FR2842871A1 - Method of controlling combustion rates for internal combustion engine involves measuring two operating parameters of combustion only within set range of values - Google Patents
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Abstract
Description
Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé deField of the Invention The present invention relates to a method of
détection de ratés de combustion d'un moteur à combustion interne selon lequel pendant le fonctionnement du moteur, on détermine cycliquement un para5 mètre à l'aide d'un procédé de mesure physique, ce paramètre, étant modifié par un raté de combustion, permet de conclure à un raté de combustion si un résultat d'exploitation du procédé de mesure se situe à detection of misfire of an internal combustion engine according to which during engine operation, a para5 meter is cyclically determined using a physical measurement method, this parameter, being modified by a misfire, allows conclude that there is a misfire if an operating result of the measurement process is within
l'extérieur ou à l'intérieur d'une plage de valeur fixée au préalable. outside or inside a predetermined value range.
Etat de la technique Des ratés de combustion lors du fonctionnement d'un moteur à combustion interne se traduisent par une augmentation de l'émission des produits polluants et peuvent également endommager le catalyseur de l'échappement du véhicule. Pour détecter des ratés de combustion, condition pour remédier à ce problème, on utilise actuellement State of the art Misfire during the operation of an internal combustion engine results in an increase in the emission of pollutants and can also damage the catalyst of the vehicle exhaust. To detect misfire, condition to remedy this problem, we currently use
principalement deux procédés de commande du moteur. Ces deux procédés sont connus: celui de la mesure du courant ionique et celui de la mesure de la régularité de fonctionnement. mainly two engine control methods. These two methods are known: that of measuring the ion current and that of measuring the regularity of operation.
Selon le procédé de mesure du courant ionique, après l'allumage du mélange de gaz dans les cylindres du moteur à combustion interne, on applique entre les électrodes de la bougie une tension et on mesure comme paramètre le courant engendré par cette tension. Comme dans l'opération de combustion des opérations chimiques et physiques produisent une ionisation des gaz et ainsi une augmentation de la conductivité du mélange gazeux dans la chambre de combustion, l'amplitude 25 et la forme du courant mesuré permettent de savoir si le cycle de combustion qui vient de se terminer a donné lieu à une combustion ou non. On connaît des procédés de mesure du courant ionique entre autres selon les According to the ion current measurement method, after ignition of the gas mixture in the cylinders of the internal combustion engine, a voltage is applied between the spark plug electrodes and the current generated by this voltage is measured as a parameter. As in the combustion operation, chemical and physical operations produce ionization of the gases and thus an increase in the conductivity of the gas mixture in the combustion chamber, the amplitude and the shape of the measured current make it possible to know whether the cycle of combustion which has just ended gave rise to combustion or not. Methods for measuring the ion current are known, among others according to the
documents suivants: DE 196 49 278 Ai, DE 199 53 710 Ai, DE 199 15088 Al, DE 199 45 811 A1. following documents: DE 196 49 278 Ai, DE 199 53 710 Ai, DE 199 15088 Al, DE 199 45 811 A1.
Comme l'opération de combustion est une opération très dynamique influencée par des conditions limites et variables, il n'est pas toujours simple de conclure à un raté de combustion avec une bonne As the combustion operation is a very dynamic operation influenced by boundary and variable conditions, it is not always easy to conclude that a misfire with good
qualité de détection.detection quality.
Dans le procédé de mesure d'irrégularité de fonctionnement 35 on utilise comme paramètre la vitesse angulaire instantanée du vilebrequin et à partir de cette mesure, on déduit une valeur de l'irrégularité de fonctionnement du moteur. Cette valeur est alors comparée à un seuil In the operating irregularity measurement method 35, the instantaneous angular velocity of the crankshaft is used as a parameter and from this measurement, a value is deduced from the operating irregularity of the engine. This value is then compared to a threshold
prédéterminé pour permettre de conclure à l'existence de ratés de com- predetermined to allow the conclusion of the existence of misfires of
bustion dans l'un des cylindres. Les procédés de mesure d'irrégularité de fonctionnement sont notamment décrits dans les documents DE 196641 916 Ai, DE 196 27 540 Ai, DE 199 46 873 Ai. Comme la régularité de fonctionnement du moteur dépend toutefois également d'autres condi5 tions limites comme par exemple la charge ou la vitesse de rotation du moteur et qu'un raté de combustion est également perceptible après les combustions suivantes sous la forme d'oscillations du vilebrequin, ce procédé ne permet pas toujours de conclure à une qualité de détection élevée bustion in one of the cylinders. The methods for measuring operating irregularity are described in particular in documents DE 196641 916 Ai, DE 196 27 540 Ai, DE 199 46 873 Ai. Since the regularity of engine operation however also depends on other limiting conditions such as for example the load or the speed of rotation of the engine and that a misfire is also noticeable after the following combustions in the form of crankshaft oscillations , this process does not always make it possible to conclude that the detection quality is high
d'un raté de combustion malgré des calculs mathématiques compliqués. of a misfire despite complicated mathematical calculations.
En particulier dans des moteurs ayant un grand nombre de cylindres, les deux procédés atteignent la limite de leur capacité par exemple pour la détection de ratés multiples ou des combinaisons de ratés par le procédé de mesure d'irrégularité de fonctionnement ou la détection d'une combustion incomplète par le procédé de mesure par courant ioni15 que. Comme toutefois les conditions fixées par la réglementation pour la quantité de produits polluants émis deviennent de plus en plus rigoureuses il est de plus en plus important d'obtenir une qualité de détection très sérieuse. Exposé de l'invention La présente invention a pour but de résoudre ce problème et concerne à cet effet un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'à l'aide d'un autre procédé de mesure physique, différent on détermine cycliquement un autre paramètre qui est également changé par un In particular in engines having a large number of cylinders, the two methods reach the limit of their capacity for example for the detection of multiple misfires or combinations of misfires by the method of measuring irregularity of operation or the detection of a incomplete combustion by the ion current measurement process. As however the conditions fixed by the regulations for the quantity of polluting products emitted become more and more rigorous it is more and more important to obtain a very serious quality of detection. SUMMARY OF THE INVENTION The purpose of the present invention is to solve this problem and to this end relates to a method of the type defined above, characterized in that, using a different, different physical measurement method, it is determined cyclically another parameter which is also changed by a
raté de combustion, et on ne conclut à l'existence d'un raté de combustion 25 que si le résultat d'exploitation de l'autre procédé de mesure se situe également à l'extérieur ou à l'intérieur d'une plage de valeur fixée au préalable. misfire, and a burnout 25 is only concluded if the operating result of the other measurement method is also outside or within a range of pre-set value.
Le procédé selon l'invention améliore considérablement la qualité de la détection en ce que l'on soumet à un contrôle de plausibilité un raté de combustion détecté par l'exploitation de l'un des deux procédés en comparant avec le résultat de l'autre procédé; cela signifie qu'un résultat d'exploitation anormal d'un cycle de mesure d'un procédé de mesure ne sera traité comme raté de combustion que si pour un cycle de mesure synchrone ou proche de l'autre procédé de mesure, un résultat The method according to the invention considerably improves the quality of detection in that a misfire detected by the operation of one of the two methods is compared to a plausibility check by comparing with the result of the other. process; this means that an abnormal operating result from a measurement cycle of a measurement process will only be treated as a misfire if, for a synchronous measurement cycle or close to the other measurement process, a result
d'exploitation anormal est confirmé. abnormal operation is confirmed.
Selon un développement préférentiel de l'invention, pour l'un des deux procédés de mesure, on travaille de façon analogue au procédé de mesure par courant ionique dans les cylindres du moteur en me- According to a preferred development of the invention, for one of the two measurement methods, the procedure is analogous to that of the ion current measurement method in the engine cylinders while
surant les courants ioniques et en les soumettant ensuite à une exploitation et en ce que pour l'autre (des deux procédés de mesure analogue au procédé de mesure de la régularité de fonctionnement), on détermine des variations brèves de la vitesse de rotation ou vitesse angulaire d'un com5 posant entraîné en rotation par le moteur à combustion interne notamment le vilebrequin du moteur car il s'agit alors de deux paramètres totalement indépendants l'un de l'autre et qui ne s'influencent pas réciproquement. monitoring the ionic currents and then subjecting them to an exploitation and in that for the other (of the two measurement methods analogous to the method of measuring the regularity of operation), short variations of the rotational speed or speed are determined angular of a com5 posing driven in rotation by the internal combustion engine in particular the crankshaft of the engine because they are then two parameters completely independent of each other and which do not influence each other.
Ce n'est qu'alors, si les résultats de l'exploitation des deux 10 procédés de mesure se situent à l'intérieur ou à l'extérieur des plages de valeurs de mesure prédéterminées que l'on peut conclure à des ratés d'allumage. Only then, if the results of the operation of the two measurement methods lie within or outside the ranges of predetermined measurement values can it be concluded that misfires ignition.
Comme l'un des deux procédés de mesure est utilisé de manière préférentielle comme procédé primaire, ces valeurs de mesure se15 ront déterminées essentiellement à chaque cycle de combustion et seront exploitées complètement alors qu'avec l'autre des deux procédés de mesure, on utilise un procédé avantageusement secondaire qui ne sert qu'à confirmer la plausibilité des valeurs de mesure du procédé primaire et le cas échéant ces valeurs ne sont pas complètement exploitées si le procédé 20 de mesure primaire fournit des valeurs non claires situées aux limites de la plage de mesure prédéterminée ou s'il ne fournit pas de résultat d'exploitation non équivoque. As one of the two measurement methods is preferably used as the primary method, these measurement values will be determined essentially at each combustion cycle and will be used completely whereas with the other of the two measurement methods, an advantageously secondary method which only serves to confirm the plausibility of the measurement values of the primary method and, where appropriate, these values are not fully exploited if the primary measurement method provides unclear values situated at the limits of the range of predetermined measure or if it does not provide an unequivocal operating result.
Les deux procédés évoqués ci-dessus reposent sur un principe de fonctionnement ou d'action physique différent, ce qui est avanta25 geux pour le contrôle de la plausibilité. Chacun des procédés de mesure présente normalement des points faibles pour lesquels la qualité de détection est relativement réduite comme par exemple la détection de combinaisons de ratés de combustion dans plusieurs cylindres par le procédé de mesure de l'irrégularité de fonctionnement ou la détection d'une combus30 tion incomplète par le procédé de mesure du courant ionique. Dans ces conditions, on obtient ainsi des résultats d'exploitation très difficiles à interpréter mais en général cela n'est pas le cas pour l'autre procédé de mesure si celui-ci repose sur un principe de fonctionnement ou d'action physiquement différent. Ainsi la signification de résultats d'exploitation 35 peu clairs ou non univoques donnée par un procédé de mesure peut être facilitée par l'existence de résultats d'exploitation clairs et non équivoques fournis par l'autre procédé. The two methods mentioned above are based on a different principle of operation or physical action, which is advantageous for checking the plausibility. Each of the measurement methods normally has weak points for which the quality of detection is relatively reduced, for example the detection of combinations of misfires in several cylinders by the method of measuring the irregularity of operation or the detection of a incomplete combustion by the ion current measurement process. Under these conditions, operating results are thus obtained which are very difficult to interpret, but in general this is not the case for the other measurement method if it is based on a physically different operating or action principle. Thus the meaning of unclear or unambiguous operating results given by one measurement method can be facilitated by the existence of clear and unequivocal operating results provided by the other method.
Selon un autre développement préférentiel de l'invention, on peut utiliser cet effet pour améliorer la qualité de la détection en posant des conditions plus strictes pour les résultats d'exploitation du procédé secondaire par comparaison à l'état de la technique, si le procédé primaire n'aboutit que difficilement à des résultats peu clairs. Comme une réalisation de la commande du moteur avec deux procédés de mesure et d'exploitation distincts, travaillant en parallèle serait très compliquée tant du point de vue du matériel que des programmes et ne peut s'envisager que difficilement pour des raisons de cot, un autre développement préférentiel de l'invention prévoit un procédé primaire constitué par exemple par le procédé de mesure du courant ionique que l'on complète par un procédé secondaire dont l'exécution de la mesure et de l'exploitation utilise des composants équipant déjà la commande du moteur tels que des capteurs ou des moyens analogues, des calculateurs ou des appareils de commande tels que des calculateurs de temps de parcours, des calculateurs d'interruption, des périphériques ou According to another preferred development of the invention, this effect can be used to improve the quality of the detection by laying down more stringent conditions for the operating results of the secondary process by comparison with the state of the art, if the process primary education hardly achieves unclear results. As a realization of the motor control with two different measurement and operating methods, working in parallel would be very complicated both from the point of view of the material and the programs and can only be envisaged with difficulty for cost reasons, a another preferred development of the invention provides for a primary process constituted for example by the process for measuring the ion current which is completed by a secondary process, the measurement and operation of which uses components already fitted to the control of the engine such as sensors or the like, computers or control apparatus such as journey time calculators, interrupt calculators, peripherals or
moyens analogues.analogous means.
Cela est le cas si dans le procédé secondaire, selon un autre développement préférentiel de l'invention, à l'aide d'un capteur d'angle utilisé entre autres pour mesurer la vitesse de rotation et de l'appareil de commande ou du calculateur de la commande du moteur, on détermine la différence de temps entre le début et la fin d'une fenêtre de mesure sélectionnée dans un secteur angulaire du vilebrequin ou d'un autre composant entraîné en rotation par le moteur pour être comparé à une plage de This is the case if in the secondary process, according to another preferred development of the invention, using an angle sensor used inter alia to measure the speed of rotation and the control device or the computer of the engine control, the time difference between the start and the end of a selected measurement window in an angular sector of the crankshaft or of another component driven in rotation by the engine is determined in order to be compared with a range of
valeur prédéterminée découlant du fonctionnement normal du moteur. predetermined value resulting from normal engine operation.
Cette plage de valeur prédéterminée peut être une plage de valeur prédéterminée de manière fixe suivant la vitesse de rotation du moteur ou une plage de valeur qui se calcule à partir des différences de temps entre le This predetermined value range can be a fixed predetermined value range depending on the speed of rotation of the motor or a value range which is calculated from the time differences between the
début et la fin de la fenêtre de mesure précédente. start and end of the previous measurement window.
Un autre développement préférentiel de l'invention prévoit d'exploiter un tableau des repères angulaires ou des intervalles de dents, ce tableau étant enregistré dans la mémoire du calculateur de la commande du moteur. Ce tableau contient les durées de passage des dents prises par le capteur d'angle pour un secteur d'angle par exemple de 1200 du vilebrequin et dont le calculateur détermine la somme pour servir à calculer la vitesse de rotation instantanée du moteur une fois que tout le secteur angulaire aura passé le capteur d'angle et après le déclenchement Another preferred development of the invention provides for using a table of angular references or teeth intervals, this table being recorded in the memory of the engine control computer. This table contains the passage times of the teeth taken by the angle sensor for an angle sector for example of 1200 of the crankshaft and the calculator of which determines the sum to be used to calculate the instantaneous rotation speed of the engine once all the angular sector will have passed the angle sensor and after triggering
d'une interruption.of an interruption.
Le début et la fin de chaque fenêtre de mesure doivent toujours se situer dans le secteur angulaire du vilebrequin dont on enregistre les durées de passage des dents dans le tableau des durées de passage de passage de dents car ce tableau est remplacé par de nouvelles durées de dents après une rotation du vilebrequin de 1200. A l'intérieur du secteur angulaire on peut toutefois sélectionner une durée et une position pratiquement quelconque de la fenêtre de mesure ce qui permet par exemple de modifier cette fenêtre suivant les conditions limites déterminées du fonctionnement du moteur comme par exemple la vitesse de rotation ou la The start and end of each measurement window must always be located in the angular sector of the crankshaft, the teeth passage times of which are recorded in the table of passage times of tooth passage because this table is replaced by new durations of teeth after a rotation of the crankshaft by 1200. Within the angular sector, however, it is possible to select a duration and a practically any position of the measurement window, which makes it possible for example to modify this window according to the determined limit conditions of engine operation like for example the speed of rotation or the
charge du moteur.engine load.
La durée de la fenêtre de mesure doit toutefois être de préférence inférieure ou au maximum égale à 3600 divisée par le nombre de cylindres afin de minimiser de cette manière l'influence des apports au couple de plusieurs cylindres à la vitesse angulaire du vilebrequin et mi15 nimiser ainsi la différence de temps mesurée entre le début et la fin de la The duration of the measurement window must however preferably be less than or maximum equal to 3600 divided by the number of cylinders in order to minimize in this way the influence of the contributions to the torque of several cylinders at the angular speed of the crankshaft and mi15 nimize thus the time difference measured between the start and the end of the
fenêtre de mesure.measurement window.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma de l'environnement technique de l'invention, - la figure 2 est une vue de détail partiellement coupée, à échelle agrandie de la partie X de la figure 1, la figure 3 est un schéma servant à décrire l'exploitation de deux pro25 cédés de mesure pour la détection d'un raté de combustion, - la figure 4 est une présentation schématique d'une forme de signal Drawings The present invention will be described below in more detail with the aid of an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a diagram of the technical environment of the invention, - the FIG. 2 is a detail view partially cut, on an enlarged scale of part X of FIG. 1, FIG. 3 is a diagram used to describe the operation of two measurement pro25 for the detection of a misfire, - Figure 4 is a schematic presentation of a signal form
pour l'un des deux procédés et d'un tableau d'intervalles de temps utilisés dans ce procédé. for one of the two methods and an array of time intervals used in this method.
Description de modes de réalisation Description of embodiments
Le moteur à combustion interne 10 d'un véhicule automobile représenté schématiquement et de façon partielle à la figure 1 comprend plusieurs cylindres 12 dont un seul est représenté. Chaque cylindre comporte un piston 14 effectuant un mouvement alternatif. Le piston est relié par une bielle 16 à un vilebrequin 18. Pour allumer le mélange car35 burant/air fourni au cylindre 12, le moteur 10 comporte un dispositif d'allumage 20 avec une bobine d'allumage 22 reliée par des lignes The internal combustion engine 10 of a motor vehicle shown schematically and partially in Figure 1 comprises several cylinders 12 of which only one is shown. Each cylinder has a piston 14 reciprocating. The piston is connected by a connecting rod 16 to a crankshaft 18. To ignite the car35 burant / air mixture supplied to the cylinder 12, the engine 10 includes an ignition device 20 with an ignition coil 22 connected by lines
d'allumage 24 aux bougies 26 des culasses des cylindres 12. ignition 24 to the spark plugs 26 of the cylinder heads 12.
Pour détecter des ratés de combustion, le circuit d'allumage comporte une installation de mesure du courant ionique 32 entre l'enroulement secondaire 30 de la bobine d'allumage 22 et les bougies d'allumage 26. Cette installation de mesure 32 mesure le courant qui s'établit dans chaque cylindre 12 après l'allumage du mélange carburant/air, lorsque la bobine d'allumage 22 a fourni aux électrodes de la bougie d'allumage 26 du cylindre 12 concerné, une haute tension. Ce courant est porté par un gaz ionisé qui se développe lors de la combustion dans la chambre de combustion 34 du cylindre 12. Comme cela apparaît aux figures 1 et 3, le courant mesuré par l'installation de mesure 32 est To detect misfires, the ignition circuit includes an installation for measuring the ionic current 32 between the secondary winding 30 of the ignition coil 22 and the spark plugs 26. This measurement installation 32 measures the current which is established in each cylinder 12 after the ignition of the fuel / air mixture, when the ignition coil 22 has supplied the electrodes of the spark plug 26 of the cylinder 12 concerned, a high voltage. This current is carried by an ionized gas which develops during combustion in the combustion chamber 34 of the cylinder 12. As it appears in FIGS. 1 and 3, the current measured by the measuring installation 32 is
appliqué à un calculateur 36 de la commande 38 du moteur. applied to a computer 36 of the engine control 38.
Comme en cas de ratés d'allumage dans la chambre de combustion 34 du cylindre 12 il n'y aura pas de gaz ionisé ou seulement très peu de gaz ionisé, on ne pourra y mesurer un courant ionique ou seulement un courant très faible. Si le courant ionique mesuré se situe ainsi en dessous d'une plage de valeur prédéterminée, on conclut à une éventualité d'un raté de combustion et le circuit de traitement 40 du calculateur 36 fournit un signal à la porte ET 42. Cette porte commande un As in the event of ignition failures in the combustion chamber 34 of the cylinder 12 there will be no ionized gas or only very little ionized gas, an ion current or only a very weak current cannot be measured there. If the ion current measured is thus below a predetermined value range, we conclude that there is a possibility of a misfire and the processing circuit 40 of the computer 36 supplies a signal to the AND gate 42. This gate controls a
témoin de défaut 44 pour afficher des ratés de combustion. fault indicator 44 to display misfires.
La description ci-dessus du procédé de mesure par courant The above description of the current measurement process
ionique pour détecter des ratés de combustion est une description très ionic to detect misfire is a very description
simplifiée car la nature précise du procédé ne présente pas ici d'intérêt particulier. D'autres détails et réalisations particulières de tels procédés de mesure du courant ionique se trouveront dans les documents cités dans le préambule à savoir: DE 196 49 278 Ai, DE 199 53 710 Ai, simplified because the precise nature of the process is not of particular interest here. Other particular details and embodiments of such ion current measurement methods will be found in the documents cited in the preamble, namely: DE 196 49 278 Ai, DE 199 53 710 Ai,
DE 199 15 088 Ai, DE 199 45 811 Ai.DE 199 15 088 Ai, DE 199 45 811 Ai.
Pour mesurer la vitesse de rotation, le moteur 10 comporte une installation de mesure composée, de manière connue, d'une roue capteur d'angle ou une vitesse de rotation 50 solidaire en rotation du vile30 brequin 18 et d'un capteur d'angle 48 coopérant de manière inductive avec cette roue. Ce capteur comporte un aimant permanent 52 avec un noyau de fer doux 54 et un enroulement de cuivre 56 comme cela apparaît mieux sur la figure 2. La roue phonique 50 en matière magnétique a une To measure the speed of rotation, the motor 10 comprises a measuring installation composed, in a known manner, of an angle sensor wheel or a speed of rotation 50 integral in rotation with the crankshaft 30 and an angle sensor 48 cooperating inductively with this wheel. This sensor comprises a permanent magnet 52 with a soft iron core 54 and a copper winding 56 as it appears better in FIG. 2. The tone wheel 50 made of magnetic material has a
périphérie extérieure subdivisée en 60 segments d'arc, égaux dont 58 35 segments portent chacun une dent 52 en saillie dans la direction radiale. outer periphery subdivided into 60 arc segments, equal of which 58 35 segments each carry a tooth 52 projecting in the radial direction.
Les 58 dents sont interrompues à un endroit par 2 segments voisins laissant un intervalle L. Lorsque le moteur 10 tourne, la roue phonique 50 passe devant le capteur d'angle 48. Au passage des flancs des dents 52, le flux magnétique change dans le noyau de fer doux 54 du capteur d'angle The 58 teeth are interrupted at a location by 2 neighboring segments leaving an interval L. When the motor 10 is running, the tone wheel 50 passes in front of the angle sensor 48. As the flanks of the teeth 52 pass, the magnetic flux changes in the soft iron core 54 of the angle sensor
48 ce qui induit une tension dans l'enroulement 56. 48 which induces a tension in the winding 56.
Cette tension est appliquée sous la forme d'un signal de tension analogique à un capteur 58 du calculateur 36 de la commande 38 du moteur comme cela apparaît mieux sur la figure 3. Le signal est alors transformé en un signal numérique dans lequel le passage d'une dent 52 correspondant au niveau " 1 " et entre deux dents voisines on aura le niveau " 0 ". En combinant les signaux numériques obtenus on a la courbe This voltage is applied in the form of an analog voltage signal to a sensor 58 of the computer 36 of the engine control 38 as it appears better in FIG. 3. The signal is then transformed into a digital signal in which the passage of a tooth 52 corresponding to level "1" and between two neighboring teeth there will be level "0". By combining the digital signals obtained we have the curve
du signal représentée à la figure 4. of the signal shown in Figure 4.
Le calculateur 36 comprend une horloge 60, un circuit d'exploitation 62 et un programme 64. L'horloge 60 augmente son état de comptage d'une unité dans chaque intervalle de temps par exemple de quelques ps tels que 3,6 gs. Au passage d'une dent 52 de préférence le flanc arrière ou flanc négatif de la dent devant le capteur d'angle 48 dé15 clenche une interruption. Cette interruption produit la saisie de l'état de comptage actuel de l'horloge 60 et son enregistrement dans un tableau de dents 66, dans une mémoire à accès direct (RAM), du calculateur 36; en d'autres termes, ce signal est mis en mémoire. A partir des temps enregistrés dans le tableau 66, après chaque rotation du vilebrequin d'un an20 gle de 120 , le circuit d'exploitation 62 et le programme 64 calculent la durée nécessaire à la rotation et à partir de celle-ci la vitesse de rotation instantanée du moteur 10. Cette information est alors transmise par la commande du moteur 38 à un dispositif de mesure de vitesse de rotation The computer 36 includes a clock 60, an operating circuit 62 and a program 64. The clock 60 increases its counting state by one unit in each time interval, for example by a few ps such as 3.6 gs. When a tooth 52 preferably passes the rear flank or negative flank of the tooth in front of the angle sensor 48 unilts an interruption. This interruption produces the entry of the current counting state of the clock 60 and its recording in a table of teeth 66, in a direct access memory (RAM), of the computer 36; in other words, this signal is stored in memory. From the times recorded in table 66, after each rotation of the one-year crankshaft 20 gle of 120, the operating circuit 62 and the program 64 calculate the duration necessary for the rotation and from this the speed of instantaneous rotation of the motor 10. This information is then transmitted by the control of the motor 38 to a device for measuring the speed of rotation.
(non représenté) ou vers la commande d'une pompe d'injection. (not shown) or towards the control of an injection pump.
En outre et à la différence des procédés actuels de détection des ratés d'allumage, les durées enregistrées dans le tableau des dents 66 sont en plus utilisées pour évaluer la plausibilité des résultats de mesure In addition and unlike current methods of detecting misfires, the times recorded in the table of teeth 66 are also used to assess the plausibility of the measurement results.
et d'exploitation du procédé de mesure par courant ionique décrits précédemment. and operating the ion current measurement method described above.
Comme cela apparaît à la figure 4, on fixe une fenêtre de mesure MF dans un secteur angulaire WS de 1200 et dont le début et la fin sont indiqués par les références TR; dans ce secteur on aura 20 dents 52. Le début et la fin de la fenêtre sont indiqués par les références MFB et MFE; ces références correspondent de préférence toujours au flanc néga35 tif d'une dent 52. Le secteur angulaire indiqué correspondant à 120 dépend de la réalisation de la commande 38 du moteur et peut être soit supérieur soit inférieur. La durée et la position de la fenêtre de mesure MF As shown in FIG. 4, a measurement window MF is fixed in an angular sector WS of 1200 and the start and end of which are indicated by the references TR; in this sector there will be 20 teeth 52. The beginning and the end of the window are indicated by the references MFB and MFE; these references preferably always correspond to the negative side of a tooth 52. The angular sector indicated corresponding to 120 depends on the completion of the control 38 of the motor and can be either higher or lower. Duration and position of the MF measurement window
se choisissent essentiellement librement de sorte que des essais permet- are essentially free to choose so that trials allow
tent de déterminer la durée et la position optimale pour chaque application. En cas de nécessité on peut également modifier la longueur et la position de la fenêtre de mesure MF en fonction de la charge ou de la vitesse de rotation du moteur 10 car il est possible de décaler la fenêtre de me5 sure MF pendant le fonctionnement du moteur 10 suivant des conditions try to determine the duration and the optimal position for each application. If necessary, the length and position of the MF measurement window can also be modified as a function of the load or the speed of rotation of the motor 10 since it is possible to shift the measurement window to MF during engine operation. 10 according to conditions
limites prédéterminées par le calculateur 36. limits predetermined by the computer 36.
Pour la courbe de signal représentée sur la figure 4, la fenêtre de mesure MF se situe sensiblement au milieu du secteur angulaire WS; le début de la fenêtre MF se trouve à 48 en amont du point mort 10 haut d'allumage ZOT et la fin de la fenêtre de mesure MFE se trouve à 120 derrière le point OT du point d'allumage ZOT, de sorte que la longueur de la fenêtre de mesure MF est 60 ; cette fenêtre est fixée de manière univoque par rapport à la rotation du vilebrequin 18. For the signal curve shown in FIG. 4, the measurement window MF is located substantially in the middle of the angular sector WS; the start of the MF window is located 48 upstream of the ZOT ignition top dead center 10 and the end of the MFE measurement window is 120 behind the OT point of the ZOT ignition point, so that the length of the MF measurement window is 60; this window is fixed unequivocally with respect to the rotation of the crankshaft 18.
Pour détecter des ratés de combustion, à chaque rotation de 15 120 du vilebrequin 18 on calcule à partir des durées enregistrées dans le To detect misfires, each rotation of 15 120 of the crankshaft 18 is calculated from the durations recorded in the
tableau des durées de dents 66, la différence de temps MFD et entre le début de la fenêtre MFB et la fin de la fenêtre MFE. Cette différence de temps MFD dépend d'une part de la vitesse de rotation du moteur 10 calculée par le calculateur 36 en s'appuyant sur le tableau des durées de passage 20 de dents 66. D'autre part, cette différence de temps est prolongée par un raté de combustion dans le cylindre 12 qui vient d'être déclenché car le piston 16 de ce cylindre 12 n'apporte pas de complément au couple du vilebrequin 18 et ainsi la vitesse angulaire instantanée ralentit légèrement. tooth durations table 66, the time difference MFD and between the start of the MFB window and the end of the MFE window. This time difference MFD depends firstly on the speed of rotation of the motor 10 calculated by the computer 36 based on the table of the passage times 20 of teeth 66. On the other hand, this time difference is extended by a misfire in the cylinder 12 which has just been triggered because the piston 16 of this cylinder 12 does not add to the torque of the crankshaft 18 and thus the instantaneous angular speed slows down slightly.
La différence de temps calculée MFD entre le début MFB et 25 la fin MFE de la fenêtre de mesure MF est appliquée à un circuit de comparaison 68 pour comparer cette différence à une plage de valeur prédéfinie enregistrée dans une mémoire du circuit de comparaison, la différence de temps MFD devant se située dans cette plage de valeur si le moteur 10 tourne calmement. Si la différence de temps MFD calculée est supérieure 30 à la plage et déborde ainsi de la plage des valeurs en mémoire, on peut conclure à la possibilité d'un raté de combustion et un signal est alors appliqué à la porte ET 42 du calculateur 36. The calculated time difference MFD between the start MFB and the end MFE of the measurement window MF is applied to a comparison circuit 68 to compare this difference with a predefined range of value recorded in a memory of the comparison circuit, the difference MFD time in front is within this value range if the motor 10 is running quietly. If the calculated MFD time difference is greater than the range and thus exceeds the range of values in memory, it can be concluded that a misfire is possible and a signal is then applied to the AND gate 42 of the computer 36 .
Si en même temps les deux entrées de la porte ET 42 du calculateur 36 reçoivent un signal, le voyant de défaut 44 du tableau de 35 bord du véhicule est allumé ou un signal de défaut est signalé d'une autre manière. Une autre possibilité de réaliser le procédé de mesure de l'irrégularité de fonctionnement est donnée dans les documents suivants: If at the same time the two inputs of the AND gate 42 of the computer 36 receive a signal, the fault indicator 44 of the dashboard of the vehicle is lit or a fault signal is signaled in another way. Another possibility of carrying out the method of measuring the operating irregularity is given in the following documents:
DE 196 41 916 Ai, DE 196 27 540 Ai, DE 199 46 873 Ai. DE 196 41 916 Ai, DE 196 27 540 Ai, DE 199 46 873 Ai.
Comme la mesure du mouvement angulaire du vilebrequin 18 et la mesure du courant ionique se font en utilisant des procédés de mesure physique totalement différents et que le signal déduit de la mesure du mouvement angulaire du vilebrequin 18 ou le signal déduit de la mesure du courant ionique dans la chambre de combustion 34 ne sont pas influencés de la même manière par d'autres conditions limites, autres que des ratés de combustion, le procédé de mesure d'irrégularités de fonctionnement décrit en dernier lieu ci-dessus convient bien pour confirmer la As the measurement of the angular movement of the crankshaft 18 and the measurement of the ion current are done using completely different physical measurement methods and that the signal deduced from the measurement of the angular movement of the crankshaft 18 or the signal deduced from the measurement of the ion current in the combustion chamber 34 are not influenced in the same way by other boundary conditions, other than misfires, the method for measuring operating irregularities last described above is well suited to confirm the
plausibilité du procédé de mesure du courant ionique décrit ci-dessus. plausibility of the ion current measurement method described above.
Dans un véhicule automobile qui réalise la détection des ratés de combustion principalement par un procédé de mesure d'irrégularités de fonctionnement, on peut toutefois inverser la vérification de plausibilité des résultats d'exploitation de ce procédé de mesure primaire selon la figure 1 en ayant en plus une installation de mesure de courant ionique 32 reliée à chaque bougie 26 en série, cette installation étant placée dans le circuit d'allumage du dispositif d'allumage 20; les valeurs de mesure seront exploitées et comparées aux valeurs exploitées In a motor vehicle which carries out the detection of misfires mainly by a method for measuring operating irregularities, it is however possible to reverse the plausibility check of the operating results of this primary measurement method according to FIG. 1 by having in plus an ion current measurement installation 32 connected to each spark plug 26 in series, this installation being placed in the ignition circuit of the ignition device 20; the measured values will be evaluated and compared with the evaluated values
du procédé de mesure primaire d'irrégularités de fonctionnement. of the primary measurement method for operating irregularities.
Pour éviter de trop solliciter les capacités de calcul de la commande de moteur 36, on peut prévoir dans ce cas d'enregistrer les valeurs de mesure de l'installation de mesure par courant ionique 32 ou le cas échéant des résultats d'exploitation du procédé de mesure par courant ionique dans une mémoire du calculateur 36 et n'appeler ces valeurs pour un contrôle de plausibilité des valeurs de mesure du procédé de mesure primaire d'irrégularités de fonctionnement que si les résultats d'exploitation de ce procédé se trouvent à proximité d'un bord c'est-à- dire juste à l'intérieur ou à l'extérieur de la plage des valeurs prédéterminées et qui pourraient donner à conclure à l'existence d'un raté de combustion To avoid overstressing the calculation capacities of the motor control 36, provision may be made in this case for recording the measurement values of the ion current measurement installation 32 or, where appropriate, the operating results of the process. measurement by ion current in a memory of the computer 36 and call these values for a plausibility check of the measurement values of the primary measurement method of operating irregularities only if the operating results of this method are nearby an edge, that is to say just inside or outside the range of predetermined values and which could give the conclusion that there is a misfire
sans permettre une reconnaissance précise du raté de combustion. without allowing precise recognition of the misfire.
Pour avoir une qualité de détection élevée permettant de conclure avec une très grande probabilité à l'existence d'un raté de com35 bustion, on peut également fixer des conditions plus strictes que d'habitude pour les résultats d'exploitation du procédé de mesure du courant ionique secondaire. Cela signifie que le résultat d'exploitation du procédé primaire qui permet de conclure avec une certaine probabilité à un In order to have a high detection quality which makes it possible to conclude with a very high probability of the existence of a failure in combustion, it is also possible to set more stringent conditions than usual for the operating results of the measurement method of the secondary ion current. This means that the operating result of the primary process, which makes it possible to conclude with a certain probability that a
raté de combustion, ne sera confirmé par le procédé secondaire et le signal de défaut ne sera déclenché que si le résultat d'exploitation du procédé secondaire est sans équivoque et se situe par exemple près du milieu de la plage angulaire prédéfinie ou dans une plage de valeur limitée plus étroi5 tement que d'habitude. misfire, will only be confirmed by the secondary process and the fault signal will only be triggered if the operating result of the secondary process is unequivocal and is for example close to the middle of the predefined angular range or within a range of limited value more narrowly than usual.
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