FR2473116A1 - Vibration reducer for vehicle engine - detects engine movement to control fuel injection to compensate ignition point changes - Google Patents

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Abstract

The vibration reducer has a sensor (5) detecting periodic changes in the position of the engine and connected via a low pass filter (6) to a controller (2,7) that corrects phase and amplitude. The low pass filter removes the fundamental vibrations. The sensor is inductive. The controller comprises a microprocessor and controls the quantity of fuel injected into the engine. Alternatively, the sensor may consist of a mechanical arrangement of levers coupled directly to the control rod of the fuel injection pump. The mechanism is adjustable. Changes in ignition point are compensated and the injection pump optimises fuel supply to speed and position change.

Description

La présente invention concerne un dispositif destiné à réduire les vibrations d'un moteur, particu lièrement d'un moteur à combustion interne et à injection, comprenant un régulateur associé avec une pompe à injection. The present invention relates to a device intended to reduce the vibrations of an engine, in particular an internal combustion and injection engine, comprising a regulator associated with an injection pump.

Il est connu dans le domaine des moteurs à combustion interne de véhicules automobiles, qu'en plus de perturbations aléatoires, il apparait périodiquement des variations répétitives de couple et de puissance dans le domaine des fréquences de 1 à 10 Hz. Une raison de ces variations périodiques de couple et de puissance est le déréglage de la combustion dans des cylindres déterminés dont il résulte un couple variable, accentué par le régulateur de la pompe à injection. Ces variations de couple et de puissance peuvent aussi être produites par des oscillations dans la boucle fermée comprenant le véhicule et son conducteur.Ces variations périodiques de couple et de puissance entralnent des oscillations d'amplitude correspondante entre le moteur et le véhicule, qui sont connues dans ce domaine sous le nom de "secousses" à vide ou "cahotes en charge partielle", et qui sont ressenties de façon désagréable par le conducteur. Ces oscillations conduisent à des variations périodiques de position du moteur par rapport au véhicule. It is known in the field of internal combustion engines of motor vehicles, that in addition to random disturbances, there appear periodically repetitive variations in torque and power in the frequency range from 1 to 10 Hz. One reason for these variations periodic torque and power is the adjustment of the combustion in specific cylinders which results in a variable torque, accentuated by the regulator of the injection pump. These variations in torque and power can also be produced by oscillations in the closed loop including the vehicle and its driver. These periodic variations in torque and power cause oscillations of corresponding amplitude between the engine and the vehicle, which are known. in this area under the name of "jerks" when empty or "bumps under partial load", and which are felt unpleasantly by the driver. These oscillations lead to periodic variations in the position of the engine relative to the vehicle.

L'invention a donc pour objet de proposer un dispositif destiné au moins à réduire ce genre d'oscillations du moteur et/ou du véhicule. The object of the invention is therefore to propose a device intended at least for reducing this kind of oscillation of the engine and / or of the vehicle.

Ce résultat est obtenu grâce à un dispositif destiné à détecter des variations périodiques de position du moteur à combustion interne à injection et à une unité de régulation destinée à la correction de phase etd'am- plitude. D'autres caractéristiques seront décrites par la suite. This result is obtained by means of a device intended to detect periodic variations in the position of the internal combustion injection engine and a regulation unit intended for phase and amplitude correction. Other characteristics will be described later.

Le dispositif selon l'invention comprend un dispositif par lequel il détecte la phase et l'amplitude des variations périodiques de position d'un moteur à com bustion interne à injection, et qui en déduit des signaux qui sont déphasés par rapport au signal détecté et dont l'amplitude est corrigée. L'amplitude dss signaux qui sont produits dépend aussi bien de l'amplitude des variations de position du moteur que de l'ordre de grandeur des signaux à corriger (signal de position de la pédale d'accélérateur, signal d'avance automatique et de commande d'injection).Ces signaux sont combinés avec un signal représentant la position de la pédale d'accélérateur pour commander le régulateur de manière à modifier l'angle d'avance et à changer l'alimentation en combustible par la pompe associée avec le régulateur, de manière à compenser l'oscillation fondamentale du moteur. The device according to the invention comprises a device by which it detects the phase and the amplitude of the periodic variations of position of an internal combustion injection engine, and which deduces therefrom signals which are out of phase with respect to the detected signal and whose amplitude is corrected. The amplitude of the signals which are produced depends both on the amplitude of the variations in the position of the engine and on the order of magnitude of the signals to be corrected (position signal of the accelerator pedal, automatic advance signal and These signals are combined with a signal representing the position of the accelerator pedal to control the governor so as to modify the advance angle and change the fuel supply by the pump associated with the regulator, so as to compensate for the fundamental oscillation of the motor.

Cela permet donc de réduire ou de compenser les oscillations du moteur ou les oscillations entre le moteur et le véhicule.This therefore makes it possible to reduce or compensate for the oscillations of the engine or the oscillations between the engine and the vehicle.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le régulateur consiste de préférence en un régulateur électronique, par exemple un microprocesseur, qui commande l'avance à l'injection en fonction de la variation de position détectée du moteur, de manière à compenser les variations du point d'allumage et que la pompe à injection du moteur fournit une alimentation optimale en fonction de la vitesse de rotation et des variations de position. According to another characteristic of the invention, the regulator preferably consists of an electronic regulator, for example a microprocessor, which controls the injection advance as a function of the detected position variation of the engine, so as to compensate for the variations from the ignition point and that the engine's injection pump provides optimum power depending on the speed of rotation and variations in position.

Le dispositif qui détecte les variations périodiques de position du moteur et le dispositif de correction de phase et d'amplitude peuvent être des dispositifs électroniques ou mécaniques. The device which detects periodic variations in the position of the motor and the phase and amplitude correction device can be electronic or mechanical devices.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Other characteristics and advantages of the invention will emerge during the description which follows.

de plusieurs exemples de réalisation et sur les dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels:
La Figure 1 est un schéma de principe d'un dispositif selon l'invention, fonctionnant électriquement,
la Figure 2 représente une variante de réalisation du dispositif selon la Figure 1,
la Figure 3 représente un dispositif selon l'invention fonctionnant mécaniquement, et
la Figure 4 est une vue suivant la flèche IV et en coupe partielle du dispositif de la Figure 3.of several exemplary embodiments and in the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which:
FIG. 1 is a block diagram of a device according to the invention, operating electrically,
FIG. 2 represents an alternative embodiment of the device according to FIG. 1,
FIG. 3 represents a device according to the invention operating mechanically, and
FIG. 4 is a view along arrow IV and in partial section of the device of FIG. 3.

La Figure 1 est donc une représentation de principe d'un dispositif destiné à réduire les oscillations d'un moteur à combustion interne. Un signal FP correspondant à la position de la pédale d'accélérateur est produit par l'intermédiaire d'une tringlerie 1 appropriée et il est converti en un signal VH représentant un angle d'avance à l'injection, à l'entrée d'un régulateur 2. Figure 1 is therefore a principle representation of a device intended to reduce the oscillations of an internal combustion engine. An FP signal corresponding to the position of the accelerator pedal is produced by means of an appropriate linkage 1 and it is converted into a VH signal representing an injection advance angle at the input of a regulator 2.

D'une manière connue, le signal.VH est appliqué au régulateur 2 qui commande une pompe à injection 3 qui fournit au moteur 4 du combustible de façon régulée. La vitesse de rotation du moteur 4 est représentée par n. Selon l'invention, un dispositif 5 est prévu pour détecter des variations périodiques de position du moteur et il délivre un signal de valeur bd représentant ces variations; ce signal est appliqué à un filtre passe-bas 6. Le filtre passe-bas 6 filtre la fréquence fondamentale et l'applique à un dispositif 7 de correction de phase et d'amplitude.In a known manner, the signal.VH is applied to the regulator 2 which controls an injection pump 3 which supplies the engine 4 with fuel in a regulated manner. The speed of rotation of the motor 4 is represented by n. According to the invention, a device 5 is provided for detecting periodic variations in the position of the motor and it delivers a value signal bd representing these variations; this signal is applied to a low-pass filter 6. The low-pass filter 6 filters the fundamental frequency and applies it to a device 7 for phase and amplitude correction.

Le dispositif 7 a pour fonction de détecter et de corriger la phase de l'oscillation périodique du moteur 4. Pour corriger complètement l'oscillation du moteur 4, il est nécessaire de produire un signal de valeur A corrigé et correspondant à l'amplitude d'oscillation, ce signal étant combiné avec le signal VH. Dans le cas optimal, le signal de correction A correspond à une valeur qui compense exactement l'oscillation du moteur 4 et qui correspond à l'amplitude d'oscillation, de sorte que le régulateur 2 est commandé de manière telle que les oscillations du moteur et/ou du véhicule sont supprimées ou au moins atténuées.The function of the device 7 is to detect and correct the phase of the periodic oscillation of the motor 4. To completely correct the oscillation of the motor 4, it is necessary to produce a signal of value A corrected and corresponding to the amplitude d oscillation, this signal being combined with the signal VH. In the optimal case, the correction signal A corresponds to a value which exactly compensates for the oscillation of the motor 4 and which corresponds to the amplitude of oscillation, so that the regulator 2 is controlled in such a way that the oscillations of the motor and / or the vehicle are deleted or at least mitigated.

La figure 2 représente une variante de réalisation du dispositif de la figure 1. Les éléments qui sont identiques à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes références. Le dispositif représenté sur la figure 2 comporte un régulateur électronique 2 qui applique à la pompe à injection 3 un signal RW représentant une valeur de régulation. Le régulateur électronique 2, par exemple un microprocesseur, reçoit à une entrée le signal tSCK représentant la variation de position du moteur 4 et, à une seconde entrée, un signal n représentant la vitesse de rotation du moteur. En outre, le régulateur 2 reçoit un signal FP représentant la position de la pédale d'accélérateur. La pompe à injection 3 est associée avec un dispositif 10 d'avance automatique qui, par exemple, est entraîné à la moitié de la vitesse de rotation du vilebrequin du moteur.D'une manière connue, le dispositif d'avance automatique assure la compensation des variations du points d'allumage, en fonction de la vitesse de rotation du moteur et reçoit en outre un signal émis par le ré gulateur 2 et dépendant de la variation de position du moteur. Le dispositif 10 d'avance automatique à l'injection sert ainsi d'organe de réglage du régulateur 2, de sorte que ce dernier commande la pompe à injection 3 en fonction de la vitesse de rotation n et de la variation de position tN du moteur 4, de la manière décrite en regard de la Figure 1, assurant ainsi la correction de phase et d'amplitude dans le régulateur 2. Contrairement au dispositif de la figure 1-, le dispositif 10 d'avance à l'injection compense également des variations de point d'allumage et ce , en tenant compte de la vitesse de rotation et des variations de position du moteur 4. Comme dans le cas de la figure 1, un filtre passe-bas 6 peut être prévu entre le moteur 4 et le régulateur 2 pour filtrer la fréquence fondamentale du moteur. 2 shows an alternative embodiment of the device of Figure 1. The elements which are identical to those of Figure 1 are designated by the same references. The device shown in FIG. 2 comprises an electronic regulator 2 which applies to the injection pump 3 a signal RW representing a regulation value. The electronic regulator 2, for example a microprocessor, receives at an input the signal tSCK representing the position variation of the motor 4 and, at a second input, a signal n representing the speed of rotation of the motor. In addition, regulator 2 receives a signal FP representing the position of the accelerator pedal. The injection pump 3 is associated with an automatic advance device 10 which, for example, is driven at half the rotational speed of the engine crankshaft. In a known manner, the automatic advance device ensures the compensation variations in the ignition points, as a function of the speed of rotation of the engine and also receives a signal emitted by the regulator 2 and dependent on the variation in the position of the engine. The automatic injection advance device 10 thus serves as a regulating member for regulator 2, so that the latter controls the injection pump 3 as a function of the rotation speed n and of the position variation tN of the engine. 4, as described with reference to FIG. 1, thus ensuring the phase and amplitude correction in the regulator 2. Unlike the device of FIG. 1-, the device 10 for injection advance also compensates for variations in the ignition point, taking into account the speed of rotation and variations in the position of the engine 4. As in the case of FIG. 1, a low-pass filter 6 can be provided between the engine 4 and the regulator 2 to filter the fundamental frequency of the motor.

Le mode de réalisation de l'invention décrit ci-dessus permet de reconnaître un couple de pointe in staxtazé au moteur 4 par sa variation de position N et as er la 4'gulation par une réduction correspondante du volume d'injection au moyen de l'unité 10 et de la pompe à injection 3. The embodiment of the invention described above makes it possible to recognize a peak torque in staxtazed at the engine 4 by its variation in position N and to achieve the regulation by a corresponding reduction in the injection volume by means of the unit 10 and the injection pump 3.

Un mode de réalisation mécanique du dispositif selon l'invention sera décrit ci-après, permettant d'assurer mécaniquement la régulation pour le retour en position du moteur. Le schéma de principe de ce mode mécanique de réalisation correspond à celui de la figure 1. A mechanical embodiment of the device according to the invention will be described below, making it possible to mechanically provide regulation for returning the motor to position. The block diagram of this mechanical embodiment corresponds to that of FIG. 1.

Selon la figure 3, les variations de position sont détectées, par exemple sur le filtre à huile d'un moteur à combustion interne, non représenté, et sont fixées par rapport au chassis, par exemple par rapport à la paroi avant qui sépare le compartiment du moteur du compartiment des passagers. Selon la figure 3, ce résultat est obtenu grâce à une biellette 12, dont la longueur est réglable, articulée sur une oreille 11 du filtre à huile, non représenté, cette biellette étant par ailleurs articulée sur un levier 13, lui-meme fixé sur un autre levier 14. According to FIG. 3, the position variations are detected, for example on the oil filter of an internal combustion engine, not shown, and are fixed relative to the chassis, for example relative to the front wall which separates the compartment of the passenger compartment engine. According to FIG. 3, this result is obtained by means of a link 12, the length of which is adjustable, articulated on an ear 11 of the oil filter, not shown, this link being moreover articulated on a lever 13, itself fixed on another lever 14.

Ce levier 14 est monté de manière à tourner avec l'arbre longitudinal 15, représenté schématiquement sur les fi gures 3 et 4, accouplé avec les tiges de régulation de la pompe à injection, et son extrémité libre 14a comporte une ouverture longitudinale 16 dans laquelle est montée une rotule 17; le manchon de commande de la tringlerie de la pédale d'accélérateur est accouplé avec cette rotule.This lever 14 is mounted so as to rotate with the longitudinal shaft 15, shown diagrammatically in FIGS. 3 and 4, coupled with the control rods of the injection pump, and its free end 14a has a longitudinal opening 16 in which a ball joint 17 is mounted; the throttle pedal linkage control sleeve is coupled with this ball joint.

Au moyen de cette tringlerie, non représentée, le conducteur peut déterminer la position du levier 14 dans la direction de l'axe de fonctionnement indiqué en traits mixtes, suivant la flèche 18. La pompe à injection délivre le combustible en conséquence au moteur, non représenté.By means of this linkage, not shown, the driver can determine the position of the lever 14 in the direction of the operating axis indicated in phantom, according to arrow 18. The injection pump delivers the fuel accordingly to the engine, not represented.

La figure 4 montre particulièrement que le levier 14 est constitué par deux bras de leviers 14a et 14b, assemblés rigidement, le bras de levier 14a étant entraîné par la tringlerie de la pédale d'accélérateur, aboutissant à la rotule 17. Ce bras de levier 14a est soudé sur une tige 19 et tourne avec le bras de levier 14b ésale- ment fixé sur la tige 19, le bras de levier 14b étant à son tour accouplé avec l'arbre longitudinal 15 de commande de régulation de la pompe à injection non représentée.Le type d'accouplement entre le bras de levier 14b et l'arbre longitudinal 15 est connu et n'a pas à être décrit davantage, n'étant pas concerné par l'invention. I1 suffit de noter qu'il existe un accouplement en rotation entre le bras de levier 14b et le bras de levier 14a d'une part et l'arbre longitudinal 1.5 d'autre part. FIG. 4 shows in particular that the lever 14 is constituted by two lever arms 14a and 14b, rigidly assembled, the lever arm 14a being driven by the linkage of the accelerator pedal, leading to the ball joint 17. This lever arm 14a is welded to a rod 19 and rotates with the lever arm 14b also fixed on the rod 19, the lever arm 14b being in turn coupled with the longitudinal shaft 15 for controlling the injection pump regulation not The type of coupling between the lever arm 14b and the longitudinal shaft 15 is known and need not be described further, not being concerned with the invention. It suffices to note that there is a coupling in rotation between the lever arm 14b and the lever arm 14a on the one hand and the longitudinal shaft 1.5 on the other hand.

Le levier 13 est fixé par serrage sur la tige 19 par un côté qui comporte une fente de serrage 20, serrée par une vis. Le levier 13 est ainsi accouplé, dans la position représentée, avec la tige 19 et aussi avec les bras de levier 14a et 14b. I1 fait un angle cl avec l'axe des bras de levier 14a et 14b. Cet angle s peut être réglé en desserrant la vis de serrage 21. I1 est également possible de régler les distances 11 et 12 entre l'axe de la tige 19 d'une part et les axes de la rotule 17 et de la rotule 22 d'autre part, au moyen de la rondelle de serrage 23 et d'une vis de blocage, non représentée, en position à l'intérieur de l'ouverture longitudinale 24. Le réglage de l'angle et des deux longueurs 1 et 12 des bras de levier 14a et 13 permet de régler les
2 rapports d'amplitude et la phase avec lesquels les oscillations du bloc-mote.ur non représenté et du filtre à huile qui lui est fixé, sont appliquées à l'arbre longitudinal 15 par l'intermédiaire de l'oreille 11 et de la biellette 12. Ce dispositif mécanique permet ainsi d'obtenir les mêmes résultats que ceux décrits en regard des figures 1 et 2 obtenus par des moyens électroniques. The lever 13 is fixed by clamping on the rod 19 by a side which has a clamping slot 20, tightened by a screw. The lever 13 is thus coupled, in the position shown, with the rod 19 and also with the lever arms 14a and 14b. I1 makes an angle cl with the axis of the lever arms 14a and 14b. This angle s can be adjusted by loosening the clamping screw 21. It is also possible to adjust the distances 11 and 12 between the axis of the rod 19 on the one hand and the axes of the ball joint 17 and of the ball joint 22 d 'other hand, by means of the clamping washer 23 and a locking screw, not shown, in position within the longitudinal opening 24. The angle adjustment and the two lengths 1 and 12 of the lever 14a and 13 adjust the
2 amplitude ratios and the phase with which the oscillations of the engine block not shown and of the oil filter attached thereto are applied to the longitudinal shaft 15 by means of the ear 11 and the connecting rod 12. This mechanical device thus makes it possible to obtain the same results as those described with reference to FIGS. 1 and 2 obtained by electronic means.

Claims (10)

XEVENDICATICASXEVENDICATICAS 1 - Dispositif de réduction des vibrations, particulièrement d'un moteur à combustion interne à injection avec un régulateur associé avec une pompe à in jection, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (5) de détection de variations périodiques de la position du moteur à combustion interne à injection, et un dispositif de régulation (2, 7) destiné à la correction de phase et d'amplitude. 1 - Device for reducing vibrations, particularly of an internal combustion injection engine with a regulator associated with an injection pump, device characterized in that it comprises a device (5) for detecting periodic variations of the position of the internal combustion injection engine, and a regulating device (2, 7) intended for the phase and amplitude correction. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, entre le dispositif (5) de détection de variations périodiques de position et le dispositif (7) de correction de phase et d'amplitude, un filtre passe-bas (6) destiné à filtrer l'oscillation de fréquence fondamentale. 2 - Device according to claim 1, characterized in that it comprises, between the device (5) for detecting periodic position variations and the device (7) for phase and amplitude correction, a low-pass filter ( 6) intended to filter the fundamental frequency oscillation. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif (5) de mesure des variations de position du moteur (4) à combustion interne et à injection, consiste en un capteur inductif. 3 - Device according to claim 1 or 2, characterized in that the device (5) for measuring variations in the position of the engine (4) internal combustion and injection, consists of an inductive sensor. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de réglage de volume d'injection entre le régulateur (2) et la pompe à injection (3). 4 - Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises an injection volume adjustment device between the regulator (2) and the injection pump (3). 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le régulateur (2) est réalisé sous la forme d'un microprocesseur. 5 - Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the regulator (2) is produced in the form of a microprocessor. 6 - Dispositif selon la revendication lou 2, caractérisé en ce que le dispositif (5) de détection des variations périodiques de position consiste en un mécanisme, avec une tringlerie (12) d'accouplement avec le moteur à combustion interne à injection, le dispositif de réglage (2, 7) étant constitué par des leviers (13, 14) accouplés avec l'arbre longitudinal (15) de commande de régulation de la pompe à injection. 6 - Device according to claim lou 2, characterized in that the device (5) for detecting periodic position variations consists of a mechanism, with a linkage (12) for coupling with the internal combustion injection engine, the device adjustment (2, 7) consisting of levers (13, 14) coupled with the longitudinal shaft (15) for controlling the injection pump. 7 - Dispositif selon la revendication 6, carac térisé en ce qu'un levier(14) parmi les leviers(13, 14) est fixé de manière à tourner avec l'arbre longitudinal (15) et un autre levier (13) est fixé sur lui avec un angle réglable(a)et avec lequel la tringlerie (12) est accouplée, cette tringlerie étant également accouplée avec le moteur à combustion interne à injection. 7 - Device according to claim 6, charac terized in that a lever (14) among the levers (13, 14) is fixed so as to rotate with the longitudinal shaft (15) and another lever (13) is fixed on it with an adjustable angle (a) and with which the linkage (12) is coupled, this linkage also being coupled with the internal combustion injection engine. 8 - Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les-longueurs utiles (11, 12)des bras des leviers(13, 14) sont réglables. 8 - Device according to claim 6 or 7, characterized in that the useful lengths (11, 12) of the arms of the levers (13, 14) are adjustable. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux leviers (13, 14) comportent des ouvertures longitudinales (16, 24) dans lesquelles sont montéesde façon réglable des rotules d'accouplement (17, 22) qui reçoivent respectivement la tringlerie (18) provenant de la pédale d'accélérateur et la tringlerie (12) d'accouplement avec le moteur. 9 - Device according to claim 8, characterized in that the two levers (13, 14) have longitudinal openings (16, 24) in which are mounted in an adjustable manner ball joints (17, 22) which respectively receive the linkage (18) coming from the accelerator pedal and the linkage (12) with the engine. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à-9, caractérisé en ce que la tringlerie (12) est articulée sur le filtre à huile du moteur à combustion interne.  10 - Device according to any one of claims 6 to-9, characterized in that the linkage (12) is articulated on the oil filter of the internal combustion engine.
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