FR2799507A1 - Dispositif pour detecter le cognement d'un moteur a combustion interne - Google Patents
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Abstract
Dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion, caractérisé par une fiabilité améliorée en empêchant la détection erronée de bruit ou la détection erronée de cognement quand le niveau de cognement subit un glissement. Le dispositif comprend des moyens (12) pour activer des signaux N du niveau de cognement à partir du courant ionique, des moyens de calcul de moyenne (13A) pour activer un niveau de cognement moyen AVE, des moyens (14A) pour activer un niveau de fond BGLA en utilisant une valeur décalée, des moyens (15) pour évaluer le cognement en comparant lesdits signaux du niveau de cognement avec ledit niveau de fond, des moyens (16) pour évaluer ledit niveau de cognement moyen qui existe dans une zone prédéterminée et des moyens (17) pour corriger ladite valeur de décalage en fonction du résultat de l'évaluation de la zone prédéterminée, dans lequel la valeur décalée est corrigée dans une direction permettant d'annuler l'augmentation ou la diminution dudit niveau de cognement moyen en fonction de la zone prédéterminée.
Description
DISPOSITIF POUR DETECTER LE COGNEMENT
D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
CONTEXTE DE L'INVENTION
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne sur base d'un courant ionique qui circule à travers une bougie pendant la combustion dans le moteur à combustion interne. Plus précisément, la présente invention concerne un dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne en empêchant une détection erronée de bruit ou une détection erronée de cognement dans une condition dans laquelle le moteur est décalé pour produire un nombre accru des signaux du niveau de cognement ou un nombre réduit des signaux du
niveau de cognement.
TECHNIQUES ANTERIEURES
Dans un dispositif pour commander un moteur à combustion interne, il est monnaie courante jusqu'à présent d'évaluer l'apparition d'un cognement pendant le fonctionnement et, quand l'apparition du cognement est détectée, de corriger la quantité de commande sur le moteur à combustion interne vers le côté d'une suppression du cognement (par exemple, en vue d'un retardement du calage de l'allumage) en fonction de la quantité de cognement afin d'empêcher une détérioration
du moteur à combustion interne.
Par conséquent, pour détecter le cognement du moteur à combustion interne, il a été proposé un dispositif qui utilise une variation de la quantité d'ions produite pendant la combustion du moteur à
combustion interne.
Le dispositif pour détecter le cognement du moteur à combustion interne sur la base du courant ionique est capable de détecter l'intensité de cognement dans chacun des cylindres sans utiliser de capteur de cognement, ce qui permet de réduire
efficacement le coût.
Dans le dispositif de ce type, un niveau de fond est réglé pour un signal de détection de courant ionique afin d'empêcher une détection erronée du cognement provoquée par un bruit superposé au courant ionique. Dans un dispositif présenté, par exemple, dans le brevet japonais NO 10-9108, un niveau de fond (référence pour évaluer le niveau de bruit) activé à partir de la somme d'une valeur moyenne des intensités des signaux de détection et d'une zone insensible (valeur décalée), basé sur la condition de fonctionnement, a été établi pour un signal qui est obtenu en formant la forme d'onde d'un signal de
détection de courant de cognement.
La figure 6 est un schéma fonctionnel illustrant schématiquement un dispositif conventionnel pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne. La figure 7 est un diagramme des temps illustrant les formes d'ondes, en fonctionnement, de signaux mentionnés figure 6 et elle représente un cas dans lequel un signal de cognement Ki est superposé à un signal Fi formé en forme d'onde d'un signal de
détection de courant ionique Ei.
Sur la figure 6, le dispositif d'allumage 1 du moteur à combustion interne comprend une bobine d'allumage ayant un enroulement primaire et un enroulement secondaire, et un transistor de puissance (aucun de ceux- ci n'étant représenté) pour interrompre la circulation du courant primaire il (voir figure 7)
dans la bobine d'allumage.
Le transistor de puissance dans le dispositif d'allumage 1 active et désactive (fait circuler et interrompt) le courant primaire il vers la bobine d'allumage en réponse à un signal d'allumage P provenant d'une unité de commande électronique 5, et la bobine d'allumage génère une tension d'allumage élevée V2 (voir figure 7) à travers l'enroulement secondaire en réponse à l'activation et à la désactivation du
transistor de puissance.
Excitée par une tension d'amorçage élevée V2 fournie par le dispositif d'allumage 1, la bougie 2 génère une étincelle de façon à allumer le mélange à un instant prédéterminé dans chacun des cylindres du moteur. Afin de détecter le courant ionique qui circule à travers un espace interélectrode de la bougie 2 au moment de la combustion, le circuit de détection de courant ionique 3 comprend des moyens de polarisation (condensateur) pour appliquer une tension de polarisation à la bougie 2 par l'intermédiaire de la bobine d'allumage dans le dispositif d'allumage 1, et une résistance (aucun de ceux-ci n'étant représenté) pour produire un signal de détection de courant ionique Ei. Divers capteurs 4 regroupent un capteur d'ouverture de papillon, un capteur d'angle de manivelle, un capteur de température et d'autres capteurs similaires connus et ils produisent divers signaux de capteurs représentatifs des conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne. Par exemple, le capteur d'angle de manivelle, qui est l'un des divers capteurs 4, produit un signal d'angle de manivelle SGT (voir figure 7) dépendant de la vitesse
de rotation du moteur.
Divers signaux de capteurs, parmi lesquels le signal de détection de courant ionique Ei et le signal d'angle de manivelle SGT, sont envoyés à l'unité de commande électronique 5 qui comprend un microprocesseur. Le signal d'angle de manivelle SGT a un front d'impulsion représentant une position d'angle de manivelle de référence dans chaque cylindre et il est utilisé par l'unité de commande électronique 5 pour
exécuter diverses opérations de commande.
L'unité de commande électronique 5 comprend des moyens de détection de cognement 6 pour détecter le cognement sur la base du signal de détection de courant ionique Ei et des moyens de commande d'allumage 7 qui retardent le signal d'amorçage P sur la base du résultat de la détection du cognement par les moyens de
détection de cognement 6.
Les moyens de détection de cognement 6 dans l'unité de commande électronique 5 comprennent des moyens de filtrage 11 comprenant un filtre passe-bande, des moyens formant compteur 12, des moyens de calcul de moyenne 13, des moyens de décalage 14 et des moyens de
comparaison 15.
Les moyens de filtrage 11 comprennent des moyens de formation de forme d'onde et captent un signal de cognement Ki dans une bande de fréquence prédéterminée à partir du signal formé en forme d'onde Fi (voir figure 7) du signal de détection de courant
ionique Ei.
Les moyens formant compteur 12 comprennent des moyens de traitement de forme d'onde et comptent le nombre N des impulsions des signaux de cognement Ki
après que leur forme a été traitée.
Les moyens formant compteur 12 constituent des moyens d'activation du niveau de cognement et activent le nombre N des impulsions (signaux du niveau de cognement) correspondant à la condition de cognement du moteur. Le nombre N des impulsions (signaux du niveau de cognement) représente la quantité de cognement qui apparaît. Les moyens de calcul de moyenne 13 calculent la moyenne du nombre N des impulsions de façon à
activer un niveau de cognement moyen AVE.
Les moyens de décalage 14 décalent le niveau de cognement moyen AVE et forment un niveau de fond BGL
(référence pour évaluer le niveau de bruit).
Les moyens de décalage 14 comprennent des moyens d'activation de décalage pour activer une valeur de décalage OFS pour le niveau de cognement moyen AVE en fonction des conditions de fonctionnement du moteur et des moyens d'activation de niveau de fond pour activer le niveau de fond BGL en additionnant le niveau
de cognement moyen AVE et la valeur de décalage OFS.
Les moyens de comparaison 15 constituent des moyens d'évaluation de cognement et comparent le nombre N des impulsions (signaux du niveau de cognement) avec le niveau de fond BGL de façon à évaluer la condition de cognement du moteur. Quand le nombre N des impulsions dépasse le niveau de fond BGL, les moyens de comparaison 15 produisent le résultat de comparaison
représentant l'apparition d'un cognement.
Les paragraphes suivants décrivent le fonctionnement du dispositif conventionnel pour détecter le cognement du moteur à combustion interne en référence aux figures 6 et 7 ainsi qu'à un ordinogramme
sur la figure 8.
Tout d'abord, l'unité de commande électronique 5 reçoit un signal d'angle de manivelle SGT et des signaux similaires provenant de divers capteurs 4, elle exécute diverses opérations en fonction des conditions de fonctionnement et elle produit des signaux de commande à destination de divers actionneurs tels que le dispositif d'allumage 1, etc. Par exemple, l'unité de commande électronique active et désactive le transistor de puissance dans le dispositif d'allumage 1 en réponse au signal d'allumage P de façon à faire circuler et à interrompre
le courant primaire il.
Dans ce cas, la source de courant de polarisation (condensateur) dans le circuit de détection de courant ionique 3 est chargée électriquement avec la tension primaire V1 qui est générée dans la bobine d'allumage quand le courant
primaire il traverse celle-ci.
Par ailleurs, la tension primaire V1 monte quand le courant primaire il est interrompu (ce qui correspond à un calage d'allumage du moteur) et une tension secondaire encore plus élevée V2 (plusieurs dizaines de kV) est générée à partir de l'enroulement secondaire de la bobine d'allumage. La tension secondaire V2 est appliquée à la bougie 2 d'un cylindre dans lequel l'allumage est commandé de façon à brûler
un mélange dans la chambre de combustion.
A mesure que le mélange brûle, des ions apparaissent dans la chambre de combustion du cylindre de combustion et une tension de polarisation, chargée électriquement dans le condensateur dans le circuit de détection de courant ionique 3, est déchargée à travers
la bougie 2 immédiatement après la commande d'allumage.
La résistance dans le circuit de détection de courant ionique 3 convertit le courant ionique en une tension de façon à la produire à titre de signal de
détection de courant ionique Ei.
De ce fait, le courant ionique qui circule à travers la bougie 2 après la combustion est présenté à titre de signal de détection de courant ionique Ei aux moyens de détection de cognement 6 dans l'unité de
commande électronique 5.
Quand le moteur cogne, les composantes des vibrations de cognement sont superposées au courant ionique et le signal formé en forme d'onde Fi du signal de détection de courant ionique Ei acquiert une forme d'onde sur laquelle les composantes des vibrations de cognement sont superposées comme représenté sur la
figure 7.
En référence à la figure 8 qui illustre l'opération de traitement du signal de détection de courant ionique Ei, les moyens de filtrage 11 des moyens de détection de cognement 6 dans l'unité de commande électronique 5 interceptent les signaux de cognement Ki uniquement à partir des signaux formés en formes d'ondes Fi des signaux de détection de courant
ionique Ei (étape Si).
Les moyens formant compteur 12 forment les formes d'ondes des signaux de cognement Ki de façon à les convertir en un train d'impulsions de cognement Kp et comptent le nombre N des impulsions dans le train
d'impulsions de cognement Kp (étape S2).
Le nombre N des impulsions est étroitement associé à l'intensité de cognement et est utilisé pour évaluer le cognement, comme cela sera décrit ultérieurement, et il est en outre utilisé pour mettre
à jour le niveau de fond BGL au cycle suivant.
Ainsi, les moyens de comparaison 15 dans les moyens de détection de cognement 6 comparent le nombre N des impulsions avec le niveau de fond BGL qui a été activé au cycle précédent et évaluent si le nombre N des impulsions est supérieur au niveau de fond BGL
(étape S3).
Le nombre N des impulsions augmente avec un accroissement de l'intensité de cognement et, par conséquent, les moyens de comparaison 15 évaluent l'apparition de cognement et l'intensité de cognement
sur la base du nombre N des impulsions.
Si le système évalue à l'étape S3 que N > BGL (c'est-à-dire OUI), les moyens de commande d'allumage 7 activent une quantité de commande de retard pour retarder le calage d'allumage (afin de supprimer le cognement) (étape S4). Si le système évalue à l'étape S3 que N < BGL (c'est-à-dire NON), les moyens de commande d'allumage 7 activent une quantité de commande
d'avance (étape S5).
A ce stade, les moyens de commande d'allumage 7, à l'étape S4, établissent une référence à la quantité de correction de retard dans la commande d'allumage du cycle précédent et du cycle courant et, à l'étape S5, établissent une référence à la quantité de correction de retard dans la commande d'allumage du cycle précédent, pour activer ainsi les quantités de commande. Lorsque par après la condition N > BGL (un cognement apparaît) sera évaluée à l'étape S3, les quantités de retard seront additionnées successivement mais ne seront plus additionnées lorsqu'il sera évalué
qu'aucun cognement n'apparaît.
Le niveau de fond BGL (nombre prédéterminé d'impulsions), qui sert de référence pour évaluer le cognement, varie en fonction de la vitesse de rotation du moteur et du niveau de formation des formes d'ondes des signaux de détection Ei, mais il est réglé à une
valeur d'environ 5 à environ 20 par exemple.
Quand le cognement est détecté par les moyens de comparaison 15 sur la base du nombre N des impulsions, la quantité de commande est corrigée vers le côté d'une suppression du cognement (c'est-à-dire que l'allumage est optimisé pour le cylindre dans lequel le cognement se produit) afin de supprimer
effectivement le cognement.
D'autre part, les moyens de calcul de moyenne 13 dans les moyens de détection de cognement 6 calculent (filtrent) la moyenne du nombre N des impulsions et activent un niveau de cognement moyen AVE
sur base des formules suivantes (1) et (2) (étape S6).
AVE = AVE(n-1) x KF + NP x (1-KF) (1) NP = max {N - BGL(n-1), 0} (2) Dans la formule (1), AVE(n-1) est un niveau de cognement moyen AVE du cycle précédent et KF est un coefficient de moyenne (0 < KF < 1) et dans la formule (2), BGL(n-1) est un niveau de fond BGL du cycle précédent. Les moyens de décalage 14 additionnent une valeur de décalage OFS et le niveau de cognement moyen AVE de façon à activer le niveau de fond BGL d'après la formule suivante (3) (étape S7),
BGL = AVE + OFS
(3) Enfin, l'unité de commande électronique 5 mémorise le niveau de fond BGL activé d'après la formule (3) dans les moyens de décalage 14 à titre de référence pour une comparaison afin d'évaluer le cognement lors de la commande d'allumage au cycle suivant (étape S8), puis la routine de traitement de la
figure 8 prend fin.
Les paragraphes suivants décrivent, en référence aux figures 9 et 10, l'opération destinée à détecter le moment auquel le niveau de cognement moyen
AVE a glissé (augmenté ou diminué).
Sur les figures 9 et 10, l'abscisse représente le temps et l'ordonnée (le niveau étant sous la forme d'un graphique à barres) représente le nombre N des impulsions; il est représenté le nombre Pn des impulsions correspondant au niveau de bruit et le nombre Pk des impulsions correspondant au niveau de cognement. De plus, sur ces dessins, les courbes en trait continu représentent des variations du niveau de cognement moyen AVE au fil du temps, les courbes en pointillés représentent des variations de la valeur de décalage OFS au fil du temps et les courbes en trait mixte représentent des variations du niveau de fond BGL
(= AVE + OFS) au fil du temps.
Ici, la valeur de décalage OFS (ligne en pointillés) reste constante puisqu'il n'y a pas de
changement des conditions de fonctionnement.
La figure 9 illustre des variations au fil du temps du moment auquel le niveau de cognement moyen glisse d'une zone de référence (condition stable) vers une première zone prédéterminée du côté d'une diminution avant d'être ramené à la condition de référence. La figure 10 illustre des variations au fil du temps du moment auquel le niveau de cognement moyen glisse de la zone de référence vers une deuxième zone prédéterminée du côté d'une augmentation avant d'être
ramené à la condition de référence.
Sur la figure 9, le niveau de fond BGL (niveau pour évaluer le cognement) sur la base du nombre N des impulsions (signaux du niveau de cognement) dans la zone de référence varie de manière
relativement stable et correcte.
Par conséquent, quand les impulsions sont détectées en un nombre Pk correspondant au niveau de cognement, le cognement est évalué correctement en se basant sur N > BGL. De plus, quand les impulsions sont détectées en un nombre Pn correspondant au niveau de bruit, le bruit est évalué correctement en se basant
sur N < BGL.
Cependant, quand le niveau de cognement moyen AVE glisse vers la première zone prédéterminée comme représenté sur la figure 9 en raison d'une modification au fil du temps du système de détection de courant ionique comprenant la bougie 2, le niveau de bruit stable contenu dans les signaux de cognement Ki diminue, ce qui fait diminuer le niveau de cognement moyen AVE ainsi que le niveau de fond BGL à l'instar du
niveau de cognement moyen AVE.
C'est pourquoi, dans la première zone prédéterminée, le niveau de fond BGL ne varie pas correctement, ce qui amène le nombre Pn des impulsions du niveau de bruit à dépasser le niveau de fond BGL, et le système est alors amené à évaluer incorrectement
qu'il se produit un cognement.
Par ailleurs, sur la figure 10, quand le niveau de cognement moyen AVE glisse de la zone de référence vers la deuxième zone prédéterminée en raison d'une modification au fil du temps du système de détection de courant ionique comprenant la bougie 2, le niveau de bruit stable contenu dans les signaux de cognement Ki augmente, ce qui fait augmenter le niveau de cognement moyen AVE ainsi que le niveau de fond BGL
à l'instar du niveau de cognement moyen AVE.
C'est pourquoi, dans la deuxième zone prédéterminée, le niveau de fond BGL ne varie pas correctement, ce qui amène le nombre Pk des impulsions du niveau de cognement à descendre en dessous du niveau de fond BGL, et les signaux sont évalués incorrectement
comme étant des signaux de bruit.
D'après le dispositif conventionnel pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne comme décrit ci-avant, la valeur de décalage OFS reste constante tant qu'il n'y a pas de variation des conditions de fonctionnement. C'est pourquoi le niveau de fond BGL devient incorrect dans la première ou la deuxième zone prédéterminée, ce qui complique une
évaluation correcte du cognement.
Ainsi, dans la première zone prédéterminée, le nombre Pn des impulsions des signaux de bruit du moment auquel aucun cognement ne se produit est erronément considéré comme étant le nombre Pk des impulsions du moment auquel le cognement se produit; par ailleurs, dans la deuxième zone prédéterminée, le nombre Pk des impulsions du moment auquel le cognement se produit fréquemment est erronément considéré comme
étant le nombre Pn des impulsions des signaux de bruit.
RESUME DE L'INVENTION
La présente invention a été mise au point afin de résoudre les problèmes susmentionnés et son but est de proposer un dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne qui maintient le niveau de fond à une valeur optimale indépendamment d'une condition dans laquelle les signaux du niveau de cognement ont glissé et empêche par conséquent la détection erronée d'un bruit ou la détection erronée d'un cognement quand les signaux du niveau de cognement ont glissé du côté d'une augmentation ou du côté d'une diminution, ce qui
améliore la fiabilité.
Un dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne d'après la présente invention comprend: divers capteurs pour détecter les conditions de fonctionnement d'un moteur à combustion interne; des moyens de détection de courant ionique pour détecter le courant ionique qui circule à travers une bougie pendant la combustion dans ledit moteur à combustion interne; des moyens de filtrage pour intercepter des signaux de cognement à partir dudit courant ionique; des moyens d'activation de niveau de cognement pour activer des signaux du niveau de cognement correspondant à la condition de cognement dudit moteur à combustion interne sur base desdits signaux de cognement; des moyens de calcul de moyenne pour activer un niveau de cognement moyen en calculant la moyenne desdits signaux du niveau de cognement; des moyens d'activation de décalage pour activer une valeur de décalage dudit niveau de cognement moyen en fonction des conditions de fonctionnement dudit moteur à combustion interne; des moyens d'activation de niveau de fond pour activer un niveau de fond en additionnant ledit niveau de cognement moyen et ladite valeur de décalage; et des moyens d'évaluation de cognement pour évaluer la condition de cognement dudit moteur à combustion interne en comparant lesdits signaux du niveau de cognement avec ledit niveau de fond; caractérisé en ce qu'il comprend en outre: des moyens d'évaluation d'une zone prédéterminée pour évaluer ledit niveau de cognement moyen qui existe dans une zone prédéterminée; et des moyens de correction de décalage pour corriger ladite valeur de décalage en fonction du résultat de l'évaluation par lesdits moyens d'évaluation d'une zone prédéterminée; dans lequel lesdits moyens d'évaluation d'une zone prédéterminée évaluent ladite zone prédéterminée quand ledit niveau de cognement moyen est en augmentation ou en diminution par rapport à une zone de référence; et lesdits moyens de correction de décalage corrigent ladite valeur de décalage dans une direction permettant d'annuler l'augmentation ou la diminution dudit niveau de cognement moyen en fonction du résultat de l'évaluation par lesdits moyens d'évaluation d'une zone prédéterminée, et corrigent ledit niveau de fond
jusqu'à une valeur optimale.
Dans le dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne d'après la présente invention, il est prévu des moyens de neutralisation de la correction de décalage pour neutraliser le traitement par lesdits moyens de correction de décalage quand la vitesse de rotation dudit moteur à combustion interne est dans une zone de vitesse de rotation lente,
inférieure à une vitesse de rotation prédéterminée.
Dans le dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne d'après la présente invention, lesdits moyens de correction de décalage règlent sélectivement un coefficient de correction de décalage en fonction du résultat de l'évaluation par lesdits moyens d'évaluation d'une zone prédéterminée, et lesdits moyens de décalage corrigent ladite valeur de décalage en utilisant ledit coefficient de
correction de décalage.
Dans le dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne d'après la présente invention, lesdits moyens de correction de décalage règlent ledit coefficient de correction de décalage à une valeur supérieure à 1 quand ledit niveau de cognement moyen se trouve dans une première zone prédéterminée qui est inférieure à une valeur limite inférieure de ladite zone de référence, et règlent ledit coefficient de correction de décalage à une valeur inférieure à 1 quand ledit niveau de cognement moyen est supérieur à une valeur limite supérieure de
ladite zone de référence.
Dans le dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne d'après la présente invention, lesdits moyens de calcul de moyenne comprennent des deuxièmes moyens de calcul de moyenne qui règlent un facteur de réflexion desdits signaux du niveau de cognement à une grande valeur d'un côté o ledit niveau de cognement moyen augmente, et lesdits moyens d'évaluation d'une zone prédéterminée évaluent ladite zone prédéterminée sur base d'un deuxième niveau de cognement moyen activé par lesdits deuxièmes moyens
de calcul de moyenne.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est un schéma fonctionnel illustrant un mode de réalisation 1 de la présente invention; la figure 2 est un diagramme illustrant l'opération de correction de décalage d'après le mode de réalisation 1 de la présente invention; la figure 3 est un ordinogramme illustrant l'opération de correction de décalage d'après le mode de réalisation 1 de la présente invention; la figure 4 est un diagramme illustrant l'opération pour détecter le cognement dans une première zone prédéterminée d'après le mode de réalisation 1 de la présente invention; la figure 5 est un diagramme illustrant l'opération pour détecter le cognement dans une deuxième zone prédéterminée d'après le mode de réalisation 1 de la présente invention; la figure 6 est un schéma fonctionnel illustrant un dispositif conventionnel pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne; la figure 7 est un diagramme de formes d'ondes illustrant le fonctionnement du dispositif conventionnel pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne; la figure 8 est un ordinogramme pour activer le niveau de fond avec le dispositif conventionnel pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne; la figure 9 est un diagramme illustrant l'opération pour détecter le cognement dans la première zone prédéterminée avec le dispositif conventionnel pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne; et la figure 10 est un diagramme illustrant l'opération pour détecter le cognement dans la deuxième zone prédéterminée avec le dispositif conventionnel pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
Mode de réalisation 1 Les paragraphes suivants décrivent un mode de réalisation 1 de la présente invention en référence aux
dessins.
La figure 1 est un schéma fonctionnel illustrant schématiquement le mode de réalisation 1 de la présente invention, dans lequel les parties identiques à celles décrites ci-avant (voir figure 6) sont désignées par les mêmes numéros de référence mais
ne seront pas à nouveau décrites ici en détail.
Sur la figure 1, les moyens de détection de cognement 6A dans l'unité de commande électronique 5A comprennent en outre des moyens 16 d'évaluation d'une zone prédéterminée, des moyens 17 de correction de décalage et des moyens 18 de neutralisation de correction de décalage en plus des moyens de filtrage
11 jusqu'aux moyens de comparaison 15.
Dans ce cas-ci, les moyens de calcul de moyenne 13A comprennent des deuxièmes moyens de calcul de moyenne (non représentés) qui règlent le facteur de réflexion du nombre N des impulsions (signaux du niveau de cognement) à une grande valeur du côté o le niveau de cognement moyen AVE augmente et forment un deuxième niveau de cognement moyen AVE2 activé par les deuxièmes
moyens de calcul de moyenne.
Les moyens 16 d'évaluation d'une zone prédéterminée évaluent le niveau de cognement moyen AVE qui se situe dans une zone prédéterminée (condition d'augmentation ou condition de diminution par rapport à la zone de référence) sur la base du deuxième niveau de cognement moyen AVE2 et forment un signal d'évaluation
d'une zone prédéterminée H en résultat à l'évaluation.
Les moyens 17 de correction de décalage règlent sélectivement un coefficient de correction de décalage CF en fonction du signal d'évaluation d'une zone prédéterminée H. C'est pourquoi les moyens de décalage 14A corrigent la valeur de décalage OFS dans une direction permettant d'annuler l'augmentation ou la diminution du niveau decognement moyen AVE et le niveau de fond BGLA est corrigé jusqu'à une valeur optimale. Ainsi, les moyens 17 de correction de décalage règlent le coefficient de correction de décalage CF à une valeur supérieure à "1" quand le deuxième niveau de cognement moyen AVE2 se situe dans la première zone prédéterminée qui est inférieure à une valeur limite inférieure P de la zone de référence, et règlent le coefficient de correction de décalage CF à une valeur inférieure à "1" quand le deuxième niveau de cognement moyen AVE2 se situe dans la deuxième zone prédéterminée qui est supérieure à une valeur limite
supérieure a de la zone de référence.
Quand la vitesse de rotation du moteur est dans une zone de vitesse de rotation lente, inférieure à une vitesse de rotation prédéterminée, les moyens de neutralisation de correction de décalage 18 forment un signal J de neutralisation de correction de décalage et neutralisent le traitement par les moyens 17 de
correction de décalage.
Les moyens de décalage 14A corrigent la valeur de décalage OFS dans une direction permettant d'annuler l'augmentation ou la diminution du niveau de cognement moyen AVE en utilisant le coefficient de correction de décalage CF et règlent le niveau de fond BGLA. Les paragraphes suivants décrivent le fonctionnement du mode de réalisation 1 de l'invention représentée sur la figure 1 en référence à un diagramme
sur la figure 2 et à un ordinogramme sur la figure 3.
La figure 2 illustre une relation entre le deuxième niveau de cognement moyen AVE2 et le
coefficient de correction de décalage CF.
Sur la figure 2, le coefficient de correction de décalage CF est réglé à une valeur (côté augmentation) supérieure à "1" quand le deuxième niveau de cognement moyen AVE2 se situe dans la première zone prédéterminée (zone dans laquelle le niveau de bruit diminue), il est réglé à une valeur (côté diminution) inférieure à "1" quand le deuxième niveau de cognement moyen AVE2 se situe dans la deuxième zone prédéterminée (zone dans laquelle le cognement se produit fréquemment) et il est réglé à "1" (valeur normale sans correction) quand le deuxième niveau de cognement moyen
AVE2 se situe dans la zone de référence (zone stable).
Sur la figure 3, les étapes qui sont identiques à celles décrites ciavant (voir figure 8) sont désignées par les mêmes numéros de référence S1 à
S8 mais ne seront pas à nouveau décrites ici en détail.
Les étapes S3A à S7A correspondent aux étapes
susmentionnées S3 à S7, respectivement.
Tout d'abord, les moyens de détection de cognement 6A dans l'unité de commande électronique 5A reçoivent des signaux de cognement Ki provenant des signaux de détection de courant ionique Ei (étape Sl), comptent le nombre N des impulsions d'une fréquence de cognement (étape S2), activent la quantité de commande de calage d'allumage (étape S4 ou S5) sur base de l'évaluation d'un cognement (étape S3A), puis les moyens de calcul de moyenne 13A activent un niveau de
cognement moyen AVE (étape S6).
Ensuite, les moyens 18 de neutralisation de correction de décalage établissent une référence à la vitesse de rotation du moteur Ne parmi les données de fonctionnement fournies par divers capteurs 4 et évaluent si la vitesse de rotation du moteur Ne est inférieure à une vitesse de rotation prédéterminée Nr (par exemple, 1500 tpm) qui se trouve du côté de la
vitesse de rotation lente (étape S10).
Si le système évalue que Ne < Nr (c'est-à-dire OUI), les moyens 18 de neutralisation de correction de décalage forment un signal J de neutralisation de correction de décalage, neutralisent le traitement par les moyens 17 de correction de décalage et la routine se poursuit jusqu'à un traitement sans correction
(étape S13) qui sera décrit ultérieurement.
De ce fait, dans la zone de fonctionnement à vitesse de rotation lente, la valeur de décalage OFS n'est pas corrigée et le niveau de fond BGLA n'augmente
pas de façon indésirable.
Cela est dû au fait que, du côté de la vitesse de rotation lente, le deuxième niveau de cognement moyen AVE2 diminue beaucoup, ce qui facilite l'évaluation du niveau de cognement par rapport au niveau de bruit indépendamment du résultat de
l'évaluation dans une zone prédéterminée.
En revanche, si le système évalue à l'étape S10 que Ne > Nr (c'est-à-dire NON), les moyens de calcul de moyenne 13A activent le deuxième niveau de cognement moyen AVE2 d'après la formule suivante (4) (étape Sll), AVE2 = AVE2(n-1) + {NP-AVE2(n-l)}xKF2 (4) o AVE2(n-1) est le deuxième niveau de cognement moyen AVE2 du cycle précédent et KF2 est le
deuxième coefficient de calcul de moyenne (KF2 > 1).
Le deuxième coefficient de calcul de moyenne KF2 est réglé de manière variable en fonction du nombre N des impulsions et il est réglé à une grande valeur lorsque le nombre N des impulsions devient supérieur au deuxième niveau de cognement moyen AVE2(n-1) du cycle précédent. C'est pourquoi, d'après le procédé de calcul de moyenne de la formule (4), le deuxième niveau de cognement moyen AVE2 varie plus rapidement vers le côté o le niveau de bruit augmente et est donc réglé à une
valeur proche d'un bruit maximal.
Ensuite, les moyens 16 d'évaluation d'une zone prédéterminée comparent le deuxième niveau de cognement moyen AVE2 avec la valeur limite supérieure x et avec la valeur limite inférieure 3 correspondant à la zone de référence et évaluent dans quelle zone se situe le nombre N des impulsions actuellement détectées. Tout d'abord, le système évalue si le deuxième niveau de cognement moyen se situe à l'intérieur de la zone de référence (étape S12). Quand il est évalué que a 2 AVE2 2 a (c'est-à-dire OUI), un signal H d'évaluation d'une zone prédéterminée est émis, indiquant que le deuxième niveau de cognement
moyen AVE2 se situe dans la zone de référence.
Puis, les moyens 17 de correction de décalage établissent une référence au coefficient de correction de décalage CF (= 1) dans la zone de référence sur base de la carte des données (étape S13) et la présentent aux moyens de décalage 14A. Dans ce cas, dans les moyens de décalage 14A, la valeur de décalage OFS est
maintenue à une valeur normale sans être corrigée.
Quand il est évalué, à l'étape S12, que le deuxième niveau de cognement moyen AVE2 se situe à l'extérieur de la zone de référence (c'est-à-dire NON), alors, le système évalue si le deuxième niveau de cognement moyen AVE2 se situe dans la première zone prédéterminée qui est inférieure à la valeur limite
inférieure P (étape S14).
Quand il est évalué que AVE2 < P (c'est-à-dire OUI), les moyens 16 d'évaluation d'une zone prédéterminée produisent un signal H d'évaluation d'une zone prédéterminée représentant la situation dans la
première zone prédéterminée.
Puis, les moyens 17 de correction de décalage établissent une référence au coefficient de correction de décalage CF (> 1) dans la première zone prédéterminée (étape S15) et la présentent aux moyens de décalage 14A de façon à corriger la valeur de
décalage OFS vers le côté augmentation.
Quand il est évalué, à l'étape S14, que AVE2 > a (c'est-à-dire NON), les moyens 16 d'évaluation d'une zone prédéterminée produisent un signal H d'évaluation d'une zone prédéterminée représentant la
situation dans la deuxième zone prédéterminée.
Ensuite, les moyens de correction de décalage 17 établissent une référence au coefficient de correction de décalage CF (< 1) dans la deuxième zone prédéterminée (étape S16) et la présentent aux moyens de décalage 14A de façon à corriger la valeur de
décalage OFS vers le côté diminution.
Par la suite, les moyens de décalage 14A activent le niveau de fond BGLA après une correction d'après la formule suivante (5) en utilisant le coefficient de correction de décalage CF réglé à l'étape S13, S15 ou S16 (étape S7A), BGLA = AVE2 + OFSxCF
(5)
Enfin, le niveau de fond BGLA activé d'après l'équation (5) est mémorisé à titre de valeur pour évaluer le cognement du prochain cycle à l'étape S3A (étape S8) et la routine de traitement de la figure 3
prend fin.
Les paragraphes suivants décrivent, en référence aux figures 4 et 5, l'opération pour détecter le moment auquel le niveau de cognement moyen AVE a
glissé (augmenté ou diminué).
Les figures 4 et 5 correspondent aux figures
9 et 10 et les parties identiques à celles décrites ci-
avant sont désignées par les mêmes numéros de référence
mais leur description ne sera pas reprise en détail.
Sur ces figures, les courbes en trait continu représentent des variations du deuxième niveau de cognement moyen AVE2 au fil du temps, les courbes en pointillés représentent des variations de la valeur de décalage OFS + CF après correction au fil du temps et les courbes en trait mixte représentent des variations du niveau de fond BGLA (= AVE2 + OFS x CF) après
correction au fil du temps.
La figure 4 illustre le cas dans lequel le niveau de cognement moyen a glissé vers la première zone prédéterminée et la figure 5 illustre le cas dans lequel le niveau de cognement moyen a glissé vers la
deuxième zone prédéterminée.
Sur les figures 4 et 5, les valeurs de décalage OFS x CF (lignes en pointillés) après correction sont augmentées ou diminuées en fonction du résultat de l'évaluation dans la zone prédéterminée et le niveau de fond BGLA augmente ou diminue en
correspondance avec celles-ci.
En référence à la figure 4, quand le nombre N des impulsions (signaux du niveau de cognement) glisse vers la première zone prédéterminée (zone dans laquelle le niveau de bruit diminue) en raison d'une variation du système de détection de courant ionique au fil du temps, il est fait référence à un coefficient de correction de décalage CF (> 1) pour annuler une baisse du deuxième niveau de cognement moyen AVE2. De ce fait, en raison de l'addition de la valeur de décalage OFS x CF après la correction d'augmentation, une baisse du niveau BGLA pour évaluer le cognement (ligne en trait
mixte) est supprimée.
Ainsi, quand le nombre Pk des impulsions correspondant au niveau de cognement est détecté, le cognement est évalué normalement en se basant sur N > BGLA. En revanche, quand le nombre Pn des impulsions correspondant au niveau de bruit est détecté, le bruit est évalué normalement en se basant sur N < BGLA. Cela
permet d'éviter une évaluation erronée du cognement.
Par ailleurs, en référence à la figure 5, quand le nombre N des impulsions glisse vers la deuxième zone prédéterminée (dans laquelle le cognement se produit fréquemment), il est fait référence au coefficient de correction de décalage CF (< 1) pour annuler une augmentation du deuxième niveau de cognement moyen AVE2. De ce fait, en raison de l'addition de la valeur de décalage OFS x CF après la correction d'augmentation, une augmentation du niveau BGLA pour évaluer le cognement (ligne en trait mixte)
est supprimée.
Par conséquent, le cognement et le bruit sont évalués normalement, ce qui empêche une évaluation
erronée du bruit.
Ainsi, en corrigeant la valeur de décalage OFS en fonction du résultat d'une évaluation dans une zone prédéterminée, il est possible de modifier à une valeur optimale le niveau de fond BGLA qui sert de
référence pour évaluer le niveau de bruit.
Même quand le nombre N des impulsions glisse vers la première zone prédéterminée ou vers la deuxième zone prédéterminée en raison d'une variation du niveau de cognement provoquée par une variation au fil du temps, il est possible de détecter le cognement de façon fiable sur base de l'évaluation correcte du cognement et la condition de commande de retard au calage de l'allumage peut être améliorée quand le
cognement est apparu.
Par ailleurs, les moyens 18 de neutralisation de correction de décalage neutralisent la correction de décalage du côté de la vitesse de rotation lente de la vitesse de rotation de moteur Ne, ce qui permet d'empêcher une correction d'augmentation superflue du
niveau de fond BGLA.
Dans le mode de réalisation 1 susmentionné, le nombre N des impulsions des signaux de cognement Ki était utilisé au titre du signal du niveau de cognement. Cependant, comme chacun sait, il est naturellement possible d'utiliser un quelconque paramètre, telle une valeur de crête ou une valeur
intégrée des signaux de cognement Ki.
De plus, la zone prédéterminée était évaluée
à partir du deuxième niveau de cognement moyen AVE2.
Cependant, la zone prédéterminée peut être évaluée sur
base d'un niveau de cognement moyen normal AVE.
En outre, les moyens 18 de neutralisation de correction de décalage étaient prévus pour neutraliser la correction du décalage du côté de la vitesse de rotation lente. Cependant, si rien ne l'empêche, les moyens 18 de neutralisation de correction de décalage peuvent être supprimés et le procédé de correction de décalage peut être exécuté même du côté de la vitesse
de rotation lente.
Claims (5)
1. Dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne comprenant: divers capteurs (4) pour détecter les conditions de fonctionnement d'un moteur à combustion interne; des moyens de détection de courant ionique (3) pour détecter le courant ionique qui circule à travers une bougie (2) pendant la combustion dans ledit moteur à combustion interne; des moyens de filtrage (11) pour capter des signaux de cognement à partir dudit courant ionique; des moyens d'activation de niveau de cognement (12) pour activer des signaux du niveau de cognement correspondant à la condition de cognement dudit moteur à combustion interne sur base desdits signaux de cognement; des moyens de calcul de moyenne (13A) pour activer un niveau de cognement moyen en calculant la moyenne desdits signaux du niveau de cognement; des moyens (14A) d'activation de décalage pour activer une valeur de décalage dudit niveau de cognement moyen en fonction des conditions de fonctionnement dudit moteur à combustion interne; des moyens d'activation de niveau de fond (14A) pour activer un niveau de fond en additionnant ledit niveau de cognement moyen et ladite valeur de décalage; et des moyens d'évaluation de cognement (15) pour évaluer la condition de cognement dudit moteur à combustion interne en comparant lesdits signaux du niveau de cognement avec ledit niveau de fond; caractérisé en ce qu'il comprend en outre: des moyens (16) d'évaluation d'une zone prédéterminée pour évaluer ledit niveau de cognement moyen qui existe dans une zone prédéterminée; et des moyens (17) de correction de décalage pour corriger ladite valeur de décalage en fonction du résultat de l'évaluation par lesdits moyens (16) d'évaluation d'une zone prédéterminée; dans lequel lesdits moyens (16) d'évaluation d'une zone prédéterminée évaluent ladite zone prédéterminée quand ledit niveau de cognement moyen est en augmentation ou en diminution par rapport à une zone de référence; et lesdits moyens (17) de correction de décalage corrigent ladite valeur de décalage dans une direction permettant d'annuler l'augmentation ou la diminution dudit niveau de cognement moyen en fonction du résultat de l'évaluation par lesdits moyens (16) d'évaluation d'une zone prédéterminée et corrigent ledit niveau de
fond jusqu'à une valeur optimale.
2. Dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (18) de neutralisation de la correction de décalage pour neutraliser le traitement par lesdits moyens (17) de correction de décalage quand la vitesse de rotation dudit moteur à combustion interne est dans une zone de vitesse de rotation lente inférieure à une vitesse de
rotation prédéterminée.
3. Dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (17) de correction de décalage règlent sélectivement un coefficient de correction de décalage en fonction du résultat de l'évaluation par lesdits moyens (16) d'évaluation d'une zone prédéterminée et lesdits moyens de décalage (14A) corrigent ladite valeur de décalage en utilisant ledit
coefficient de correction de décalage.
4. Dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens (17) de correction de décalage règlent ledit coefficient de correction de décalage à une valeur supérieure à 1 quand ledit niveau de cognement moyen se trouve dans une première zone prédéterminée qui est inférieure à une valeur limite inférieure de ladite zone de référence, et règlent ledit coefficient de correction de décalage à une valeur inférieure à 1 quand ledit niveau de cognement moyen se trouve dans une deuxième zone prédéterminée qui est supérieure à une valeur limite supérieure de
ladite zone de référence.
5. Dispositif pour détecter le cognement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de calcul de moyenne (13A) comprennent des deuxièmes moyens de calcul de moyenne qui règlent un facteur de réflexion desdits signaux du niveau de cognement à une grande valeur d'un côté o ledit niveau de cognement moyen augmente, et lesdits moyens (16) d'évaluation d'une zone prédéterminée évaluent ladite zone prédéterminée sur base d'un deuxième niveau de cognement moyen activé par lesdits deuxièmes moyens de calcul de moyenne
(13A).
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