WO1998036257A1 - Dispositif de detection de rates d'allumage du melange air/carburant d'alimentation d'un moteur a combustion interne propulsant un vehicule automobile - Google Patents
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Classifications
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- G—PHYSICS
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- G01M15/00—Testing of engines
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- F02D2200/702—Road conditions
Definitions
- the present invention relates to a device for detecting misfires in the ignition of the air / fuel mixture supplying an internal combustion engine propelling a motor vehicle and, more particularly, to such a device of the type which comprises means for detection of irregularities in the dynamic behavior of the engine induced by misfires and means of inhibiting these detection means, sensitive to forces external to the engine liable to deceive said detection means.
- Document FR-A-2 682 718 discloses a device of the type described above in which the inhibition means comprise a force sensor installed between the engine and the chassis of the vehicle to detect movements of the engine caused by external forces originating from elsewhere than in the engine itself, in shocks to the wheels of the vehicle on a degraded road for example.
- Document DE-A-41 34 591 describes a vehicle powered by an internal combustion engine, comprising a sensor of the engine speed and a control computer for this engine. The computer receives a first input signal from this sensor and deduces the presence of misfires in the detection of parasitic oscillations of this regime.
- the computer also receives a second input signal, produced by another computer controlling a vehicle wheel traction control device, from signals delivered by two sensors mounted on two corresponding drive wheels of the vehicle to record the speeds of rotation and recognize a possible slip of these wheels on the road. In this event, the computer which uses the two signals inhibits the detection of possible misfires.
- the device described above requires the use of either a force sensor, which increases the cost of the device, or of a wheel traction control system, which is not always present in a motor vehicle.
- a force sensor which increases the cost of the device
- a wheel traction control system which is not always present in a motor vehicle.
- the aim of the present invention is therefore to produce a device for detecting misfire of the type described in the preamble to this description, comprising means for inhibiting the detection of these misfire which do not require the presence of any sensor. specialized or other material means not normally present in a motor vehicle.
- the means for inhibiting the detection means misfires include a sensor sensitive to the average of the rotational speeds of the wheels of at least one axle of the vehicle to form a signal representative of the speed of the vehicle, said signal supplying, on the one hand, a display of said speed in the passenger compartment of said vehicle and, on the other hand, means for processing said signal to detect a possible presence of forces external to the engine and susceptible to deceive the ignition failure detection means, and then order the inhibition of said detection means.
- said sensor is sensitive to the speed of rotation of the input shaft of a differential associated with said wheels. More particularly, the sensor is sensitive to the duration of passage of the teeth of a toothed wheel in front of it integral with the input shaft of the differential, the means for processing the signal delivered by said sensor forming samples of successive time differences corresponding to successive angular deviations defined on the wheel by at least one and, preferably, several teeth of said wheel.
- said processing means comprise means for high-pass filtering of the samples, means for rectifying the filtered samples, means for low-pass filtering of the output of said rectification means, means for nor er the output of the low-pass filtering means and of means for comparing the normalized output with a threshold value, to possibly trigger an inhibition of predetermined duration of the means for detecting misfires.
- FIG. 1 is a diagram of a motor vehicle equipped with the device according to the invention
- FIG. 2 is a flow diagram of the operation of the signal processing means incorporated in the device of Figure 1
- FIG. 1 is a diagram of a motor vehicle equipped with the device according to the invention
- FIG. 2 is a flow diagram of the operation of the signal processing means incorporated in the device of Figure 1
- FIG. 1 of the appended drawing in which there is shown diagrammatically an internal combustion engine 1 mounted on a chassis 2 of a motor vehicle.
- a flywheel 4 On the crankshaft 3 of the engine, there is conventionally a flywheel 4, a toothed wheel for example, which cooperates with a sensor 5 with magnetic reluctance to deliver signals representative of the "angular positions" of the various cylinders of the engine, and of the speed or number of revolutions / minute N of the motor output shaft.
- signals representative of the engine speed N and of the engine intake pressure p a are supplied to a digital computer 6 which manages the operation of the engine and, in particular, the opening time t ⁇ of injectors. fuel and the ignition timing ⁇ of the air / fuel mixture in the engine cylinders.
- the conventional kinematic chain which goes from the engine 1 to the drive wheels 7j, 7 2 of the vehicle is also represented, by means of a clutch member 8, of a gearbox 9, a bridge 10j, 10 2 and a differential 11.
- the computer 6 also commonly performs auxiliary functions such as, in particular, the detection of misfire of the air / fuel mixture in the engine cylinders, for the reasons mentioned above.
- the computer uses signals delivered by an accelerometric sensor sensitive to the oscillations of the oscillatory system constituted by the engine 1 and its elastic means 12 ⁇ , 12 2 for mounting on the chassis 2 of the vehicle.
- the oscillation of the system becomes irregular.
- a measurement of the phase shift between an acceleration peak and the instants of emission of the ignition sparks makes it possible to identify the cylinder where the ignition failed.
- the variations in the speed of rotation of the motor, between predetermined points in the motor cycle, are monitored, using the signal delivered by the sensor 5, in order to identify any misfires responsible for abnormal variations in this speed.
- Mention may also be made, incidentally, of the jolts undergone by said kinematic chain during clutch / declutching operations or change of speed, jerks which are also transmitted to the motor. Mention may also be made of the slowly varying forces which develop in the kinematic chain during acceleration or deceleration of the vehicle. According to an important characteristic of the present invention, a sensor 13 conventionally present in the vehicle for other purposes, namely detection of the vehicle speed, is used to detect these disturbing external forces to control a display of this speed in the passenger compartment.
- the sensor 13 measures the average speed of the wheels 7j, 7 2 of the vehicle, as seen above. This speed is estimated from timing of time intervals delimited by successive passages of mechanical marks such as, for example, the front (or rear, respectively) flanks of two adjacent teeth of the input wheel 13 of the differential 11.
- the number of timings to be performed per revolution of the wheel is preferably chosen between 5 and 100, it being understood that an increase in the number of timings improves the precision of the calculations to be performed but increases the processing.
- Such an interruption is triggered by the passage of a particular tooth of the wheel 10 2 , or after the passage of a predetermined number of teeth of this wheel, in front of the sensor 13.
- the steps 3a to 3c of the flow diagram of FIG. 2 are intended to form a measurement signal representative of the energy of the forces, of high frequency, applied to the wheels of the vehicle during their passage over the irregularities of the road, this energy being precisely that which is capable of going up the kinematic chain represented in FIG. 1, to disturb the detection of misfire of the cylinders of the engine 1. This is done by analyzing the disturbances, also of high frequency, of the energy developed by the engine, in "angular" windows centered on the combustion of the air / fuel mixture in the various cylinders of the engine.
- steps 3a to 3c is that of a high-pass filter which rids the samples E (n) of the influence of slow variations in the measured time differences due to controlled accelerations or decelerations of the vehicle, unrelated to possible misfires of combustion, and also from the influence of certain low frequency oscillations and possibly caused by regular misfires of the engine under certain conditions of running of the vehicle, for example under heavy load, at low speed, with a low gear ratio.
- This global high-pass filtering function first comprises a step of low-pass filtering of the samples E (n) (step 3a) which makes it possible to establish an average value Pb (n) of the time differences E (n). We then subtract the average value Pb (n) which presents low frequency variations, from the value of a previous sample E (nl) (step 3c), this sample having been previously stored (step 3b).
- this storage substantially compensates for the delay introduced by the filtering of step 3a, a function of the order thereof.
- a filter of order greater than or equal to 2 is preferably chosen.
- a filter of order 2 advantageously makes it possible to reduce the calculation time.
- step 3c which corresponds to high-pass filtering, there is therefore a measurement of the high frequency energy, the origin of which is in the irregularity of the running surface of the vehicle, and likely to disturb the detection of misfires, as we saw above.
- the graphs in FIG. 3A, 3B represent the signal representative of this energy, obtained respectively when the vehicle is driven on a road with a very irregular surface (FIG. 3A) and on a road with a relatively smooth surface in the presence of misfires (FIG. 3B).
- the order n of the sample is plotted on the abscissa and the time difference established in step 3c on the ordinate.
- the rest of the processing consists in rectifying the signal by taking into account its only absolute value (step 4) see FIGS. 4A and 4B, then in nor er (step 5) the average value thus obtained of the energy d, of high frequency, due only to irregularities in the vehicle's running surface, by the average value Pb (n), obtained at the output of step 3a, of the total kinetic energy W available on the output shaft of the engine 1.
- FIGS. 4A and 5A correspond to a road with an irregular surface and FIGS. 4B and 5B to a smooth surface road.
- This filtering corresponds to a calculation of the average value of the signal, over a few turns of the measuring wheel 10 2 (typically from 0.5 to 3 turns).
- This threshold value is tabulated as a function of parameters characteristic of engine operation such as the speed N and the intake pressure p a .
- the threshold values thus memorized correspond to relative variations in energy, the excess of which is significant in the running conditions of the vehicle liable to disturb the detection of misfires. So if
- (dW / W) f ⁇ S we go directly to the end of the interrupt subroutine, whereas if (dW / W) f > S, we trigger an inhibition of the detection of misfires during a predetermined time interval , 300 ms for example.
- the subroutine can resume at step 1.
- the predetermined time interval is chosen according to test results making it possible to evaluate the average duration of the detected fault, or according to the results of a automatic learning process implemented by the vehicle's on-board electronics.
- the predetermined time interval can be reset if another detection of disturbing driving conditions takes place during the running interval.
- the invention makes it possible to achieve the announced aim, namely to order a possible inhibition of the detection of misfires of an internal combustion engine, without resorting to a specialized sensor and therefore without additional cost other than the cost of the necessary software resources.
- the invention is not limited to the embodiment described and shown which has not been given as an example.
- the device according to the invention could also be used to calculate the ratio engaged in the gearbox 9, from the ratio of the rotational speeds detected by the sensors 5 and 13.
- the normalized pulses, functions of the tooth width measurements of the wheel 10 2 , produced by the device according to the invention can be used to control a conventional tachometer display fitted to the vehicle.
- an input tachometer could be used. digital and feed it with the output of the low-pass filter used in step 3a, which delivers a good quality signal.
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Abstract
Il comprend des moyens (4, 5) de détection d'irrégularités du comportement dynamique du moteur (1) induites par des ratés d'allumage et des moyens d'inhibition (6, 102, 13) de ces moyens de détection sensibles à des forces extérieures au moteur susceptibles de tromper lesdits moyens de détection (4, 5). Les moyens d'inhibition (6, 102, 13) comprennent un capteur (13) sensible à la moyenne des vitesses de rotation des roues (71, 72) d'un essieu dudit véhicule pour former un signal représentatif de la vitesse du véhicule, ledit signal alimentant, d'une part, un afficheur de ladite vitesse dans l'abitacle dudit véhicule et, d'autre part, des moyens de traitement (6) dudit signal pour détecter une présence éventuelle desdites forces extérieures au moteur et susceptible de tromper les moyens de détection de ratés d'allumage, et commander alors l'inhibition desdits moyens de détection (4, 5).
Description
Dispositif de détection de ratés d'allumage du mélange air/carburant d'alimentation d'un moteur à combustion interne propulsant un véhicule automobile
La présente invention est relative à un dispositif de détection de ratés d'allumage du mélange air/carburant d'alimentation d'un moteur à combustion interne propulsant un véhicule automobile et, plus particulièrement, à un tel dispositif du type qui comprend des moyens de détection d'irrégularités du comportement dynamique du moteur induites par des ratés d'allumage et des moyens d'inhibition de ces moyens de détection, sensibles à des forces extérieures au moteur susceptibles de tromper lesdits moyens de détection.
On sait que la détection des ratés d'allumage est à la base des actions de correction qui sont nécessaires, par exemple, pour empêcher la détérioration d'un pot catalytique de traitement des gaz d'échappement du moteur par une combustion parasite de carburant dans ce pot, ou pour corriger la composition du mélange air/carburant dans les moteurs fonctionnant avec de tels mélanges "pauvres" en carburant.
On connaît du document FR-A-2 682 718 un dispositif du type décrit ci-dessus dans lequel les moyens d'inhibition comprennent un capteur d'effort installé entre le moteur et le châssis du véhicule pour détecter des mouvements du moteur provoqués par des forces extérieures trouvant leur origine ailleurs que dans le moteur lui-même, dans des chocs subis par les roues du véhicule sur une route dégradée par exemple. Dans le document DE-A- 41 34 591, on décrit un véhicule propulsé par un moteur à combustion interne, comprenant un capteur du régime du moteur et un calculateur de commande de ce moteur. Le calculateur reçoit un premier signal d'entrée de ce capteur et déduit
la présence de ratés de combustion de la détection d'oscillations parasite de ce régime. Le calculateur reçoit en outre un deuxième signal d'entrée, élaboré par un autre calculateur commandant un dispositif d' antipatinage des roues du véhicule, à partir de signaux délivrés par deux capteurs montés sur deux roues motrices correspondantes du véhicule pour en relever les vitesses de rotation et reconnaître un glissement éventuel de ces roues sur la route. Dans cette éventualité, le calculateur qui exploite les deux signaux inhibe la détection de ratés de combustion éventuels.
Ainsi le dispositif décrit ci-dessus suppose l'emploi soit d'un capteur d'effort, qui grève le coût du dispositif, soit d'un système d' antipatinage des roues, qui n'est pas toujours présent dans un véhicule automobile. On pourrait s'inspirer de cette deuxième solution et la simplifier en montant au moins un capteur de vitesse de roues dans le véhicule mais cette solution est elle aussi grevée par le coût de ce capteur et de son installation.
La présente invention a donc pour but de réaliser un dispositif de détection de ratés d'allumage du type décrit en préambule de la présente description, comprenant des moyens d'inhibition de la détection de ces ratés qui n'exigent la présence d'aucun capteur spécialisé ni d'autres moyens matériels non normalement présents dans un véhicule automobile.
On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la présente description, avec un dispositif du type décrit en préambule de la présente description, remarquable en ce que les moyens d'inhibition des moyens de détection des ratés d'allumages comprennent un capteur sensible à la moyenne des vitesses de rotation des roues d'au moins un essieu du véhicule pour former un signal représentatif de
la vitesse du véhicule, ledit signal alimentant, d'une part, un afficheur de ladite vitesse dans l'habitacle dudit véhicule et, d'autre part, des moyens de traitement dudit signal pour détecter une présence éventuelle de forces extérieures au moteur et susceptibles de tromper les moyens de détection de ratés d'allumage, et commander alors l'inhibition desdits moyens de détection.
En utilisant ainsi, pour la commande de l'inhibition de la détection de ratés d'allumage un capteur de vitesse du véhicule normalement présent dans celui-ci, on assure cette inhibition sans coûts matériels supplémentaires.
Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit capteur est sensible à la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée d'un différentiel associé auxdites roues. Plus particulièrement, le capteur est sensible à la durée de passage devant lui des dents d'une roues dentée solidaire de l'arbre d'entrée du différentiel, les moyens de traitement du signal délivré par ledit capteur formant des échantillons d'écarts temporels successifs correspondant à des écarts angulaires successifs définis sur la roue par au moins une et, préférentiellement, plusieurs dents de ladite roue.
Suivant une autre caractéristique de la présente invention, lesdits moyens de traitement comprennent des moyens de filtrage passe-haut des échantillons, des moyens de redressement des échantillons filtrés, des moyens de filtrage passe-bas de la sortie desdits moyens de redressement, des moyens pour nor er la sortie des moyens de filtrage passe-bas et des moyens de comparaison de la sortie normée à une valeur de seuil, pour déclencher éventuellement une inhibition de durée prédéterminée des moyens de détection des ratés d'allumage.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la
description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel :
- la figure 1 est un schéma d'un véhicule automobile équipé du dispositif suivant l'invention, - la figure 2 est un logigramme du fonctionnement des moyens de traitement du signal incorporés au dispositif de la figure 1, et
- les figures 3A, 3B, 4A, 4B, 5A, 5B sont des graphes de signaux formés par lesdits moyens de traitement, utiles à l'explication du fonctionnement du dispositif suivant l'invention.
On se réfère à la figure 1 du dessin annexé où l'on a représenté schématiquement un moteur 1 à combustion interne monté sur un châssis 2 d'un véhicule automobile. Sur le vilebrequin 3 du moteur, on trouve classiquement un volant 4, une roue dentée par exemple, qui coopère avec un capteur 5 à réluctance magnétique pour délivrer des signaux représentatifs des "positions angulaires" des divers cylindres du moteur, et du régime ou nombre de tours/minute N de l'arbre de sortie du moteur. Classiquement, des signaux représentatifs du régime N du moteur et de la pression d'admission pa du moteur sont fournis à un calculateur numérique 6 qui gère le fonctionnement du moteur et, notamment, le temps d'ouverture t± d'injecteurs de. carburant et l'avance à l'allumage α du mélange air/carburant dans les cylindres du moteur.
Sur la figure 1, on a représenté en outre la chaîne cinématique classique qui va du moteur 1 aux roues motrices 7j, 72 du véhicule, par l'intermédiaire d'un organe d'embrayage 8, d'une boîte de vitesses 9, d'un pont 10j, 102 et d'un différentiel 11.
Le calculateur 6 exécute aussi couramment des fonctions auxiliaires telles que, en particulier, la
détection de ratés d'allumage du mélange air/carburant dans les cylindres du moteur, pour les raisons évoquées plus haut. Pour ce faire, le calculateur exploite des signaux délivrés par un capteur accélérométrique sensible aux oscillations du système oscillatoire constitué par le moteur 1 et ses moyens élastiques 12ι, 122 de montage sur le châssis 2 du véhicule. En cas de raté de combustion dans un des cylindres du moteur, l'oscillation du système devient irrégulière. Une mesure du déphasage entre un pic d'accélération et les instants d'émission des étincelles d'allumage permet d'identifier le cylindre où il y a eu raté d'allumage.
En variante, on surveille, à l'aide du signal délivré par le capteur 5, les variations de la vitesse de rotation du moteur, entre des points prédéterminés du cycle moteur, pour identifier d'éventuels ratés responsables de variations anormales de cette vitesse.
Il faut évidemment prévoir, comme on l'a vu plus haut, des moyens permettant de détecter l'intervention, sur le moteur, de forces extérieures à celui-ci, c'est-à- dire autres que celles qui sont développées sur le moteur par les explosions successives du mélange air/carburant dans les cylindres, de telles forces étant susceptibles de tromper les moyens de détection des ratés d'allumage utilisés et donc de déclencher . alors à tort les mesures correctrices prévues. Comme exemple de telles forces, on peut citer, principalement, les efforts subis par les roues 7j, 7 quand celles-ci roulent sur une route à surface irrégulière, en particulier en "tôle ondulée", efforts périodiques qui se propagent à travers la chaîne cinématique pour agir sur le moteur lui-même en même temps que ceux dus aux explosions du mélange air/carburant. On peut citer aussi, accessoirement, les à-coups subis par ladite chaîne cinématique lors de manoeuvres d'embrayage/débrayage ou de changement de
vitesse, à-coups qui se transmettent aussi au moteur. On peut encore citer les efforts à variations lentes qui se développent dans la chaîne cinématique lors des accélérations ou décélérations du véhicule. Suivant une caractéristique importante de la présente invention, on utilise pour détecter ces efforts extérieurs perturbateurs, un capteur 13 classiquement présent dans le véhicule à d'autres fins, à savoir la détection de la vitesse du véhicule, pour commander un afficheur de cette vitesse dans l'habitacle de ce dernier. Ce capteur dit "tachymétrique" est couramment disposé dans la chaîne cinématique entre le pont 10 et le différentiel 11, par exemple au voisinage des dents d'une roue dentée 102 du pont placé sur l'arbre d'entrée 14 du différentiel 11. On sait que cet arbre tourne à une vitesse égale à la vitesse moyenne des roues 7: et 72.
Ainsi, en détectant des irrégularités dans la rotation de l'arbre 14, on détecte les transmissions vers le moteur d'efforts exercés, sur l'une ou l'autre des roues
et 72, par le roulement de celles-ci sur des irrégularités de la surface de roulement, et ceci sans avoir à disposer un capteur de vitesse de rotation sur chacune de ces deux roues, ce qui est favorable du point de vue coût de l'installation. L'utilisation du capteur 13, classiquement un capteur à reluctance magnétique, est d'ailleurs d'autant plus avantageuse de ce point de vue que ce capteur est toujours présent dans un véhicule automobile et que son utilisation pour une fonction autre que la mesure de la vitesse du véhicule rend pratiquement nul le coût en matériel de cette autre fonction.
On va maintenant décrire, en liaison avec le logigramme de la figure 2, les diverses étapes du traitement du signal délivré par le capteur 13 pour en tirer une information propre à valider ou à invalider la détection de ratés d'allumage opérée dans le calculateur
6 par un traitement approprié, de tout type connu, du signal fourni par le capteur 5 à reluctance magnétique associé à la roue dentée 4 montée sur l'arbre de sortie du moteur. Le traitement suivant la présente invention du signal délivré par le capteur 13 est entièrement exécuté par des moyens de traitement constitués par un programme enregistré dans le calculateur 6. Ainsi, la mise en oeuvre de l'invention n'implique que l'étude et la mise en place de moyens logiciels, vite amorties dans une production de fort volume comme l'est une production automobile.
Le capteur 13 mesure la vitesse moyenne des roues 7j, 72 du véhicule, comme on l'a vu plus haut. Cette vitesse est estimée à partir de chronométrages d'intervalles temporels délimités par les passages successifs de repères mécaniques tels que, par exemple, les flancs avant (ou arrière, respectivement) de deux dents adjacentes de la roue 13 d'entrée du différentiel 11.
Ces échantillons sont regroupés pour correspondre à des écarts angulaires s 'étendant sur 10° environ de la circonférence de la roue 13, par exemple. Le nombre de chronométrages à réaliser par tour de roue est choisi de préférence entre 5 et 100, étant entendu qu'une augmentation du nombre des chronométrages améliore la précision des calculs à réaliser mais alourdit le traitement.
La mesure d'une pluralité d'échantillons d'écarts temporels E(n) successifs (n = ordre de l'échantillon) correspondant aux écarts angulaires ainsi définis, est déclenchée par une interruption (figure 2, étape 1) du programme de mesure de la vitesse du véhicule, permettant l'exécution du sous-programme illustré par le logigramme de la figure 2, la finalité de ce sous-programme étant de commander, ou non, une inhibition d'une commande déclenchée par un autre programme consacré à la détection
de ratés d'allumage, de tout type connu de l'homme du métier. Une telle interruption est déclenchée par le passage d'une dent particulière de la roue 102, ou après le passage d'un nombre prédéterminé de dents de cette roue, devant le capteur 13.
Les étapes 3a à 3c du logigramme de la figure 2 ont pour but de former un signal de mesure représentatif de l'énergie des efforts, de haute fréquence, appliqués aux roues du véhicule lors de leur passage sur les irrégularités de la route, cette énergie étant justement celle qui est susceptible de remonter la chaîne cinématique représentée à la figure 1, pour perturber la détection des ratés de combustion des cylindres du moteur 1. Celle-ci s'effectue en analysant les perturbations, également de haute fréquence, de l'énergie développée par le moteur, dans des fenêtres "angulaires" centrées sur les combustions du mélange air/carburant dans les divers cylindres du moteur. C'est pourquoi la fonction globale des étapes 3a à 3c est celle d'un filtre passe-haut qui débarrasse les échantillons E(n) de l'influence de variations lentes des écarts temporels mesurés dus à des accélérations ou décélérations commandées du véhicule, sans rapport avec d'éventuels ratés de combustion, et aussi de l'influence de certaines oscillations de basse fréquence et éventuellement .causées par des ratés réguliers du moteur dans certaines conditions de roulage du véhicule, par exemple sous forte charge, à bas régime, avec un rapport de démultiplication faible.
Cette fonction globale de filtrage passe-haut comprend d'abord une étape de filtrage passe-bas des échantillons E(n) (étape 3a) qui permet d'établir une valeur moyenne Pb(n) des écarts temporels E(n). On retranche ensuite la valeur moyenne Pb(n) qui présente des variations de basse fréquence, de la valeur d'un échantillon E(n-l) antérieur (étape 3c), cet échantillon
ayant été antérieurement mis en mémoire (étape 3b) . Avantageusement, cette mémorisation compense sensiblement le retard introduit par le filtrage de l'étape 3a, fonction de l'ordre de celui-ci. Pour s'affranchir de problèmes observés aux bas régimes du moteur, on choisit de préférence un filtre d'ordre supérieur ou égal à 2. Un filtre d'ordre 2 permet avantageusement de réduire le temps de calcul.
A la sortie de l'étape 3c, qui correspond à un filtrage passe-haut, on dispose donc d'une mesure de l'énergie de haute fréquence dont l'origine se trouve dans l'irrégularité de la surface de roulement du véhicule, et susceptible de perturber la détection des ratés de combustion, comme on l'a vu plus haut. Les graphes de la figure 3A, 3B représentent le signal représentatif de cette énergie, obtenu respectivement lors du roulage du véhicule sur une route à surface très irrégulière (figure 3A) et sur une route à surface relativement lisse en présence de ratés de combustion (figure 3B) . On a reporté en abscisse l'ordre n de l'échantillon et en ordonnée l'écart temporel établi à l'étape 3c.
La suite du traitement consiste à redresser le signal par prise en compte de sa seule valeur absolue (étape 4) voir les figures 4A et 4B, puis à nor er (étape 5) la valeur moyenne ainsi obtenue de l'énergie d , de haute fréquence, due aux seules irrégularités de la surface de roulement du véhicule, par la valeur moyenne Pb(n), obtenue en sortie de l'étape 3a, de l'énergie cinétique totale W disponible sur l'arbre de sortie du moteur 1.
On applique ensuite au signal redressé et norme un filtrage passe-bas, du premier ordre (étape 6) voir les figures 5A et 5B. Les figures 4A et 5A correspondent à une route à surface irrégulière et les figures 4B et 5B à
une route à surface lisse. Ce filtrage correspond à un calcul de valeur moyenne du signal, sur quelques tours de la roue de mesure 102 (typiquement de 0,5 à 3 tours) .
On compare ensuite, à l'étape 7, la variation relative d'énergie filtrée (d / )f ainsi calculée à une valeur de seuil S = f(N,pa) mise en mémoire. Cette valeur de seuil est tabulée en fonction de paramètres caractéristiques du fonctionnement du moteur tels que le régime N et la pression d'admission pa. Les valeurs de seuil ainsi mémorisées correspondent à des variations relatives d'énergie dont le dépassement est significatif de conditions de roulage du véhicule susceptibles de perturber la détection de ratés d'allumage. Ainsi, si
(dW/W) f < S, on passe directement à la fin du sous- programme d'interruption, alors que si (dW/W)f > S, on déclenche une inhibition de la détection des ratés pendant un intervalle de temps prédéterminé, 300 ms par exemple. Pendant ce temps, le sous-programme peut reprendre à l'étape 1. L'intervalle de temps prédéterminé est choisi en fonction de résultats d'essais permettant d'évaluer la durée moyenne du défaut détecté, ou en fonction des résultats d'un processus d'apprentissage automatique mis en oeuvre par l'électronique embarquée du véhicule. L'intervalle de temps prédéterminé peut être réarmé si une autre détection .de conditions de roulage perturbantes a lieu pendant l'intervalle en cours d' écoulement.
Il apparaît maintenant que l'invention permet bien d'atteindre le but annoncé, à savoir commander une inhibition éventuelle de la détection de ratés d'allumage d'un moteur à combustion interne, sans recourir à un capteur spécialisé et donc sans coût supplémentaire autre que le coût des moyens logiciels nécessaires.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné
qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que le dispositif suivant l'invention pourrait servir en outre à calculer le rapport enclenché dans la boîte de vitesses 9, à partir du rapport des vitesses de rotation détectées par les capteurs 5 et 13.
Egalement, les impulsions normalisées, fonctions des mesures de largeur de dents de la roue 102, réalisées par le dispositif suivant l'invention peuvent être utilisées pour commander un afficheur tachymetrique classique équipant le véhicule.
De même, plutôt que d'alimenter l'afficheur tachymetrique du véhicule avec le signal de sortie du capteur 13 à reluctance magnétique variable, qui peut être affecté de divers défauts bien connus de l'homme de métier, on pourrait utiliser un tachymètre à entrée numérique et l'alimenter avec la sortie du filtre passe- bas utilisé à l'étape 3a, qui délivre un signal de bonne qualité.
Claims
1. Dispositif de détection de ratés d'allumage du mélange air/carburant d'alimentation d'un moteur à combustion interne propulsant un véhicule automobile, du type qui comprend des moyens (4,5) de détection d'irrégularités du comportement dynamique du moteur (1) induites par des ratés d'allumage et des moyens d'inhibition (6,102,13) de ces moyens de détection, sensibles à des forces extérieures au moteur susceptibles de tromper lesdits moyens de détection (4,5), caractérisé en ce que lesdits moyens d'inhibition (6,102,13) comprennent un capteur (13) sensible à la moyenne des vitesses de rotation des roues (7j,72) d'au moins un essieu dudit véhicule pour former un signal représentatif de la vitesse du véhicule, ledit signal alimentant, d'une part, un afficheur de ladite vitesse dans l'habitacle dudit véhicule et, d'autre part, des moyens de traitement
(6) dudit signal pour détecter une présence éventuelle desdites forces extérieures au moteur et susceptibles de tromper les moyens de détection de ratés d'allumage, et commander alors l'inhibition desdits moyens de détection (4,5) .
2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capteur (13) est sensible à la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée (14) d'un différentiel (11) associé auxdites roues (7i,72).
3. Dispositif conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que ledit capteur (13) est sensible à durée de passage devant lui des dents d'une roue dentée (102) solidaire dudit arbre d'entrée et en ce que lesdits moyens de traitement forment des échantillons E(n) d'écarts temporels successifs correspondant à des écarts angulaires successifs définis sur la roue (102) par au moins une dent.
4. Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits écarts temporels E(n) successifs correspondent chacun au passage d'une pluralité prédéterminée de dents.
5. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement (6) comprennent des moyens de filtrage passe-haut des échantillons E(n) (figure 2, étapes 3a à 3c) , des moyens de redressement des échantillons (figure 2, étape 4), des moyens pour normer la sortie desdits moyens de redressement (Figure 2 , étape 5) , des moyens de filtrage passe-bas de la sortie desdits moyens de norme (Figure 2, étape 6) , et des moyens de comparaison du signal ainsi norme et filtré à une valeur de seuil (figure 2, étape 7), pour déclencher éventuellement une inhibition de durée prédéterminée des moyens de détection des ratés d'allumage (figure 2, étape 8) .
6. Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que ladite valeur de seuil (S) est fonction du régime (N) et de la charge (pa) du moteur.
7. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de filtrage passe-haut comprennent des moyens de filtrage passe-bas (figure 2, étape 3a) des moyens de mémorisation d'un échantillon E(n-l) antérieur à l'échantillon E(n) courant (figure 2, étape 3b) et des moyens pour soustraire la sortie Pb(n) des moyens de filtrage, de l'échantillon antérieur E(n-l).
8. Dispositif conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que ledit afficheur de la vitesse du véhicule est un afficheur numérique alimenté par un signal de sortie desdits moyens de filtrage passe-bas.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR97/01614 | 1997-02-12 | ||
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| WO1998036257A1 true WO1998036257A1 (fr) | 1998-08-20 |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| DE4037328A1 (de) * | 1989-11-24 | 1991-05-29 | Takata Corp | Verfahren zum detektieren der beschleunigung eines fahrzeugs |
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1997
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1998
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Patent Citations (4)
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