programmable du type inverse, ce compteur comportant des entrées de programmation Po-Pk-1 connectées en correspondance aux sorties So-Sk-1 du soustracteur précédent, une sortie C0 indiquant que le contenu de ce compteur a une valeur nulle, une entrée L de chargement reliée à la sortie du comparateur de niveau 11, une entrée CLR de remise à zéro, la sortie
CO et la sortie du comparateur de niveau 11 sont reliées respectivement à une première et une seconde entrées d'une porte logique 314 du type NON-OU, la sortie de cette porte étant reliée à l'entrée CLR de ce compteur 313, de plus, ce compteur comporte une entrée d'horloge CK, - - un diviseur de fréquence 315, du type programmable, ce diviseur comportant : une entrée d'horloge CK qui reçoit un signal d'horloge H et une sortie C0 reliée à l'entrée d'horloge du compteur 313, des entrées de programmation Po-Pk-1 reliées à une source numérique de grandeur P fixe, une entrée L de chargement reliée à une porte logique 316 de type NON-ET, une première entrée de cette porte étant reliée à la sortie CO et une seconde entrée étant reliée par l'intermédiaire d'un inverseur 317 à la sortie du comparateur de niveau 11.
- a read-only memory (ROM) 311, this ROM memory comprising read addressing inputs; the inputs A o -A i-1 being connected to a digital source of fixed magnitude and the inputs A i -A f-1 being connected in correspondence with the bus B2 which carries the digital information of rotation speed N of the motor,
- a
digital subtractor 312, this subtractor comprising first inputs A o -A k-1 connected to a source digital of fixed magnitude D and of the second inputs B o -B k-1 connected in correspondence to the outputs Q o -Q k-1 of the preceding ROM memory, - a counter 313 programmable of the inverse type, this counter comprising programming inputs P o -P k-1 connected in correspondence to the outputs S o -S k-1 of the preceding subtractor, an output C0 indicating that the content of this counter has a zero value, a loading input L connected to the output of the level comparator 11, a reset CLR input, the output
CO and the output of the level comparator 11 are respectively connected to a first and a second input of alogic gate 314 of the NOR type, the output of this gate being connected to the CLR input of this counter 313, moreover, this counter includes a clock input CK, - a
frequency divider 315, of the programmable type, this divider comprising: a clock input CK which receives a clock signal H and an output C0 connected to the clock input of the counter 313, programming inputs P o -P k-1 connected to a digital source of fixed magnitude P, a loading input L connected to alogic gate 316 of NAND type, a first input of this gate being connected to the CO output and a second input being connected via aninverter 317 to the output of the level comparator 11.
Le signal de sortie Cλ* est prélevé sur la sortie de la porte 314. Le fonctionnement de ce circuit 31 est le suivant : la mémoire ROM 311,ou.mémoire de programme, fournit la pente du retard à l'appauvrissement en fonction de la vitesse de rotation N du moteur, le soustracteur 312 permet d'introduire un retard initial à l'appauvrissement, le compteur 315 permet de régler le pas du retard introduit par le compteur 313.The output signal Cλ * is taken from the output of
On voit,maintenant, plus clairement, les avantages que présente un contrôleur électronique de carburation, selon l'invention, les valeurs de réglage du débit des fluides obtenues lors du fonctionnement en boucle fermée peuvent être conservées et utilisées lors du fonctionnement en boucle ouverte. Les valeurs de réglage du débit desflui- des en boucle ouverte sont déduites des valeurs en boucle fermée par un facteur multiplicatif fonction de la valeur d'un paramètre de fonctionnement du moteur. Durant les périodes d'arrêt du véhicule, la consommation électrique du contrôleur est extrêmement faible, toutefois l'alimentation électrique du contrôleur peut être interrompue à l'arrêt, le contrôleur comportant des moyens internes de réinitialisation.We now see more clearly the advantages of an electronic carburetion controller according to the invention, the values for adjusting the flow rate of the fluids obtained during closed loop operation can be kept and used during open loop operation. The values for adjusting the flow rate of open loop flows are deduced from the closed loop values by a multiplying factor depending on the value of an engine operating parameter. During periods when the vehicle is stopped, the power consumption of the controller is extremely low, however the power supply to the controller can be interrupted when stopped, the controller comprising internal reset means.
L'invention trouve son application dans les moteurs à combustion interne équipés d'un carburateur ou d'un système d'injection du carburant.The invention finds its application in internal combustion engines equipped with a carburetor or a fuel injection system.
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