FR2513318A1 - Automatic timing adjustment appts. for IC engine - uses statistical evaluation of crankshaft position measurements at max. pressure and accelerometers - Google Patents

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Abstract

The four engine is equipped with accelerometers, each delivering a signal representing the knock experienced by the cylinder head. Analysers produce characteristic pulses when the pressure in the cylinder concerned has a max. value. These are applied to circuits which relate the occurrence of each pulse to the instantaneous angular position of the crankshaft. A validation circuit associated with a clock validates each measurement within a definite range of rotation. Processing circuits establish a statistical value of crankshaft positions for which a predetermined number of signals is obtd. over a number of cycles. A resultant reference signal is used to control the ignition advance. Alternatively, flame front position may be measured instead of cylinder pressure.

Description

La présente invention concerne une méthode perfectionnée de mise en oeuvre de la technique décrite dans la demande déposée le 26 septembre 1977 sous le numéro d'enregistrement national 77 29105 et dans sa première addition déposée le 11 février 1980 sous le numéro d'enregistrement national 80 02997. The present invention relates to an improved method of implementing the technique described in the application filed on September 26, 1977 under the national registration number 77 29105 and in its first addition filed on February 11, 1980 under the national registration number 80 02997.

La demande 77 29105 et sa première addition concernent le réglage de l'avance à l'allumage d'un moteur à allumage commandé. Ce réglage est effectué pour que dans au moins un cylindre l'instant pour lequel la pression dans ce cylindre est maximale colncide avec l'instant de passage de l'arbre moteur dans une position angulaire déterminée. Application 77 29 105 and its first addition relate to the adjustment of the ignition advance of a positive-ignition engine. This adjustment is made so that in at least one cylinder the instant for which the pressure in this cylinder is maximum coincides with the instant of passage of the motor shaft in a determined angular position.

Pour repérer l'instant où la pression est maximale, on détecte les accélérations auxquelles la culasse est soumise et on délivre un premier signal représentatif de ces accélérations.To identify the instant when the pressure is maximum, the accelerations to which the cylinder head is subjected are detected and a first signal representative of these accelerations is delivered.

Selon un premier mode particulier de mise en oeuvre de la méthode, ce premier signal est intégré pour obtenir un second signal dont les valeurs nulles indiquent l'instant où la pression est maximale dans le cylindre du moteur. According to a first particular embodiment of the method, this first signal is integrated to obtain a second signal whose zero values indicate the instant when the pressure is maximum in the engine cylinder.

Selon un second mode de mise en oeuvre de la méthode, le second signal est intégré pour obtenir un troisième signal dont on repère la valeur maximale qui indique l'instant où la pression est maximale dans le cylindre du moteur. According to a second embodiment of the method, the second signal is integrated to obtain a third signal, the maximum value of which is identified, which indicates the instant when the pressure is maximum in the engine cylinder.

L'expérience a montré que, les conditions de combustion dans les cylindres étant variables, la détermination du maximum de pression dans les différents cylindres du moteur présente un certain caractère aléatoire, c'est-à-dire que cette détection n'est pas effectuée pour tous les cycles de fonctionnement du moteur. Dans ces conditions, le réglage de l'allumage pourrait ne pas être satisfaisant. Afin d'y remédier, une méthode perfectionnée de mise en oeuvre est proposée dans le cas d'un moteur ayant au moins deux cylindres. Experience has shown that, since the combustion conditions in the cylinders are variable, the determination of the maximum pressure in the different cylinders of the engine has a certain randomness, that is to say that this detection is not carried out. for all engine operating cycles. Under these conditions, the ignition setting may not be satisfactory. In order to remedy this, an improved method of implementation is proposed in the case of an engine having at least two cylinders.

Cette méthode est décrite ci-après en se référant à la figure annexée qui se rapporte, à titre d'exemple seulement, au cas d'un moteur à quatre cylindres A, B, C et D non représentés. Les circuits associés à un meme cylindre sont, sur cette figure, affectés d'un meme indice a, b, c ou d. This method is described below with reference to the appended figure which relates, by way of example only, to the case of a four-cylinder engine A, B, C and D not shown. The circuits associated with the same cylinder are, in this figure, assigned the same index a, b, c or d.

Le moteur est équipé de moyens capables de déterminer le maximum de pression dans chaque cylindre. Par exemple, mais non limitativement, la culasse est équipée de quatre détecteurs tels que des accéléromètres 64a à 64d qui délivrent chacun un signal représentatif des accélérations subies par la culasse au voisinage d'un cylindre déterminé. Le signal de chaque accéléromètre est transmis à un circuit d'analyse 65a à 65d. Des modes de réalisations de ces circuits sont indiqués en détail dans la demande 77 29105 et sa première addition. The engine is equipped with means capable of determining the maximum pressure in each cylinder. For example, but not limited to, the cylinder head is equipped with four detectors such as accelerometers 64a to 64d which each deliver a signal representative of the accelerations undergone by the cylinder head in the vicinity of a determined cylinder. The signal from each accelerometer is transmitted to an analysis circuit 65a to 65d. Embodiments of these circuits are indicated in detail in application 77 29 105 and its first addition.

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

Le signal de chaque circuit 65a à 65d est envoyé à un circuit 66a, 66b, 66c ou 66d qui repère la position angulaire de l'arbre moteur pour laquelle apparalt le si-;r ~ caractérist-que correspondant, et délivre un signal représentati.f de cette pc- ion. Le fonctionnement de chacun des circuits de repérage angulaire Ca à 66d est synchronisé par une horloge 67 qui est, par exemple, du type de celle décrite sur la figure 3 de la demande 77 29105. The signal from each circuit 65a to 65d is sent to a circuit 66a, 66b, 66c or 66d which locates the angular position of the motor shaft for which the corresponding si-; r ~ characteristic appears, and delivers a representative signal. f of this part. The operation of each of the angular location circuits Ca to 66d is synchronized by a clock 67 which is, for example, of the type described in FIG. 3 of application 77 29 105.

Un circuit 68, associé à l'horloge 67, valide le fonctionnement de chaque circuit 66a à 66d sur une rotation angulaire déterminée de l'arbre moteur correspondant pour chaque cylindre à un intervalle angulaire de rotation du vilebrequin où le circuit d'analyse concerné 65a à 65d est susceptible de délivrer son signal caractéristique. A circuit 68, associated with the clock 67, validates the operation of each circuit 66a to 66d on a determined angular rotation of the engine shaft corresponding for each cylinder to an angular interval of rotation of the crankshaft where the analysis circuit concerned 65a at 65d is likely to deliver its characteristic signal.

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

Chaque circuit de traitement est adapté, à chaque cycle de fonctionnement du cylindre correspondant, à délivrer un signal de référence après avoir successivement
a) comptabilisé le nombre de signaux caractéristiques p délivrés
par le circuit d'analyse correspondant pendant un nombre de cycles
de fonctionnement précédant la délivrance du signal de référence
au plus égal à un nombre déterminé Q,
b) établi la valeur moyenne des valeurs angulaires de la position du
vilebrequin pour lesquelles le circuit d'analyse a délivré les p
signaux, dès que le nombre p de signaux délivrés par le circuit
d'analyse atteint un nombre prédéterminé P pour un nombre de cycles
de fonctionnement inférieur à la valeur Q,
c) adopté, quand elle existe, la valeur moyenne établie par l'un des
circuits de traitement correspondant aux autres cylindres, lors
qu'au bout des Q cycles de fonctionnement le nombre p reste
inférieur à P, et
d) élaboré un signal de référence représentatif de la valeur moyenne
déterminée comme indiqué dans les étapes b ou c, ce signal de
référence étant utilisé pour commander l'avance à l'allumage comme
indiqué ci-dessous.Each processing circuit is adapted, at each operating cycle of the corresponding cylinder, to deliver a reference signal after having successively
a) counted the number of characteristic signals p delivered
by the corresponding analysis circuit for a number of cycles
of operation preceding the delivery of the reference signal
at most equal to a determined number Q,
b) established the average value of the angular values of the position of the
crankshaft for which the analysis circuit has delivered the p
signals, as soon as the number p of signals delivered by the circuit
analysis reaches a predetermined number P for a number of cycles
operating below the Q value,
c) adopted, where it exists, the average value established by one of the
processing circuits corresponding to the other cylinders, when
that after Q operating cycles the number p remains
less than P, and
d) developed a reference signal representative of the mean value
determined as indicated in steps b or c, this signal
reference being used to control the ignition advance as
indicated below.

Les valeurs de P et Q sont déterminées pour chaque type de moteur de façon à obtenir un fonctionnement satisfaisant de celui-ci. The values of P and Q are determined for each type of engine so as to obtain satisfactory operation thereof.

A titre d'exemple, pour un moteur de 78kW de puissance équipant une voiture, d'excellents résultats ont été obtenus en adoptant les valeurs suivantes
P = 8 et Q = 16
De plus, lors de ces essais, un circuit de traitement correspondant à un premier cylindre du moteur, était conçu pour adopter lorsque nécessaire, la valeur moyenne établie selon le processus de l'étape b) indiquée plus haut par le circuit de traitement correspondant au cylindre dans lequel l'allumage a eu lieu le plus récemment.For example, for a 78kW motor power fitted to a car, excellent results have been obtained by adopting the following values
P = 8 and Q = 16
In addition, during these tests, a processing circuit corresponding to a first cylinder of the engine was designed to adopt when necessary, the average value established according to the process of step b) indicated above by the processing circuit corresponding to the cylinder in which the ignition most recently took place.

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

Ce signal de commande principal transmis par un circuit sélecteur 71 dont l'utilité apparaîtra plus loin, actionne un générateur haute tension 72 qui, à travers un distributeur 73, alimente la bougie d'allumage correspondante. This main control signal transmitted by a selector circuit 71, the utility of which will appear later, actuates a high voltage generator 72 which, through a distributor 73, supplies the corresponding spark plug.

Les circuits 72 et 73 sont, par exemple, du type de ceux décrits sur la figure 1 de la demande 77 29105 et indiqués dans leur ensemble par la référence 2. The circuits 72 and 73 are, for example, of the type of those described in FIG. 1 of application 77 29 105 and indicated as a whole by the reference 2.

Ainsi, pendant le fonctionnement normal, l'avance à l'allumage est asservie au repérage du maximum de pression dans un au moins des cylindres du moteur, c'est-à-dire-que pour chaque cylindre on fixe une valeur d'avance à l'allumage telle que le maximum de pression est atteint lorsque l'arbre moteur est dans une position angulaire déterminée. Thus, during normal operation, the ignition advance is slaved to the identification of the maximum pressure in at least one of the engine cylinders, that is to say that for each cylinder a value of advance is fixed upon ignition such that the maximum pressure is reached when the drive shaft is in a determined angular position.

Toutefois, comme on l'indiquait plus haut, il peut exister des conditions de fonctionnement du moteur pour lesquelles aucun signal de commande principal n'est délivré pour les circuits 70. Cela est notamment le cas au démarrage du moteur, ou lorsque la valeur p est inférieure à P pour tous les cylindres du moteur, ou encore lorsque les détecteurs 64a et 64d ne délivrent aucun signal1 ou à la suite de la rupture des conducteurs électriques transmettant les signaux détecteurs. However, as indicated above, there may be operating conditions of the engine for which no main control signal is delivered for the circuits 70. This is notably the case when the engine is started, or when the value p is less than P for all the engine cylinders, or when the detectors 64a and 64d do not deliver any signal1 or following the rupture of the electrical conductors transmitting the detector signals.

Dans ce cas, il est prévu un circuit 75 capable de délivrer un signal de commande secondaire qui correspond à une valeur d'avance déterminée. Cette valeur peut etre constante ou variable en fonction de la valeur prise par au moins un paramètre caractérisant le fonctionnement du moteur, telle que, par exemple, la vitesse de rotation du moteur mesurée par le détecteur 76 et/ou la pression dans la pipe d'admission mesurée par un détecteur 77. In this case, a circuit 75 is provided capable of delivering a secondary control signal which corresponds to a determined advance value. This value can be constant or variable depending on the value taken by at least one parameter characterizing the operation of the engine, such as, for example, the speed of rotation of the engine measured by the detector 76 and / or the pressure in the pipe d admission measured by a detector 77.

Le circuit 75 d'élaboration du signal de commande secondaire peut etre de tout type connu et ne nécessite pas d'etre décrit en détail. The circuit 75 for developing the secondary control signal can be of any known type and does not need to be described in detail.

Un tel circuit peut être du type de celui équipant certaines voitures
RENAULT et commercialisé sous la référence RENIX S 100001-001.Such a circuit can be of the type fitted to certain cars
RENAULT and marketed under the reference RENIX S 100001-001.

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

De même, est prévu un circuit de sécurité qui élabore un signal de commande prioritaire lorsque des conditions particulières de fontionnement du moteur apparaissent et sont décelées par un détecteur approprié 78. Par exemple, mais non limitativement, le détecteur 78 délivre un signal lorsqu'apparait dans l'un des cylindres du moteur un phénomène d'auto-inflammation, ou cliquetis. Le circuit 74 élabore un signal de commande prioritaire modifiant l'avance à l'allumage, de sorte que le phénomène de cliquetis disparaisse. Ce circuit peut être de tout type connu et tel que, par exemple, mais non limitativement, celui décrit dans le brevet US NO 4 120 272. Likewise, a safety circuit is provided which generates a priority control signal when particular operating conditions of the motor appear and are detected by an appropriate detector 78. For example, but not limited to, the detector 78 delivers a signal when it appears in one of the engine cylinders a phenomenon of auto-ignition, or rattling. The circuit 74 generates a priority control signal modifying the ignition advance, so that the rattling phenomenon disappears. This circuit can be of any known type and such as, for example, but not limited to, that described in US Patent No. 4,120,272.

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

Le circuit 71 choisit à tout instant entre le signal de commande principal, le signal de commande secondaire et le signal de commande prioritaire, celui qui actionnera le générateur haute tension 72 qui, à travers le distributeur 73 alimente successivement les bougies d'allumage (non représentées) du moteur.  The circuit 71 chooses at any time between the main control signal, the secondary control signal and the priority control signal, the one which will activate the high voltage generator 72 which, through the distributor 73 successively supplies the spark plugs (not shown) of the engine.

Ce choix est effectué de la manière suivante
a) à l'apparition d'un signal de commande prioritaire, le sélecteur 71
transmet au générateur haute tension 72 le signal de commande
prioritaire,
b) en l'absence de signal de commande prioritaire,
b-l - le circuit sélecteur 71 transmet au générateur haute
tension le signal de commande principal lorsque ce signal
existe, et
b-2 - en l'absence de signal de commande principal, le circuit
sélecteur transmet au générateur haute tension le signal
de commande secondaire.This choice is made as follows
a) on the appearance of a priority command signal, the selector 71
transmits the control signal to the high voltage generator 72
priority,
b) in the absence of a priority command signal,
bl - the selector circuit 71 transmits to the high generator
voltage the main control signal when this signal
exists, and
b-2 - in the absence of a main control signal, the circuit
selector transmits signal to high voltage generator
secondary control.

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

Des modifications pourront être apportées sans pour autant sortir du cadre de la présente '-rention. En particulier, on pourra remplacer les quatre accéléromètres 64a à 64 ar un seul accéléromètre judicieusement placé sur la -ulasse du mot@@, le signal délivré par cet accéléromètre étant sélectivement rni à l'un des circuits d'analyse en fonction de la position angulaire du vilebrequin.  Modifications may be made without departing from the scope of this' -rention. In particular, the four accelerometers 64a to 64 ar may be replaced by a single accelerometer judiciously placed on the -ulass of the word @@, the signal delivered by this accelerometer being selectively supplied to one of the analysis circuits as a function of the position angle of the crankshaft.

Claims (1)

REVENDICATIONCLAIM 1. - Méthode pour le réglage de l'allumage d'un moteur à allumage commandé comportant au moins deux cylindres et mettant en oeuvre des moyens de détection du cliquetis et des moyens pour repérer, au cours de la combustion dans chaque cylindre; la position angulaire de l'arbre moteur pour laquelle la pression est maximale dans chaque cylindre, caractérisée en ce que 1. - Method for adjusting the ignition of a positive-ignition engine comprising at least two cylinders and employing knock detection means and means for identifying, during combustion in each cylinder; the angular position of the drive shaft for which the pressure is maximum in each cylinder, characterized in that a) à l'apparition du cliquetis on modifie impérativement l'avance à a) when the clicking sound appears, the advance must be changed l'allumage dans au moins le cylindre où le cliquetis a été détecté, ignition in at least the cylinder where the knock was detected, pour provoquer la disparition du cliquetis, to cause the clicking noise to disappear, b) en l'absence de cliquetis, et pour chaque cylindre séparément, on b) in the absence of rattling, and for each cylinder separately, we détecte la position de l'arbre moteur pour laquelle la pression detects the position of the motor shaft for which the pressure est maximale, puis lorsque cette détection a été réalisée un is maximum, then when this detection has been carried out a nombre déterminé de fois P pendant un nombre de cycles au plus specified number of times P for a maximum number of cycles égal à une valeur prédéterminée Q, on établit la valeur moyenne equal to a predetermined value Q, we establish the average value des valeurs angulaires de la position de l'arbre moteur pour les angular values of the position of the motor shaft for the quelles la pression est maximale dans chaque cylindre et à partir which is the maximum pressure in each cylinder and from de cette valeur moyenne on élabore une nouvelle valeur de l'avance from this average value we develop a new advance value à l'allumage pour que ladite valeur moyenne ait une valeur déter on ignition so that said average value has a deter value minée, cette nouvelle valeur de l'avance à l'allumage élaborée mined, this new value of the advanced ignition advance pour l'un des cylindres étant utilisée pour commander l'avance à for one of the cylinders being used to control the advance to l'allumage de l'autre cylindre si dans ce dernier la détection the ignition of the other cylinder if in the latter the detection de la pression maximale n'a été effective qu'un nombre de fois maximum pressure has only been effective a number of times inférieur à la valeur P pendant le nombre de cycles prédéterminé less than the P value during the predetermined number of cycles Q, et Q, and c) en l'absence de cliquetis et si dans chaque cylindre la détection c) in the absence of rattling and if in each cylinder the detection de la pression maximale n'a été effective qu'un nombre de fois maximum pressure has only been effective a number of times inférieur à P pendant Q cycles, on donne à l'avance à l'allumage less than P during Q cycles, the ignition is given in advance dans chaque cylindre une valeur prédéterminée, qui est éventuelle in each cylinder a predetermined value, which is possible ment fonction de la valeur prise par au moins un paramètre carac depending on the value taken by at least one charac parameter téristique du fonctionnement du moteur.  engine operation.
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