FR2574123A1

FR2574123A1 - Appareil de controle du rapport air/carburant dans un moteur a combustion interne

Info

Publication number: FR2574123A1
Application number: FR8517738A
Authority: FR
Inventors: Fujiyuki Suzuki; Akira Osada
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1986-06-06
Anticipated expiration: 2005-11-29
Also published as: FR2574123B1; US4872117A; DE3542310A1; GB8529086D0; GB2167883A; IT8523024A0; IT1186118B

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DE CONTROLE DU RAPPORT AIRCARBURANT DANS UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE COMPRENANT: UN DETECTEUR 6 POUR DETECTER UNE CONCENTRATION D'UN GAZ D'ECHAPPEMENT, UN SECOND DETECTEUR 18 POUR DETECTER UN ETAT TRANSITOIRE DANS LEQUEL LE MOTEUR QUITTE UN ETAT DE RALENTI, UNE UNITE DE COMMANDE ELECTRONIQUE 2 COMPRENANT UN MOYEN DE TRAITEMENT DE SIGNAL POUR RECEVOIR DES SIGNAUX DE SORTIE EN PROVENANCE DES PREMIER ET SECOND DETECTEURS, UNE VALEUR LIMITE SUPERIEURE ETANT ETABLIE POUR LE SIGNAL DE COMMANDE, UN CARBURATEUR COMMANDE ELECTRONIQUEMENT 4, ET UNE VALVE DE COMMANDE 14. DANS LE CAS OU LE SIGNAL DE COMMANDE A DEPASSE LA VALEUR LIMITE SUPERIEURE ETABLIE, PENDANT L'ETAT DE FONCTIONNEMENT TRANSITOIRE, LE MOYEN DE TRAITEMENT DE SIGNAL FOURNIT LE SIGNAL DE COMMANDE A LA VALVE DE COMMANDE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN CIRCUIT DE COMMANDE 10 D'UNE FACON QUI AMENE LE RAPPORT AIRCARBURANT RICHE A ETRE RAPIDEMENT CHANGE EN UN RAPPORT AIRCARBURANT PAUVRE CONVENABLE. APPLICATION: REDUCTION DE CO DANS LES GAZ D'ECHAPPEMENT.

Description

La présente invention concerne un appareil de contrôle du rapport

air/carburant dans un moteur à combustion interne et, plus particulièrement, un appareil de ce type qui peut réduire la

quantité de composants nocifs d'échappement dans l'état de fonc-

tionnement transitoire du moteur quand celui-ci quitte l'état de fonctionnement au ralenti, et l'invention concerne également un appareil pour contrôler le rapport air/carburant d'un moteur à combustion interne qui peut nettoyer les gaz d'échappement dans un état de fonctionnement transitoire dans lequel le moteur quitte l'état de fonctionnement au ralenti pour un état de fonctionnement partiel. Dans des moteurs 3 combustion interne pour véhicules a moteur, il existe de grandes variations-en ce qui concerne la vitesse de fonctionnement du véhicule, en particulier la vitesse de rotation du moteur et la charge, et de très bonnes performances sont requises, par exemple une faible consommation en carburant, la production d'une quantité minimale de gaz d'échappement nocifs et analogue, dans divers types de conditions de fonctionnement en combinaison avec ces deux facteurs de variation. Dans ce but, le

rapport air/carburant doit être convenablement contrôlé en rela-

tion avec les divers types de conditions de fonctionnement du moteur.

A titre de procédé pour contrôler convenablement le rap-

port air/carburant, on a utilisé un appareil de contrôle du rap-

port air/carburant du type a réaction dans lequel un détecteur de gaz d'échappement est prévu pour détecter la concentration d'un composant spécifique dans les gaz d'échappement, par exemple un détecteur d'oxygène pour détecter la concentration en oxygène, et une valve de commande est prévue pour commander la quantité d'alimentation en air d'appoint et est mise en oeuvre en réponse à un signal de sortie en provenance du détecteur d'oxygène pour ajuster ainsi le rapport air/carburant. De cette façon le rapport air/carburant est convenablement commandé de façon à obtenir toujours les meilleures conditions de combustion en accord avec

les divers types d'états de fonctionnement.

Toutefois, avec cet appareil de commande, dans l'état de

fonctionnement transitoire dans lequel la condition de fonction-

nement du moteur quitte l'état de fonctionnement au ralenti pour un état de fonctionnement partiel ou en accélération, ou vers un état de fonctionnement à haute altitude, alors, comme cela est

représenté en figures 1 et 2, la valeur de correction de fonc-

tionnement H du rapport air/carburant requise dans des états de fonctionnement à haute altitude est plus grande que la valeur de correction de fonctionnement h nécessaire pour des conditions de fonctionnement normales à une altitude basse courante, en raison de la diminution de la concentration de l'air et analogue. Ceci amène la commande du rapport air/carburant par un signal de correction à être retardée après une augmentation de vitesse du moteur, de sorte qu'il se présente l'inconvénient que le rapport air/carburant est enrichi et que la quantité de CO, à titre de composant d'échappement nocif, est augmentée, par exemple d'une

quantité indiquée par la région hachurée de la figure 4D.

D'autre part, dans des dispositifs de commande de rap-

port air/carburant classiques pour des moteurs à combustion interne, un signal de sortie en provenance d'un détecteur d'échappement, par exemple un détecteur d'oxygène, est envoyé à une unité de commande électronique (ECU), et la valve prévue dans le carburateur est commandée par cet ECU en réaction, commandant

ainsi le rapport air/carburant.

Toutefois, dans de tels dispositifs de commande classi-

ques, tels que mentionnés ci-dessus, la dimension de l'opération de correction dans l'état de fonctionnement du moteur à haute

altitude devient plus grande que celle dans l'état de fonction-

nement normal à une altitude basse classique dans l'état de fonc-

tionnement transitoire dans lequel l'état de fonctionnement du

moteur passe de l'état de ralenti à l'état de fonctionnement par-

tiel comme cela est représenté en figures 1 et 2.

En conséquence, la correction du rapport air/carburant

est retardée, provoquant l'inconvénient que la quantité de CO pro-

duite en tant que gaz d'échappement nocif est accrue par suite du rapport air/carburant enrichi, comme cela est indiqué par la

région hachurée de la figure 6D.

Un premier objet de la présente invention est de prévoir un appareil de contrôle du rapport air/carburant pour un moteur à combustion interne qui puisse réduire les composants d'échappement nocifs à l'état de fonctionnement transitoire du moteur dans lequel celui-ci quitte l'état de fonctionnement au ralenti et qui

puisse aider à purifier les gaz d'échappement.

Un second objet de la présente invention est de prévoir un appareil de contrôle du rapport air/carburant pour un moteur à combustion intenrne dans lequel la constante de commande de la valeur de correction du rapport air/carburant est choisie pour être grande seulement pendant une durée prédéterminée dans l'état de fonctionnement transitoire dans lequel le moteur quitte l'état

de fonctionnement au ralenti vers un état de fonctionnement par-

tiel, appauvrissant ainsi rapidement le rapport air/carburant riche et permettant aux gaz d'échappement nocifs tels que CO ou

analogue d'être réduits.

Le premier objet est atteint en prévoyant un appareil de contrôle du rapport air/carburant pour un moteur à combustion interne qui comprend: un détecteur d'échappement pour détecter la concentration d'un gaz d'échappement; un commutateur de ralenti pour détecter l'état de fonctionnement transitoire o le moteur quitte l'état de ralenti; une unité de commande électronique qui comprend un microprocesseur pour recevoir les signaux de sortie en provenance du détecteur d'échappement et du commutateur de ralenti et produit alors un signal de commande, une valeur limite supérieure souhaitée étant établie pour le signal de commande; et un carburateur commandé électroniquement comprenant une valve de commande qui commande le rapport air/carburant du moteur en réponse au signal de commande en provenance de l'unité de commande électronique. Cet appareil de contrôle est caractérisé en ce que, quand le signal de commande dépasse la valeur limite supérieure

établie dans l'état de fonctionnement transitoire, le micropro-

cesseur fournit le signal de commande à la valve de commande d'une façon qui amène le rapport air/carburant riche à être rapidement changé en un rapport air/carburant convenable. Ainsi, un composant de gaz d'échappement nocif tel que CO ou analogue peut être réduite. Le second objet est atteint en prévoyant un appareil de contrOle du rapport air/carburant du type mentionné ci-dessus qui est caractérisé par une constante de commande de la valeur de correction du rapport air/carburant établie à une valeur élevée

seulement pendant une durée prédéterminée dans l'état de fonction-

nement transitoire oO le moteur quitte l'état de ralenti vers l'état de fonctionnement partiel, corrigeant et commandant ainsi le rapport air/carburant par réaction. Ainsi, la quantité de gaz

d'échappement nocif tel que CO ou analogue peut etre réduite.

Selon un aspect de l'invention, le détecteur

d'échappement est un détecteur d'oxygène pour- détecter la con-

centration d'oxygène dans le gaz d'échappement.

Selon un autre aspect de l'invention, l'unité de com-

mande électronique comprend un temporisateur et, quand la durée du temporisateur est plus longue qu'une durée prédéterminée, la valve de commande fonctionne sur la base d'une constante decommande normale (R1) de la valeur de correction du rapport air/carburant, tandis que, quand la durée du temporisateur est inférieure ou égale à la durée prédéterminée, la valve de commande fonctionne sur la base d'une constante de commande spéciale (R2) plus grande que la constante de commande normale (R1) pendant une durée prédéterminée. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail

dans la description suivante faite en relation avec les dessins

joints parmi lesquels: la figure 1 est un graphique représentant le changement du signal de correction du rapport air/carburant dans un état de fonctionnement du moteur à une altitude basse courante; la figure 2 est un graphique représentant la variation du signal de correction du rapport air/carburant dans un état de fonctionnement du moteur à haute altitude;

2574 1 23

la figure 3 est un schema sous forme de blocs d'un appareil de contrôle du rapport air/carburant suivant un mode de réalisation de la présente invention;

les figures 4A à 4D sont des tableaux temporels respec-

tifs représentant les caractéristiques opérationnelles d'un mode de réalisation de l'invention; la figure 5 est un organigramme du fonctionnement du premier mode de réalisation; les figures 6A à 6D sont des tableaux temporels représentant les caractéristiques opérationnelles d'un second mode de réalisation de la présente invention; la figure 7 est un organigramme du fonctionnement du second mode de réalisation; les figures 8A à 8D sont des tableaux temporels représentant les caractéristiques fonctionnelles d'un autre mode de réalisation de l'invention; et la figure 9 est un organigramme du fonctionnement de

l'autre mode de réalisation représenté en figures 8A à 8D.

Les figures 3 à 5 représentent un premier mode de réalisation de l'invention. En figure 3, un circuit de commande électronique (ECU) 2 constitue une partie de circuit de commande principale pour commander un rapport air/carburant de carburateur 4 par réaction. Le système d'échappement est muni d'un détecteur d'oxygène 6 qui sert de détecteur de gaz d'échappement pour

détecter la concentration d'oxygène dans les- gaz d'échappement.

L'ECU 2 comprend: un comparateur de tension de référence 8 qui compare un signal de tension reçu à partir du détecteur d'oxygène 6 à une valeur de tension de référence; un circuit d'entrée 10 adapté à recevoir des signaux de détection à partir de divers types de détecteurs pour détecter l'état de fonctionnement du

moteur; un microprocesseur 12 pour commander l'état de fonction-

nement du moteur sur la base d'un signal de sortie en provenance du circuit d'entrée 10; et un circuit de commande 16 qui fournit un signal de correction du rapport air/carburant reçu a partir du microcalculateur 12 vers une valve de commande 14. Un commutateur de ralenti 18 pour détecter les états ouvert et fermé d'un

2574 123

papillon du carburateur et un détecteur de vitesse de moteur 20 pour détecter la vitesse de rotation du moteur sont connectés au circuit d'entrée 10. D'autres dispositifs de détection pour détecter d'autres états de fonctionnement du moteur peuvent également être connectés au circuit d'entrée 10. Le comparateur 8 compare l'entrée analogique du détecteur 6 à une tension de référence prédéterminée, et produit un signal numérique qui est respectivement haut et bas quand la sortie du détecteur 6 est respectivement en dessus et en dessous

de la tension de référence.

Les figures 4A à 4D sont des tableaux temporels pour

expliquer ce mode de réalisation. La figure 4A indique la tem-

porisation du commutateur de ralenti 18. Ce commutateur de ralenti est fermé quand le moteur est dans un état de fonctionnement au ralenti. La figure 4B indique la temporisation d'un signal qui constitue la sortie du détecteur d'oxygène 6 et qui indique si la concentration en oxygène dans les gaz d'échappement est riche ou

pauvre. La figure 4C indique la temporisation du signal de correc-

tion du rapport air/carburant fourni à la valve de commande 14. La figure 4D représente un changement en fonction du temps de la

quantité de CO dans les gaz d'échappement.

Dans ce mode de réalisation, comme cela est indiqué en

figure 4C, une valeur limite supérieure pour le signal de correc-

tion du rapport air/carburant est déterminée dans le micropro-

cesseur 12 de l'ECU 2. Le microprocesseur 12 est également muni d'un circuit de commande pour détecter l'état de fonctionnement transitoire du moteur quand l'état de fonctionnement du moteur

quitte l'état de fonctionnement au ralenti vers un état de fonc-

tionnement partiel, un état de fonctionnement en accélération, un état de fonctionnement à haute altitude, ou analogue. Dans le cas o le signal de correction du rapport air/carburant dépasse la

valeur limite supérieure déterminée, ce circuit de commande modi-

fie rapidement le signal de correction pour changer rapidement le rapport air/carburant riche en un rapport air/carburant pauvre, en particulier en augmentant la valeur de la transition. La référence numérique 22 désigne un commutateur d'allumage, et la référence

numérique 24 désigne une batterie.

Le fonctionnement de ce mode de réalisation de l'invention va être décrit ci-après en relation avec

l'organigramme de la figure 5.

Le moteur à combustion interne est d'abord actionné ou démarre (étape 102) et alors une vérification est effectuée pour déterminer si le commutateur de ralenti 18 est passe de l'état fermé à l'état ouvert (étape 104). Si le commutateur de ralenti est encore fermé, la commande de réaction du rapport air/carburant est réalisée en accord avec le signal de correction du rapport air/carburant en provenance de l'ECU 2. D'autre part, s'il est déterminé à l'étape 104 que le commutateur de ralenti 18 est passé de l'état fermé à l'état ouvert, une vérification est effectuée pour voir si l'état de fonctionnement du moteur est passe de l'état de ralenti à l'état de fonctionnement partiel dans l'état de fonctionnement transitoire (étape 106). S'il est déterminé à l'étape 106 que le moteur n'est pas dans l'état de fonctionnement partiel, la commande de réaction susmentionnée est de même mise en oeuvre. Par contre, s'il est déterminé que le moteur est dans l'état de fonctionnement partiel à l'étape 106, le microprocesseur 12 initialise une détection de la valeur limite supérieure du signal de correction du rapport air/carburant (étape 108). Une vérification est effectuée pour voir si le signal de correction a dépassé la limite supérieure ou non (étape 110). Si la réponse est non, le signal de correction du rapport air/carburant est commandé sur la base de la constante de saut K1, de la façon représentée en figure 4C (étape 112). D'autre part, si le signal de correction a dépasse la valeur limite supérieure, le signal de correction du rapport air/carburant est commande sur la base de la constante de saut K2, comme cela est representé en figure 4C (étape 114). La constante de saut K2 est supérieure à la constante de saut K1. Par ce procédé, quand l'état de fonctionnement du moteur passe de l'état de fonctionnement au ralenti a un état de fonctionnement partiel, le signal de correction du rapport air/carburant est rapidement modifié, comme cela est indiqué par le trait fin en

figure 4C. De cette façon, le signal de correction peut etre rapi-

dement modifié en la valeur de correction du rapport air/carburant

dans l'état de fonctionnement partiel.

Plus particulièrement, comme le montrent les parties gauches des figures 4B et 4C, l'unité de commande 2 effectue une commande normale par réaction en augmentant doucement la richesse du rapport air/carburant quand le détecteur 6 indique que les gaz d'échappement ont une faible concentration en 02, et appauvrit doucement le rapport air/carburant quand le détecteur indique que les gaz d'échappement ont une concentration élevée en 02. Comme cela est représenté en figure 4C, ces changements dans le taux air/carburant surviennent à vitesse lente et avec une pente

prédéterminée.

Quand le moteur -est au ralenti, le commutateur de ralenti 18 est fermé et le rapport air/carburant est commandé à une valeur relativement riche, comme cela est indiqué par la

référence 40 en figure 4C. Après un changement de l'état de fonc-

tionnement du moteur, de l'état de ralenti à l'état de fonction-

nement partiel dans l'état de fonctionnement transitoire, le commutateur de ralenti 18 passe de l'état fermé (ON) à- l'état ouvert (OFF), et le rapport air/carburant est presque instentanément modifié ou amené aà sauter à une valeur constante K1 (référence 41) et est ensuite modifié à la vitesse ou pente prédéterminée, comme cela est indiqué par la référence 42. Au contraire, selon l'invention, quand le commutateur de ralenti passe de l'état fermé à l'état ouvert et que le moteur est dans son état de fonctionnement partiel, une vérification est effectuée pour déterminer si ie signal de correction a dépassé une valeur limite prédéterminée 39. Si la valeur limite 39 n'a pas été dépassée, le rapport air/carburant est rapidement modifié à la valeur constante K1, de la façon décrite ci-dessus et, ensuite, la commande de réaction normale est reprise en 42, tandis que, si la valeur limite a été dépassée en 39a, le rapport air/carburant est

rapidement modifié à la valeur constante K2 en 43 et alors la com-

mande de réaction normale est reprise en 44.

Comme cela a été mentionné ci-dessus, quand le moteur

passe de l'état de fonctionnement au ralenti à l'état de fonction-

nement transitoire dans un système classique, particulièrement lors d'un fonctionnement du moteur à haute altitude, le signal de

2574 1 23

correction du rapport air/carburant est retardé en atteignant une valeur qui produit un rapport air/carburant pauvre, comme cela est indiqué par le trait épais en 42 (figure 4C), de sorte que la quantité de CO est notablement accrue, comme cela est représenté par la région hachurée en figure 4D. Cependant, selon la présente invention, comme cela est indiqué par la référence 43 en figure 4C, en choisisant la quantité de saut du signal de correction du rapport air/carburant à une valeur élevée (constante de saut K2) quand la valeur limite a été dépassée, un rapport air/carburant pauvre est atteint plus vite et l'augmentation notable de la quantité de CO est évitée, comme cela est indiqué par la courbe en

trait fin en figure 4D. Ainsi, la quantité de CO en tant que com-

posant d'échappement nuisible peut être réduite, contribuant par

là au nettoyage des gaz d'échappement.

En particulier, comme cela est représenté en figure 4D, le procédé selon la présente invention amène la concentration de

CO dans l'échappement à atteindre une valeur de crête en 46, tan-

dis que l'utilisation du processus de commande de réaction classi-

que amènerait la concentration de CO à présenter une valeur de crête à une valeur beaucoup plus élevée 47. Le procédé selon l'invention entraîne ainsi une réduction notable dans la quantité

de CO fournie dans les gaz d'échappement.

Bien que la valeur limite supérieure pour le signal de

correction du rapport air/carburant soit établie à une valeur uni-

que dans le mode de réalisation précédent, plusieurs valeurs limi-

tes supérieures distinctes peuvent être utilisées et une constante de saut différente Kn pour chaque valeur limite supérieure peut être prévue pour faciliter le réglage du rapport air/carburant à

une valeur convenable.

En outre, bien que le passage du moteur de l'état de fonctionnement au ralenti à l'état de fonctionnement transitoire ait été détecté en utilisant le commutateur de ralenti 18, l'état de fonctionnement transitoire peut également être détecté par tout autre dispositif de détection approprié, tel qu'un commutateur de dépression, un commutateur d'accélération, un détecteur pour détecter une altitude élevée, ou analogue. En outre, l'état de fonctionnement transitoire pourrait également étre détecté par une

combinaison des dispositifs de détection susmentionnés.

Comme cela sera clair à partir de la description

suivante du mode de réalisation utilisant une valeur limite supérieure désirée pour commander le signal de sortie de l'unité de commande électronique, si le signal de sortie dépasse la valeur

limite supérieure établie quand le moteur passe à l'état de fonc-

tionnement transitoire à partir de l'état de fonctionnement au ralenti, le rapport air/carburant est rapidement modifié à la valeur convenable, réduisant ainsi la quantité de composants nocifs tels que CO et analogue dans l'échappement et rendant

possible de contribuer au nettoyage des gaz d'échappement.

Dans le cas d'un ECU classique comprenant un micropro-

cesseur, le fonctionnement de commande selon l'invention du rap-

port air/carburant mentionné ci-dessus peut facilement etre réalisé en changeant simplement le programme de commande du

microprocesseur, et l'effet mentionné ci-dessus peut être atteint.

En outre, ce mode de réalisation peut réduire les coûts et est

utile en pratique.

Le second mode de réalisation de la présente invention va maintenant être décrit ci-après en relation avec les figures 6A à 6D et 7. Un appareil de contrôle du rapport air/carburant selon le second mode de réalisation est similaire à celui du mode de réalisation précédent représenté en figure 3 et le rapport air/carburant est contrôlé par un procédé distinct du procédé de contrôle représenté en figure 5 par l'utilisation de l'appareil du second mode de réalisation. En particulier, l'unité de commande électronique (ECU) 2 est munie de moyens de commande pour choisir et mémoriser l'une ou l'autre des constantes de saut K1 et K2 qui sont, par exemple, deux types de valeurs constantes de commande en réponse aux états de fonctionnement à une étape initiale du moteur à combustion interne et pour modifier rapidement le rapport air/carburant seulement de la constante de saut choisie et mémorisée par suite d'un fonctionnement à un état ultérieur. De

façon plus détaillée, quand le moteur passe de l'état de fonction-

nement au ralenti à l'état de fonctionnement partiel, l'une ou

2574 1 23

l'autre des constantes de saut K1 et K2 est choisie et mémorisée en utilisant une valeur limite supérieure déterminée 50 comme référence. Ensuite, par suite du fonctionnement à l'état ultérieur, quand le moteur passe de l'état de fonctionnement au ralenti à un état partiel, le rapport air/carburant est rapidement modifié à un rapport air/carburant pauvre seulement par la

constante de saut mémorisée.

Le fonctionnement du second mode de réalisation sera maintenant décrit ciaprès en relation avec l'organigramme de la

figure 7.

D'abord, le programme démarre par suite du fonction-

nement à l'état initial (étape 202). Une vérification est effectuée pour voir si le moteur à combustion interne est dans

l'état de fonctionnement partiel autre que l'état de fonction-

nement au ralenti (étape 204). Si la réponse à l'étape 204 est OUI, à savoir si l'état de fonctionnement du moteur est dans l'état partiel, la détection de la valeur limite supérieure établie 50 est initialisée (étape 206). Une vérification est alors effectuée pour voir si le signal de correction du rapport air/carburant en tant que signal de sortie a dépassé la valeur limite 50 ou non (étape 208). Si la réponse a l'étape 208 est NON, à savoir si le signal de correction du rapport air/carburant est tel que représenté seulement par le signal de correction 52 en figure 6C, la constante de saut K1 est mémorisée par la mémoire- de - 25 saut (étape 210). Si la réponse à l'étape 208 est OUI, au contraire, à savoir quand le signal de correction du rapport air/carburant dépasse la valeur limite supérieure 50 telle qu'indiquée par un signal de correction 54 en figure 6C, la constante de saut K2 est mémorisée dans la mémoire (étape 212). La quantité de saut de la constante de saut K2 est supérieure à celle de la constante de saut K1, de sorte que le signal de correction du rapport air/carburant est établi à une valeur plus pauvre. En particulier, le rapport air/carburant est fondamentalement établi pour une commande tel qu'exposée ci-dessus. Alors, par suite d'un fonctionnement à l'état ultérieur, une vérification est effectuée pour voir si le moteur à combustion interne est passe à l'état de fonctionnement au ralenti et est passé à l'état courant à partir de l'état de fonctionnement au ralenti, à savoir si le commutateur de ralenti 18 a été ouvert (OFF) à partir d'un état fermé (ON) ou non (étape 214). Si la réponse à l'étape 214 est NON, le moteur est dans un état tel que l'état de fonctionnement au ralenti con- tinue. Dans cet état, le programme de traitement passe à l'étape 202 puisque la commande n'est pas nécessaire. Si la réponse à l'étape 214 est OUI, à savoir si le commutateur de ralenti 18 est passé à l'état ouvert (OFF) à partir de l'état fermé (ON), le signal de correction du rapport air/carburant est modifié sur la

base de la constante de saut K1 ou K2 mémorisée de la façon men-

tionnée ci-dessus. Ainsi, comme le représente la figure 6C, quand

le signal de correction du rapport air/carburant à l'état anté-

rieur est inférieur à la valeur limite supérieure 50, un signal de correction du rapport air/carburant 56 dans l'état de repos est modifié en la constante de saut K1 jusqu'à un premier rapport

air/carburant pauvre 58. Ou, quand le signal de correction du rap-

port air/carburant à l'état antérieur dépasse la valeur limite supérieure 50, le signal de correction du rapport air/carburant 56

dans l'etat de fonctionnement au ralenti est modifié en la cons-

tante de saut K2 jusqu'à un second rapport air/carburant pauvre 60 qui est plus pauvre que le premier rapport air/carburant pauvre

58. Un signal de correction du rapport air/carburant 62 pour com-

mander le moteur à haute altitude peut être rapidement obtenu en

raison de la commande par la valeur de la constante de saut K2.

Dans l'état transitoire o le moteur passe de l'état de fonctionnement au ralenti à l'état de fonctionnement partiel, jusqu'ici, un retard survenait dans le signal de correction du rapport air/carburant comme cela est indiqué par la courbe en trait gras 70 de la figure 6C, de sorte que la quantité de CO augmentait rapidement de la façon représentée par la partie

hachure -entourée par une courbe en trait gras 72 en figure 6D.

Toutefois, selon le second mode de réalisation, quand le moteur

passe de l'état de fonctionnement au ralenti à l'état de fonction-

nement partiel, le signal de correction du rapport air/carburant peut etre rapidement modifié en un rapport air/carburant pauvre

2574 1 23

par la constante de saut K2 sans provoquer de retard, de sorte que la quantité de CO peut être notablement réduite, comme cela est indique par la courbe en trait fin 64 de la figure 6D, rendant ainsi possible de contribuer au nettoyage du gaz d'échappement. En outre, selon le second mode de réalisation, la réalisation est simple et la sécurité est élevée et le signal de correction du rapport air/carburant peut être contrôlé rapidement et avec précision. Un autre mode de réalisation de la présente invention va maintenant etre décrit en relation avec les figures 3, 8A à 8D, et 9. Les constituants de l'appareil de commande du rapport air/car-

burant selon ce mode de réalisation sont identiques à ceux du mode de réalisation precédent, à savoir tels que représentés en figure 3. Le rapport air/carburant est contrôlé par cet appareil d'une façon différente du procédé décrit dans l'organigramme de la

figure 5.

En se référant à nouveau a la figure 3, l'unité de com-

mande électronique (ECU) 2 commande le rapport air/carburant du carburateur 4 par réaction. L'ECU 2 détermine si le moteur est

dans l'état de fonctionnement transitoire o l'état de fonction-

nement passe de l'état de ralenti à l'état de fonctionnement par-

tiel, ou non, par exemple en utilisant des signaux ferme-

ture/ouverture (ON-OFF) du commutateur de ralenti 18. Quand le moteur est dans l'état de fonctionnement partiel, une constante

de commande qui détermine la pente du signal de-correction du rap-

port air/carburant est modifiée d'une valeur R1 à une valeur plus élevée R2- Alors, le rapport air/carburant est corrigé et commandé sur la base de la valeur de correction du rapport air/carburant déterminé R2 pendant seulement une période prédéterminée T1, déterminée par un temporisateur (non représenté) dans l'ECU, en relation avec l'organigramme représenté en figure 9, qui va etre

décrit ci-après.

Comme cela a été décrit ci-dessus, l'unité de commande électronique (ECU) 2 comprend: le comparateur de tension de référence 8 qui compare à une tension de référence le signal de sortie en provenance du détecteur d'oxygène 6 servant de détecteur d'échappement; le circuit d'entrée 10 adapté à recevoir les signaux de sortie en provenance du comparateur de tension de référence 8, du commutateur de ralenti 18, du détecteur de vitesse

de moteur 20, etc; le microprocesseur 12 qui commande les con-

ditions de fonctionnement du moteur sur la base du signal de sor- tie en provenance du circuit d'entrée 10; et le circuit de commande 16 qui transmet à la valve de commande 14 un signal de commande qui est produit par le microprocesseur 12. La référence numérique 22 désigne le commutateur d'allumage et la référence

numérique 24 la batterie.

Les figures 8A à 8D correspondent de façon générale aux

figures 4A à 4D; en conséquence des descriptions détaillées

distinctes en seront omises.

Le fonctionnement de l'appareil de commande de ce mode de réalisation va maintenant être explique en relation avec

l'organigramme de la figure 9.

A l'étape 302, le moteur à combustion interne est d'abord actionné ou démarré. Un vérification est alors effectuée pour voir si le commutateur de ralenti 18 est passé de l'état fermé (ON) à l'état ouvert (OFF) (étape 304). Si le commutateur de ralenti 18 est encore fermé, cette détection du signal de sortie ON/OFF du commutateur de ralenti 18 est répétée jusqu'à ce que le commutateur de ralenti soit ouvert. Quand il est déterminé que le commutateur 18 est ouvert à l'étape 304, une vérification est effectuée pour voir si le moteur est à l'état de fonctionnement

partiel (étape 306). Si la réponse est NON le programme de traite-

ment revient à l'étape de détection 304. D'autre part, si le

moteur est dans un état de fonctionnement partiel, un tem-

porisateur, non représenté, dans l'unité centrale électronique (ECU) 2 est mis en fonctionnement (étape 308). A nouveau une vérification est effectuée pour voir si la durée du temporisateur est plus courte qu'une durée prédéterminée de T1 secondes (étape 310). Si la réponse est NON, à savoir si la durée du temporisateur est supérieure à la durée prédéterminée de T1 secondes, la valeur de correction du rapport air/carburant, (par exemple une constante

d'intégration) est établie à une valeur ordinaire R1 pour comman-

der ainsi le rapport air/carburant de sorte que des changements surviennent dans celui-ci à une vitesse ou avec une pente RI (étape 312). D'autre part, s'il est déterminé à l'étape 310 que la durée du temporisateur est inférieure ou égale à T1 secondes, la constante de commande RI de la valeur de correction du rapport air/carburant est établie à R2, qui est légèrement supérieur 3 la valeur R1, et le rapport air/carburant est commandé sur la base de la valeur de correction du rapport air/carburant R2, de sorte que les changements dans celui-ci surviennent à une vitesse ou avec

une pente R2.

En raison de ce mode de commande, dans l'état de fonc-

tionnement transitoire dans lequel le moteur passe de l'état de ralenti à un état de fonctionnement partiel, le rapport air/carburant peut être corrigé et commandé par réglage de la constante de commande de la valeur de correction du rapport air/carburant pour etre une valeur légèrement supérieure seulement pendant une durée prédéterminée, comme cela est spécifiquement montré à la figure 8C, de sorte que des changements du signal de correction surviennent à une vitesse plus rapide. Le retard de la correction requise qui survient dans un agencement classique peut ainsi être évité et il est possible d'empêcher le rapport air/carburant d'être enrichi de façon non nécessaire, ce qui contribue à une réduction de la quantité de CO gazeux nocif dans l'échappement ou à une diminution dans la valeur A/C (air/

carburant) comme cela est représenté en figure 8D.

D'une part, l'utilisation de cet appareil de contrôle du rapport air/carburant quand le moteur fonctionne à haute altitude permet d'éviter un retard temporel important dans la commande de correction et permet également de réduire la quantité de CO dans l'échappement. En conséquence, ce mode de réalisation est utile en

pratique.

Dans le mode de réalisation précédent, l'état de fonc-

tionnement transitoire, quand le moteur passe de l'état de ralenti à l'état de fonctionnement partiel est détecté au moyen du signal arrêtmarche (ON-OFF) du commutateur de ralenti. Toutefois, l'état de fonctionnement transitoire peut également être détecté par un

ou plusieurs divers dispositifs de détection tels que le com-

mutateur de ralenti, un commutateur d'ouverture de papillons, un commutateur de déprtession, un commutateur de haute altitude qui

détecte un fonctionnem,-nt à hauite altitude, ou analogue.

Comme cela a dté décrit en détail ci-dessus, selon ce mode de réalisation, la constante de commande de la valeur de correction du rapport air/carburant est établie à une valeur élevée seulement pendant une durée prédéterminée dans l'état de fonctionnement transitoire oO lo moteur passe de l'état de ralenti à un état de fonctionnement partiel. En conséquence, le retard de la commande de correction classique est évité et il est possible d'empêcher le rapport air/carburant d'être non nécessairement enrichi. La quantité de gaz d'échappement nuisible telle que CO ou analogue peut également être réduite. Ce mode de réalisation est avantageux à titre de contre-mesure pour pallier aux restrictions sur les gaz d'échappement. En outre, la commande de correction susmentionnée selon l'invention pour le rapport air/carburant peut être facilement réalisée en changeant simplement un programme de commande du microprocesseur d'une unité de commande électronique basée sur un microprocesseur classique, de sorte que les coots

peuvent être réduits.

En outre, l'utilisation de l'appareil de commande selon l'invention dans le fonctionnement du moteur à haute altitude,

permet d'éviter les grands retards temporels existant dans la com-

mande de correction classique et rend possible de réduire la quantité de CO dans l'échappement. En conséquence, l'invention

présente des avantages pratiques.

La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation cidessus. De nombreuses modifications et variantes, incluant un reagencement des composants, sont possibles tout en restant dans l'objet et le domaine de la présente invention telle

que définie par les revendications ci-après.

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil de commande du rapport air/carburant d'un moteur à combustion interne comprenant:

un premier moyen de détecteur (6) pour détecter une con-

centration d'un gaz d'échappement; un second moyen de détecteur (18) pour détecter un état de fonctionnement transitoire dans lequel le moteur quitte un état de fonctionnement au ralenti; une unité de commande électronique (2) comprenant un moyen de traitement de signal pour recevoir des signaux de sortie en provenance des premier et second moyens de détecteur, pour

traiter les signaux de sortie, et pour produire un signal de com-

mande, une valeur limite supérieure (39, 50) étant établie pour le signal de commande; un carburateur commandé électroniquement (4);

une valve de commande (14) pour ce carburateur qui com-

mande le rapport air/carburant du moteur en réponse au signal de commande en provenance de l'unité de commande électronique (2),

caractérisé en ce que, dans le cas o le signal de com-

mande a dépassé la valeur limite supérieure établie, pendant l'état de fonctionnement transitoire, le moyen de traitement de signal dans l'unité de commande électronique fournit le signal de commande à la valve de commande par l'intermédiaire d'un circuit de commande (16) d'une façon qui amène le rapport air/carburant riche à être rapidement changé en un rapport air/carburant pauvre

convenable.

2. Appareil de commande du rapport air/carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de commande électronique (2) est munie d'un moyen de commande pour mémoriser

de façon préliminaire une valeur de commande constante en utili-

sant ladite valeur limite supérieure établie du signal de commande comme valeur de référence à l'étape initiale quand le moteur passe à un état de fonctionnement partiel, et pour permettre au rapport air/carburant d'être rapidement changé seulement de la valeur constante de commande mémorisée quand le moteur passe de l'état de fonctionnement au ralenti à l'état de fonctionnement partiel par

suite du fonctionnement du moteur à une étape ultérieure.

3. Appareil de commande du rapport air/carburant selon la revendication 1, caractérise en ce que le premier moyen de

détecteur (6) est un détecteur d'oxygène pour détecter la con-

centration en oxygène dans les gaz d'échappement.

4. Appareil de commande du rapport air/carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second moyen de détecteur (18) est un commutateur de ralenti qui produit un signal de sortie indicatif de l'état de fonctionnement transitoire du moteur.

5. Appareil de commande du rapport air/carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de traitement de signal dans l'unité de commande électronique comprend un

microprocesseur (12).

6. Appareil de commande du rapport air/carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second moyen détecteur détecte l'état de fonctionnement transitoire du moteur quand celui-ci passe de l'état de fonctionnement au ralenti à un

état de fonctionnement partiel.

7. Appareil de commande du rapport air/carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de traitement de signal fournit une valeur de correction du rapport air/carburant à la valve de commande en accord avec l'état de

fonctionnement du moteur.

8. Appareil de commande du rapport air/carburant selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de traitement du signal établit une constante de commande de la valeur de correction du rapport air/carburant à une valeur élevée seulement pendant une durée prédéterminée dans l'état de fonctionnement

transitoire du moteur quand celui-ci passe de l'état de fonction-

nement au ralenti à un état de fonctionnement partiel, corrigeant

et contrôlant ainsi le rapport air/carburant à une valeur con-

venable par réaction.

9. Appareil de commande du rapport air/carburant selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'unité de commande électronique comprend un temporisateur, caractérisé en ce que, quand la durée du temporisateur est plus longue qu'une durée prédéterminée, l'unité de commande met en oeuvre la valve de com- mande sur la base d'une première constante de commande de la valeur de correction du rapport air/carburant et en ce que, quand la durée du temporisateur est inférieure ou égale à la durée

prédéterminée, l'unité de commande met en oeuvre la valve de com-

mande sur la base d'une seconde constante de commande de la valeur de correction du rapport air/carburant seulement pendant ladite durée prédéterminée, la seconde constante de commande étant

supérieure a la première constante de commande.