FR2578969A1 - Procede et dispositif pour mesurer le debit d'un fluide passant dans un tube notamment pour doser le carburant dans un moteur a combustion interne - Google Patents

Abstract

A.PROCEDE ET DISPOSITIF POUR MESURER LE DEBIT D'UN FLUIDE PASSANT DANS UN TUBE NOTAMMENT POUR DOSER LE CARBURANT DANS UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE. B.DISPOSITIF CARACTERISE EN CE QUE L'ETAGE DE RECONNAISSANCE DE PULSATIONS29 TRAVAILLE AU MOINS SELON LES CARACTERISTIQUES DE LA REVENDICATION1, L'ETAGE D'ADDITION30 EXPLOITE LES NOMBRES DISTINCTS FOURNIS PAR LE CONVERTISSEUR ANALOGIQUENUMERIQUE 26 APRES CHANGEMENT DE DIRECTION D'ECOULEMENT EN APPLIQUANT UN COEFFICIENT NEGATIF DONT L'AMPLITUDEF SATISFAIT A LA RELATION F 1, ET LE SIGNAL DE SOMME EST TRAITE AVEC UNE RESOLUTION PLUS ELEVEE. C.L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN DISPOSITIF POUR MESURER LE DEBIT D'UN FLUIDE PASSANT DANS UN TUBE NOTAMMENT POUR DOSER LE CARBURANT DANS UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE.

Description

Procédé et dispositif pour mesurer le débit d'un fluide passant dans un

tube notamment pour doser le carburant

dans un moteur à combustion interne ".

La présente invention concerne un procédé de mesure-du débit d'un fluide traversant un tube notamment du débit d'air dans la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion internes procédé selon lequel on utilise un générateur de grandeurs de mesure de débit insensible à la direction de l'écoulement du fluide, notamment un anémomètre à température constante avec un fil chaud ou un film chaud, dont les signaux de sortie, analogiques sont transformés en une série de grandeurs numériques distinctes à fréquence de détection réglable, selon lequel la caractéristique du signal de sortie à comportement périodique du générateur de grandeurs de

débit est exploitée pour détecter les instants correspon-

dant à des variations de direction d'écoulement, et cette durée pendant laquelle la direction d'écoulement est modifiée, est prise en compte avec des coefficients de

correction correspondants pour déterminer le débit réel.

Le brevet (DE-OS 33 04 710 ( -

US-SN 578 866)) décrit déjà un procédé de mesure du débit

d'air dans la tubulure d'aspiration d'un moteur à combus-

tion interne avec un organe de mesure de l'écoulement insensible à la direction. Cette publication décrit

différents procédés pour déterminer l'instant du change-

ment de sens de l'écoulement pour pouvoir continuer à fournir des grandeurs de mesure précises de la quantité d'air aspirée par le moteur à combustion interne, même lorsque la direction de l'écoulement change comme par

exemple dans le cas de pulsations dans la tubulure d'as-

piration. La saisie de ces instants d'inversion repose sur différentes relations'physiques entre le signal de mesure de l'écoulement, les différences de pression, l'apparition de grandeurs extrêmes dans le signal de mesure d'écoulement ainsi que dans le gradient du signal

de mesure d'écoulement.

Il s'est toutefois avéré que ce

procédé ne fournit pas des résultats optimum pour n'im-

porte quel type de moteurs à combustion interne et que de plus les parasites contenus dans le signal de sortie du générateur de grandeurs de mesure entraînent des résultats errones. La présente invention a pour but de

créer un procédé et un dispositif permettant de reconnal-

tre avec une grande sécurité le point d'inversion de la

direction d'écoulement.

A cet effet, l'invention concerne

un procédé caractérisé en ce que les instants des change-

ments de direction d'écoulement sont déterminés par les phases suivantes a) comparaison des grandeurs de différence des grandeurs numériques successives de la suite des chiffres à un premier seuil dépendant notamment de la fréquence de détection, b) détermination des instants caractéristiques auxquels les grandeurs de différence dépassent vers le haut ou vers le bas le premier seuil, et

c) détection du changement de direction d'écoulement lors-

qu'il y a plus de deux instants caractéristiques par période du signal de sortie fourni par le générateur

de mesure de débit.

L'invention concerne également un

dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, dis-

positif pour mesurer le débit d'un fluide traversant un

tube à l'aide d'un générateur de mesure de débit notam-

ment d'un anémomètre à température constante, d'un con-

vertisseur analogique/numérique, d'un étage de linéarisa-

tion, d'un étage de reconnaissance de pulsations en

retour pour reconnaître un changement de direction d'écou-

lement et un étage d'addition, dispositif caractérisé en ce que l'étage de reconnaissance de pulsations travaille au moins selon les caractéristiques de la revendication 1, l'étage d'addition exploite les nombres distincts fournis par le convertisseur analogique/numérique après changement de direction d'écoulement en appliquant un coefficient négatif dont l'amplitude F satisfait à la relation IFI>1, et le signal de somme est traité avec une

résolution plus élevée.

Le procédé et le dispositif selon l'invention présentent l'avantage par rapport à l'état de la technique de permettre une meilleure saisie du point

d'inversion du sens de l'écoulement et d'assurer au systè-

me de mesure une plus grande précision. De plus, il s'est avéré comme particulièrement avantageux que le système de mesure soit très insensible aux impulsions parasites qui sont contenues dans le signal de sortie fourni par le

générateur de mesure de débit.

Un autre avantage réside dans le fait que seule une plage d'amplitude déterminée du signal de sortie du générateur de mesure de débit (ou générateur de grandeurs de débit ou encore débitmètre) est examinée pour déceler de tels points d'inversion et que cette plage peut être changée par exemple en fonction du temps ou de la vitesse de rotation, ce qui augmente encore plus la

précision du système de mesure.

Cette plus grande precision de la saisie des points d'inversion de l'écoulement permet en outre un traitement du signal d'addition des grandeurs numériques distinctes avec une plus grande résolution. D'autres avantages de l'invention

sont énoncés dans la description faite ci-après en liai-

son avec les dessins.

La présente invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: - les figures la-lec montrent le

signal de sortie du générateur de mesure de débit.

- les figures 2a et 2b montrent le principe de reconnaissance d'un changement de sens de

l'écoulement qui est à la base du procédé.

- les figures 3 et 4a-4c montrent schématiquement la manière de procéder pour corriger une

grandeur de mesure.

- la figure 5 est un ordinogramme

détaillé pour l'exploitation d'une grandeur de mesure.

- les figures 6a-6c montrent diffé-

-rents chronogrammes de la forme des paramètres de l'ordi-

nogramme de la figure 5, pour divers exemples de forme

de signaux du générateur de mesure de débit.

- la figure 7 montre un exemple de

réalisation du dispositif selon l'invention.

- les figures 8ay bI et bII montrent une variante d'ordinogrammes par rapport à celui de la

figure 5 pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention.

Description de différents exemples de réalisation:

Les exemples de réalisation concer-

nent un procédé et un dispositif pour déterminer un signal de dosage de carburant destiné à un moteur à combustion interne. Comme capteur de charge, on utilise un anémomètre

à température constante placé dans la tubulure d'aspira-

tion du moteur à combustion interne. De telles installa-

tions font depuis longtemps partie de l'état de la techni-

que et sont par exemple décrites dans le brevet US-A 42 75 605 qui est utilisé comme référence de même que le brevet DE-OS 33 04 710. Dans la suite, on ne détaillera que les caractéristiques du procédé et du dispositif de l'invention. Les systèmes de dosage de carburant nécessitent une information aussi précise que possible de la masse d'air aspirée à tout instant par le moteur pour permettre un dosage correct. Un procédé particulièrement intéressant pour déterminer la masse d'air consiste à

utiliser un anémomètre à fil chaud ou à film chaud travail-

lant à température constante. Du fait de la vitesse de réponse très grande qui se situe dans l'ordre de grandeur d'une milliseconde, le signal de sortie du dispositif de mesure d'air suit chaque pulsion du courant d'air. De même que des masses d'air qui s'écoulent en sens inverse, comme cela arrive surtout dans la plage de charge totale du moteur à combustion interne, sous la forme de pulsions

dans la tubulure d'aspiration, sont détectées, mais toute-

fois avec un mauvais signe algébrique. Sans moyen pour effectuer la correction, ces pulsions se traduisent par une grandeur de mesure trop élevée correspondant à la masse d'air aspirée et par suite une erreur dans le dosage du carburant. Le brevet DE-OS 33 04 710 décrit déjà un procédé pour détecter les pulsions et pour corriger le débit de la masse d'air, mais ne s'appliquant qu'a une caractéristique très particulière du signal d'aspiration du dispositif de mesure de la masse d'air. De même, les tensions parasites qui s'ajoutent au signal de sortie du dispositif de mesure de la masse d'air, et existant en

pratique, ne sont pas détectées comme telles par le pro-

cédé connu et sont fréquemment interprétées de façon

erronée comme des pulsations.

Les figures la-lc montrent différen-

tes formes-caractéristiques du signal de sortie d'un dis-

positif de mesure de la masse d'air correspondant à des pulsions en retour. Selon la figure la, la forme du signal comporte en plus des ondes de base d'une pulsion également

des ondes harmoniques parmi lesquelles celles qui corres-

pondent à un ordre pair sont particulièrement développées.

Le signal présente ainsi un maximum relatif (flèches) plus

ou moins accentué.

On connaît également des formes de signaux dans lesquelles le déphasage entre l'onde de base et les ondes harmoniques correspond à des valeurs telles qu'il n'y a pas de maximum relatif supplémentaire. Ces

formes de signaux sont représentées aux figures lb et lc.

Dans ce cas, les pulsions de retour ne sont plus percep-

tibles que par une modification de la pente du flanc mon-

tant ou du flanc descendant du signal (flèches). La diffi-

culté réside dans la reconnaissance certaine des pulsions en retour qui se présentent dans chaque cas des figures la-lc. Pour détecter les puisions de retour sur la base de la forme spécifique du signal, on prédétermine selon

l'invention un seuil approprié 1 pour la pente c'est-à-

dire la dérivée du signal de sortie UH du dispositif de mesure de débit en fonction du temps. Les points du signal de sortie qui caractérisent les pulsions de retour

ou de façon générale des inversions du sens de l'écoule-

ment sont définis sur une période du signal de la masse d'air UH soit par deux minima, soit par un minimum et une

réduction de la pente des flancs du signal.

Dans le cas particulier de la figure 2a, le seuil de la pente est représenté par les tangentes tracées en traits minces. Dans la partie inférieure de la figure 2b, on a représenté le dépassement vers le haut ou vers le bas de ce seuil par la variation dans le temps

dUH/dt de la tension de sortie. Les points caractéristi-

ques de pulsations en retour sont définis par le change-

ment du signal tracé en bas de la figure 2a et variant entre l'état logique 0 et l'état logique 1. Pour séparer par filtrage d'éventuelles tensions parasites combinées

au signal de la masse d'air UH, on fixe en outre la condi-

tion selon laquelle un point caractéristique n'existe que

si la différence entre la pente réelle et le seuil 1 pré-

sente un signe algébrique constant pendant une durée pré-

déterminée à la fois avant et après le passage en-dessous du seuil 1. De plus, on a constaté qu'il était intéressant d'introduire une hystérésis dans la détermination de la pente. Comme le signal de pulsation en retour ne peut changer qu'en fonction de la vitesse de rotation du moteur, il s'est avéré nécessaire dans différentes applications de modifier le seuil en fonction de la vitesse de rotation

ou de la charge. En particulier, pour des signaux de pul-

sation de retour des figures lb, lc, des essais ont montré qu'il était avantageux de choisir des valeurs de seuil différentes pour le seuil 1 pendant une période servant

à déterminer le premier et le second point caractéristi-

que, comme cela est représenté schématiquement à la figure 2b. Ces différentes valeurs du seuil 1 peuvent en

outre être modifiées en fonction de la vitesse de rotation.

Après la saisie des points caracté-

ristiques du signal de sortie fourni par le dispositif de mesure de la masse d'air, on ne détecte des pulsations en retour que si pendant une période, on a saisi plus d'un point caractéristique. En général, en présence de pulsations en retour, on a deux points caractéristiques pendant une période de signal, et l'amplitude des signaux associés à ces points caractéristiques se situe en général en-dessous de la partie continue du signal de sortie du

dispositif de mesure de la masse d'air.

Les mesures de masse d'air entachées & d'erreurs résultant de pulsations en retour, peuvent se

corriger selon la figure 3 de la manière suivante: pen-

dant les intervalles de temps qui sont délimités pendant la durée d'une période par les points caractéristiques, on exploite de façon négative les valeurs mesurées de la masse d'air correspondant à un facteur F >1. Ce facteur prend des valeurs différentes de 1, car la sensibilité

du générateur de grandeurs de mesure de débit est diffé-

rente pour l'écoulement dans le sens direct et l'écoule-

ment dans le sens inverse. En pratique, des valeurs de F situées dans la plage 1,10 IFl,30 se sont avérées

comme appropriées.

La correction de la pulsation de retour se fait en principe de la manière suivante: dès qu'au moins deux points caractéristiques ont été reconnus pendant une période de signal, on a par définition une

pulsation de retour. La correction ne s'effectue toute-

fois pas pendant la période de la première pulsation de

retour. (I1 n'est prévu aucune mémoire pour assurer l'en-

registrement intermédiaire). Comme représenté à la figure 4a, une correction des valeurs mesurées de la masse d'air n'est faite que pendant l'intervalle de temps

qui est délimité par les points caractéristiques. Lors-

que la pulsation en retour se termine, du fait du système une correction est faite à tort pendant la durée comprise entre la saisie du premier point caractéristique (qui est toujours détecté) et l'instant auquel on reconnaît qu'il n'y a pas de second point caractéristique. Pour réduire

au minimum cette erreur liée au système, après la dispa-

rition de la pulsation de retour, il est prévu un seuil 2 ayant une valeur de seuil se situant dans l'ordre de grandeur de la valeur moyenne de la tension du signal de sortie du dispositif de mesure de la masse d'air. Ce second seuil limite la plage des signaux de sortie dont on vérifie qu'il s'agit de points caractéristiques. Une saisie des points caractéristiques n'est possible que pour des valeurs du signal de sortie situé en-dessous de ce second seuil. L'introduction de ce second seuil limite l'erreur systématique de la correction erronée des valeurs du signal de sortie, dans le temps à environ 1/4

de la durée du signal de sortie.

Une autre possibilité représentée à la figure 4b consiste à limiter les segments de signal contrôlés après les points caractéristiques à l'aide d'un second seuil qui, partant de la valeur maximale du signal de sortie du dispositif de mesure de débit est réglé dans le temps. Il s'est avéré comme intéressant de régler le second seuil en fonction de la vitesse de rotation ou en

fonction de la charge. Il en résulte une réduction complé-

mentaire de l'erreur systématique à la fin des pulsations

en retour.

Un troisième mode de réalisation repose sur l'introduction d'une limitation dans le temps du contrôle de la forme du signal en fonction de la

vitesse de rotation pour rechercher les points earactéris-

tiques. Partant de la valeur maximale du signal, on fixe une fenêtre de temps dont la largeur se règle elle aussi en fonction de la vitesse de rotation ou de la charge; la détection des points caractéristiques n'est possible pendant chaque période du signal qu'à l'intérieur de

cette fenêtre de temps. Ce moyen permet également de ré-

duire l'erreur systématique.

Les précisions ci-dessus ainsi que

l'exposé détaillé fait ci-après d'un exemple de réalisa-

tion ne s.ont pas limités à des signaux de sortie d'un dispositif de mesure de débit (débitmètre) selon la figure la mais s'appliquent également sans difficulté à

la forme du signal de la figure lb ou de la figure le.

Seul le choix particulier de la valeur du premier seuil comme cela est représenté aux figures 2a et 2b est déterminant pour cela. Les explications ont été limitées à la forme du signal de la figure 1 uniquement pour des

raisons de simplification.

La figure 5 montre un exemple d'un ordinogramme pour la mise en oeuvre du procédé de l'inven- tion. Les signaux de sortie du dispositif de mesure de débit sont convertis par un convertisseur analogique/

numérique ayant un taux de détection réglable pour obte-

nir des grandeurs numériques, de sorte que suivant le taux de détection (fréquence de détection), on dispose à un intervalle d'environ 1 milliseconde, une grandeur

instantanée, numérisée UH (K) avec tK - tK1 1 milli-

seconde. On donnera ci-après le résumé des phases essentielles du procédé. Un point caractéristique est détecté si:

a) la pente de UH pendant au moins deux points de détec-

tion consécutifs se situant dans une période de UH est inférieure au seuil prédéterminé 1, et

b) puis la pente de U se situe au-dessus du seuil prédé-

terminé 1 pendant au moins deux points de détection consécutifs (de tels moyens éliminent d'éventuelles pointes parasites qui pourraient être combinées au

signal de sortie du dispositif de mesure de débit).

c) au cas ou on détecte plus de deux points caractéristi-

ques au cours d'une période, les deux premiers points caractéristiques définissent le début et la fin de l'intervalle de temps pendant lequel on exploite les

grandeurs de mesure avec le coefficient -F.

d) le seuil 2 qui définit le segment de signal dans

lequel doit se faire le contrôle des points caractéris-

tiques est formé à partir de la valeur moyenne du signal de sortie du dispositif de mesure de débit

augmenté d'un décalage réglable.

Les variables utilisées dans l'ordi-

nogramme de la figure 5 ont la signification suivante: Pente: drapeau 1: si la pente de UH dépasse le seuil

O: dans les autres cas.

Salt: ce signal est identique au signal pente décalé d'une

période de détection.

Inflexion: drapeau 1: pendant les deux premiers points caractéristiques d'une période au cas ou ceux-ci existent 0: par ailleurs

Erk: drapeau: ce drapeau de commande assure l'élimi-

nation des pointes parasites

Fin: drapeau 1:si on a détecté deux points caractéris-

tiques pendant une période, 0: par ailleurs (cette variable évite que

d'autres points caractéristiques exis-

tant éventuellement ne soient pris en compte pendant cette période)

retour: drapeau 1:si une pulsation de retour est détec-

tée O:par ailleurs

K: indice courant.

Après l'initialisation de la partie de programme, on associe aux variables utilisées dans le programme, les grandeurs définies au bloc 50 de la figure 5. Dans le bloc 51, on définit la variable SALT et dans le bloc 52 on compare la pente du signal de sortie UH et

la valeur de seuil 1. Suivant le résultat de cette compa-

raison, la variable pente est mise à l'état O ou à l'état 1. Par l'interrogation selon le bloc 53, on choisit les segments des signaux que l'on contrôle pour rechercher les points caractéristiques. S'il s'agit de valeurs de UH(k) supérieures au seuil 2, on contrôle dans le bloc 63 si la variable INFLEXION est à la valeur 1, ce qui peut être le

cas dans la demi-période négative lors d'un seul dépasse-

ment vers le haut de la valeur de seuil 2. Si la condition INFLEXION = 1 est satisfaite, cela signifie que pendant la demi-période précédente, il n'a pas été détecté de profil caractéristique d'une pulsation en retour mais seulement un point caractéristique. La variable de pulsa- tion en retour RETOUR est alors mise à l'état dans le bloc 64 (au cas ou une impulsion en retour a été détectée

précédemment, cela correspond à une coupure) et on asso-

cie à la variable INFLEXION, la valeur nulle comme valeur initiale pour la demi-période négative suivante. Si dans le bloc 63, on constate que le signal INFLEXION est à la valeur nulle, il n'y a pas de changement pour la variable

de pulsation en retour RETOUR.

Dans le bloc 65, la grandeur de départ de la variable FIN pour la demipériode suivante est la valeur nulle. L'exploitation de la masse d'air, suivante se fait dans le bloc 66 avec le coefficient un (aucun

intervalle de temps avec pulsation en retour).

Si toutefois UH(k) est en-dessous du seuil 2 dans le bloc 53, on n'a pas détecté déjà deux points caractéristiques en-dessous du seuil 2 dans le profil du signal (bloc 54, FIN = 0), si bien que dans les blocs 55, 56 et 57 on vérifie si pendant l'étape " et

l'étape(k-f on a ou si l'on a eu un profil de signal mon-

tant (PENTE = 1 et SALT = 1) et si pendant l'étape (k-2) et l'étape (k-3) le profil du signal était descendant (dans la branche 57, le signal ERK a été mis à zéro au cas o pendant et avant l'étape nO (k-2) on a détecté

que le profil du signal était descendant).

Si de telles conditions sont satis-

faites, on a un point caractéristique. Puis il faut véri-

fier s'il s'agit du premier point caractéristique ou déjà

du second point caractéristique en-dessous du seuil 2.

Cela se fait dans la suite après que la valeur initiale un ait été associée à la variable ERK dans le bloc 67 (verrouillage du chemin entre le bloc 58 et le bloe 67

pour un signal qui continue d'augmenter). Si à l'interro-

gation faite dans le bloc 68, la variable INFLEXION est à la valeur nulle, on a le premier point caractéristique inférieur au seuil 2 et dans le bloc 69 on indique INFLEXION = 1. Si lors de l'interrogation faite dans le bloc 68, on reconnaît INFLEXION = 1, on a le second point caractéristique. Cela correspond à la reconnaissance de la forme caractéristique d'une pulsation en retour. C'est pourquoi dans le bloc 70, on met le signal RETOUR à l'état 1 (détection d'une pulsation en retour), on met le signal INFLEXION à l'état O (détection du second point caractéristique). Pour le verrouillage, au cas o il y aurait d'autres points caractéristiques en-dessous du seuil n 2 (pulsation en retour comprise seulement entre les deux premiers. points caractéristiques) - du fait de l'interrogation au cours de l'étape (k + 1), dans le bloc

54, on met FIN = 1.

Si les conditions relatives au che-

min allant vers le bloc 59 sont satisfaites et si une pulsation en retour a été reconnue au cours de l'étape (k - 1) (RETOUR = 1) après interrogation dans les blocs 59 et 60 (pour INFLEXION = 1), on exploite UH(k) avec le coefficient -F. A la suite de cela, dans le bloc 62, on

incrémente l'indice courant d'une valeur 1 et le déroule-

ment du programme se répéte de façon cyclique en commen-

çant par le bloc 51.

Pour améliorer la compréhension du déroulement du fonctionnement, les figures 6a-6c montrent à l'aide de quelques exemples de formes de signaux, le comportement dans le temps des variables utilisées dans la partie de programme représentée à la figure 5. Les diagrammes se suffisent en grande partie à eux-mêmes et seuls quelques points principaux seront détaillés. Dans ce cas particulier, on a défini la valeur du seuil 2

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exactement comme moyenne du signal de sortie UH. La durée de détection At entre deux détections du signal UH résulte de l'intervalle de temps At suivant lequel la pente de

la forme de la courbe doit être décalée pour faire coinci-

der la forme de la courbe correspondant à PENTE et à SALT. Les diagrammes de la figure 6b et de la figure 6c doivent se comprendre de la manière suivante: à l'instant t = O, les variables prennent les valeurs qui sont prévues au

diagramme 6a à l'instant t = O. Une correction de pulsa-

tion en retour est toujours prévue (comme cela est indiqué par les intervalles hachurés), si les variables INFLEXION, RETOUR sont simultanément à l'état logique 1. On voit qu'après l'arrivée d'une impulsion en retour, pendant une

période du signal UH' on prévoit des corrections d'impul-

sions en retour pour la période suivante. Dans le cas contraire, comme cela résulte du diagramme de la figure 6c, on élimine avec succès les pointes parasites, de sorte

que celles-ci ne déclenchent pas de corrections de pulsa-

tions en retour. S'il y a plus de deux points caractéris-

tiques par période du signal, (figure 6b) les corrections ne sont exécutées que pendant l'intervalle de temps compris

entre les deux premiers points caractéristiques.

Un autre exemple de réalisation du procédé de l'invention sera expliqué ci-après à l'aide de

1' ordinogramme de la figure 8: les abréviations utili-

sees aux dessins et dans le texte sont expliquées à la

figure 8a qui montre les principales parties de la struc-

ture de base du programme. La structure de base du pro-

gramme selon la figure 8a se comprend par les inscriptions et grace aux explications déjà données ci-dessus sans nécessiter de commentaires complémentaires. La structure détaillée de l'ordinogramme représenté à la figure 8b

s'articule suivant les sous-fonctions ci-après: -

Les valeurs de tension détectées de la tension du signal de l'anémomètre sont tout d'abord traitées par une fonction de formation de valeurs de pointe; dans le présent cas particulier, on règle la valeur de pointe entre les différentes périodes du signal de mesure selon la figure 4b; cela signifie notamment un réglage en fonction de la vitesse de rotation. Dans le présent exemple de réalisation, la constante de temps de

réglage est enregistrée dans un tableau à 16 octets.

Puis, on soumet les grandeurs de détection de la tension de mesure (MLHD) à une fonction de linéarisation f (MLHD); cette linéarisation peut se faire de façon connue à l'aide d'un tableau. En aval de cette linéarisation, on forme le bit de pente STALT et STNEU (ancienne pente et nouvelle pente). Par inversion de la pente limite STOFF en fonction

de l'histoire antérieure (STALT) on supprime le déparasi-

tage pour de très faibles pentes ( STOFF) voisines de la direction horizontale. Cela augmente la sécurité de la reconnaissance d'écoulement en retour pour de "petites

bosses rapides".

L'algorithme de la reconnaissance

de l'écoulement en retour n'est parcouru que si l'ampli-

tude de l'oscillation MLHD dépasse une valeur minimale DLTMLH. Si le signal MLHD se déplace au voisinage de la valeur maximale MLHX, alors en général tous les drapeaux de commande intéressants sont mis à l'état O (RETOUR, INFLEXION, FIN, PENTE). Ce n'est que pour deux minima reconnus (écoulement en retour) que le bit RETOUR reste conservé. Si le signal MLHD se déplace plus longtemps

que pendant une période prédéterminée (dans le cas parti-

culier actuel, il s'agit de 15 millisecondes dans cette zone), il ne peut s'agit d'écoulement en retour (RETOUR

= O). Pour des amplitudes plus grandes de MLHD, on par- court l'algorithme d'écoulement en retour). Tout d'abord on forme une

direction de pente déparasitée (PENTE). Lors du passage d'un signal minimum (PENTE O-1l) on forme la fenêtre d'écoulement en retour par le bit INFLEXION. Le drapeau FIN permet une reconnaissance de l'écoulement en retour même lorsqu'il y a plus de deux minima. Enfin à

l'aide de la fonction d'intégration, on intégre algébri-

quement le signal de mesure de l'anémomètre.

Globalement le procédé de l'inven- tion selon les exemples de réalisation des figures 5 et 8a, 8bI, 8bII s'est avéré comme intéressant pour remédier aux inconvénients des procédés connus et assurer ainsi une grande précision dans le traitement des grandeurs de mesure, les moyens mis en oeuvre pour le programme et le temps de calcul restant par ailleurs dans les limites

permettant la mise en oeuvre du procédé.

A la figure 7, on a représenté un exemple de réalisation d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Les signaux de sortie

fournis par le dispositif de mesure de débit sont symbo-

lisés par une source de tension 20 qui fournit le signal UH. Les signaux de la source de tension 20 sont appliques

à l'entrée d'un amplificateur de différence 21 dont l'au-

tre entrée est reliée à une tension de référence 24 par

l'intermédiaire d'un diviseur de tension formé des résis-

* tances 22 et 23. Les signaux fournis par l'amplificateur de différence 21 sont numérisés dans un convertisseur analogique/numérique 25, la tension de référence 24 étant également appliquée au convertisseur analogique/numérique 25. Un générateur de cadence (horloge) 26 génère une fréquence d'horloge qui est en particulier variable et

réglable et détermine la fréquence de détection du con-

vertisseur analogique/numérique 25. Les signaux de sortie

numériques du convertisseur analogique/numérique 25 tra-

versent un étage de linéarisation 27 par exemple réalisé sous forme d'un tableau de caractéristiques (tableau de mise à jour). L'étage de linéarisation 27 est suivi par un étage d'exploitation 28 qui modifié soit les signaux

numériques, soit les laisse passer après les avoir multi-

plié par un coefficient -F. Cet étage d'exploitation 28

est commandé par une fonction de reconnaissance de pulsa-

tions en retour 29 qui reçoit également les signaux de la fonction de linéarisation 27 et travaille par exemple selon le procédé décrit de façon explicite pour reconnal- tre un changement de direction de l'écoulement. Dans l'étage-additionneur 30, on additionne un nombre minimum de grandeurs de détection linéarisées et exploitées, et dans un compteur de pas 31 on enregistre le nombre de

pas de sommation. Pour commander le déroulement des opé-

ration, le compteur de pas 31, l'étage-additionneur 30, la fonction de reconnaissance de pulsations en retour 29 ainsi que l'étage de linéarisation 27 reçoivent les signaux de sortie du générateur de fréquence de cadence

26. La sortie du compteur de pas 31 est reliée à un com-

parateur 32 ainsi qu'à une mémoire 33. Le comparateur 32 compare le contenu du compteur de pas par exemple à un

seuil qui dépend de la vitesse de rotation ou de la varia-

tion de la vitesse de rotation.

Lorsqu'on atteint un nombre minimum

de pas de sommation, nombre défini par le seuil, l'arri-

vée de l'impulsion suivante OT (point mort haut) (fournie par exemple par un générateur de référence), et les signaux

de sortie d'une fonction ET arrêtent l'opération d'addi-

tion dans l'étage d'addition 30. En même temps, les signaux de sortie de la fonction ET 34 commandent le

transfert du contenu du compteur de pas 31 dans la mémoi-

re 33 ainsi qu'un transfert du contenu de l'étage d'addi-

tion 30 dans une autre mémoire 35. Après cette opération de transfert, on remet à zéro le contenu de l'étage d'addition 30 et du compteur de pas 31 permettant de

commencer une nouvelle opération d'addition.

Il s'est avéré comme particulièrement intéressant pendant de grandes variations dynamiques du signal de sortie du dispositif de mesure de débit d'air et qui peuvent se reconnaître dans le cas d'un moteur à combustion interne par exemple par des variations de la vitesse de rotation, de réduire alors par le seuil du comparateur 32, le nombre minimum déterminé de pas de sommation à des valeurs plus faibles (par exemple en pas- sant de 32 valeurs à 8 valeurs). De cette manière, la mesure peut être rapide dans les zones transitoires sans

réduction de la précision en fonctionnement stationnaire.

Le résultat de l'addition enregis-

trée dans l'autre mémoire 35 est finalement divisé par le nombre de pas de sommation enregistré dans la mémoire 33 par un étage-diviseur 36. On dispose ainsi du résultat final sdus la forme d'un débit massique intégré dans une période déterminée par le seuil du comparateur 32, par unité de temps. Ce signal peut être exploité de façon

habituelle pour calculer la durée d'injection tL.

Comme du fait de l'intégration du signal de sortie fourni par le dispositif de mesure de débit d'air, une grande partie des variations statistiques contenues dans le signal de sortie sont prises sous la forme d'une moyenne, il est possible de poursuivre le

traitement du signal intégré avec une plus grande résolu-

tion que celle du convertisseur analogique/numérique. Si l'on utilise par exemple un convertisseur analogique/

numérique à 8 bits, celui-ci présente une résolution d'en-

viron 4 pour mille alors que par suite de cette opération de moyenne, il est possible de traiter le signal intégré sous la forme d'un nombre à 8 bits donnant une résolution d'environ 0,5 pour mille. Sur le plan de la programmation, ce résultat est simple à obtenir, car le contenu de la

mémoire 35 n'est divisé que par une fraction de la gran-

deur contenue dans la mémoire 33 et une autregrandeur

de réglage est associée aux chiffres du nombre résultant.

En outre, grâce au dispositif, on peut réaliser un circuit anti-secousses, efficace par

l'amortissement du signal de la masse d'air, car l'infor-

mation concernant le débit d'air par unité de temps est disponible de façon explicité et non combinée à d'autres

grandeurs comme par exemple la charge du moteur.

2.0

R E V E N D I CA T I 0 N S

1 ) Procédé pour mesurer les débits d'un fluide qui traverse un tube notamment du débit d'air dans la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne, procédé selon lequel on utilise un générateur de grandeursde mesure de débit insensible à la direction de

l'écoulement du fluide, notamment un anémomètre à tempé-

rature constante avec un fil chaud ou un film chaud, dont les signaux de sortie, analogiques sont transformés en une série de grandeurs numériques distinctes à fréquence de détection réglable, selon lequel la caractéristique

du signal de sortie à comportement périodique du généra-

teur de grandeursde débit est exploitée pour détecter les instants correspondant à des variations de direction

d'écoulement, et cette durée pendant laquelle la direc-

tion d'écoulement est modifiée, est prise en compte avec

des coefficients de correction correspondants pour déter-

miner le débit réel, procédé caractérisé en ce que les instants des changements de direction d'écoulement sont déterminés par les phases suivantes: a) comparaison des grandeurs de différence des grandeurs numériques successives de la suite des chiffres à un premier seuil dépendant notamment de la fréquence de détection, b) détermination des instants caractéristiques auxquels les grandeurs de différence dépassent vers le haut ou vers le bas le premier seuil, et

c) détection du changement de direction d'écoulement lors-

qu'il y a plus de deux instants caractéristiques par période du signal de sortie fourni par le générateur

de mesure de débit.

2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on tient compte du dépassement vers le haut ou vers le bas du premier seuil par une grandeur de différencelseulement si au moins deux grandeurs de

257896.9

différence précédentes ont dépassé le premier seuil vers

le haut ou vers le bas.

3 ) Procédé selon l'une des revendi-

cations 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il n'est tenu compte d'un dépassement vers le haut ou vers le bas du premier seuil par une grandeur de différence que si la grandeur de différence suivante dépasse également vers le haut ou

vers le bas le premier seuil.

4 ) Procédé selon l'une des revendi-

cations précédentes, caractérisé en ce que la première

grandeur de seuil peut être modifiée au moins à l'inté-

rieur d'une durée de période du signal de sortie du générateur de grandeurs de débit au moins en fonction de

la durée de la période.

5 ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier seuil prend deux valeurs différentes à l'intérieur d'une durée de période

du signal de sortie.

6 ) Procédé selon l'une quelconque

des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est

prévu un second seuil, et le signal de sortie du généra-

teur de mesure de débit est détecté quant à l'absence d'une variation de variation d'écoulement au-dessus de

ce second seuil.

7 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le second seuil est déterminé au moins en fonction de la valeur moyenne du signal de

sortie du générateur de mesure de débit.

8 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le second seuil est formé de la valeur moyenne du signal de sortie et d'un complément

ajouté par addition.

9 ) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le second seuil est déterminé en fonction'de la valeur de pointe du signal de sortie du

générateur de mesure de débit.

) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux seuils sont réglés en

fonction de la durée de la période du signal de sortie.

11 ) Procédé selon l'une quelconque

des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'après la

reconnaissance du changement de direction d'écoulement,

l'intervalle de temps entre le premier et le second ins-

tant caractéristique est défini comme durée du change-

ment de direction d'écoulement.

12 ) Procédé selon la revendication

11, caractérisé en ce que la suite des grandeurs numéri-

ques distinctes pendant cet intervalle de temps est

exploitée avec un coefficient de correction négatif (F).

13 ) Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le coefficient de correction (F) a une amplitude telle que IFI> 1, notamment des grandeurs comprises dans l'intervalle 1,10 $ IF[ $ à 1,30. 14 ) Procédé selon l'une quelconque

des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la fré-

quence de détection est réglable en fonction de la durée

de la période ou du gradient du signal de sortie du géné-

rateur de mesure de débit.

15 ) Procédé selon l'une quelconque

des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la suite

des grandeurs numériques distinctes est additionnée sur

une durée prédéterminée.

16 ) Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la durée prédéterminée est réglable en fonction de la durée de la période ou du gradient du signal de sortie fourni par le générateur de

mesure de débit.

) Procédé selon l'une quelconque

des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que la

somme des grandeurs numériques additionnées est traitée

avec une résolution supérieure à la résolution des dif-

férentes grandeurs numériques.

18 ) Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que la résolution est augmentée n

dans les étapes (2n, n = 1, 2, 3...).

19 ) Dispositif pour mesurer le débit d'un fluide traversant un- tube à l'aide d'un générateur de mesure de débit notamment d'un anémomètre à température constante, d'un convertisseur analogique/numérique, d'un étage de linéarisation, d'un étage de reconnaisance de pulsations en retour pour reconnaître un changement de direction d'écoulement et un étage d'addition, dispositif

caractérisé en ce que l'étage de reconnaissance de pulsa-

tions (29) travaille au moins selon les caractéristiques de la revendication 1, l'étage d'addition (30) exploite

les nombres distincts fournis par le convertisseur analo-

gique/numérique (26) après changement de direction d'écou-

lement en appliquant un coefficient négatif dont l'ampli-

tude (F) satisfait à la relation I FI> 1, et le signal de

somme est traité avec une résolution plus élevée.