FR2571141A1 - Diagnostic method for a system for detecting pinking - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE DE DIAGNOSTIC D'UN SYSTEME DE DETECTION DE CLIQUETIS
La présente invention concerne un procédé de diagnostic d'un système de détection de cliquetis pour moteur å combustion interne à allumage com mandé.DIAGNOSTIC METHOD OF A CLICK DETECTION SYSTEM
The present invention relates to a method for diagnosing a knock detection system for an internal combustion engine with controlled ignition.
Les systèmes de détection de cliquetis sont de plus en plus utilisés sur les moteurs à combustion interne car ils permettent, pour un moteur de référence, de régler de manière optimale les paramètres de fonctionnement, en particulier l'avance à l'allumage, la richesse et la pression de suralimentation dans le cas d'un moteur suralimenté, sans avoir à prendre une marge de sécurité vis-à-vis des problèmes de dispersion entre moteurs, de vieilllssement, ou de changement d'environnement (température ambiante, humidité, etc...).Knock detection systems are more and more used on internal combustion engines because they allow, for a reference engine, to optimally adjust the operating parameters, in particular the ignition advance, the richness and the boost pressure in the case of a supercharged engine, without having to take a margin of safety with respect to problems of dispersion between engines, aging, or change of environment (ambient temperature, humidity, etc. ...).
On connaît, notamment par la demande de brevet européen EP-A-30491, des systèmes de détection de cliquetis du type comprenant un capteur de cliquetis associé à un moteur à combustion interne et un circuit électronique de traite ment du signal de sortie du capteur qui prend en compte ledit signal de sortie à l'intérieur d'une fenêtre angulaire comprise entre deux positions angulaires prédéterminées du moteur. traite ledit signal pour produire un signal utile représentatif de r intensité maximale instantanée du bruit du moteur dans ladite fenêtre, compare le signal utile à un signal de référence et délivre un signal de détection de cliquetis lorsque le signal utile dépasse d'une valeur prédéterminée le signal de référence.Known in particular by European patent application EP-A-30491, knock detection systems of the type comprising a knock sensor associated with an internal combustion engine and an electronic circuit for processing the sensor output signal which takes into account said output signal within an angular window comprised between two predetermined angular positions of the motor. processes said signal to produce a useful signal representative of the maximum instantaneous intensity of the motor noise in said window, compares the useful signal with a reference signal and delivers a knock detection signal when the useful signal exceeds a predetermined value on reference signal.
Un tel système de détection de cliquetis peut être utilisé par un calculateur associé à un moteur à combustion interne pour modifier un ou plusieurs des paramètres de réglage de ce moteur tels que,
par exemple, l'angle d'avance à l'allumage, la richesse du mélange
ou la pression de suralimentation, dans un sens tendant à réduire
puis à supprimer le cliquetis. Such a knock detection system can be used by a computer associated with an internal combustion engine to modify one or more of the adjustment parameters of this engine such as,
for example, the ignition advance angle, the richness of the mixture
or boost pressure, in a direction tending to reduce
then remove the clicking.
Lorsqu'un tel système de détection de cliquetis est utilisé, le non fonctionnement d' un ou plusieurs composants du système de détection peut avoir, dans un délai extrêmement bref, des conséquences graves pouvant aller jusqu'à la destruction du moteur.When such a knock detection system is used, the non-functioning of one or more components of the detection system can have, within an extremely short time, serious consequences which can go as far as destroying the engine.
IL est donc impératif de disposer d'un moyen efficace permettant de déterminer sl le système de détection de cliquetis est en bon état de fonctionnement. It is therefore imperative to have an effective means for determining sl the knock detection system is in good working order.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de diagnostic d'un système de détection de cliquetis du type défini ci-dessus,caraetérisé en ce qu'on modifie périodiquement ladite fenêtre angulaire de
manière à y inclure une zone dans laquelle le moteur produit des bruits mécaniques caractéristiques en fonctionnement normal, on compare le signal utile recueilli dans la fenêtre modifiée à au moins un seuil (S) et on génère une information de défaut du système de détection de cliquetis lorsque le résultat de ladite comparaison est représentatif dudit défaut.To this end, the subject of the invention is a method for diagnosing a knock detection system of the type defined above, characterized in that said angular window is periodically modified.
so as to include an area in which the engine produces characteristic mechanical noises in normal operation, the useful signal collected in the modified window is compared to at least one threshold (S) and a fault information from the knock detection system is generated when the result of said comparison is representative of said defect.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de sa réalisation donné uniquement à titre d'exemple et Illustré par les dessins annexés sur lesquels la figure 1 est un schémalbloc d'un système de détection de
cliquetis associé à un micro-calculateur de con mande de certains
paramètres de fonctionnement d'un moteur à combustion interne - la figure 2 est un organigramme illustrant la mise en oeuvre du
procédé suivant l'invention par le calculateur associé au système
de détection de cliquetis de la figure 1.Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows of an embodiment given only by way of example and illustrated by the appended drawings in which FIG. 1 is a diagram of a system of detection of
clicking associated with a microcomputer controlling certain
operating parameters of an internal combustion engine - Figure 2 is a flowchart illustrating the implementation of the
process according to the invention by the computer associated with the system
knock detection in Figure 1.
En se référant à la figure 1, un accéléromètre 10 fixé sur la culasse d' un moteur à combustion interne (non représenté) est connecté par sa sortie à un amplificateur de charge 11 connecté lui-même à un filtre passe-bande 12. La sortie du filtre passe-bande 12 est reliée à l entrée d'un redresseur 1 3 dont la sortie attaque l'entrée d'un intégrateur 14 qui reçoit d'un calculateur 15 un signal
1 6 correspondant à une fenêtre angulaire comprise entre deux positions angulaires prédéterminées du vilebrequin du moteur à combustion interne. L'intégrateur 14 assure dans cette fenêtre angulaire l'intégration du signal de sortie du redresseur 13 et l' applique à l' entrée du calculateur 15 dans lequel il est converti sous forme numérique. Referring to FIG. 1, an accelerometer 10 fixed on the cylinder head of an internal combustion engine (not shown) is connected by its output to a charge amplifier 11 itself connected to a bandpass filter 12. The output of the bandpass filter 12 is connected to the input of a rectifier 1 3 whose output attacks the input of an integrator 14 which receives a signal from a computer 15
1 6 corresponding to an angular window between two predetermined angular positions of the crankshaft of the internal combustion engine. The integrator 14 ensures in this angular window the integration of the output signal from the rectifier 13 and applies it to the input of the computer 15 in which it is converted into digital form.
Le calculateur 15 est également connecté en entrée à un capteur 17 associé au vilebrequin du moteur et qui lui fournit un signal de position angulaire à partir duquel le calculateur 15 élabore la fenêtre angulaire traduite sous forme du signal 16 appliqué à l'intégrateur 14. Le calculateur 15 peut être également relié par ses autres entrées 18 à d' autres capteurs de paramètres de fonctionnement du moteur tels que la pression de l'air à l'admission, la température d'eau, la température d'air, etc... à partir desquels le calculateur pilote, par exemple, l'angle d'avance à l'allumage et/ou l'injection de combustible et/ou la pression de suralimentation dans le cas d'un moteur suralimenté.The computer 15 is also connected at the input to a sensor 17 associated with the engine crankshaft and which supplies it with an angular position signal from which the computer 15 generates the translated angular window in the form of the signal 16 applied to the integrator 14. The computer 15 can also be connected by its other inputs 18 to other sensors for engine operating parameters such as intake air pressure, water temperature, air temperature, etc. from which the computer controls, for example, the ignition advance angle and / or the fuel injection and / or the boost pressure in the case of a supercharged engine.
Un système de détection de cliquetis associé à un micro-calculateur de gestion d'un groupe moto-propulseur tel que décrit ci-dessus est parfaitement conventionnel et une description plus détaillée en est donnée par exemple dans les demandes de brevet européen
EP-A-18858 et EP-A- 30491. La détection de cliquetis peut être effectuée globalement pour tous les cylindres ou, au contraire, chaque cylindre peut être traité individuellement comme décrit dans les demandes de brevet précitées.A knock detection system associated with a micro-computer for managing a powerplant as described above is perfectly conventional and a more detailed description is given for example in European patent applications.
EP-A-18858 and EP-A-30491. The knock detection can be carried out globally for all the cylinders or, on the contrary, each cylinder can be treated individually as described in the abovementioned patent applications.
En fonctionnement, le capteur 10 fournit en permanence un signal A représentatif du bruit du moteur qui est amplifié, filtré puis redressé
en 11, 12 et 13 respectivement. Ce signal est intégré en 14 pendant la fenêtre angulaire, qui peut être comprise, par exemple, entre 150
et lu00 environ après le point mort haut de chaque cylindre, et le signal de bruit intégré dans la fenêtre angulaire et converti sous
forme numérique par le calculateur 15 est comparé par ce dernier à un signal de référence qui peut être par exemple calculé à partir d'une valeur moyenne de bruit intégré constamment réactualisée comme décrit dans la demande de brevet EP-A-30491.In operation, the sensor 10 continuously supplies a signal A representative of the engine noise which is amplified, filtered and then rectified
in 11, 12 and 13 respectively. This signal is integrated at 14 during the angular window, which can be, for example, between 150
and lu00 approximately after the top dead center of each cylinder, and the noise signal integrated in the angular window and converted under
digital form by the computer 15 is compared by the latter to a reference signal which can for example be calculated from an average value of integrated noise constantly updated as described in patent application EP-A-30491.
n est connu que le cliquetis d'un moteur est susceptible d' apparaltre au moment où la pression dans la chambre de combustion est maximale et que ce phénomène ne peut se produire que dans une fenêtre angulaire restreinte du cycle qui dépend du moteur et de ses paramètres de réglage.It is known that the clicking of an engine is likely to occur at the moment when the pressure in the combustion chamber is maximum and that this phenomenon can only occur in a limited angular window of the cycle which depends on the engine and its adjustment parameters.
La fenêtre angulaire est donc optimisée pour donner le meilleur rapport signal/bruit entre une condition de fonctionnement avec cliquetis et une condition de fonctionnement sans cliquetis et, en particulier, elle est choisie de façon que les fermetures des soupapes génératrices de vibrations qui pourraient être interprétées faussement com me du cliquetis interviennent en dehors de la fenêtre. C'est ainsi, par exemple, que l'on pourra retenir une fenêtre comprise entre 150 et 300 après le point mort haut pour un moteur dont le croisement des soupapes et du type 4/40L40/4. The angular window is therefore optimized to give the best signal / noise ratio between an operating condition with rattling and an operating condition without rattling and, in particular, it is chosen so that the closings of the vibration-generating valves which could be interpreted falsely as the clicking occurs outside the window. Thus, for example, a window between 150 and 300 can be retained after the top dead center for an engine including the crossing of the valves and of the type 4 / 40L40 / 4.
Compte tenu de ce qui précède, il résulte qu'on détecte la prçsence du cliquetis par l'apparition d'un signal de grande amplitude pendant la durée de la fenêtre angulaire.In view of the above, it follows that the presence of rattling is detected by the appearance of a signal of large amplitude during the duration of the angular window.
En revanche, une ambiguité éxiste lorsque le signal à l'intérieur de la fenêtre est très faible : en effet, il peut s'agir d'un cas de fonctionnemnt sans cliquetis, ou bien d'une panne de l'un des éléments du système de détection, par exemple d'une défaillance du capteur ou de l'électronique de traitement, de la rupture d'un fil de liaison ou d' un court-circuit. On the other hand, an ambiguity exists when the signal inside the window is very weak: indeed, it can be a case of operation without clicking, or else a failure of one of the elements of the detection system, for example of a failure of the sensor or of the processing electronics, of the rupture of a connecting wire or of a short circuit.
Pour permettre de détecter une telle défaillance, le procédé suivant l'invention consiste à modifier à intervalles réguliers la valeur ou la position de la fenêtre angulaire (par exemple en passant de 150
300 à 150 - 600) de façon à inclure dans cette fenêtre certains bruits m écaniques extérieurs, en particulier les bruits dus aux soupapes, que la fenêtre retenue pour la détection du cliquetis avait pour but d'éliminer. To enable such a failure to be detected, the method according to the invention consists in modifying the value or the position of the angular window at regular intervals (for example by passing 150
300 to 150 - 600) so as to include in this window certain external mechanical noises, in particular noises due to the valves, which the window retained for the detection of knocking was intended to eliminate.
A l'intérieur de cette fenêtre modifiée, la détection des bruits mécaniques précités doit engendrer un signal dont l'amplitude est au moins égale à un S seuil prédéterminé dont la valeur dépend du niveau minimal, mesuré expérimentalement, de ces bruits mécaniques caractéristiques du moteur considéré en fonction normaL Si tel n' est pas le cas, on peut en conclure que le système de détection de cliquetis n' est pas opérationnel et prendre toutes les mesures nécessaires pour éviter une quelconque détérioration du moteur.Within this modified window, the detection of the above-mentioned mechanical noises must generate a signal whose amplitude is at least equal to a predetermined threshold S whose value depends on the minimum level, measured experimentally, of these mechanical noises characteristic of the engine considered in normal operation If this is not the case, it can be concluded that the knock detection system is not operational and take all the necessary measures to avoid any deterioration of the engine.
L'organigramme de la figure 2 illustre une forme particulière de mise en oeuvre du procédé de diagnostic suivant l'invention au moyen d'un calculateur associé à un système de détection de cliquetis du type représenté à la figure 1.The flow diagram of FIG. 2 illustrates a particular form of implementation of the diagnostic method according to the invention by means of a computer associated with a knock detection system of the type represented in FIG. 1.
Cet organigramme, qui peut être intégré en tant que sous-progra m me d'un programme de calcul de l'angle d'avance à l'allumage, de la quantité de carburant injecté ou autre paramètre de com mande d'un groupe motopropulseur, comprend une première étape 20 consistant à incrém enter d'une unité le contenu N d'un compteur à chaque apparition d'un point mort haut, ce qui revient à comptabiliser le nombre des fenêtres angulaires qui sont apparues depuis la remise à zéro du compteur de contenu N.This flowchart, which can be integrated as a sub-program of a program for calculating the ignition advance angle, the quantity of fuel injected or other powertrain control parameter , comprises a first step 20 consisting in incrementing by one unit the content N of a counter at each appearance of a top dead center, which amounts to counting the number of angular windows which have appeared since the reset to zero content counter N.
L' étape suivante 21 est un test sur la valeur de N que l'on compare à une valeur prédéterminée N1, par exemple 256. The next step 21 is a test on the value of N which is compared to a predetermined value N1, for example 256.
Tant que N n'a pas atteint la valeur prédéterminée N1, on passe à l' étape 22 qui consiste à choisir pour la fenêtre angulaire une valeur prédéterminée Oi apte à permettre la détection de cliquetis. L'étape suivante 23 est alors constituée par un sous-progra n me classique de détection de cliquetis et de correction éventuelle des paramètres de fonctionnement du moteur, après quoi l'on revient à la suite du progra n m e principaL
Si la réponse au test 21 est positive, c' est-à-dire si N a atteint la valeur prédéterminée N1, on passe à l'étape 24 où l'on choisit une fenêtre angulaire ayant une valeur modifiée 02.L'étape suivante 25 consiste à prendre pour seuil de comparaison une valeur prédéterminée mémorisée S, après quoi l'étape 26 est un test où l'on compare la valeur du signal de bruit A intégré dans la fenêtre angulaire 02 au seuil S.As long as N has not reached the predetermined value N1, we go to step 22 which consists in choosing for the angular window a predetermined value Oi capable of allowing knock detection. The next step 23 is then constituted by a conventional sub-program of knock detection and possible correction of the engine operating parameters, after which we return to the following of the main program.
If the response to test 21 is positive, that is to say if N has reached the predetermined value N1, we go to step 24 where we choose an angular window with a modified value 02. The following step 25 consists in taking as a comparison threshold a predetermined stored value S, after which step 26 is a test in which the value of the noise signal A integrated in the angular window 02 is compared with the threshold S.
Si la réponse à ce test est positive, c' est-à-dire si A est supérieur ou égal à S, c' est que l' on a bien détecté les bruits caractéristiques du moteur dans la fenêtre angulaire modifiée 2 et que le système de détection de cliquetis fonctionne normalement.On passe alors à l'étape 27 où l'on réinitialise le compteur de fenêtres angulaires en faisant N O, à la suite de quoi on passe à la suite du programme principaL
Si au contraire le test 26 fait apparaitre que la valeur du signal de bruit A intégré dans la fenêtre 2 est inférieure au seuil S, c' est que l'on est en présence d'une défaillance du système de détection de cliquetis et l'on passe à l'étape 28 où l'on opère un modification des paramètres de fonctionnement du moteur qui est destinée à conférer à ce dernier une marge de sécurité vis-à-vis du -phXnomène de cliquetis.If the response to this test is positive, that is to say if A is greater than or equal to S, it is that the characteristic engine noises have been detected in the modified angular window 2 and that the system knock detection function works normally. We then go to step 27 where we reset the angular window counter by doing NO, after which we go on following the main program
If on the contrary the test 26 shows that the value of the noise signal A integrated in the window 2 is less than the threshold S, it is that there is a failure of the knock detection system and the we go to step 28 where we operate a modification of the engine operating parameters which is intended to give the latter a margin of safety with respect to the knocking phenomenon.
Cette modification peut concerner un ou plusieurs paramètres tels que, par exemple, une diminution de l'angle d'avance à l'allumage, une modification de la richesse du mélange injecté ou une diminution de la pression de suralimentation dans le cas d'un moteur suralimenté. Cette modification de paramètres peut n'intervenir que dans certaines zones de fonctionnement du moteur afin de ne pas pénaliser son rendement comme décrit par exemple dans la demande de brevet européen EP-A-îOl 342 où, pour la prise en compte du phénomène de cliquetis, il est distingué entre une zone de fonctionnement critique et une zone de fonctionnement non critique.This modification may relate to one or more parameters such as, for example, a reduction in the ignition advance angle, a modification of the richness of the injected mixture or a reduction in the boost pressure in the case of a supercharged engine. This modification of parameters may only occur in certain operating zones of the engine so as not to penalize its performance as described for example in European patent application EP-A-ÎOl 342 where, to take into account the rattling phenomenon , it is distinguished between a critical operating zone and a non-critical operating zone.
Après cette étape 28, on passe à rétape 27 de réinitialisation de N à c et l'on retrouve ensuite le déroulement du programme principal. After this step 28, we go to step 27 of reset from N to c and we then find the progress of the main program.
Ce procédé constitue donc un moyen particulièrement simple de tester avec une périodicité prédéterminée un système de détection de cliquetis associé à un moteur à combustion interne et de prendre des mesures de sauvegarde appropriées en cas de détection d'un défaut.This method therefore constitutes a particularly simple means of testing with a predetermined periodicity a knock detection system associated with an internal combustion engine and of taking appropriate safeguard measures in the event of detection of a fault.
Bien entendu, il doit être compris que l'invention n'est pas limitée au seul mode de réalisation décrit ci-dessus et qu' elle pourrait être également mise en oeuvre au moyen d'un circuit numérique ou analogique spécifique. De plus, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l' exemple de réalisation décrit sans sortir du cadre de l'invention : c' est ainsi, par exemple, qu'on peut prévoir deux seuils de comparaison, par exemple un seuil inférieur et un seuil supérieur, et n' émettre une information de défaut que si le signal utile receuilli dans la fenêtre modifiée n' est pas compris entre le seuil supérieur et le seuil inférieur.En effet, l' obtention d' un signal utile dépassant un seuil supérieur fonction de l'amplitude maximale, déterminée expérimentalement, des bruits mécaniques du moteur considéré en fonctionnement nor m al peut égale m ent signifier l'existence d'un défaut du système de détection de cliquetis.Of course, it should be understood that the invention is not limited to the single embodiment described above and that it could also be implemented by means of a specific digital or analog circuit. In addition, many modifications can be made to the embodiment described without departing from the scope of the invention: this is how, for example, one can provide two comparison thresholds, for example a lower threshold and a upper threshold, and send fault information only if the useful signal collected in the modified window is not between the upper threshold and the lower threshold. Indeed, obtaining a useful signal exceeding a higher threshold as a function of the maximum amplitude, determined experimentally, of the mechanical noise of the engine considered in normal operation may also mean the existence of a fault in the knock detection system.
En outre, le ou les seuils de comparaison ne sont pas nécessairement fixes mais peuvent être fonctions de la vitesse ou autre paramètre de fonctionnement du moteur suivant une loi prédéterminée. In addition, the comparison threshold or thresholds are not necessarily fixed but may be a function of the speed or other operating parameter of the engine according to a predetermined law.
De même, la modification de la fenêtre intervenant lors du test du système peut concerner aussi bien sa largeur, sa position dans le cycle moteur que ces variables simultanément. Enfin, la modification de la fenêtre angulaire peut n' être effectuée que dans certaines conditions prédéterminées de fonctionnement du moteur dépendant, par exemple, de son régime et/ou de la température d'air ou d'eau de refroidissement, etc... Likewise, the modification of the window occurring during the system test can concern both its width, its position in the engine cycle and these variables simultaneously. Finally, the modification of the angular window can only be carried out under certain predetermined operating conditions of the engine depending, for example, on its speed and / or the temperature of the air or cooling water, etc.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8415093A FR2571141B1 (en) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | DIAGNOSTIC METHOD OF A CLICK DETECTION SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8415093A FR2571141B1 (en) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | DIAGNOSTIC METHOD OF A CLICK DETECTION SYSTEM |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2571141A1 true FR2571141A1 (en) | 1986-04-04 |
| FR2571141B1 FR2571141B1 (en) | 1988-01-22 |
Family
ID=9308255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8415093A Expired FR2571141B1 (en) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | DIAGNOSTIC METHOD OF A CLICK DETECTION SYSTEM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2571141B1 (en) |
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Also Published As
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|---|---|
| FR2571141B1 (en) | 1988-01-22 |
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