FR2703405A1 - Device for detecting a malfunction of an electronic ignition system of an engine, in particular of a motor vehicle. - Google Patents

Device for detecting a malfunction of an electronic ignition system of an engine, in particular of a motor vehicle. Download PDF

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    • F02P17/00Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/12Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current

Abstract

Ce dispositif de détection d'un défaut de fonctionnement d'un système d'allumage électronique d'un moteur, notamment de véhicule automobile, du type comportant un calculateur de commande de l'alimentation de circuits primaires de bobines d'allumage (1, 2, 3) dont des circuits secondaires sont reliés à des bougies associées à des cylindres du moteur, est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (7, 8, 9) d'analyse statistique des durées d'étincelles entre les électrodes des bougies, pour déterminer un défaut de fonctionnement.This device for detecting a malfunction of an electronic ignition system of an engine, in particular of a motor vehicle, of the type comprising a control computer for controlling the supply of the primary circuits of ignition coils (1, 2, 3) of which secondary circuits are connected to spark plugs associated with the cylinders of the engine, is characterized in that it comprises means (7, 8, 9) for statistical analysis of the spark durations between the electrodes of the spark plugs, to determine a malfunction.

Description

La présente invention concerne un dispositif de détection d'un défaut deThe present invention relates to a device for detecting a

fonctionnement d'un système d'allumage électronique d'un moteur notamment de véhicule automobile. Plus particulièrement, le dispositif de détection selon l'invention s'applique à un système d'allumage  operation of an electronic ignition system of an engine, in particular of a motor vehicle. More particularly, the detection device according to the invention applies to an ignition system

d'un moteur thermique à allumage commandé du type compor-  a positive-ignition internal combustion engine of the type

tant un calculateur de commande de l'alimentation de circuits primaires de bobines d' allumage dont des circuits secondaires sont reliés à des bougies associées à des  as a control computer supplying the primary circuits of the ignition coils whose secondary circuits are connected to spark plugs associated with

cylindres du moteur.engine cylinders.

Dans un tel système d'allumage, une bougie est associée à chaque cylindre, une bobine d'allumage est associée à une ou deux bougies, les bobines d'allumage comportent un circuit primaire et un circuit secondaire et sont utilisées pour accumuler et transférer de l'énergie électrique en direction des bougies et les circuits primaires de ces bobines sont alimentés sous la commande  In such an ignition system, a spark plug is associated with each cylinder, an ignition coil is associated with one or two spark plugs, the ignition coils have a primary circuit and a secondary circuit and are used to accumulate and transfer electrical energy to the spark plugs and the primary circuits of these coils are supplied under control

du calculateur qui assure la gestion de l'instant d'allu-  the computer which manages the lighting time

mage et la distribution aux cylindres du moteur.  mage and distribution to the engine cylinders.

On a déj à proposé dans l'1 état de la technique de surveiller le fonctionnement de ces systèmes d' allumage en contrôlant l'amplitude et la durée des impulsions de tension présentes dans les circuits primaires des bobines et en comparant ces paramètres à des seuils calibrés pour  It has already been proposed in the state of the art to monitor the operation of these ignition systems by controlling the amplitude and the duration of the voltage pulses present in the primary circuits of the coils and by comparing these parameters with thresholds calibrated for

déterminer des défauts de fonctionnement.  determine malfunctions.

Cependant, ces dispositifs présentent un certain nombre d'inconvénients au niveau de la discrimination des  However, these devices have a number of disadvantages in terms of discrimination of

défauts de fonctionnement.malfunctions.

Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes.  The object of the invention is therefore to solve these problems.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispo-  To this end, the subject of the invention is a provision

sitif de détection d'un défaut de fonctionnement d'un système d'allumage électronique d'un moteur notamment de véhicule automobile, du type comportant un calculateur de  detection of a malfunction of an electronic ignition system of an engine, in particular of a motor vehicle, of the type comprising a

commande de l'alimentation de circuits primaires de bobi-  control of the supply of primary coil circuits

nes d'allumage dont des circuits secondaires sont reliés  Ignition nes with secondary circuits connected

à des bougies associées à des cylindres du moteur, carac-  spark plugs associated with engine cylinders,

térisé en ce qu'il comporte des moyens d'analyse statisti-  terized in that it includes statistical analysis means

que des durées d'étincelles entre les électrodes des  that sparking times between the electrodes of the

bougies pour déterminer un défaut de fonctionnement.  spark plugs to determine a malfunction.

Selon un mode de réalisation, les moyens d'ana-  According to one embodiment, the means of analysis

lyse statistique comprennent des moyens d'acquisition des  statistical lysis include means of acquiring

durées d'étincelles à partir des tensions dans les cir-  spark times from the voltages in the circuits

cuits primaires des bobines, des moyens de calcul, pour chaque cylindre, d'indicateurs statistiques de valeur  primary coils, means of calculation, for each cylinder, of statistical value indicators

moyenne, d'écart quadratique instantané et d'écart quadra-  mean, instantaneous quadratic deviation and quadratic deviation

tique moyen, sur N valeurs de durée, et des moyens d'ana-  average tick, over N duration values, and means of analysis

lyse de ces indicateurs pour déterminer un défaut de  lysis of these indicators to determine a defect in

fonctionnement.operation.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la  The invention will be better understood using the

description qui va suivre, donnée uniquement à titre  description which follows, given only as

d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la Figure 1 représente un schéma synoptique illustrant la structure d'un dispositif de détection selon l'invention; la Figure 2 représente un schéma électrique détaillé illustrant la partie d'acquisition de données d'un dispositif de détection selon l'invention; la Figure 3 illustre les formes des signaux présents à différents points du circuit représenté sur la figure 2; la Figure 4 illustre le fonctionnement de moyens de calcul d'indicateurs statistiques entrant dans  example and made with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 shows a block diagram illustrating the structure of a detection device according to the invention; FIG. 2 represents a detailed electrical diagram illustrating the data acquisition part of a detection device according to the invention; Figure 3 illustrates the shapes of the signals present at different points on the circuit shown in Figure 2; Figure 4 illustrates the functioning of means of calculating statistical indicators entering into

la constitution d'un dispositif de détection selon l'in-  the constitution of a detection device according to the

vention, et la Figure 5 illustre le fonctionnement de moyens d'analyse des indicateurs statistiques entrant dans  vention, and Figure 5 illustrates the functioning of means of analysis of statistical indicators entering into

la constitution d' un dispositif de détection selon 1 ' invention.  the constitution of a detection device according to the invention.

Le but du dispositif de détection selon l'inven-  The purpose of the detection device according to the invention

tion est de détecter et d'identifier des défauts de fonctionnement des étages haute tension des systèmes  tion is to detect and identify malfunctions of the high voltage stages of the systems

d'allumage électroniques des moteurs de véhicule automo-  of electronic ignition of motor vehicle engines

bile et ainsi de diagnostiquer une défaillance d'une bougie, d'une bobine d'allumage ou de la liaison entre  bile and thus diagnose a failure of a spark plug, an ignition coil or the connection between

cette bougie et cette bobine.this candle and this coil.

Les défauts détectés peuvent alors être classés en deux catégories, à savoir: les défauts graves, de nature à provoquer une absence totale d'étincelle entre les électrodes de la bougie, et  The detected faults can then be classified into two categories, namely: serious faults, such as to cause a total absence of spark between the spark plug electrodes, and

les défauts critiques susceptibles de provo-  critical faults likely to cause

quer une mauvaise initialisation de la combustion.  that a bad initialization of the combustion.

On conçoit alors que l'intérêt de ce dispositif réside notamment dans le fait qu'il permet à un dépanneur de connaître rapidement l'état du système d'allumage d'un moteur sans avoir à démonter les différents éléments mentionnés précédemment, ce qui est intéressant notamment lorsque les bobines d'allumage sont disposées au-dessus des bougies Par ailleurs, la détection de l'absence totale d'étincelle pour un cylindre donné permet d'agir sur l'injection de carburant afin de préserver notamment  It is therefore understandable that the advantage of this device lies in particular in the fact that it allows a convenience store to quickly know the state of the ignition system of an engine without having to dismantle the various elements mentioned above, which is interesting in particular when the ignition coils are arranged above the spark plugs Furthermore, the detection of the total absence of spark for a given cylinder makes it possible to act on the fuel injection in order to preserve in particular

les moyens de purification catalytique des gaz d'échappe-  means for catalytic purification of exhaust gases

ment intégrés dans la ligne d'échappement du véhicule.  integrated into the vehicle exhaust line.

Enfin, il est également souhaitable qu'un tel dispositif ne nécessite aucun composant supplémentaire au  Finally, it is also desirable that such a device does not require any additional component to

niveau des étages haute tension, ce qui présente générale-  level of the high voltage stages, which presents general-

ment des difficultés d'implantation, d'isolement électri-  implantation difficulties, electrical isolation

que et de fiabilité.that and reliability.

Le schéma synoptique d'un tel dispositif de  The block diagram of such a device

détection de défaut est donné sur la figure 1.  fault detection is given in figure 1.

On reconnaît sur cette figure la structure classique d'un système d'allumage électronique d'un moteur  We recognize in this figure the classic structure of an electronic ignition system of an engine

notamment de véhicule automobile.especially a motor vehicle.

Celui-ci comporte un calculateur de commande (non représenté) permettant de piloter l'alimentation de  This includes a control computer (not shown) for controlling the supply of

circuits primaires de bobines d'allumage dont trois, dési-  primary ignition coil circuits, three of which

gnées par les références 1, 2 et 3, sont représentées sur la figure 1 et correspondent par exemple aux bobines  indicated by the references 1, 2 and 3, are represented in FIG. 1 and correspond for example to the coils

d'allumage des bougies d'un moteur à six cylindres.  for igniting the spark plugs of a six-cylinder engine.

La commande de l'alimentation des circuits pri-  Control of the power supply to the primary circuits

maires de ces bobines se fait de manière classique, par exemple par l'intermédiaire de transistors 4, 5 et 6 dont les collecteurs sont reliés aux circuits primaires des  mayors of these coils is done in a conventional manner, for example by means of transistors 4, 5 and 6 whose collectors are connected to the primary circuits of

bobines et dont les bases sont reliées au calculateur.  coils and whose bases are connected to the computer.

Les circuits secondaires de ces bobines sont  The secondary circuits of these coils are

reliés à des bougies associées aux cylindres correspon-  connected to candles associated with the corresponding cylinders

dants du moteur et l'on conçoit que le calculateur com-  of the engine and it is understood that the computer

mande l'alimentation en chaîne de ces bougies pour obtenir  request the chain supply of these candles to obtain

un allumage en chaîne des cylindres du moteur.  chain ignition of the engine cylinders.

Le dispositif de détection selon l'invention comporte des moyens d'analyse statistique des durées  The detection device according to the invention comprises means for statistical analysis of the durations

d'étincelles entre les électrodes des bougies pour déter-  sparks between the spark plug electrodes to detect

miner un défaut de fonctionnement du système d'allumage.  undermine a malfunction of the ignition system.

Ces moyens d'analyse statistique comprennent, comme on peut le voir sur cette figure 1, des moyens 7  These means of statistical analysis include, as can be seen in this figure 1, means 7

d'acquisition des durées d'étincelles à partir des ten-  acquisition of spark times from voltages

sions dans les circuits primaires des bobines, dont la sortie est reliée à des moyens de calcul et de traitement statistique 8 permettant, comme cela sera décrit plus en détail par la suite, de calculer, pour chaque cylindre, des indicateurs statistiques sur N valeurs de durées d'étincelles La sortie de ces moyens de traitement est reliée à des moyens d'analyse et de discrimination 9 permettant de reconnaître à partir de ces indicateurs des défauts graves et des défauts critiques de fonctionnement  sions in the primary circuits of the coils, the output of which is connected to means of calculation and statistical processing 8 allowing, as will be described in more detail below, to calculate, for each cylinder, statistical indicators on N values of spark times The output of these processing means is linked to analysis and discrimination means 9 making it possible to recognize from these indicators serious faults and critical operating faults

qui seront également décrits plus en détail par la suite.  which will also be described in more detail below.

Ainsi, les moyens d'acquisition des durées d'étincelles assurent, à partir des tensions dans les circuits primaires des bobines d'allumage, le multiplexage des surtensions engendrées par les étincelles et le filtrage puis la remise en forme de ce signal multiplexé afin de fournir au reste du dispositif un signal binaire  Thus, the means for acquiring the spark times ensure, from the voltages in the primary circuits of the ignition coils, the multiplexing of the overvoltages generated by the sparks and the filtering and then the reshaping of this multiplexed signal in order to provide the rest of the device with a binary signal

unique comportant des créneaux dont la durée est représen-  unique with slots whose duration is represented

tative des durées d'étincelles successives.  successive spark times.

Cet étage d'acquisition de données est caracté-  This data acquisition stage is characterized

risé par le fait que son fonctionnement n'est pas perturbé par les commutations des différentes bobines et que par conséquent il permet un recouvrement entre les commandes de ces bobines, ce cas pouvant se rencontrer à haut régime  laughed at by the fact that its operation is not disturbed by the switching of the different coils and that consequently it allows overlap between the controls of these coils, this case being able to be encountered at high speed

de fonctionnement sur des moteurs à plus de cinq cylin-  operating on engines with more than five cyl-

dres.dres.

La partie de traitement statistique de ces durées d'étincelles est assurée par un microcontrôleur programmé qui effectue l'acquisition du signal de durée d'étincelle par l'intermédiaire d'un étage de mesure de  The statistical processing part of these spark durations is provided by a programmed microcontroller which acquires the spark duration signal via a measurement stage of

temps Les valeurs des durées d'étincelles sont démulti-  time The spark duration values are multiple

plexées par cylindre et stockées dans des moyens de mémorisation, comme cela sera décrit plus en détail par la suite. Le traitement effectué sur le contenu de ces moyens de mémorisation permet de fournir, pour chaque cylindre, les indicateurs statistiques suivants écart quadratique instantané, écart quadratique moyen (variance), et  plexed by cylinder and stored in storage means, as will be described in more detail below. The processing carried out on the content of these storage means makes it possible to provide, for each cylinder, the following statistical indicators instantaneous quadratic deviation, mean quadratic deviation (variance), and

valeur moyenne.average value.

La partie de discrimination peut également être  The discrimination part can also be

assurée par le microcontrôleur pour comparer les indica-  provided by the microcontroller to compare the indicators

teurs statistiques entre eux et/ou à des seuils calibrés afin d'en extraire la signalisation d'un défaut grave ou critique Ces défauts peuvent être matérialisés par un code inscrit en mémoire du microcontrôleur et dont la valeur renseigne sur le type de défaut détecté et sur le  statistical factors between them and / or at calibrated thresholds in order to extract the signaling of a serious or critical fault These faults can be materialized by a code written in the memory of the microcontroller and whose value provides information on the type of fault detected and on the

cylindre concerné.cylinder concerned.

La mémorisation d'un défaut peut être filtrée c'est-à-dire qu'elle n'est effective qu'après un certain nombre de détections successives, ce nombre pouvant  The memorization of a fault can be filtered, i.e. it is only effective after a certain number of successive detections, this number possibly

également être choisi.also be chosen.

La structure de ce dispositif et son fonctionne-  The structure of this device and how it works

ment sont illustrés plus en détail sur les figures 2 et 3.  ment are illustrated in more detail in Figures 2 and 3.

On peut en effet constater sur ces figures que les moyens d'acquisition 7 comprennent des moyens de multiplexage des surtensions engendrées aux primaires des bobines par les étincelles, ces moyens de multiplexage  It can indeed be seen in these figures that the acquisition means 7 comprise means for multiplexing the overvoltages generated at the primaries of the coils by the sparks, these multiplexing means

étant désignés par la référence 10 sur la figure 2.  being designated by the reference 10 in FIG. 2.

La sortie de ces moyens de multiplexage est reliée à des moyens de filtrage 11 et à des moyens 12 de remise en forme du signal de sortie de ces moyens de multiplexage pour délivrer le signal binaire évoqué précédemment Ces moyens de filtrage et de remise en forme présentent une structure classique à base d'amplificateurs  The output of these multiplexing means is connected to filtering means 11 and to means 12 for reshaping the output signal of these multiplexing means for delivering the binary signal mentioned above. These filtering and fitness means have a classic structure based on amplifiers

opérationnels.operational.

Sur cette figure 2, les moyens d'acquisition sont adaptés pour acquérir des données dans un système  In this FIG. 2, the acquisition means are adapted to acquire data in a system

d'allumage jumostatique pour un moteur à six cylindres.  jumostatic ignition for a six-cylinder engine.

Les moyens de multiplexage comprennent un ampli-  The multiplexing means include an amplifier

ficateur opérationnel 13 connecté en sommateur pour effec-  operational ficitor 13 connected as a summator to perform

tuer la sommation des tensions dans les circuits primaires des bobines, désignées par les références V 1, V 2 et V 3 et  kill the summation of the voltages in the primary circuits of the coils, designated by the references V 1, V 2 and V 3 and

retrancher à celles-ci la tension d'alimentation multi-  subtract from them the multi-supply voltage

pliée par le nombre de commandes C 1, C 2 et C 3 non-actives.  folded by the number of non-active C 1, C 2 and C 3 commands.

En fait, cet amplificateur opérationnel 13 reçoit sur une entrée, les tensions de pilotage des circuits primaires des bobines et sur une autre entrée, les tensions présentes réellement dans ces circuits primaires pour en tirer les surtensions engendrées par les  In fact, this operational amplifier 13 receives on an input, the control voltages of the primary circuits of the coils and on another input, the voltages actually present in these primary circuits in order to derive the overvoltages generated by them.

étincelles entre les électrodes des bougies.  sparks between the spark plug electrodes.

On conçoit alors que la tension désignée par la référence V 4 en sortie de ce sommateur peut s'écrire à un facteur près de la façon suivante  It can therefore be seen that the voltage designated by the reference V 4 at the output of this adder can be written to a factor near as follows

V 4 = Vl + V 2 + V 3 VBAT (+ C 2 +C 3).  V 4 = Vl + V 2 + V 3 VBAT (+ C 2 + C 3).

Ce signal de tension V 4 restitue donc uniquement les surtensions présentes dans les circuits primaires des bobines, qui sont l'image des tensions secondaires aux  This voltage signal V 4 therefore restores only the overvoltages present in the primary circuits of the coils, which are the image of the secondary voltages at

bornes des bougies.candle terminals.

Ce signal de tension V 4 est ensuite filtré afin de réduire l'amplitude des oscillations principalement dues aux turbulences dans la chambre de combustion de  This voltage signal V 4 is then filtered in order to reduce the amplitude of the oscillations mainly due to turbulence in the combustion chamber of

chaque cylindre.each cylinder.

La tension V 5 de sortie de ces moyens de filtrage 11 est ensuite remise en forme par un étage comparateur et le signal de tension V 6 de celui-ci se présente sous la forme d'un signal binaire dont la largeur des créneaux d'état logique O par exemple, est représentative de la  The output voltage V 5 of these filtering means 11 is then reshaped by a comparator stage and the voltage signal V 6 thereof is in the form of a binary signal whose width of the status slots logic O for example is representative of the

durée des étincelles.duration of sparks.

Ce signal binaire est ensuite introduit dans le microcontrôleur constituant les moyens de calcul 8 des indicateurs statistiques et d'analyse 9 de ceux-ci, ce microcontrôleur étant désigné de façon générale par la  This binary signal is then introduced into the microcontroller constituting the means of calculation 8 of the statistical indicators and of analysis 9 of these, this microcontroller being generally designated by the

référence 14 sur la Fig 2.reference 14 in Fig 2.

Le fonctionnement de ce microcontrôleur pour le calcul des indicateurs statistiques est illustré sur la  The operation of this microcontroller for the calculation of statistical indicators is illustrated on the

figure 4.figure 4.

On conçoit en regard de cette figure que les valeurs successives des durées d'étincelles sont triées par cylindre et mémorisées dans des piles de type premier  It can be seen with regard to this figure that the successive values of the spark durations are sorted by cylinder and stored in primary type stacks

entré-premier sorti FIFO affectées à chaque cylindre.  in-out FIFO assigned to each cylinder.

Dans le cas des systèmes de contrôle du fonc-  In the case of functional control systems

tionnement des moteurs n'ayant pas d'information de phase  operation of motors having no phase information

moteur, les valeurs successives d'une même paire de cylin-  engine, the successive values of the same pair of cylin-

dres doivent être alternativement stockées dans deux piles distinctes affectées indifféremment à l'un ou à l'autre  dres must be alternately stored in two separate batteries assigned to one or the other

des deux cylindres.of the two cylinders.

Ensuite, ce microcontrôleur effectue en temps  Then, this microcontroller performs in time

réel les différentes opérations suivantes sur les N der-  the following different operations on the N

nières valeurs de durées d'étincelles du cylindre actif calcul de la moyenne _ 1 i= N-1 t = E t N i=O calcul de l'écart quadratique instantané An 2 = (tr t)2  last values of sparking times of the active cylinder calculation of the mean _ 1 i = N-1 t = E t N i = O calculation of the instantaneous quadratic deviation An 2 = (tr t) 2

calcul de l'écart quadratique moyen (varian-  calculation of the mean square deviation (varian-

ce): 1 i=P-l P i=Oce): 1 i = P-l P i = O

On notera que pour les régimes élevés de fonc-  It should be noted that for high operating regimes

tionnement du moteur il est possible de limiter le traite-  engine operation it is possible to limit the milking

ment au calcul de An en utilisant la valeur moyenne t calculée à bas régime et, dans ce cas, seuls les défauts  ment to the calculation of An using the mean value t calculated at low speed and, in this case, only the faults

graves de fonctionnement seront surveillés.  serious operation will be monitored.

Les valeurs de N et de P sont déterminées expé-  The values of N and P are determined experimentally.

rimentalement et il a été établi que l'ordre de grandeur de N est inférieur à 10 pour obtenir la valeur moyenne t précise à 10 % près dans le cas de durées d'étincelles très instables P peut quant à lui être inférieur ou égal à N et les calculs effectués par le microcontrôleur sont  rimentally and it has been established that the order of magnitude of N is less than 10 to obtain the mean value t accurate to within 10% in the case of very unstable sparking times P can meanwhile be less than or equal to N and the calculations made by the microcontroller are

allégés si l'on choisit pour P et N une puissance de 2.  reduced if we choose for P and N a power of 2.

La partie de discrimination des défauts est quant à elle basée sur une comparaison de ces différents indicateurs entre eux et/ou à des seuils calibrés pour déterminer des défauts graves ou des défauts critiques de  The fault discrimination part is based on a comparison of these different indicators with each other and / or on calibrated thresholds to determine serious or critical faults of

fonctionnement.operation.

Les défauts graves de fonctionnement sont de nature à provoquer une alarme qui conduit à une inhibition de l'injection de carburant dans le ou les cylindres pour lesquels l'allumage est défectueux Pour détecter ces défauts, on utilise l'indicateur statistique d'écart quadratique instantané A 2 qui est une information en temps  Serious operating faults are likely to cause an alarm which leads to an inhibition of the injection of fuel into the cylinder or cylinders for which the ignition is defective. To detect these faults, the statistical indicator of quadratic deviation is used. snapshot A 2 which is time information

réel et correspond au cylindre actif au même instant.  real and corresponds to the active cylinder at the same time.

Cet écart quadratique instantané est comparé à un seuil calibré et s'il est supérieur à ce seuil, un  This instantaneous quadratic deviation is compared to a calibrated threshold and if it is higher than this threshold, a

compteur de défauts affecté au cylindre actif est incré-  fault counter assigned to the active cylinder is incremented

menté.lied.

Dans le cas contraire, le compteur est décrémen-  Otherwise, the counter is decremented.

té.you.

La valeur de départ de ce compteur est fixée à zéro. Une alarme est engendrée lorsque le compteur atteint une valeur de filtrage F calibrée Ainsi, on  The starting value of this counter is fixed at zero. An alarm is generated when the counter reaches a calibrated filtering value F Thus, we

conçoit qu'il est nécessaire de détecter F défauts consé-  understands that it is necessary to detect F faults

cutifs pour déclencher cette alarme et l'enregistrement du  to trigger this alarm and the recording of the

code de défaut correspondant.corresponding fault code.

Les défauts d'allumage susceptibles de provoquer  Ignition faults likely to cause

un tel défaut grave peuvent par exemple être un court-  such a serious defect can for example be a short

circuit du circuit secondaire de la bobine d'allumage, un circuit secondaire ouvert sans étincelle, ou une bougie  ignition coil secondary circuit, open spark-free secondary circuit, or spark plug

fortement encrassée, noyée ou perlée.  heavily fouled, drowned or pearled.

La figure 5 illustre ce fonctionnement du  Figure 5 illustrates this operation of the

microcontrôleur pour la détection de ce défaut.  microcontroller for the detection of this fault.

Dans le cas o une anomalie est détectée à partir des indicateurs statistiques sans pour autant engendrer l'alarme décrite précédemment, le défaut est classé comme défaut critique Cette situation correspond aux différents cas dans lesquels l'allumage est présent  In the event that an anomaly is detected from the statistical indicators without generating the alarm described above, the fault is classified as critical fault This situation corresponds to the different cases in which the ignition is present

mais de mauvaise qualité.but of poor quality.

Ainsi, les signaux avant-coureurs de pannes d'allumage provoquent l'enregistrement de codes de défauts  Thus, the early warning signals of ignition failures cause the recording of fault codes

afin de guider le dépanneur.to guide the convenience store.

Pour cette discrimination, les indicateurs de valeur moyenne t et d'écart quadratique moyen (variance)  For this discrimination, the indicators of mean value t and mean square deviation (variance)

C 2 sont utilisés.C 2 are used.

Trois comparaisons sont effectuées.  Three comparisons are made.

Tout d'abord, la variance est comparée à un seuil calibré qui dépend du mode de fonctionnement du moteur, la dispersion des durées d'étincelles dépendant de  First, the variance is compared to a calibrated threshold which depends on the engine operating mode, the dispersion of the spark times depending on

celui-ci En effet, la dispersion est forte en accélé-  Indeed, the dispersion is strong in acceleration

ration et en forte charge et elle est plus modérée au ralenti, moteur chaud, ainsi qu'en décélération avec  ration and under heavy load and it is more moderate when idling, engine warm, and when decelerating

coupure de l'injection.cut off the injection.

Si la variance est inférieure au seuil, un défaut critique est enregistré et correspond au cas o tout ou partie de l'étincelle se produit à l'extérieur de la chambre de combustion et par conséquent, n'est pas  If the variance is less than the threshold, a critical fault is recorded and corresponds to the case where all or part of the spark occurs outside the combustion chamber and therefore is not

soumise aux perturbations de l'explosion.  subject to explosion disturbances.

Ceci se présente dans les cas d'un mauvais encliquetage du capuchon de la bougie provoquant un arc sur l'olive de celle-ci, un mauvais isolement provoquant un arc entre faisceau d'alimentation et masse métallique et un défaut d'isolement entre circuit primaire et circuit  This occurs in the event of a bad snap-on of the spark plug cap causing an arc on the olive thereof, poor insulation causing an arc between the supply beam and metallic mass and an insulation fault between circuits primary and circuit

secondaire de la bobine d'allumage.secondary ignition coil.

Les défauts graves induisent également un défaut  Serious faults also induce a fault

de variance trop faible mais avec un retard plus impor-  variance too small but with a greater delay

tant.so much.

La valeur moyenne t est également comparée à un seuil calibré Cette comparaison n'est réalisée que dans les modes de fonctionnement dans lesquels l'étincelle est  The mean value t is also compared with a calibrated threshold. This comparison is only carried out in the operating modes in which the spark is

stable et peu dépendante de l'environnement, en décéléra-  stable and not very dependent on the environment, decelerating

tion par exemple Si cette valeur moyenne est inférieure au seuil, un défaut critique correspondant à une usure des électrodes de la bougie est enregistré Cette détection  tion for example If this average value is below the threshold, a critical fault corresponding to wear of the spark plug electrodes is recorded This detection

intervient également en cas de circuit secondaire ouvert.  also intervenes in the event of an open secondary circuit.

La valeur moyenne t est également comparée à la valeur moyenne de durées d'étincelles du cylindre qui est en phase d'échappement, c'est-à-dire le cylindre jumeau,  The average value t is also compared with the average value of the spark times of the cylinder which is in the exhaust phase, that is to say the twin cylinder,

en phase mécaniquement.mechanically in phase.

Ce test particulièrement intéressant dans le  This particularly interesting test in the

cas des allumages jumelés, permet de déceler une dissymé-  case of twin ignitions, allows to detect a dissymé-

trie trop importante entre les étincelles alimentées par  sorts too high between the sparks fed by

une même bobine.the same coil.

Si l'écart est supérieur à un seuil calibré dépendant des conditions de fonctionnement du moteur, un défaut critique est mémorisé et correspond à une usure importante des bougies, à une bougie trop serrée qui aurait été endommagée lors du montage ou à un encrassement  If the deviation is greater than a calibrated threshold depending on the engine operating conditions, a critical fault is memorized and corresponds to significant wear of the spark plugs, to a plug that is too tight that would have been damaged during assembly or to fouling.

important de ces bougies.important of these candles.

Les défauts critiques ainsi enregistrés accompa-  Critical faults thus recorded accompany

gnés d'une référence au ou aux cylindres correspondants permettent alors au dépanneur de démonter les composants de l'allumage de façon appropriée et surtout d'éviter les tests qui consistent à ouvrir le circuit à haute tension pour vérifier la présence des étincelles, au risque de détruire les organes de purification catalytique intégrés  with a reference to the corresponding cylinder (s) then allow the repairman to dismantle the ignition components in an appropriate manner and above all to avoid tests which consist in opening the high-voltage circuit to check for the presence of sparks, at the risk to destroy the integrated catalytic purification devices

dans la ligne d'échappement du véhicule.  in the vehicle exhaust line.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection d'un défaut de fonc-  1. Device for detecting a malfunction tionnement d'un système d'allumage électronique d'un  operation of an electronic ignition system moteur, notamment de véhicule automobile, du type compor-  engine, in particular of a motor vehicle, of the type comprising tant un calculateur de commande de l'alimentation de circuits primaires de bobines d'allumage ( 1, 2, 3) dont  as a control computer supplying the primary circuits of the ignition coils (1, 2, 3) of which des circuits secondaires sont reliés à des bougies asso-  secondary circuits are connected to associated spark plugs ciées à des cylindres du moteur, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens ( 7,8,9) d'analyse statistique des durées d'étincelles entre les électrodes des bougies pour  ciées to the engine cylinders, characterized in that it includes means (7,8,9) for statistical analysis of the spark times between the spark plug electrodes for déterminer un défaut de fonctionnement.  determine a malfunction. 2. Dispositif de détection selon la revendica-  2. Detection device according to the claim tion 1, caractérisé en ce que les moyens d'analyse statis-  tion 1, characterized in that the statistical analysis means tique comprennent des moyens ( 7) d'acquisition des durées  tick include means (7) for acquiring durations d'étincelles à partir des tensions dans les circuits pri-  sparks from voltages in the primary circuits maires des bobines ( 1, 2, 3), des moyens ( 8) de calcul, pour chaque cylindre, d'indicateurs statistiques de valeur  mayors of the coils (1, 2, 3), means (8) of calculating, for each cylinder, statistical indicators of value moyenne, d'écart quadratique instantané et d'écart quadra-  mean, instantaneous quadratic deviation and quadratic deviation tique moyen, sur N valeurs de durées et des moyens ( 9)  average tick, over N duration and average values (9) d'analyse de ces indicateurs pour déterminer un défaut.  analysis of these indicators to determine a fault. 3. Dispositif de détection selon la revendica-  3. Detection device according to the claim tion 2, caractérisé en ce que les moyens d'acquisition  tion 2, characterized in that the acquisition means comprennent des moyens ( 10,13) de multiplexage des surten-  include means (10,13) for multiplexing the sur- sions engendrées dans les circuits primaires des bobines par les étincelles, et des moyens ( 11, 12) de filtrage et de remise en forme du signal de sortie de ces moyens de multiplexage, pour délivrer au reste du dispositif un signal binaire comportant des créneaux dont la durée est  sions generated in the primary circuits of the coils by the sparks, and means (11, 12) for filtering and reshaping the output signal of these multiplexing means, for delivering to the rest of the device a binary signal comprising slots of which the duration is représentative des durées des étincelles.  representative of the sparking times. 4 Dispositif de détection selon la revendica-  4 Detection device according to the claim tion 3, caractérisé en ce que les moyens de multiplexage comprennent un amplificateur opérationnel ( 13) recevant sur une entrée les tensions de pilotage des circuits primaires des bobines ( 1,2,3) et sur une autre entrée les tensions présentes réellement dans ces circuits primaires  tion 3, characterized in that the multiplexing means comprise an operational amplifier (13) receiving on one input the control voltages of the primary circuits of the coils (1,2,3) and on another input the voltages actually present in these circuits primary pour déterminer les surtensions engendrées par les étin-  to determine the overvoltages generated by the celles.those. 5. Dispositif de détection selon l'une quelcon-  5. Detection device according to any one que des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les  as claims 2 to 4, characterized in that the moyens ( 8,9) de calcul et d'analyse des indicateurs statiques comprennent des moyens de mémorisation affectés à chaque cylindre du moteur et dans lesquels sont stockées les valeurs des durées d'étincelles correspondantes, à  means (8, 9) for calculating and analyzing the static indicators include memory means assigned to each cylinder of the engine and in which the values of the corresponding spark durations are stored, at partir desquelles sont calculés et analysés ces indica-  from which these indicators are calculated and analyzed teurs.teurs. 6. Dispositif selon l'une quelconque des  6. Device according to any one of revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les moyens  claims 2 to 5, characterized in that the means d'analyse ( 9) des indicateurs sont adaptés pour comparer les indicateurs statistiques relatifs aux différents cylindres du moteur entre eux et/ou à des seuils calibrés dépendant des conditions de fonctionnement du moteur, pour  analysis indicators are adapted to compare the statistical indicators relating to the different cylinders of the engine with each other and / or to calibrated thresholds depending on the operating conditions of the engine, for reconnaître un défaut de fonctionnement.  recognize a malfunction. 7. Dispositif de détection selon la revendica-  7. Detection device according to the claim tion 6, caractérisé en ce que les moyens d'analyse ( 9) sont adaptés pour comparer l'écart quadratique instantané associé à un cylindre à un seuil calibré pour incrémenter ou décrémenter un compteur dont la valeur est comparée à une valeur de filtrage (F) pour indiquer un défaut grave  tion 6, characterized in that the analysis means (9) are adapted to compare the instantaneous quadratic deviation associated with a cylinder with a calibrated threshold to increment or decrement a counter whose value is compared with a filtering value (F ) to indicate a serious fault de fonctionnement du système d'allumage, en cas de dépas-  of the ignition system, in the event of sement.sement. 8. Dispositif de détection selon la revendica-  8. Detection device according to the claim tion 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens d'analyse ( 9) sont adaptés pour comparer l'écart quadratique moyen et la valeur moyenne à des seuils calibrés pour déterminer  tion 6 or 7, characterized in that the analysis means (9) are adapted to compare the mean square deviation and the mean value with calibrated thresholds to determine un défaut critique de fonctionnement du système d'alluma-  a critical malfunction of the ignition system ge, en cas de dépassement.age, if exceeded. 9. Dispositif selon la revendication 6,7 ou 8, caractérisé en ce que les moyens d'analyse ( 9) sont adaptés pour comparer la valeur moyenne associée à un cylindre à la valeur moyenne associée au cylindre jumeau en phase d'échappement pour déterminer un écart, cet écart étant comparé à un seuil calibré pour déterminer un défaut critique de fonctionnement du système d'allumage, en cas de dépassement.5 10 Dispositif selon l'une quelconque des  9. Device according to claim 6,7 or 8, characterized in that the analysis means (9) are adapted to compare the average value associated with a cylinder with the average value associated with the twin cylinder in the exhaust phase to determine a deviation, this deviation being compared to a calibrated threshold to determine a critical malfunction of the ignition system, in the event of overshoot. 5 10 Device according to any one of the revendications 2 à 9, caractérisé en ce que les moyens de  Claims 2 to 9, characterized in that the means for calcul et d'analyse comprennent un microcontrôleur ( 14).  calculation and analysis include a microcontroller (14).
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