FR2557210A1 - Procede de commande de la quantite d'air a l'admission dans un moteur a combustion interne - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE COMMANDE DE QUANTITE D'AIR A L'ADMISSION DANS UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE. LE PROCEDE CONSISTE A DETECTER LA PRESSION ATMOSPHERIQUE ENVIRONNANT LE MOTEUR, A DETERMINER 5 SI CE DERNIER SE TROUVE DANS UNE CONDITION PARTICULIERE ET A ACTIONNER 7, 7 UNE OU DEUX SOUPAPES DE COMMANDE DE DERIVATION D'AIR EN FONCTION DE LA PRESSION ATMOSPHERIQUE DETECTEE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A L'ALIMENTATION D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE FONCTIONNANT A UNE TEMPERATURE ELEVEE.
Description
1. La présente invention concerne un procédé de commande de la quantité
d'air à l'admission dans un moteur à combustion interne, et plus particulièrement, un procédé de ce genre qui permet de fournir avec précision une quantité requise d'air supplémentaire au moteur quand ce dernier fonctionne dans des conditions particulières à basse pression atmosphérique,
comme à une altitude élevée.
Un procédé de commande de quantité d'air à l'admission est généralement connu, adapté pour fournir au moteur de l'air supplémentaire dans une quantité qui est fonction de la température du moteur, par exemple de la température de son eau de refroidissement,
lorsque ce moteur fonctionne dans des conditions par-
ticulières comme au démarrage et pendant l'échauffement, afin d'assurer un démarrage stable et un échauffement
rapide de ce moteur.
Pour la mise en oeuvre de ce procédé de commande de quantité d'air, un système de commande de quantité d'air supplémentaire a été proposé par exemple par le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4.479.471 comprenant une soupape de commande de ralenti rapide disposée dans un passage d'air auxiliaire en dérivation sur le papillon, et agencée pour être ouverte et fermée par la dilatation et la contraction thermiques d'une pièce dilatable thermiquement réagissant à la température de l'eau de refroidissement du moteur de manière à régler la quantité d'air supplémentaire, et une soupape de commande à électro-aimant disposée dans un autre passage d'air auxiliaire en dérivation sur le papillon et agencée pour être ouverte avec un rapport d'ouverture qui dépend de la température
de l'eau de refroidissement du moteur.
Mais selon ce procédé déjà proposé, si le moteur fonctionne dans des conditions particulières à basse 2557z1O pression atmosphérique, comme à une altitude élevée, il peut se produire un manque d'air supplémentaire si le moteur reçoit une quantité d'air supplémentaire qui dépend uniquement de sa température et qui est réglée à une valeur qui convient pour des conditions particulières correspondantes à une pression atmosphérique de référence, par exemple la pression atmosphérique standard car le débit massique d'air à l'admission fourni au moteur par la course d'admission diminue quand la densité de l'air diminue à basse pression atmosphérique. Il en résulte qu'il est difficile d'obtenir des qualités souhaitables au démarrage du moteur et également de maintenir sa vitesse au ralenti à la valeur requise pendant qu'il tourne au ralenti et qu'il s'achauffe à la fin du démarrage, de sorte
que le fonctionnement du moteur est instable.
L'objet de l'invention est donc de proposer un procédé de commande de quantité d'air à l'admission pour un moteur à combustion interne, permettant de fournir avec précision une quantité requise d'air au
moteur lorsqu'il fonctionne dans des conditions par-
ticulières à basse pression atmosphérique, comme en altitude élevée, particulièrement au démarrage du moteur par temps froid, permettant ainsi d'obtenir un démarrage régulier et positif du moteur et d'améliorer
sa stabilité de fonctionnement dans l'échauffement.
L'invention concerne donc un procédé de commande de la quantité d'air à l'admission fournie à un moteur à combustion interne comprenant une tubulure d'admission, un papillon disposé dans la tubulure d'admission, un premier passage d'air auxiliaire en dérivation sur le papillon, une première soupape de commande disposée dans le premier passage d'air auxiliaire pour contrôler la quantité d'air supplémentaire fournie au moteur par le premir passage d'air auxiliaire au moyen d'une commande par tout ou rien de l'ouverture du premier passage d'air auxiliaire, un second passage d'air auxiliaire de dérivation sur le papillon et une seconde soupape de commande disposée dans le second passage d'air auxiliaire pour contrôler la quantité d'air supplémentaire fourni au moteur par le second passage d'air auxiliaire au moyen d'une commande par tout ou rien de l'ouverture du second passage auxiliaire. Le
procédé se caractérise en ce qu'il consiste essentiel-
lement: (1) à détecter la pression atmosphérique en-
vironnant le moteur; (2) à déterminer si le moteur fonctionne ou non dans une condition particulière; et (3) à actionner sélectivement la premiereet la seconde soupapes de commande en réponse à la valeur de la pression atmosphérique détectée en (1) de manière que la somme des ouvertures du premier et du second passages auxiliaires augmente quand la valeur détectée de la pression atmosphérique diminue s'il est déterminé
que le moteur fonctionne dans la condition particulière.
De préférence, il est déterminé que le moteur fonctionne dans la condition particulière lorsqu'il se trouve en condition de démarrage, lorsqu'une période prédéterminée ne s'est pas encore écoulée après-que le moteur est entré en condition de démarrage ou lorsque le moteur se trouve en condition d'échauffemento De préférence également, le moteur comporte un troisième passage d'air auxiliaire en dérivation sur le papillon et une troisième soupape de commande disposée dans le troisième passage d'air auxiliaire et agencée pour augmenter l'ouverture du troisième passage d'air auxiliaire avec une diminution de la température du moteur afin de contrôler la quantité d'air supplémentaire fournie au moteur par le troisième passage d'air auxiliaire à une valeur appropriée quand le moteur fonctionne en condition d'échauffement,
à une pression atmosphérique de référence prédéterminée.
L'ouverture du premier passage d'air auxiliaire établie quand la première soupape de commande est ouverte est
inférieure à l'ouverture du second passage d'air auxi-
liaire établi quand la seconde soupape de commande est ouverte. De préférence encore, la première soupape de commande fonctionne avec une période d'ouverture contr8ôlée avec un rapport d'impulsions correspondant à la différence entre la vitesse réelle du moteur et sa vitesse voulue lorsqu'il fonctionne auralenti
immédiatement après la fin de son échauffement.
De préférence, le rapport d'impulsions pour l'ouverture de la première soupape de commande a une valeur initiale établie à une valeur telle que la quantité maximale possible d'air supplémentaire soit fournie au moteur par la première soupape de commande quand la valeur détectée de la pression atmosphérique à la phase (1) est inférieure à une valeur prédéterminée et de manière telle que la valeur de la quantité d'air supplémentaire intermédiaire entre la quantité possible maximale et la quantité possible minimale soit fournie au moteur par la première soupape de commande quand la valeur détectée de la pression atmosphérique est supérieure à la valeur prédéterminée, de sorte que la commande du rapport d'impulsions de la première soupape de commande est déclenchée à la valeur initiale
du rapport d'impulsions ainsi établi.
De préférence encore, le procédé selon l'invention consiste à détecter une valeur de la température du moteur, et lorsque la valeur de la pression atmosphérique est détectée à la phase (1) et est inférieure à une valeur prédéterminée alors qu'en même temps la valeur détectée de la température du moteur est inférieure à une valeur prédéterminée, la première et la seconde soupapes de commande sont actionnées tandis que si la valeur détectée de la pression atmosphérique est inférieure à la valeur prédéterminée alors qu'en même temps la valeur détectée de la température du moteur est supérieure à la valeur prédéterminée, la première soupape de commande est rendue inopérante
tandis que la seconde soupape de commande est actionnée.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la
description qui va suivre d'un exemple de réalisation
et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma simplifié de l'ensemble de la disposition d'un dispositif de commande de quantité d'air supplémentaire pour un moteur à combustion interne auquel le procédé selon l'invention est appliqué, La figure 2 est un graphe montrant la variation de la quantité d'air supplémentaire fournie au moteur
en fonction d'une diminution de la pression atmosphé-
rique PA, La figure 3 est un schéma de la disposition interne d'une unité de commande électronique (ECU) apparaissant sur la figure 1, La figure 4 est un organigramme de la manière de commander la première et la seconde soupapes de commande au moyen de la ECU, Les Figs.5a à 5g représentent un diagramne de temps nrntrant les variations des états de fonctionnement de la première et la seconde soupapes de commande et de la soupape de commande de ralenti rapide (troisième soupape de commande) en fonction du temps, applicable quand la pression atmosphérique PA est supérieure ou égale à une valeur prédéterminée PADX3, Les Figs.6a à 6g représentent un diagramme de tenps semblable à celui de la figure 5 mais applicable lorsque la pression atmosphérique PA est inférieure à la valeur prédéterminée PADX3 et en même temps supérieure ou égale à une autre valeur prédéterminée PADX2, Les Figs. 7a à 7g représentent un diagramme de temps semblable à celui de la figure 5 mais applicable lorsque la pression atmosphérique PA est inférieure à la valeur prédéterminée PADX2 et en même temps supérieure ou égale à une valeur prédéterminée PADX1, Les Figs.8a à 8g représentent un diagramme de temps semiblable à celui de la figure 5 mais applicable lorsque la pression atmosphérique PA est inférieure à la valeur predéterminée PADX1, La figure 9 est un graphe illustrant une table de relation entre une période prédéterminée tIU appliquée à la commande en mode d'ouverture complète immédiatement après la fin du démarrage du moteur et en fonction de la température de l'eau de refroidissement du moteur TW, La figure 10 est un organigramme montrant des détails sur la manière d'assurer la commande en mode d'ouverture complète à la quatrième phase de la figure 4, La figure 11 est un organigramme montrant des détails sur la manière d'assurer la commande au ralenti rapide exécutée à la neuvième phase de la figure 4, La figure 12 est un organigramme montrant des
détails sur la manière d'assurer la commande automa-
tique de ralenti à la dixième phase de la figure 4, La figure 13 est un organigramme montrant la manière d'assurer la commande en boucle fermée du rapport d'ouverture de soupape DOUT de la première soupape de commande, exécutée à la neuvième phase de la figure 12, et La figure 14 est un graphe illustrant une table des relations entre une valeur prédéterminée DX établie comme un rapport d'ouverture de soupapes DOUT pour la première soupape de commande en mode de décélération
en fonction de la pression atmosphérique PA.
La figure 1 représente donc schématiquement un dispositif de commande de quantité d'air supplémentaire auquel s'applique le procédé selon l'invention. Sur la figure 1, la référence 1 désigne un moteur à combustion interne qui peut être d'un type à 4 cylindres et sur lequel sont branchées une tubulure d'admission 3 avec un filtre à air 2 à son extrémité ouverture et une tubulure d'échappement 4, respectivement sur le
côté d'admission et le côté d'échappement du moteur 1.
Un papillon 21 est disposé dans la tubulure d'admission 3 et un premier passage d'air auxiliaire 8 et un passage d'air de refroidissement rapide 9 débouchent à leurs extrémités ouvertes 8a et 9a dans la tubulure d'admission 3, dans des positions en aval du papillon 21, et leurs autres extrémités communiquent avec l'atmosphère. Un filtre à air 7 est monté sur l'autre extrémité du premier passage d'air auxiliaire 8. Dans le premier passage d'air auxiliaire 8 se trouve une première soupape 6 de commande de quantité d'air supplémentaire (appelée ci-après "première soupape de commande") qui contrôle la quantité d'air supplémentaire
fournie au moteur 1 par le premier passage d'air auxi-
liaire 8. Cette première soupape de commande 6 est d'un type normalement fermé et elle comporte un électro-aimant 6a et un obturateur 6b agencés pour ouvrir le premier passage d'air auxiliaire 8 quand l'électro-aimant 6a est excité. L'électro-aimant 6a est connecté électriquement à une unité de commande
électronique 5 (appelée ci-après "ECU").
Un second passage d'air auxiliaire 8' est branché en dérivation sur le premier passage d'air auxiliaire 8 dans une position en aval de la première soupape de commande 6, et dont l'extrémité débouchant dans l'atmosphère porte un filtre à air 7'. Une seconde soupape 6' de commande de quantité d'air supplémentaire (appelée ci-après "seconde soupape de commande") qui est d'un type normalement fermé comme la première soupape de commande 6, est disposée dans le second passage d'air auxiliaire 8'. La seconde soupape de commande 6' comporte un électro-aimant 6'a et un obturateur 6'b agencés pour ouvrir le second passage d'air
auxiliaire 8' quand l'électro-aimant 6'a est excité.
L'électro-aimant 6'a est connecté électriquement à la ECU 5. La surface d'ouverture de la seconde soupape de commande 6' établie quand son obturateur 6'b est réglée à une valeur (par exemple 11,5 mm2) supérieure à celle de la première soupape de commande 6 lorsque
l'obturateur 6b est ouvert (par exemple 5,7 mm2).
Le passage d'air de ralenti rapide 9 porte un filtre à air 11 à son extrémité débouchant dans l'atmosphère et une soupape de commande de ralenti rapide 10 est disposée dans ce passage 9. La soupape 10 de commande de ralenti rapide comporte par exemple un obturateur 10a disposé pour être appliqué contre son siège 10b par un ressort 10c afin de fermer le passage d'air 9, un capteur 10d agencé pour allonger ou tracter son bras 10d' en réponse à la température de l'eau de refroidissement du moteur et un levier 10e qui pivote en réponse à l'allongement et la contraction du bras 10d' du capteur 10d pour déplacer l'obturateur
a afin d'ouvrir ou fermer le passage d'air 9.
Des injecteurs de combustible 12 sont disposés de manière à faire saillie à l'intérieur de la tubulure d'admission 3 dans une position entre le moteur 1 et les extrémités ouvertes 8a et 8b du premier passage d'air auxiliaire 8 et du passage d'air de ralenti rapide
9, débouchant tous deux dans la tubulure d'admission 3.
Un capteur 16 de pression absolue dans la tubulure
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d'admission (PBA) communique par une conduite 15 avec la tubulure d'admission 3 dans une position entre le moteur 1 et l'extrémité ouverte 8A, 9a des passages d'air 8,9. Les injecteurs 12 sont reliés à une pompe à combustible, non représentée, et sont aussi connectés électriquement à ECU 5 tandis que le capteur 16 de pression absolue dans la tubulure d'admission (PBA) est connecté électriquement à la ECU 5. Un capteur 17 d'ouverture de papillon ( TH) est accouplé avec le papillon 21 pour en détecter l'ouverture tandis qu'un capteur 13 de température du moteur (TW) destiné à détecter la température d'eau de refroidissement du moteur représentant la température du moteur et un capteur 14 de position angulaire du moteur et de vitesse de rotation sont montés sur la culasse du
moteur 1 et sont connectés électriquement à la ECU 5.
Le capteur 14 de position angulaire et de vitesse de rotation est agencé pour détecter une position angulaire particulière du vilebrequin pour chacun des cylindres du moteur, en avance sur le point mort haut (TDC) d'un piston dans le cylindre correspondant d'un angle prédéterminé, et il fournit à la ECU 5 un signal de commande prédéterminé indiquant la position angulaire particulière détectée du vilebrequin du moteur (signal
appelé ci-après signal "TDC").
Sur la figure 1, la référence 18 désigne des dispositifs électriques comme des phares, des lampes de feinage et un ventilateur électrique de refroidissement de radiateur qui sont connectés électriquement à la ECU 5 par des commutateurs 19. La référence 20 désigne un capteur de pression atmosphérique (PA) qui détecte la pression atmosphérique environnant le moteur 1, la référence 22 désigne un contact d'allumage et la référence 23 un contact de démarreur. Le capteur 20 et les contacts 22, 23, fournissent respectivement à la ECU ":;ina! indiquant la pression atmosphérique
détectée, un signal indiquant la fermeture et l'ouver-
ture du contact d'allumage 22 et un signal indiquant
la fermeture et l'ouverture du contact de démarreur 23.
Le dispositif de commande de quantité d'air supplémentaire réalisé de la manière décrite ci-dessus fonctionne de la manière suivante: La soupape 10 de commande de ralenti rapide fonctionne quand la température d'eau de refroidissement du moteur est inférieure à une valeur prédéterminée (par exemple 60 C) comme au démarrage du moteur par temps froid. Plus particulièrement, le capteur 10d allonge ou contracte son bras 10d' en réponse à la température de l'eau de refroidissement du moteur. Ce
capteur 10d peut consister en tout dispositif de détec-
tion approprié comme un boitier rempli de cire dilata-
ble thermiquement. Quand la température de l'eau de refroidissement du moteur est inférieure à la valeur prédéterminée, le bras 10d' est contracté, avec le levier 10e rappelé par la force du ressort 10f dans une position telle qu'il déplace l'obturateur 10a vers la droite vue sur la figure 1 contre la force
du ressort 10c, en ouvrant ainsi le passage d'air 9.
Etant donné que le passage d'air 9 ainsi ouvert permet de fournir une quantité suffisante d'air supplémentaire au moteur par le filtre 11 et ce passage 9, la vitesse du moteur peut être maintenue à une valeur plus élevée que la vitesse de ralenti normale quand le moteur fonctionne dans des conditions de pression atmosphérique de référence, par exemple sous la pression atmosphérique standard, assurant ainsi un fonctionnement au ralenti stable et régulier du moteur même par temps froid
sans risquer qu'il ne cale.
Quand le bras 10' du capteur 10d s'allonge avec une augmentation de la température d'eau de refroidissement du moteur résultant de l'échauffement de ce dernier, il pousse le levier 10e vers le haut vu sur la figure 1 pour le faire tourner dans le sens des aiguilles d'une montre. L'obturateur 10a est ainsi déplacé vers la gauche vu sur la figure 1 plutôt que par la force du
ressort 10c. Quand la température de l'eau de refroi-
dissement du moteur dépasse une valeur prédéterminée, l'obturateur 10a s'applique sur le siège de soupape b pour fermer le passage d'air 9 ce qui interrompt la fourniture d'air supplémentaire par la soupape 10
de commande de ralenti rapide.
La première et la seconde soupapes de commande 6, 6' ont pour fonction de fournir au moteur de l'air supplémentaire quand ce dernier fonctionne dans des conditions de basse pression atmosphérique, comma à altitude élevée afin de compenser la diminution du débit massique d'air d'admission résultant de la diminution de la pression atmosphérique. Le graphe de la figure 2 représente la relation entre la pression atmosphérique et la quantité d'air à l'admission ajoutée avec une diminution de la pression atmosphérique par rapport à la pression atmosphérique de référence standard (760 mmHg), c'est-à-dire la quantité d'air supplémentaire fournie par la première et la seconde soupapes de commande 6, 6' (représenté par le pointillé sur la figure) dans le cas o la soupape 10 de commande de ralenti rapide est en fonction quand la température TW de l'eau de refroidissement du moteur adopte une
certaine valeur constante inférieure à la valeur pré-
déterminée (60 C). Dans le but de fournir au moteur une quantité d'air supplémentaire correspondant à la pression atmosphérique, l'une de la première et de la seconde soupapes de commande 6, 6' ou les deux sont
actionnés sélectivement.
La raison pour laquelle les deux soupapes de z55?210 commande 6, 6' sont utlisées est la suivante. Si une seule soupape de commande est utilisée pour commander la quantité d'air supplémentaire, elle doit avoir une grande surface d'ouverture correspondant à la somme des surfaces d'ouverture des deux soupapes de
commande 6, 6' quand leurs obturateurs sont ouverts.
En raison de cette grande surface d'ouverture dans une soupape de commande, il est difficile d'assurer une étanchéité suffisante à l'air de cette soupape, et cela impose une force de commande importante pour ouvrir l'obturateur contre la force de rappel produite par une dépressions'exerçant sur l'obturateur à l'une de ses faces d'extrémité, cette force étant grande en
correspondance avec la grande surface d'ouverture.
Par conséquent, la soupape de commande doit avoir de grandes dimensions, ce.qui entraine un prix de production plus élevé que le prix des deux soupapes de commande
dans le cadre de l'invention.
Le tableau 1 ci-après montre les différents modes de fonctionnement de la première et de la seconde soupapes de commande 6, 6':
TABLEAU I
Mode
0 I II III IV
Première soupape Commande de commande 6,rapport Fermé Ouvert Fermé Ouvert d'impulsions
(0-100%)
Seconde soupape de commande 6' Fermé Fermé Fermé Ouvert Ouvert Le mode de fonctionnement O est introduit quand le moteur fonctionne au ralenti après l'échauffement, de manière à commander sa vitesse à une vitesse de ralenti voulue en boucle fermée (appelée ci-après "commande automatique de ralenti"), la commande de rapport d'impulsions de la première soupape de commande 6 étant assurée pendant que la seconde soupape de commande 6' est maintenue inopérante, comme cela sera expliqué en détail ci-après. Dans les modes de fonctionnement I à IV, les soupapes de commande 6, 6' sont commandées par tout ou rien et quand le mode de fonctionnement passe dans l'ordre de I, II, III à IV, la somme des ouvertures du premier et du second passages d'air auxiliaire 8, 8' c'est-à-dire la quantité d'air
supplémentaire, augmente.
La ECU 5 assure la commande de la premiere et la seconde soupape de commande 6, 6' ainsi que des injecteurs de combustible 12 en synchronisme avec la réception du signal TDC et en réponse à différents signaux de paramètres de fonctionnement du moteur provenant du capteur 17 d'ouverture de papillon ( TH) du capteur 16 de pression absolue (PBA) du capteur 13 de température d'eau de refroidissement du moteur (TW), du capteur 14 de position angulaire du moteur et de vitesse de rotation et du capteur 20 de pression atmosphérique (PA) ainsi que d'un signal représentant les charges électriques sur le moteur 1 provenant des dispositifs électriques 18 et des signaux de fermeture/ ouverture du contact d'allumage 22 du contact de
démarreur 23. Plus particulièrement à l'application.
de chaque impulsion du signal TDC à la ECU 5, cette dernière détermine la condition de fonctionnement et la condition de charge du moteur 1 à partir des valeurs lues des différents signaux mentionnés ci-dessus, elle calcule une quantité voulue de combustible à fournir au moteur 1, c'est-à- dire une période voulue d'ouverture des injecteurs de combustible 12 qui convient pour les conditions déterminées du moteur, et elle délivre des signaux d'attaque correspondant à la valeur de période d'ouverture calculée aux injecteurs 12 pour les commander. La ECU 5 sélectionne également le mode de fonctionnement de la première et de la seconde soupapes de commande 6, 6' et elle calcule une valeur du rapport d'impulsions pour ouvrir la première soupape de commande 6 et elle fournit aux soupapes de commande 6, 6' des signaux d'attaque en fonction du mode de fonctionnement sélectionné et du rapport d'impulsions d'ouverture déterminé afin de commander ces
soupapes, de la manière décrite en détail par la suite.
La première et la seconde soupapes de commande 6, 6' sont excitées par les signaux d'attaque fournis par la ECU 5 pour ouvrir leurs obturateurs 6b, 6b' et par conséquent les passages d'air respectifs 8, 8' afin de fournir au moteur 1 la quantité voulue d'air
supplémentaire.
Les injecteurs de combustible 12 sont excités par des signaux d'attqque pour s'ouvrir pendant une période correspondant à la période d'ouverture calculée afin d'injecter du combustible dans la tubulure d'admission 3 et fournir ainsi un mélange air/combustible ayant le rapport air/combustible voulu, par exemple le rapport
air/combustible théorique au moteur 1.
La figure 3 montre une configuration d'un circuit dans la ECU 5 de la figure 1. Le signal TDC provenant du capteur 14 de position angulaire du moteur et de vitesse de rotation de la figure 1 est appliqué à un conformateur 501 dans lequel sa forme d'onde pulsée est mise en forme, et ce signal est appliqué à une unité centrale de traitement 503 (appelée ciaprès "CPU") ainsi qu'à un compteur 502 de valeur Me. Le compteur 502 de valeur Me compte l'intervalle
entre une impulsion précédente du signal TDCGet. -
une impulsion présente de ce même signal, provenant du capteur 14 et sa valeur de comptage Me est proportionnelle à l'inverse de la vitesse réelle Ne du moteur. Le compteur 502 de valeur Me délivre la valeur de comptage Me à la CPU 503 par une ligne
omnibus de données 510.
Les niveaux des tensions des signaux de sortie respectifs du capteur 17 d'ouverture de papillon (5TH)
du capteur 16 de pression absolue dans la tubulure d'ad-
mission (PBA) du capteur 13 de température d'eau de refroidissement du motuer (TW), du capteur 20 de pression atmosphérique (PA) sont décalés jusqu'à un niveau de tension prédéterminée par une unité de décalage de niveau 504 et ces signaux sont appliqués successivement à un convertisseur analogique-numérique 506 par l'intermédiaire d'un multiplexeur 505. Le convertisseur analogique-numérique 506 convertit successivement en des signaux numériques les signaux analogiques de sortie des différents capteurs précités et les signaux numériques résultants sont fournis à la CPU 503 par la
ligne omnibus de données 510.
Les signaux tout ou rien provenant des commuta-
teurs 19 des dispositifs électriques 18, du contact de démarreur 23, etc.. sont décalés à un niveau de tension prédéterminé par une unité 512 de décalage de niveau, puis sont convertis en des signaux numériques correspondants par un circuit d'entrée de données 513 et sont fournis à la CPU 503 par la ligne omnibus de
dpnnées 510.
La CPU 503 est également connectée, par la ligne omnibus de données 510 à une mémoire permanente (appelée ci-après "ROM") 507, à une mémoire à accès direct (appelée ci-après "RAM") 508 et à des circuits
d'attaque 509, 511 et 514. La RAM 508 mémorise momenta-
nément diverses valeurs calculées provenant de la CPU 503 tandis que la ROM 507 mémorise des programmes de
commande exécutés dans la CPU 503, etc..
La CPU 503 exécute les programmes de commande m*morisés dans la ROM 507 pour déterminer les conditions de fonctionnement, comme une condition de démarrage du moteur et sa condition de charge sur la base des divers signaux précités aux paramètres de fonctionnement du moteur, elle sélectionne le mode de fonctionnement de la première et la seconde soupapes de commande 6, 6' pour commander la quantité d'air supplémentaire, et elle calcule le rapport d'impulsions d'ouverture DOUT de la première soupape de commande 6 ainsi que la période d'ouverture desinjecteurs de combustible 12. Ensuite, la CPU 503 fournit des signaux de commande correspondant au mode de fonctionnement sélectionné et le rapport d'impulsions d'ouverture calculé DOUT aux circuits d'attaque 511, 514 par la ligne omnibus de données 510 et elle délivre également un signal de commande correspondant à la valeur de période d'ouverture calculée pour les injecteurs 12 au circuit d'attaque 509 de la ligne omnibus de données 510. Le circuit d'attaque 509 réagit au signal de commande qui lui est appliqué en fournissant des impulsions d'attaque aux injecteurs de combustibles 12 pour les exciter pendant que les circuits d'attaque 511, 514 réagissent à leurs signaux de commande pour appliquer des impulsions d'attaque à la première et à la seconde soupapes de commande 6,
6' pour les exciter par tout ou rien.
La figure 4 est un organigramme d'un programme de commande de la première et la seconde soupapes de
commande 6, 6', exécuté par la CPU 503.
Ce programme est exécuté après que le contact d'allumage 22 ait été fermé pour initialiser la ECU 5 (phase 401) et il démarre avec les phases suivant le point d'entrée A qui sont exéccutées en synchronisme avec la production du signal TDC. Le signal TDC provenant du capteur 14 de position angulaire du moteur et de vitesse de rotation de la figure 1 est appliqué à la ECU 5 à la phase 4 2 et il est ensuite déterminé si le moteur fonctionne ou non en
conditions de démarrage à la phase 403. Cette déter-
mination de la phase 403 peut être faite par exemple en déterminant si la vitesse du moteur Ne est inférieure ou non à une vitesse de démarrage NCR (par exemple 400 t/ min) et si le contact de démarreur 23 de la figure 1 est fermé ou non. Si la réponse à la question de la phase 403 est positive, c'est-à-dire si le moteur démarre, le programme passe à la phase 404 pour exécuter la commande de mode d'ouverture complète dans lequel de l'air supplémentaire est fourni au moteur I1 pour en faciliter le démarrage et permettre que sa
vitesse atteigne rapidement la vitesse de ralenti.
Pendant la commande de mode d'ouverture complète, la première et la seconde soupapes de commande 6, 6' sont actionnées sélectivement en fonction du mode de
fonctionnement choisi en réponse à la pression atmos-
phérique comme cela sera décrit en détail ci-après.
Les figures 5 à 8 sont chacune un diagramme de temps montrant les changements d'état de fonctionnement de la première et la seconde soupapes de commande 6, 6' et de la soupape 10 de commande de ralenti rapide, et la variation de vitesse de rotation du moteur par
rapport au temps après la fermeture du contact d'allu-
mage 22 Jusqu'à ce que le type de commande de quantité d'air supplémentaire passe de la commande en mode d'ouverture complète effectuée au démarrage du moteur à la commande de ralenti rapide effectuée pendant l'échauffement du moteur, puis à la commande automatique de ralenti effectuée au ralenti du moteur après la fin de l'échauffement. La figure 5 s'applique quand la pression atmosphérique PA est supérieure ou égale à une valeur prédéterminée PADX3 (par exemple 760 mmHg) la figure 6 quand la pression atmosphérique PA est inférieure a la valeur prédéterminée PADX3 et en
même temps supérieure ou égale à une valeur prédéter-
minée PADX2 (par exemple 670 mmHg), la figure 7 quand la pression atmosphérique PA est inférieure à la valeur prédéterminée PADX2 et en même temps supérieure ou égale à une valeur prédéterminée PADX1 (par exemple 610 mmHg) et la figure38 quand la pression atmosphérique
PA est inférieure à la valeur prédéterminée PADX1.
Si la réponse à la question de la phase 403 de
la figure 4 est négative, c'est-à-dire si le fonction-
nement du moteur n'est pas passé en condition de démarrage, le programme passe aux phases 405, 406 et 407 dans lesquelles il est déterminé si une période tiU s'est écoulée ou non depuis qu'il a été déterminé que le moteur n'était pas pour la première fois en condition de démarrage. C'està-dire qu'il est déterminé à la phase 407 si le moteur démarrait ou non dans la boucle immédiatement précédente, et, si la réponse est positive, la phase 406 est exécutée pour établir la période tIU à une valeur correspondant à la température d'eau de refroidissement du moteur TW comme cela sera indiqué par la suite. Si la réponse à la question de la phase 405 est négative, c'est-à-dire si la valeur de la période tIU a déjà été établie, le programme passe à la phase 407 pour déterminer si la période tIU s'est écoulée ou non depuis que le moteur est sorti de sa condition de démarrage. Si la réponse à la question de la phase 407 est négative, c'est-à-dire si la période tIU n'est pas écoulée, le programme passe à la phase 404 pour exécuter continuellement la commande
de mode d'ouverture complète (c) sur les figures 5 à 8.
S'il est déterminé que la période tIU s'est écoulée,
le programme passe à la phase 408.
La raison pour laquelle la commande de mode d'ouverture complète est exécutée continuellement pendant la période tIU même après la fin du démarrage du moteur est la suivante. Immédiatement après la fin de la condition de démarrage, une dynamo, non représentée, du moteur, est généralement actionnée pour charger la batterie d'accumuleurs dont la tension a décrû en raison du fonctionnement du démarreur afin qu'elle récupère sa tension normale. Le fonctionnement de la dynamo forme une charge sur le moteur qui entraîne une diminution de la vitesse de rotation de ce dernier,
ce qui nuit à la stabilité de fonctionnement du moteur.
Par conséquent, la fourniture d'air supplémentaire au moteur est poursuivie pendant la période tIU supposée correspondre à la période de fonctionnement de la dynamo immédiatement après la fin du démarrage, de sorte que la vitesse de ralenti est maintenue supérieure à la vitesse cible voulue utilisée pour la commande de ralenti en boucle fermée, ce qui permet d'obtenir un fonctionnement stable au ralenti du moteur. En outre, si la température du moteur est basse, la vitesse de ralenti ainsi augmentée peut entrainer une rapide augmentation de la température des parois des cylindres du moteur, ce qui assure une combustion stable
de ces cylindres. Par ailleurs, si la température de -
l'eau de refroidissement du moteur est élevée à son démarrage, des bulles peuvent se former dans les tubulures du dispositif d'alimentation du combustible,
ce qui rend instable le fonctionnement au ralenti.
Une plus grande vitesse au ralenti peut également contribuer à une rapide élimination des bulles dans le système d'alimentation en combustible, ce qui assure
une commande stable de la vitesse du moteur.
L'établissement de la période tIU à la phase 406 de la figure 4 se fait en utilisant une table des
relations entre la température TW de l'eau de refroidis-
sement du moteur et la période tIU, représentée sur la figure 9. Selon cette table, quand la température TW de l'eau de refroidissement du moteur est inférieure à une valeur prédéterminée TWIU1 (par exemple 40 C), la période tIU est établie à une valeur constante tIUO (par exemple 5 secondes). Quand la température d'eau de refroidissement du moteur augmente, la période tIU est réglée à des valeurs inférieures, pas à pas. Quand la température TW de l'eau de refroidissement du moteur est supérieure à une valeur prédéterminée TWIU3 (par exemple 80 C), la période tIU est réglée à une valeur
constante tIU3 (par exemple 4 secondes).
A la phase 408 de la figure 4, il est déterminé si la température TW de l'eau de refroidissement du moteur est supérieure ou non à une valeur prédéterminée TWAICO (par exemple 50 C). Cette valeur prédéterminée TWAICO est réglée à une valeur inférieure à la valeur au-dessus de laquelle la soupape 10 de commande du ralenti rapide est rendue inopérante (par exemple 60 C) compte tenu des variations des caractéristiques de fonctionnement entre les soupapes de commande de ralenti rapide utilisées. Par conséquent, une réponse négative à la question de la phase 408 signifie que la soupape 10 de commande de ralenti rapide est déjà opérante et par conséquent que le moteur fonctionne en conditions d'échauffement. Dans ce cas, le programme passe à la phase 409 pour assurer la commande de ralenti rapide (c) des figures 5 à 8, dans laquelle la fourniture d'air supplémentaire au moteur est exécutée afin de maintenir sa vitesse au-dessus d'une vitesse normale au ralenti,
ce qui évite que le moteur ne cale et qui assure rapi-
dement l'échauffement du moteur comme cela sera décrit
en détail.
Si le résultat de la détermination de la phase 408 donne une réponse affirmative, le programme passe à la phase 410 pour assurer la commande automatique de S7 1O ralenti. Dans cette commande automatique de ralenti, une vitesse de ralenti voulue est déterminée en fonction des charges électriques appliquées par les appareils électriques 18, etc.. et la quantité d'air supplémentaire est contrôlée en boucle fermée pour maintenir la vitesse réelle du moteur à la vitesse de ralenti voulue, ce qui améliore la stabilité de fonctionnement du moteur pendant qu'il tourne au ralenti et évite qu'il ne cale s'il subit une décélération dans son état de ralenti
comme cela sera expliqué en détail.
La figure 10 illustre un organigramme pour l'exécution de la commande de mode d'ouverture complète
à la phase 404 de la figure 4.
Il est d'abord déterminé à la phase 101 si la valeur détectée de pression atmosphérique PA est ou non supérieure ou égale à la valeur prédéterminée PADX3 (par exemple 740 mmHg). Si la réponse est positive, la première et la seconde soupapes de commande 6, 6' sont commandées dans le mode de fonctionnement II à la phase 102. Autrement dit, la première soupape de commande 6 est actionnée avec son rapport d'ouverture DOUT réglé à 100% tandis que la seconde soupape de commande 6' est rendue inopérante, (d) et (e) sur la
figure 5, comme l'indique le tableau 1.
Si la réponse à la question de la phase 101 est négative, le programme passe à la phase 103 pour
déterminer si la valeur détectée de la pression at-
mosphérique PA est ou non supérieure ou égale.à la valeur prédéterminée PADX2 (par exemple 670 mmHg). Si la détermination de la phase 103 donne une réponse positive, c'est-à-dire si la valeur PA de pression atmosphérique détectée est inférieure à la valeur prédéterminée PADX3 et en même temps supérieure ou égale à la valeur prédéterminée PADX2 (c'està-dire PADX3>PA> PADX2), la phase 104 est exécutée pour commander
les soupapes 6, 6' dans le mode de fonctionnement III.
Autrement dit, la première soupape de commande 26 est rendue inopérante tandis que la seconde soupape de commande 6' seule est actionnée (d) et (e) de la figure 6. Si la valeur de pression atmosphérique détectée PA est inférieure à la valeur prédéterminée PADX2 (c'est-à-dire PA<PADX2), le programme passe à la phase pour commander les soupapes de commande 6, 6' dans le mode de fonctionnement IV, c'est-à-dire que les deux soupapes de commande 6, 6' sont actionnées(d) et
(e) sur les figures 7 et 8.
De cette manière, le moteur 1 reçoit une quantité supplémentaire d'air qui augmente quand la pression atmosphérique PA diminue, ce qui facilite la sortie du moteur de sa condition de démarrage et maintient sa vitesse au-dessus d'une vitesse normale de ralenti
après la fin de son démarrage (g) figures 5 à 8.
La figure 11 est un organigramme d'un programme pour exécuter la commande de ralenti rapide à la
phase 409 de la figure 4.
Tout d'abord, à la phase 111, il est déterminé si la valeur détectée de la pression atmosphérique PA est ou non supérieure ou égale à la valeur prédéterminée PADX3 (740 mmHg). Si la réponse est positive, la phase 112 est exécutée pour ramener à zéro la valeur d'une variable de programme NFD qui est appliquée à la commande automatique de ralenti décrite puis les soupapes de commande 6, 6' sont commandées dans le mode de fonctionnement I (phase 113). Dans le mode I, les deux soupapes de commande 6, 6' sont rendues inopérantes (d) et (e) sur la figure 5, comme le montre I. Il en est ainsi car la soupape 10 de commande de ralenti rapide est réalisée de manière à fournir au moteur une quantité d'air supplémentaire nécessaire en condition de pression atmosphérique standard et par conséquent, il n'est pas nécessaire de lui fournir davantage d'air supplémentaire par la première et la seconde soupapes de commande 6, 6' quand la valeur de pression atmosphérique détectée PA a une valeur
voisine de la pression atmosphérique standard mais au-
dessus de la valeur prédéterminée PADX3.
Si la réponse à la question de la phase 111 est négative, la phase 114 est exécutée pour détermriner si la valeur PA de la pression atmopshérique détectée est ou non supérieure ou égale à la valeur prédéterminée PADX2 (670 mmHg). Si une réponse affirmative est obtenue à la phase 114, c'est-à-dire si la valeur PA de pression atmosphérique détectée est inférieure à la valeur prédéterminée PADX3 alors qu'en même temps elle est supérieure ou égale à la valeur prédéterminée PADX2 (c'est- à-dire PADX3 > PA > PADX2) le programme passe à la phase 115 pour établir à 1 la valeur de la variable de programme NFD et ensuite, la première et la seconde soupapes de commande 6, 6' sont commandées dans le mode de fonctionnement II (d) et (e) de la
figure 6 à la phase 116.
Si la réponse à la question de la phase 114 est négative, il est déterminé si la valeur de la pression atmosphérique détectée PA est ou non supérieure ou égale à la valeur prédéterminée PADX1 (par exemple 610 mmHq) à la phase 117. Si la réponse est positive, c'est-à-dire si la valeur PA de pression atmosphérique détectée est inférieure à la valeur prédéterminée PADX2 alors-qu'elle est en même temps supérieure ou égale à la valeur prédéterminée PADX1 (c'est-à-dire PADX2 > PA > PADX1), le programme passe à la phase 118 pour établir à 1 la valeur de la variable de programme NFD comme à la phase 115. Ensuite, la première et la seconde soupapes de commande 6 et 6' sont commandées dans le mode de fonctionnement III (d) et (e) de la figure 7
à la phase 119.
Si la détermination de la phase 117 donne une réponse négative, c'est-àdire si la valeur PA de pression atmosphérique détectée est inférieure à la valeur prédéterminée PADX1, la phase 120 est exécutée pour déterminer si la valeur détectée de la température TW d'eau de refroidissement du moteur est ou non inférieure ou égale à une valeur prédéterminée TWFD (par exemple 40 C) qui est inférieure à la valeur prédéterminée précitée TWAICO(par exemple 50 C). Si la réponse à la question de la phase 120 est positive (c'est-à-dire TW < TWFD) le programme passe à la phase 121 pour établir à 1 la valeur de la variable de programme NFD et ensuite, les soupapes de commande 6, 6' sont commandées dans le mode de fonctionnement IV (d) et (e) de la figure 8, à la phase 122. S'il est déterminé à la phase 120 que la valeur détectée TW de température d'eau de refroidissement du moteur est supérieure à la valeur prédéterminée TWFD, les phases 118 et 119 sont exécutées (les intervalles tl-t2 de d et e sur la figure 8). La raison pour laquelle le mode de fonctionnement des soupapes de commande 6, 6' passe du mode IV au mode III quand la température TW de l'eau de refroidissement du moteur dépasse la valeur prédéterminée TWFD pendant la commande de ralenti rapide en condition de pression atmosphérique au-dessous de la valeur prédéterminée PADX1 est la suivante. Quand la température TW de l'eau de refroidissement du moteur
augmente pendant la commande de ralenti rapide, l'obtu-
rateur 10a de la soupape 10 de commande de ralenti rapide se déplace vers la position fermée (f) sur la figure 8, entrainant une diminution progressive de la vitesse du moteur Ne (g) de la figure 8. Quand la température TW de l'eau de refroidissement du moteur atteint la valeur prédéterminée TWAICO, il est jugé que l'échauffement du moteur est terminé et par conséquent, la manière de commander la quantité d'air supplémentaire passe de la commande de ralenti rapide à la commande automatique de ralenti (point t2 en c sur la figure 8). En général, la vitesse Ne du moteur a diminué jusqu'à une valeur voisine de la vitesse de ralenti normale au moment du passage t2 de la commande de ralenti rapide à la commande automatique de ralenti et par conséquent, si la seconde soupape de commande 6' est rendue inopérante à l'instant du passage t2, une grande diminution peut se produire dans la vitesse du moteur Ne, de sorte que le conducteur se sent mal à l'aise. Par conséquent, la première soupape de commande 6 qui fournit une plus petite quantité d'air supplémentaire est d'abord rendue inopérante (mode de fonctionnement III) à l'instant du passage tl quand la température TW de l'eau de refroidissement du moteur atteint la valeur prédéterminée TWFD et la vitesse du moteur Ne est beaucoup supérieure à la vitesse de ralenti normale (point tl de la figure 8) de sorte qu'aucun calage du moteur ne peut se produire et ensuite, la première soupape de commande 6 est actionnée alors qu'en même temps la seconde soupape de commande 6' est rendue inopérante (mode de fonctionnement O) quand la température TW de l'eau de refroidissement du moteur atteint la valeur prédéterminée TWAICO (point t2 sur la figure 8) en évitant ainsi un changement brusque de quantité de fourniture supplémentaire, et par
conséquent, une chute brusque de la vitesse du moteur.
En outre, si la commande dans le mode IV est exécutée continuellement sans changement de mode de fonctionnement à l'instant tl, la vitesse Ne du moteur diminue le long d'une ligne de fonctionnement représentée par le pointillé (g) sur la figure 8, nécessitant une quantité supplémentaire de combustible correspondant à la région A hachurée sur la figure 8 pour augmenter la consommation en combustible du moteur et affecter de
façon nuisible les caractéristiques à l'émission.
La figure 12 est un organigramme d'un programme d'exécution de la commande automatique de ralenti à
la phase 410 de la figure 4.
Dans cette commande automatique de ralenti, les soupapes de commande 6, 6' sont commandées dans
le mode O, dans lequel le rapport d'impulsions d'ouver-
ture de la première soupape de commande 6 est commandé tandis que la seconde soupape de commande 6' est rendue
inopérante, comme cela a déjà été indiqué.
Tout d'abord, à la phase 131, il est déterminé si la valeur de comptage Me proportionnelle à l'inverse de la vitesse réelle Ne du moteur fourni par le compteur 502 de valeur Me de la figure 3 est ou non supérieure ou égale à une valeur MA correspondant à l'inverse d'une valeur prédéterminée NA (par exemple 1500 t/n ième) qui est supérieure à la vitesse de ralenti voulue. Si la réponse est négative (c'est-à-dire Me < MA), c'est-à-dire si la vitesse Ne du moteur est supérieure à la vitesse prédéterminée NA, le programme passe à la phase 132 pour établir à zéro le rapport DOUT d'impulsions d'ouverture de la première soupape de commande 6 (appelé ci-après "mode d'arrêt d'alimentation") car il n'y a aucun risque que le moteur cale, qu'il vibre, etc.., ce qui peut se produire quand la vitesse Ne
est inférieure à la vitesse prédéterminée NA.
Si la réponse à la question de la phase 131 est positive (c'est-à-dire si Me > MA), c'est à dire si la vitesse Ne du moteur est inférieure ou égale à la vitesse prédéterminée NA, la phase 133 est exécutée pour déterminer si l'ouverture &TH du papillon 21 de la figure 1 est ou non inférieur ou égal à une valeur prédéterminée IDL qui peut être considérée comme égale à la position pratiquement fermée. Si la détermination
de la phase 133 donne une réponse négative, le pro-
gramme passe à la phase 132 pour introduire le mode d'arrêt d'alimentation tandis que si une réponse affirmative est obtenue, la phase 134 est exécutée
pour établir des valeurs MH et ML correspondant respec-
tivement aux inverses d'une valeur limite supérieure NIH et une valeur limite inférieure NL de la vitesse de ralenti voulue. Les valeurs de limites supérieure et inférieure MH, ML sont réglées à des valeurs appropriées pour assurer un fonctionnement stable ralenti du
moteur en fonction des valeurs des signaux de para-
mètres de fonctionnement indiquant la température TW de l'eau de refroidissement et la condition de charge
du moteur, comme l'état de fonctionnement du condition-
neur d'air.
Il est ensuite déterminé si la commande de ralenti rapide ou la comm.ande en mode d'ouverture complète est assurée ou non dans la boucle qui précède immédiatement aux phases 135 et 135'. Si l'une des déterminations des phases 135, 135' donne une réponse affirmative, le programme passe à la phase 139 pour calculer le rapport d'ouverture DOUT de la première soupape de commande 6 en mode de boucle fermée comme cela sera décrit en détail par la suite. Par contre, si les deux déterminations des phases 135, 135' donnent des réponses négatives, la phase 136 est exécutée pour déterminer si la valeur Me proportionnelle à l'inverse de la vitesse Ne du moteur est ou non supérieure ou égale ' la valeur limite supérieure Mi- établie à la phase 134. Si la réponse à la question de la phase 136 est négative (c'est-à-dire Me < MH) c'est--dire si la vitesse Ne du moteur est supérieure à la valeur limite supérieure NH de la vitesse de ralenti voulue, il est déterminé si la commande en boucle fermée a été exécutée ou non dans la boucle immédiatement précédente à la phase 137. Si la détermination de la phase 137 donne une réponse négative, il est jugé que le moteur fonctionne dans une condition ou une commande de mode de décélération doit être effectuée et par conséquent, le programme passe à la phase 138 pour calculer le rapport d'ouverture DOUT de la première soupape de
commande 6 pour la commande en mode de décélération.
Le calcul du rapport d'ouverture DOUT en mode de décé-
lération est effectué par exemple en additionnant une
valeur DE déterminée en réponse aux états de fonction-
nement des dispositifs électriques 18, à une valeur DX prédéterminée, qui sera mentionnée par la suite, pour obtenir la somme comme valeur de rapport d'ouverture
de soupape DOUT.
La figure 14 montre un exemple d'une table de la relation entre la valeur prédéterminée DX et la pression atmosphérique PA. Comme le montre la figure, plusieurs régions, par exemple quatre, de pression atmosphérique PA sont prévues, à savoir une première région (PA<PADX1 (par exemple 670 mmHlg)), une seconde région PADX1I<PA<PADX2 (par exemple 670 mmHg), une troisième région (PADX2<PA<PADX3 (par exemple 740 mmHg)) et une quatrième région (PA<PADX3) tandis que la
valeur DX est établie à l'une de quatre valeurs cons-
tantes DX1 (par exemple 80%), DW2 (par exemple 40%), DX3 (par exemple 30%) et DX4 (par exemple 20%) qui sont appliqués respectivement à la première, la seconde, la troisième et la quatrième régions de manière que la valeur DX diminue avec une augmentation de la pression atmosphérique PA. Ces valeurs DX1, DX2,
DX3 et DX4 sont mémorisées dans la ROM 507. Par consé-
quent, quand la pression atmosphérique PA diminue comme lorsque le moteur monte à des altitudes plus élevées, la valeur DX et par conséquent le rapport d'ouverture DOUT sont établis à des valeurs plus grandes pour augmenter
la quantité d'air supplémentaire fournie au moteur.
De cette manière, si la vitesse Ne du moteur est inférieure à la valeur prédéterminée NA alors qu'en même temps, elle est supérieure à la valeur limite supérieure NH de la vitesse de ralenti voulue pendant que le moteur ralentit avec le papillon complètement fermé, le rapport d'ouverture DOUT de la première soupape de commande 6 est calculé en mode de décélération. En commandant ainsi le rapport d'ouverture de soupape en mode de decélération, une chute brutale de la vitesse du
moteur peut être évitée même dans le cas d'un déga-
gement de l'embrayage à la décélération du moteur, ce qui évite que ce dernier cale en raison d'un retard dans la fourniture d'air supplémentaire pendant la commande de mode en boucle fermée qui est ensuite déclenchée quand la vitesse Ne du moteur devient inférieure à la
valeur limite supérieure NH.
Si la détermination à la phase 136 de la figure 12 donne une réponse affirmative (c'est-à-dire Me > MH)
c'est à dire si la vitesse Ne du moteur devient infé-
rieure à la valeur limite supérieure NH de vitesse de ralenti voulue, le programme passe à la phase 139 pour calculer le rapport d'ouverture DOUT en commande de mode en boucle fermée. Cette phase 139 est également exécutée lorsque la détermination de la phase 137 donne une réponse affirmative. Autrement dit, si la commande en mode de boucle fermée a été assurée dans la boucle qui précédait immédiatement, ou autrement dit lorsque la vitesse du moteur Ne décroît au-dessous de la valeur limite supérieure NE de la vitesse de ralenti voulue, la quantité d'air supplémentaire est contrôlée continuellement en boucle fermée êmme si la vitesse Ne du moteur dépasse la valeur limite supérieure NH dans la 3O
mesure o le papillon 21 reste complètement fermé.
La CPU 503 fournit au circuit d'attaque 511 de la figure 3 un signal de commande correspondant au rapport d'ouverture de soupape DOUT déterminé à la phase 132, 138 ou 139 pour ouvrir la première soupape de commande 6 pendant une période correspondant au
rapport d'impulsions DOUT (phase 140).
La figure 13 est un organigramme d'une manière de calculer le rapport d'ouverture DOUT de la première soupape de commande 6 en boucle fermée, ce calcul étant exécuté à la phase 139 de la figure 12. Le rapport d'ouverture DOUT de la première soupape de commande 6 est calculé comme la somme des valeurs d'un terme de mode de boucle fermée DPIn et du terme de charge électrique DE comme cela sera décrit en détail. La valeur DPIn du terme de mode de boucle fermée est obtenue comme lasomme d'une valeur du terme de mode
de boucle fermée DPIn-1 déterminée dans la boucle immé-
diatement précédente, une valeur d'un terme de commande d'intégration KIAM et une valeur d'un terme de commande
proportionnelle KPAtAM.
Tout d'abord, à la phase 141, il est déterminé si la commande en boucle fermée a été effectuée dans la boucle immédiatement précédente. Si la réponse est négative, le programme passe à la phase 142 dans laquelle il est déterminé si la commande de mode d'ouverture complète a été exécutée ou non dans la boucle immédiatement précédente. Si la commande en mode d'ouverture complète a été effectuée dans la boucle immédiatement précédente, cela veut dire que le terme de mode de boucle fermée DPIn n'a pas été calculé dans la même boucle. Dans ce cas, la valeur de la variable de programme NFD est ramenée à zéro à la phase 143 et ensuite, la valeur du terme de mode
de boucle fermée DPIn-1 est établie à 100% (phase 144).
Si la réponse à la question de la phase 142 est négative, la phase 145 est exécutée pour déterminer si la valeur de la variable de programme NFD quia été établie pendant la commande de ralenti rapide (figure 11) est égale ou non à 1. Une détermination affirmative à la phase 145 signifie que l'une au moins de la première et la seconde soupapes de commande 6, 6' a fonctionné pendant la commande de ralenti rapide et dans ce cas, les phases 143 et 144 sont exécutées pour établir la
valeur du terme de mode de boucle fermée DPIn-1 à 100%.
Par contre, si la réponse à la question de la phase 145 est négative, c'est-à-dire si la commande automatique de ralenti est déclenchée après l'exécution de la commande de ralenti rapide dans des conditions de pression atmosphérique au-dessus de la valeur pr= déterminée PADX3 (740 rmHg) ou si la commande de mode de boucle fermée est exécutée à la phase 139 de la figure 12 après la commande en mode de décélération à la phase 138, la valeur du terme de mode de boucle fermée DPIn-1 est établie à la valeur prédéterminée
DX à la phase 146.
* Si la détermination à la phase 141 donne une réponse affirmative, c'est-àdire si la commande de mode de boucle fermée a été effectuée dans la boucle immédiatement procêdEnte comme dans la boucle présente, le programme passa à la phase 147 pour utiliser comme valeur du terme de mode de boucle fermée DPIn-1, une valeur de ce terme qui a ét6 établie dans la boucle précédenteo Ensuite, le programme passe à la phase 148 dans laquelle des valeurs du terme de commande d'intégration KIAL M et du terme de commande proportionnelle KPA AM sont additionnées à la valeur du terme DPIn-1 en mode de boucle fermée établi à la phase 144, 146 ou 147 et la somme résultante est utilisée comme valeur DPIn de
termes en mode de réaction applicables à la boucle présente.
La valeur du terme de commande d'intégration KI M est calculée comme une valeur de produit obtenue en multipliant la valeur de la quantité dontla vitesse réelle Ne du moteur s'écarte de la plage de vitesses définie par les valeurs NH, NL de limite supérieure et de limite inférieure de la vitesse de ralenti voulue, c'est-à-dire une valeur A Mn proportionnelle à l'inverse de la différence entre la vitesse réelle Ne du moteur et la valeur NH, NL de limite supérieure ou de limite inférieure, par une valeur constante KI. La valeur KPAeM du terme de commande proportionnelle est une valeur de produit obtenue en multipliant une valeur de différence AAM entre la valeur A Mn déterminée dans la boucle présente et une valeur A Mn-1 déterminée dans la boucle immédiatement précédente, par une valeur constante KP. Si la vitesse réelle Ne du moteur se situe dans la plage définie par les valeurs NH, NL de limite supérieure et de limite inférieure de la vitesse de ralenti voulue, les valeurs du terme de commande d'intégration KI AMn et du terme de commande
proportionnelle KPAbM sont toutes deux mises à zéro.
Autrement dit, dans ce cas, la valeur du terme DPIn en mode de boucle fermée applicable dans la boucle présente est placée à la même valeur que celle appliquée
dans la boucle immédiatement précédente.
Une valeur du terme de charge électrique DE est additionnée à la valeur du terme de mode de boucle fermée DPIn ainsi déterminée et la valeur de la somme résultante est utilisée comme rapport d'ouverture DOUT de la première soupape de commande 6 applicable dans la boucle présente, à la phase 149. La valeur du terme DE de charge électrique est établie à une valeur correspondant à la valeur de la charge du moteur appliquée par les dispositifs électriques 18. Même si le rapport d'ouverture DOUT calculé à la phase 149 adopte une valeur dépassant 100%, le rapport DOUT
réellement appliqué est établi à 100%.
Comme cela a été indiqué ci-dessus, quand la commande automatique de ralenti est assurée imm6-
diatement après la fin de la commande de mode d'ouver-
ture complète ou immédiatement après la fin de la commande de ralenti rapide dans des conditions de basse pression atmosphérique, le rapport d'ouverture DOUT est établi à 100% au moment du déclenchement de la commande automatique de ralenti et il est ensuite réduit, assurant ainsi un passage régulier de la
vitesse Ne du moteur à la vitesse de ralenti voulue.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation décrit et illustré à titre d'exemple nullement limitatif
sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (14)
1. Procédé de commande de la quantité d'air à l'admission fournie à un moteur à combustion interne (1) comprenant une tubulure d'admission (3), un papillon (21) disposé dans ladite tubulure d'admission, un premier passage d'air auxiliaire (8) en dérivation sur ledit papillon, une première soupape de commande (6) posée dans ledit premier passage d'air auxiliaire pour commander la quantité d'air supplémentaire fournie au moteur par ledit premier passage d'air auxiliaire
par une commande par tout ou rien de la surface d'ouver-
ture dudit premier passage d'air auxiliaire, un second passage d'air auxiliaire (8') en dérivation sur ledit
papillon et uneseconde soupape de commande (6') dis-
posée dans ledit second passage d'air auxiliaire pour commander la quantité d'air supplémentaire fournie au moteur par ledit second passage d'air auxiliaire, par une commande par tout ou rien de la surface d'ouverture
dudit second passage d'air auxiliaire, procédé carac-
térisé en ce qu'il comporte essentiellement une première phase de détection (20) de la pression atmosphérique environnant ledit moteur, une seconde phase pour déterminer (5) si ledit moteur fonctionne ou non dans une condition de fonctionnement particulière et une troisième phase d'actionnement sélectif (7, 7') de ladite première et ladite seconde soupapes de commande en réponse à la valeur de la pression atmosphérique détectée à ladite première phase de détection, de manière que la somme des surfaces d'ouverture dudit premier et dudit second passages d'air auxiliaires augmente quand la valeur détectée de la pression atmosphérique diminue lorsqu'il est déterminé que le
moteur fonctionne dans ladite condition de fonction-
nement particulière.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'ouverture dudit premier passage d'air auxiliaire (8) quand ladite première soupape de commande (6) est ouverte) est inférieure à la surface d'ouverture dudit second passage d'air auxiliaire (8') lorsque ladite seconde soupape de commande (6') est ouverte.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lorsque la valeur de la pression atmosphérique est détectée à ladite première phase de détection diminue, ladite première et ladite seconde soupapes de commande sont actionnées sélectivement de manière que ladite première soupape de commande soit actionnée et ladite seconde soupape de commande soit rendue inopérante, puis que ladite première soupape de commande soit rendue inopérante et que la seconde soupape de commande soit actionnée, et que ladite première et ladite seconde soupapes de commande soient actionnées dans l'ordre indiqué.
4. Procédé selon l'une quelconque des reven-
dications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est déterminé que ledit moteur fonctionne dans ladite condition de fonctionnement particulière lorsqu'il se trouve en
condition de démarrage.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 3, caractérisé en ce qu'il est déterminé que ledit moteur fonctionne dans ladite condition de fonctionnement particulière lorsqu'une période prédéterminée ne s'est pas encore écoulée après que le moteur est sorti d'une
condition de démarrage.
6. Procédé selon la revendication 5î caractérisé en ce que ladite période prédéterminée est une fonction
de la température dudit moteur.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est déterminé que ledit moteur fonctionne dans ladite condition particulière lorsque ledit moteur
est en condition d'échauffement.
2557Z10
8. Procédé selon la revendication 7, carac-
térisé en ce qu'il comporte en outre une phase de détection (13) de la température dudit moteur, et dans lequel ladite première et ladite seconde soupapes de commande sont actionnées sélectivement en réponse à la température dudit moteur de manière que la somme des surfaces d'ouverture dudit premier et dudit second passages d'air auxiliaire diminue quand la valeur détectée de la température dudit moteur
augmente, tant que la valeur de la pression atmos-
phérique détectée à ladite première phase de détection
reste constante.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ledit moteur comporte un troisième passage d'air auxiliaire (9) en dérivation sur ledit papillon et une troisième soupape de commande (10) disposée dans ledit troisième passage d'air auxiliaire et agencée pour augmenter la surface d'ouverture dudit troisième passage d'air auxiliaire avec une diminution de la température dudit moteur afin de commander la quantité d'air supplémentaire fournie
audit moteur par ledit troisième passage d'air auxi-
liaire à une valeur appropriée quand ledit moteur fonctionne en condition d'échauffement à une pression atmosphérique de référence prédéterminée, la surface d'ouverture dudit premier passage d'air auxiliaire quand ladite première soupape de commande est ouverte étant inférieure à la surface d'ouverture dudit second passage d'air auxiliaire lorsque ladite seconde soupape
de commande est ouverte.
10. Procédé selon la revendication 9, carac-
térisé en ce que la première soupape de commande (6) a une période d'ouverture commandée avec un rapport d'impulsions correspondant à la différence entre la vitesse réelle du moteur et sa vitesse voulue quand ledit moteur fonctionne en condition de ralenti
immédiatement après la fin de son échauffement.
11. Procédé selon la revendication 10, carac-
térisé en ce qu'il comporte également une phase de détection (13) de la température dudit moteur, et dans lequel la commande dudit rapport d'impulsions de ladite première soupape de commande est déclenchée quand la valeur détectée de la température dudit moteur
augmente au-delà d'une valeur prddéterminée.
12. Procédé selon la revendication 11, carac-
térisé en ce que le rapport d'impulsions pour l'ouverture de ladite première soupape de commande a une valeur initiale réglée à une valeur telle que la quantité maximale possible d'air supplémentaire soit fournie audit moteur par ladite première soupape de commande quand la valeur de la pression atmosphérique, détectée à ladite première phase de détection est inférieure à une valeur prédéterminée, et réglée à une valeur telle qu'une quantité d'air supplémentaire intermédiaire entre la quantité maximale possible et la quantité minimale possible soit fournie audit moteur par ladite première soupape de commande quand la valeur détectée de la pression atmosphérique est supérieure à ladite valeur prédéterminée de manière que la commande dudit rapport d'impulsions de ladite première soupape de commande soit déclenchée avec la valeur
initiale du rapport d'impulsions ainsi établie.
13. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte également une phase de détection (13) de la température dudit moteur, et dans lequel, lorsque la valeur de la pression atmosphérique détectée à ladite première phase de détection est inférieure à une valeur prédéterminée et qu'en même temps la valeur détectée de la température dudit moteur est inférieure à une valeur prédéterminée, ladite première et ladite seconde soupapes de commande sont toutes deux actionnées, tandis que si la valeur détectée de la pression atmosphérique est inférieure à ladite valeur prédéterminée alors qu'en même temps la valeur détectée de la température dudit moteur est supérieure à ladite valeur prédéterminée, la première soupape de commande est rendue inopérante tandis que
la seconde soupape de commande est actionnée.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite valeur prédéterminée de la température dudit moteur est réglée à une valeur inférieure à une valeur établie au-dessus de laquelle ladite troisième
soupape de commande est complètement fermée.
Applications Claiming Priority (1)
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| JP58243490A JPS60135639A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 内燃エンジンの吸入空気量制御方法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JPS60135639A (fr) |
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- 1984-12-21 GB GB08432342A patent/GB2152242B/en not_active Expired
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