FR2705731A1 - Device for monitoring the operation of an auxiliary item of apparatus of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE SURVEILLANCE DU
FONCTIONNEMENT D'UN APPAREIL AUXILIAIRE DE MOTEUR A
COMBUSTION INTERNE
La présente invention concerne un dispositif de surveillance du fonctionnement d'un appareil auxiliaire d'un moteur à combustion interne destiné à équiper un véhicule automobile.DEVICE FOR MONITORING THE
OPERATION OF AN AUXILIARY APPARATUS OF A MOTOR
INTERNAL COMBUSTION
The present invention relates to a device for monitoring the operation of an auxiliary device of an internal combustion engine intended to equip a motor vehicle.
Elle concerne notamment un dispositif de contrôle d'un système de chauffage favorisant la vaporisation du carburant pendant les phases de fonctionnnement à froid du moteur.It relates in particular to a device for controlling a heating system promoting the vaporization of the fuel during the cold operating phases of the engine.
Les normes concernant la pollution et la consommation des moteurs à combustion interne équipant les véhicules automobiles, se sévérisent chaque jour davantage dans l'ensemble des pays industrialisés. L'industrie automobile est donc aujourd'hui occupée à trouver des solutions techniques pour répondre à ces obligations et ce, sans trop pénaliser ni les performances des moteurs ni leur prix de revient. The standards concerning pollution and consumption of internal combustion engines fitted to motor vehicles are becoming more stringent every day in all industrialized countries. The automotive industry is therefore now busy finding technical solutions to meet these obligations, without penalizing either the performance of the engines or their cost price.
Une technique connue de dépollution des moteurs à combustion interne consiste à chauffer le carburant injecté pendant les phases froides de fonctionnement du moteur, pour favoriser la vaporisation du carburant et éviter ainsi les phénomènes de mouillage des parois, ce qui diminue les émissions de polluants et plus particulièrement les oxydes d'azote. Parmi les différents modes de réalisations, on peut citer l'utilisation de résistances chauffantes de type PTC (la valeur de leur résistance évolue avec la température) disposées dans le collecteur d'admission du moteur et commandées depuis le système électronique de contrôle moteur à partir des valeurs prises par un ou plusieurs paramètres caractéristiques du fonctionnement du moteur. A known technique for depolluting internal combustion engines consists of heating the fuel injected during the cold phases of engine operation, to promote the vaporization of the fuel and thus avoid the phenomena of wetting of the walls, which reduces pollutant emissions and more particularly nitrogen oxides. Among the various embodiments, one can cite the use of PTC type heating resistors (the value of their resistance changes with temperature) arranged in the engine intake manifold and controlled from the electronic engine control system from values taken by one or more parameters characteristic of engine operation.
Dans le cadre des futures réglementations antipollution telles que la norme américaine OBD2 (On Board Diagnostic Level 2), il est prévu que les systèmes électroniques de contrôle moteur qui équipent les véhicules particuliers soient amenés à diagnostiquer et/ou corriger automatiquement certains défauts du moteur qui ont un impact sur les émissions de polluants. As part of future emission regulations such as the American standard OBD2 (On Board Diagnostic Level 2), it is expected that the electronic engine control systems fitted to passenger vehicles will be required to automatically diagnose and / or correct certain engine faults which have an impact on pollutant emissions.
L'objet de la présente invention est donc de proposer un dispositif de diagnostic coopérant avec le système électronique de contrôle moteur capable de détecter en roulant des défauts concernant le fonctionnement d'un appareil auxiliaire dont le fonctionnement influe sur les performances du moteur telles que les résistances de chauffage PTC. La détection des défauts permettant soit, l'activation de modes de fonctionnement dégradés et/ou l'allumage d'un voyant au tableau de bord prévenant le conducteur (réglementations peu sévères) soit, obligeront à la mise en place de mesures correctives ou à l'arrêt du véhicule (réglementations strictes). The object of the present invention is therefore to propose a diagnostic device cooperating with the electronic engine control system capable of detecting, while driving, faults relating to the operation of an auxiliary device, the operation of which influences the performance of the engine such as the PTC heating resistors. The detection of faults allowing either, the activation of degraded operating modes and / or the lighting of an indicator on the dashboard warning the driver (mild regulations) or, will oblige the implementation of corrective measures or stopping the vehicle (strict regulations).
Le but de l'invention est plus particulièrement de proposer un dispositif de surveillance du fonctionnement d'un appareil auxiliaire particulièrement simple et économe. The object of the invention is more particularly to propose a device for monitoring the operation of a particularly simple and economical auxiliary device.
Le procédé de surveillance du fonctionnement d'un appareil auxiliaire de moteur à combustion interne selon l'invention, utilise les moyens interrupteurs pilotés agissant sur le circuit d'alimentation électrique de l'appareil auxiliaire, ces moyens interrupteurs agissant en réponse à des signaux de commande émis par le système de contrôle moteur. The method for monitoring the operation of an auxiliary appliance of an internal combustion engine according to the invention uses the controlled switch means acting on the electrical supply circuit of the auxiliary device, these switch means acting in response to command issued by the engine control system.
Selon l'invention, le dispositif de surveillance est caractérisé en ce que les moyens interrupteurs coopèrent avec des moyens de traitement aptes à produire un signal à destination du système de contrôle moteur représentatif du courant électrique traversant les moyens interrupteurs. According to the invention, the monitoring device is characterized in that the switch means cooperate with processing means capable of producing a signal intended for the motor control system representative of the electric current passing through the switch means.
Selon une autre caractéristique du dispositif de surveillance objet de 1 l'invention, les moyens de traitement comprennent une résistance et des moyens amplificateurs de la tension prise aux bornes de ladite résistance. According to another characteristic of the monitoring device which is the subject of the invention, the processing means comprise a resistor and means for amplifying the voltage taken across said resistor.
Selon une autre caractéristique du dispositif de surveillance objet de l'invention, les moyens amplificateurs disposent d'une seule sortie directement connectée par une ligne de liaison au système de contrôle moteur. According to another characteristic of the monitoring device which is the subject of the invention, the amplifying means have a single output directly connected by a connection line to the engine control system.
Selon une autre caractéristique du dispositif de surveillance objet de l'invention, les moyens amplificateurs comportent un amplificateur de type NORTON et une pluralité de résistances de caractéristiques prédéterminées. According to another characteristic of the monitoring device which is the subject of the invention, the amplifier means comprise an amplifier of the NORTON type and a plurality of resistors with predetermined characteristics.
Selon une autre caractéristique du dispositif de surveillance objet de l'invention, les moyens interrupteurs comprennent un relais électrique du type comportant un élément conducteur mobile entre un contact de repos et un contact actif, la résistance et ledit dispositif amplificateur étant alors directement intégrés au relais. According to another characteristic of the monitoring device which is the subject of the invention, the switching means comprise an electrical relay of the type comprising a movable conductive element between a rest contact and an active contact, the resistor and said amplifier device then being directly integrated into the relay .
Selon une autre caractéristique du dispositif de surveillance objet de l'invention, l'appareil auxiliaire est un appareil de chauffage du carburant injecté dans le moteur, pour éviter le mouillage des parois lors des phases froides de fonctionnement du moteur. According to another characteristic of the monitoring device which is the subject of the invention, the auxiliary device is a device for heating the fuel injected into the engine, in order to avoid wetting of the walls during the cold phases of engine operation.
On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description présentée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant au dessin annexé, dans lequel
- la figure 1 est un schéma électrique de principe du dispositif de surveillance du fonctionnement d'un appareil auxiliaire de moteur à combustion interne selon l'invention
- la figure 2 est un schéma électrique des moyens amplificateurs présentés à la figure 1.The aims, aspects and advantages of the present invention will be better understood from the description presented below of an embodiment of the invention, given by way of nonlimiting example, with reference to the attached drawing, in which
- Figure 1 is a schematic electrical diagram of the device for monitoring the operation of an auxiliary appliance of an internal combustion engine according to the invention
- Figure 2 is an electrical diagram of the amplifier means shown in Figure 1.
Conformément aux figures 1 et 2 seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été figurés, et pour faciliter la présentation de l'invention, les mêmes éléments ont les mêmes références d'une figure à l'autre. In accordance with Figures 1 and 2 only the elements necessary for understanding the invention have been shown, and to facilitate the presentation of the invention, the same elements have the same references from one figure to another.
En se reportant à la figure 1, le système électronique de contrôle moteur 1 comprend classiquement un calculateur du type comportant une unité centrale ou CPU, une mémoire vive ou RAM, une mémoire morte ou ROM, des convertisseurs analogiques-numériques et différentes interfaces d'entrées et de sorties. Referring to FIG. 1, the electronic engine control system 1 conventionally comprises a computer of the type comprising a central unit or CPU, a random access memory or RAM, a read only memory or ROM, analog-digital converters and various interfaces for inputs and outputs.
Le système de contrôle moteur 1 reçoit différents signaux d'entrée caractéristiques du fonctionnement du moteur : charge, régime, température d'eau, pression collecteur, etc... Il effectue des opérations et génère à son tour des signaux de sortie à destination notamment des injecteurs mais également des appareils auxiliaires, comme par exemple les résistances de chauffage 2 disposées dans le collecteur d'admission du moteur au droit des injecteurs, et utilisées pour provoquer la vaporisation du carburant pendant les phases froides de fonctionnement du moteur. The engine control system 1 receives various input signals characteristic of the operation of the engine: load, speed, water temperature, manifold pressure, etc. It performs operations and in turn generates output signals to destinations in particular injectors but also auxiliary devices, such as for example the heating resistors 2 arranged in the engine intake manifold in line with the injectors, and used to cause the vaporization of the fuel during the cold operating phases of the engine.
Le système de contrôle moteur 1 génère en effet des signaux de commande en fonction des valeurs prises par un ou plusieurs paramètres caractéristiques du fonctionnement du moteur, destinés à opérer l'alimentation électrique des résistances depuis une batterie non figurée. The motor control system 1 in fact generates control signals as a function of the values taken by one or more parameters characteristic of the operation of the motor, intended to operate the electrical supply of the resistors from a battery not shown.
L'alimentation électrique des résistances 2 a pour effet d'opérer le chauffage du jet de carburant et donc la vaporisation de ce dernier, de façon à empêcher tout phénomène de mouillage du carburant sur les parois. L'utilisation de résistances de type PTC (la valeur de leur résistance augmente avec la température) permet une régulation en température extrêmement simple.The electrical supply of the resistors 2 has the effect of heating the fuel jet and therefore the vaporization of the latter, so as to prevent any phenomenon of wetting of the fuel on the walls. The use of PTC type resistors (the value of their resistance increases with temperature) allows extremely simple temperature regulation.
Pour commander l'alimentation électrique des résistances 2, le système de contrôle moteur 1 comporte une sortie spécifique non figurée comprenant un interrupteur piloté tel qu'un transistor, la fermeture du transistor provoquant la mise sous tension de moyens interrupteurs, tel qu'un relais électrique 3, disposés sur le circuit d'alimentation 9 des résistances grâce à une ligne de liaison 8. To control the electrical supply of the resistors 2, the motor control system 1 includes a specific output, not shown, comprising a controlled switch such as a transistor, the closing of the transistor causing switching means to be energized, such as a relay. electrical 3, arranged on the supply circuit 9 of the resistors by means of a connection line 8.
La mise sous tension du relais génère un champ électro-magnétique qui déplace classiquement un élément conducteur mobile 5, telle qu'une lame flexible, de sa position de rappel, en appui contre un premier contact dit "de repos", contre un second contact dit "actif", ce qui provoque la fermeture de la ligne 9 reliant la borne + de la batterie aux resistances 2. Energizing the relay generates an electromagnetic field which conventionally moves a movable conductive element 5, such as a flexible blade, from its return position, pressing against a first contact called "rest", against a second contact said "active", which causes the closure of line 9 connecting the + terminal of the battery to resistors 2.
La surveillance du fonctionnement des resistances 2 est alors opérée en contrôlant la valeur du courant traversant le relais. En effet, la défaillance d'une ou plusieurs résistances entraîne la modification du courant qui traverse le circuit d'alimentation 9 et donc le relais 3. Dans le cas d'un moteur à quatre cylindres équipé de quatre résistances PTC similaires montées en parallèle, la rupture d'une résistance entraîne, pour une valeur de température donnée, une diminution d'l/4 du courant parcourant le circuit d'alimentation 9. Monitoring of the operation of resistors 2 is then carried out by controlling the value of the current passing through the relay. Indeed, the failure of one or more resistors leads to the modification of the current flowing through the supply circuit 9 and therefore the relay 3. In the case of a four-cylinder engine equipped with four similar PTC resistors connected in parallel, the rupture of a resistor leads, for a given temperature value, to a decrease of 1/4 of the current flowing through the supply circuit 9.
Pour suivre la valeur du courant traversant le circuit 9, on intègre donc directement dans le relais 3 des moyens de traitement aptes à produire un signal à destination du système de contrôle moteur 1 représentatif du courant électrique traversant le circuit d'alimentation 3. Ces moyens sont formés par une résistance 6 de faible valeur, quelques miliohms, et par un circuit amplificateur 4 de la tension prise aux bornes de la résistance 6. Le circuit amplificateur 4 comprend de préférence une seule sortie qui est alors connectée par une ligne de liaison 7 au système de contrôle moteur 1 qui exploite par des moyens appropriés, connus en soi, cette information tension aux bornes de la résistance 6 pour surveiller le bon fonctionnement des résistances 2. To monitor the value of the current passing through the circuit 9, processing means capable of producing a signal intended for the motor control system 1 representative of the electric current passing through the supply circuit 3 are therefore incorporated directly into the relay 3. are formed by a resistor 6 of small value, a few miliohms, and by an amplifier circuit 4 of the voltage taken across the resistor 6. The amplifier circuit 4 preferably comprises a single output which is then connected by a connection line 7 to the motor control system 1 which uses by appropriate means, known per se, this voltage information at the terminals of the resistor 6 to monitor the correct operation of the resistors 2.
La figure 2 précise un mode de réalisation possible du circuit amplificateur 4. Ce circuit utilise un amplificateur 40 de type Norton, par exemple un LM3900, couplé comme cela est figuré, à une diode 41 et à une série de résistances 42,43,44,45 et 46 de valeurs respectives
R42,R43,R44,R45 et R46.FIG. 2 specifies a possible embodiment of the amplifier circuit 4. This circuit uses an amplifier 40 of Norton type, for example an LM3900, coupled as shown, to a diode 41 and to a series of resistors 42,43,44 , 45 and 46 of respective values
R42, R43, R44, R45 and R46.
Les bornes d'entrée + et - de l'amplificateur 40 sont connectées aux bornes de la résistance 6 par des fils de liaison munis respectivement des résistances 42 et 44, la borne + étant par ailleurs reliée à la masse par un fil de liaison comportant la résistance 43. La borne de sortie de l'amplificateur 40 est reliée par l'intermédiaire de la diode 41 à la borne de sortie du circuit amplificateur 47, cette dernière étant par ailleurs reliée d'une part, à la masse par un fil de liaison muni de la résistance 46 et d'autre part, à la borne - de l'amplificateur 40 par un fil de liaison muni de la résistance 45. The input terminals + and - of the amplifier 40 are connected to the terminals of the resistor 6 by connection wires provided with resistors 42 and 44 respectively, the + terminal being moreover connected to ground by a connection wire comprising the resistor 43. The output terminal of the amplifier 40 is connected via the diode 41 to the output terminal of the amplifier circuit 47, the latter being moreover connected on the one hand, to the ground by a wire connection provided with the resistor 46 and on the other hand, to the - terminal of the amplifier 40 by a connection wire provided with the resistor 45.
On peut alors démontrer que si R45 = R43,
R42 = R44 et R45 = k * R42 alors Vo = k * Vi, Vi étant la tension au borne de la résistance 6 et Vo la tension à la borne 47. Les valeurs respectives des différentes résistances sont déterminées de façon à obtenir l'amplification souhaitée et pour assurer un fonctionnement fiable du dispositif.We can then demonstrate that if R45 = R43,
R42 = R44 and R45 = k * R42 then Vo = k * Vi, Vi being the voltage at the terminal of the resistor 6 and Vo the voltage at the terminal 47. The respective values of the different resistors are determined so as to obtain the amplification desired and to ensure reliable operation of the device.
Ainsi grâce au dispositif selon l'invention, le système de contrôle moteur peut connaître à tout moment la valeur de la tension aux bornes de la résistance 6, donc la valeur du courant traversant le circuit d'alimentation des résistances 2 et donc la valeur de ces dernières. Thus, thanks to the device according to the invention, the motor control system can know at any time the value of the voltage across the terminals of the resistor 6, therefore the value of the current passing through the supply circuit of the resistors 2 and therefore the value of these last.
Le système de contrôle moteur est donc à même de détecter une éventuelle défaillance de l'une ou de plusieurs d'entre elles.The engine control system is therefore able to detect a possible failure of one or more of them.
Bien entendu, l'invention ntest nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and illustrated which has been given only by way of example.
Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. On the contrary, the invention includes all the technical equivalents of the means described and their combinations if these are carried out according to the spirit.
Ainsi le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour surveiller tout appareil auxiliaire commandé par le système de contrôle moteur ou par un système de contrôle spécifique, et dont un éventuel dysfonctionnement affecte la valeur du courant électrique traversant son circuit d'alimentation. Thus, the device according to the invention can be used to monitor any auxiliary device controlled by the engine control system or by a specific control system, and whose possible malfunction affects the value of the electric current flowing through its supply circuit.
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1993
- 1993-05-25 FR FR9306198A patent/FR2705731B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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| FR2705731B1 (en) | 1995-07-07 |
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