FR2666378A1 - Procede de detection des rates d'un moteur a combustion interne. - Google Patents

Abstract

a) Procédé de détection des ratés d'un moteur à combustion interne. b) Procédé caractérisé en ce que: - pour chaque cylindre i parmi Z cylindres on fixe une phase de compression et une phase d'expansion suivant l'angle initial respectif du vilebrequin et la somme respective des angles de vilebrequin, pour que rapportée au temps pour un moteur fonctionnant régulièrement, une période de compression TV(i) appartenant à la phase de compression soit pour l'essentiel égale à une période d'expansion TE(i) appartenant à la phase d'expansion, la phase de compression se situant à l'intérieur de l'angle de vilebrequin correspondant au cylindre i dans lequel la vitesse de rotation du moteur diminue par suite des opérations de compression et la phase d'expansion se situe à l'intérieur de la période d'angle de vilebrequin du cylindre i au cours de laquelle la vitesse de rotation du moteur augmente par suite des opérations d'expansion, - et on utilise les différences entre les périodes de compression et d'expansion d'au moins un cylindre pour détecter un raté.

Description

"Procédé de détection des ratés d'un moteur à combustion interne" La

présente invention concerne un procédé pour détecter les ratés d'un moteur à combustion interne De tels procédés sont importants notamment dans leur application à des moteurs à combustion interne dont l'échappement comporte un catalyseur En effet, lors des ratés, un mélange air/carburant non brûlé arrive dans le catalyseur et y brûle.10 L'augmentation de température du catalyseur qui en résulte aboutit relativement rapidement à la

destruction du catalyseur Dans les cas extrêmes, le catalyseur et ainsi l'ensemble du véhicule peuvent prendre feu De ce fait, il est important de pouvoir15 détecter les ratés aussi rapidement que possible. Etat de la technique.

La plupart des procédés de détection des ratés nécessitent pour la détection, des signaux fournis par des capteurs particuliers par exemple des capteurs qui mesurent les courants d'allumage, la pression ou la lumière dans la chambre de combustion ou qui détectent des signaux de cliquetis Toutefois, on recherche de manière générale à utiliser un nombre aussi réduit que possible de capteurs Un capteur qui25 existe nécessairement dans chaque commande moderne de

moteur est un capteur mesurant l'angle du vilebrequin.

De ce fait, il est souhaitable d'utiliser les signaux de ce capteur pour un nombre aussi grand que possible d'applications, c'est-à-dire également pour déceler les ratés. Selon un procédé connu (DE-A-36 15 547) qui utilise les signaux du capteur de vilebrequin pour détecter les ratés, à la fin de la phase de compression de chaque cylindre et près de la fin de la phase d'expansion qui suit on mesure chaque fois la vitesse du vilebrequin En présence de ratés, la différence entre les deux vitesses ainsi détectée est beaucoup plus faible que dans un moteur qui fonctionne correctement Ces valeurs de mesure permettent ainsi de déceler des ratés Toutefois, il faut filtrer les valeurs de mesure des effets de la vitesse de rotation

et en faire la moyenne.

Malgré les procédés déjà connus pour la détection des ratés, les tentatives persistent pour développer des procédés encore plus fiables que jusqu'à présent notamment en utilisant les signaux du

capteur de vilebrequin.

Exposé de l'invention.

Le procédé selon l'invention pour déceler les ratés dans un moteur à combustion interne se

caractérise par les points suivants.

pour chaque cylindre i parmi les Z cylindres on fixe une phase de compression et une phase d'expansion suivant l'angle initial du vilebrequin et l'intervalle respectif de l'angle du vilebrequin et en ce que rapporté dans le temps à un fonctionnement normal du moteur un intervalle de compression TV(i) appartenant à la phase de compression est en principe égal à un intervalle d'expansion TE(i) appartenant à la phase d'expansion, la phase de compression appartenant à l'intervalle d'angle de vilebrequin respectif du cylindre i au cours duquel la vitesse de rotation du moteur diminue à cause des opérations de compression et le segment d'expansion se trouvant à l'intérieur de l'intervalle de l'angle du vilebrequin du cylindre i, au cours duquel la vitesse de rotation du moteur augmente à cause des opérations d'expansion, et on utilise les différences entre l'intervalle de compression et l'intervalle d'expansion sur au moins

un cylindre pour détecter les ratés.

Ce procédé offre l'avantage que pour déceler

les ratés on utilise deux intervalles de temps qui.

sont fixés pour que leur différence soit pratiquement nulle lorsque le moteur tourne correctement Cela permet de déceler de manière très fiable les différences par rapport à un fonctionnement correct car du fait des différences engendrées par l'irrégularité, au niveau des pourcentages, à partir de la valeur de différence réduite, on a une expression beaucoup plus importante que si l'on part d'une grande valeur de différence comme cela est par exemple le cas pour le procédé décrit ci-dessus, selon lequel on forme la différence entre la vitesse maximale et la vitesse minimale de l'arbre de vilebrequin. Il est encore plus important, suivant l'objet d'un développement avantageux, que les intervalles de temps indiqués ci-dessus permettent de déterminer si l'irrégularité de fonctionnement du moteur n'est engendrée que par des ratés ou si cette irrégularité seule ou en combinaison avec des ratés est engendrée par des vibrations ou des secousses transmises au moteur Les intervalles de temps mentionnés peuvent en effet être traités de différentes manières, par exemple en formant une différence, en formant une somme, en formant une valeur moyenne ou en formant une valeur maximale; par le combinaison de ces grandeurs on peut déterminer si le fonctionnement irrégulier du moteur ne provient que de ratés ou si ces ratés sont plausibles ou non plausibles Dans le cas non plausible, on réduit la sensibilité de la détection des ratés car le cas échéant il n'y a pas de raté ou des ratés auxquelles sont combinées des variations de vitesses de rotation engendrées par des vibrations ou des secousses Il faut veiller dans ce cas que des oscillations de longue durée comme par exemple celles engendrées par la raisonance de la transmission n'aboutissent en général à des valeurs détectées qui présentent une amplitude aussi grande que les ratés De ce fait, en réduisant la sensibilité de la détection des ratés, on exclut que de telles vibrations se répercutent sur la détection des ratés Des amplitudes importantes peuvent être engendrées notamment par des secousses mais ces secousses ne se prolongent pas en général avec une période constante Bien plus, on peut diminuer l'effet de telles forces sur l'exploitation en faisant la moyenne des valeurs détectées Si l'on constate que le fonctionnement irrégulier du moteur ne provient pas seulement de ratés, on peut également augmenter l'intervalle pendant lequel on forme la moyenne pour réduire l'influence des effets extérieurs Cela correspond également à une réduction de la sensibilité de la détection des ratés Suivant une autre caractéristique de l'invention, on retranche des périodes, chaque fois une période de correction BVK pour tenir compte des variations de périodes entraînées par les

accélérations et les décélérations.

Suivant une autre caractéristique de l'invention les périodes sont divisées par une grandeur de correction n K dépendant de la vitesse de rotation pour tenir compte de l'influence de la plage de vitesse de rotation sur les périodes. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on examine pour plusieurs cylindres si les valeurs des périodes de compression et d'expansion différentes les unes des autres pour un moteur fonctionnant de manière irrégulière et qui sont causées uniquement par des ratés sont plausibles et dans la négative on réduit la sensibilité de la

détection des ratés.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, lorsque la valeur DTV(i+ 1)E(i) = TV(i+ 1) TE(i) est < 0, bien que l'on avait DTE(i)V(i) = TE(i) TV(i) > 0, il n'est pas vrai qu'il n'y a qu'un

raté influençant le fonctionnement du moteur.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, on forme la valeur z RK 1 = E IDTV(i+ 1)E(i) DTE(i)V(i), i= 1 si la différence est < 01, pour servir lorsque la

sensibilité de la détection de raté a été réduite.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, on forme la valeur z N = S DTV(i+ 1)E(i), si < O i= 1 puis si cette valeur est inférieure à une valeur de seuil négative ou si elle est nulle, cela signifie que le fonctionnement du moteur n'est pas uniquement

influencé par des ratés.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, pour utiliser la sensibilité existante de la détection de ratés on forme la valeur RK 2 = { INI pour INI < P P pour INI > P dans laquelle on a z

P = Z DTV(i+ 1)E(i), si > 0.

i= 1 Suivant une autre caractéristique de l'invention, pour chaque cylindre on forme de manière

répétée la valeur de la différence DIFF(i) = TE(i) -

TV(i) et on détecte un raté si une grandeur formée avec ces valeurs de différence satisfait une condition

de seuil.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, pour chaque cylindre on forme de manière

répétée les valeurs de différence DIFF(i) = TV(i+l) -

TV(i) et on considère qu'il y a un raté si une grandeur formée avec ces valeurs de différence

satisfait à une condition de seuil.

Il convient de remarquer ici que la détection d'un raté comme toute détection de défaut est une opération à deux étapes Il faut tout d'abord détecter une grandeur qui est une mesure du défaut (ici le raté) Puis il faut comparer la grandeur ainsi détectée à un seuil Lorsque la valeur détectée, et le cas échéant traitée, dépasse le seuil cela signifie

qu'il y a un défaut.

Selon le procédé évoqué ci-dessus on utilise les différences entre la période de compression et la période d'expansion pour au moins un cylindre pour déceler un défaut Cette utilisation ne peut se faire

que dans la première des deux étapes rappelées ci-

dessus ou encore seulement dans la seconde ou également dans les deux étapes Si ce moyen est utilisé dans la première étape, on forme la différence entre les deux périodes qui sont prévues pour que lorsque le moteur tourne régulièrement ces périodes sont égales et leur différence est alors nulle La différence représente ainsi une mesure que l'on forme 1 o pour déceler le raté Si les différences entre les deux périodes de temps ci-dessus sont utilisées au cours de la seconde étape elles servent à influencer d'une certaine manière la comparaison avec le seuil, soit en influençant un procédé d'obtention de moyenne en fonction des grandeurs détectées ou en modifiant le seuil. Si l'on utilise les différences entre les périodes mentionnées, pour les deux étapes, cela présente l'avantage de pouvoir utiliser dans la première étape des valeurs qui sont de toutes les

façons nécessaires dans la seconde étape.

Toutefois, il est également possible de ne pas utiliser les deux périodes mentionnées dans la première étape mais seulement l'une des périodes en

particulier la période correspondant à la compression.

En effet, si un cylindre présente un raté, la période d'expansion de ce cylindre n'est pas la seule à augmenter par rapport à la période de compression qui précède mais la période de compression mesurée pour le cylindre suivant dans l'ordre de l'allumage augmente encore plus Sans raté d'allumage les périodes de compression de deux cylindres successifs dans l'ordre de l'allumage devraient être identiques Dans le cas d'un raté pour le premier des deux cylindres, la différence des deux périodes de compression est sensiblement double de la différence entre la période d'expansion et la période de compression du seul premier des deux cylindres Cela permet ainsi d'améliorer le rapport signal/bruit si au cours de la première des deux étapes on détecte la différence entre les périodes de compression de deux cylindres qui se suivent dans l'ordre d'allumage L'inconvénient de ce procédé est que la différence ainsi formée présente peu de signification pour déceler d'autres incidents à côté des ratés de sorte que cette grandeur n'est pas en général nécessaire et qu'il faut la calculer de manière particulière pour la première étape. Il convient de remarquer qu'un moteur ne fonctionne jamais en permanence à une vitesse de rotation parfaitement constante même lorsqu'il fonctionne sans raté et sans autres incidents Bien plus, dans chaque phase de compression d'un cylindre la vitesse de rotation chute légèrement et elle augmente de nouveau dans la phase d'expansion suivante Cette oscillation de la vitesse de rotation se répète pour chaque cylindre Un fonctionnement de moteur présentant de telles faibles variations de vitesse de rotation engendrées par le fonctionnement

du moteur sera appelé dans les revendications et dans

la suite comme fonctionnement régulier du moteur Le fonctionnement irrégulier du moteur est par contre celui pour lequel on rencontre des variations de vitesse de rotation encore plus importantes, qu'elles soient provoquées par un raté, par des vibrations de la transmission ou par des secousses provoquées par la route. Comme mentionné ci- dessus, puisque la vitesse de rotation du moteur varie périodiquement, de manière permanente, on peut régler les mêmes durées des périodes de compression et des périodes d'expansion de différentes manières Ainsi, on peut mesurer les arcs de l'angle du vilebrequin à l'intérieur de ces périodes, les modifier selon l'arc d'angle initial et/ou la période d'angle de vilebrequin Dans le cas d'un moteur à quatre cylindres et à quatre temps, le plus simple pour des raisons de synchronisation est de choisir à la fois pour la phase de compression et pour la phase d'expansion, chaque fois un angle de vilebrequin de 900 pour que les phases de compression et les phases d'expansion se succèdent chaque fois directement, dans un ordre ininterrompu Il suffit alors de fixer l'angle initial du vilebrequin pour que les périodes des deux segments soient égales Cette fixation peut se faire de la manière la plus simple sur un banc d'essai Si le moteur à quatre temps comporte plus de quatre cylindres, il faut tenir compte du chevauchement des différentes phases de fonctionnement dans les différents cylindres Indépendamment du moteur respectif sur lequel on met en oeuvre le procédé, il peut être avantageux de ne pas juxtaposer directement les phases mais de les fixer de manière séparée.

Dessins.

La figure la est un tracé schématique de la vitesse de rotation d'un moteur en fonction de l'angle

du vilebrequin KW.

La figure lb montre le comptage continu des segments de fonctionnement K ainsi que de l'angle de

vilebrequin KW selon la figure la.

La figure lc est une vue analogue à celle de la figure lb mais pour des cylindres i qui se suivent

dans l'ordre d'allumage.

La figure ld est une vue correspondant à celle de la figure lb néanmoins appliquée au cycle de

travail j.

La figure le est une vue schématique de la durée T(k) de phases successives dans le schéma de la figure la. La figure 2 est un schéma bloc montrant les différences entre les périodes des segments obtenues

pour un traitement ultérieur.

La figure 3 a est un schéma bloc montrant comment pour la suite du traitement on forme des différences à partir des différences de périodes

obtenues avec le procédé représenté à la figure 2.

La figure 3 b montre un schéma bloc correspondant à celui de la figure 3 a avec toutefois

une autre formation de différence.

La figure 4 est un schéma bloc montrant comment à l'aide de grandeurs de différences on détecte un raté en décelant les effets parasites, les différences étant formées selon un procédé illustré

aux figures 3 a, 3 b.

La figure 5 est un schéma montrant comment déceler les effets parasites (vibrations,

oscillations) ainsi que les ratés.

Description des exemples de réalisation.

La figure la montre la courbe donnant la vitesse de rotation N en fonction de l'angle KW du vilebrequin pour deux cycles de fonctionnement j = 1 et j = 2 (voir figure ld) La fin de chaque cycle est

indiquée à la figure la par un trait plein vertical.

La forme de la courbe selon la figure la correspond à un moteur à quatre cylindres à quatre temps Chaque cycle de fonctionnement j est ainsi subdivisé en quatre périodes pour chaque cylindre i (figure lc); cela est indiqué par des traits interrompus à la figure la La numérotation des cylindres se fait ici il et dans la suite en fonction de l'ordre chronologique de l'allumage Avant chaque allumage on a une phase de compression V et après chaque allumage on a une phase d'expansion E La phase de compression et la phase d'expansion pour chaque cylindre sont séparées à la figure la chaque fois par une ligne de points Pour chaque cycle de fonctionnement j on a ainsi en tout

huit segments k = 1 8 (figure lb).

Lorsque le moteur fonctionne régulièrement comme cela est vrai jusqu'au second cylindre à partir de la gauche selon la figure la, la vitesse de rotation augmente et diminue périodiquement dans des limites étroites Au cours de chaque phase de compression V, la vitesse de rotation diminue; par contre elle augmente dans la phase d'expansion E suivante Dans l'exemple de réalisation, les deux phases ou segments d'angle de vilebrequin ont la même longueur et correspondent chaque fois à un angle de vilebrequin de 90 La vitesse initiale est conçue pour que rapportés au temps, les deux segments soient également de même longueur de sorte que la période de compression TV(i) appartenant à une phase de compression V soit pratiquement la même que la période d'expansion TE(i) appartenant à une phase d'expansion E Ces périodes T(k) pour les différents segments sont représentées à la figure le et cela en continu

pour les différents segments k.

A la figure 1 on suppose que le cylindre i = 3 présente un raté Il en résulte qu'après détection de la vitesse de rotation N pendant la période de compression de ce cylindre, la vitesse de rotation au cours de la période d'expansion consécutive n'augmente plus à l'ancienne valeur maximale mais n'augmente que légèrement par rapport au minimum à la fin de la période de compression Il se produit encore une augmentation puisque le mélange carburant/air, comprimé, se détend Mais comme toutefois on n'atteint plus l'ancienne vitesse de rotation maximale, le temps nécessaire à la phase d'expansion E du troisième cylindre ne correspond plus à la même période que pour la phase de compression V mais à une période plus grande Cela apparaît clairement à la figure le dans laquelle la phase d'expansion TE( 3) est plus haute que la période de compression TV( 3) Dans la phase de compression suivante pour le quatrième cylindre, la vitesse de rotation continue de diminuer alors que la période de

compression TV( 4) pour ce cylindre est particu-

lièrement longue Ce n'est qu'au cours de la phase d'expansion du quatrième cylindre qu'il y a de nouveau une accélération, raison pour laquelle la période d'expansion TE( 4) est plus courte que la période de compression TV( 4) La période de compression suivante TV( 1) du premier cylindre correspond de nouveau

sensiblement à la période d'expansion suivante, c'est-

à-dire à la période TE( 4) Avec la période d'expansion TE( 2) du second cylindre on atteint de nouveau l'équilibre correspondant à un fonctionnement régulier du moteur La même période correspond également à la période de compression suivante TV( 3) du troisième cylindre puisqu'à ce moment le raté du troisième cylindre n'a pas encore de répercussion Ce n'est qu'au cours de la période d'expansion TE( 3) suivante que le raté se répercute de nouveau et l'opération

décrite ci-dessus se répète.

Pour les périodes ci-dessus on peut former les différences suivantes: DTE(i)V(i) = TE(i) TV(i) (A) DTV(i+ 1)E(i) = TV(i+l) TE(i) (B) Comme différences DIFF(i) on peut utiliser

soit les grandeurs données par l'équation (A), c'est-

à-dire DIFF(i) = DTE(i)V(i) (Ci) Or, la somme de deux périodes de différences suivantes est encore plus grande, c'est-à-dire que l'on a la valeur suivante pour DIFF(i): DIFF(i) = DTE(i)V(i) + DTV(i+ 1)E(i) = TV(i+ 1) TV(i) (C 2) Selon la figure 1, on déduit directement ce qui suit: la valeur DIFF(i) selon l'équation (Cl) est nulle en l'absence de raté; cette valeur est par contre supérieure à zéro dans le cas de ratés; la valeur DIFF(i) selon l'équation (C 2) est égale à zéro en l'absence de raté; par contre elle est supérieure à zéro dans le cas de ratés et elle est même supérieure à la valeur DIFF(i) donnée par l'équation (Cl); c'est pourquoi cette valeur permet d'avoir un meilleur rapport signal/bruit pour la

détection des ratés.

si la différence DTE(i)V(i) est > 0, il faut au cas o cette différence par rapport à zéro a pour cause

un raté, que l'on ait également DTV(i+l)E(i) > 0.

Dans la négative, il n'y a soit aucun raté soit un raté auquel sont combinés d'autres incidents Dans ce cas il est recommandé de réduire la sensibilité

de la détection de ratés.

Si les périodes mesurées doivent être traitées d'une autre manière, on peut former d'autres grandeurs dont on peut contrôler en permanence la plausibilité, pour vérifier s'il y a seulement des ratés ou des incidents, le cas échéant combinés à des ratés Cela sera décrit ultérieurement à l'aide de la figure 5 Dans la suite on décrira l'ensemble des opérations du procédé utilisant les constatations décrites ci-dessus, à l'aide des schémas blocs des figures 2 4 Les blocs des figures 2 4 sont interrogés successivement et la partie centrale du procédé peut correspondre soit à la variante de la

figure 3 a soit à la variante de la figure 3 b.

La figure 2 montre la formation des valeurs selon les équations (A) et (B) données ci-dessus Un élément de sommation 10 reçoit respectivement une valeur de période T(k) (voir figure le) et la valeur de période T(k-1) retardée par un élément de temporisation 11 d'une durée correspondant à une phase Cette différence DT(k, k-1) constitue soit une valeur selon l'équation (A) soit selon l'équation (B),

suivant que k est un nombre pair ou un nombre impair.

Un multiplexeur 12 fournit les valeurs à huit bornes,

c'est-à-dire chaque fois à une borne pour une phase.

Les figures 3 a et 3 b montrent les opérations telles qu'elles se déroulent lors de la mise en oeuvre des équations (Cl) ou (C 2) ci- dessus Selon l'équation (Cl) on émet les valeurs de différences DT(i)V(i) de manière inchangée comme valeurs de différences DIFF(i) (figure 3 a) Pour l'exploitation de l'équation (C 2), le schéma bloc de la figure 3 b comporte quatre points de sommation 13 1 13 4, c'est-à-dire un point pour chacun des quatres cylindres A partir des valeurs DTE(i)V(i) et DTV(i+l)E(i), calculées selon le schéma bloc de la figure 2, on obtient la somme donnant les valeurs de différences DIFF(i) A la place de cela on peut également calculer les valeurs de différences, directement comme TV(i+ 1) TV(i) Cela pourrait se faire comme le calcul de la valeur DT(k, k-1) à la figure 2, toutefois avec un élément de temporisation qui temporiserait de deux phases La raison en est que chaque seconde phase est une phase de compression. Les valeurs DIFF(i) peuvent être comparées directement à une valeur de seuil SW(n, L) dont la valeur instantanée dépend des valeurs instantanées de la vitesse de rotation N et d'une grandeur L quelconque dépendant de la charge De manière avantageuse, cette valeur de seuil doit également

englober des effets d'accélération et de décélération.

Dès que l'une des valeurs de différences DIFF(i) dépasse la valeur de seuil SW(n, L) cela serait l'indication que dans le cylindre i concerné il y a

des ratés.

Il est toutefois plus avantageux de poursuivre le traitement des valeurs de différences DIFF(i) avant de comparer à la valeur de seuil Les points de vue selon lesquels la modification peut se faire sont explicités à l'aide du schéma bloc de la

figure 4.

On reconnaît directement que les différences entre les périodes de phases voisines sont différentes de zéro non seulement dans le cas de ratés, d'oscillations ou de vibrations mais également dans le cas d'accélérations ou de décélérations Pour compenser ces derniers effets, il est avantageux de retrancher de la valeur de différence calculée, une grandeur de correction BVK qui dépend de la même manière que l'une des valeurs de différences citées, des accélérations et des décélérations C'est ainsi que par exemple on peut calculer la somme divisée par quatre des différences DIFF(i) = TV(i+ 1) TV(i) pour les quatre cylindres pour un cycle de fonctionnement j On utilise ainsi pour la correction, la variation moyenne de la vitesse de rotation pour tout le cycle de fonctionnement et les variations instantanées telles que celles provoquées par un raté ou par les secousses sont supprimées de la meilleure manière possible Dans le cas d'un simple raté cette grandeur est égale zéro; par contre elle est positive pour des accélérations et négative pour des décélérations Le calcul est le suivant

Z

BVK = Z DIFF(i) (D) Zi= 1 La grandeur de correction BVK pour corriger les effets causés par les accélérations ou les décélérations est retranchée des différences DIFF(i) ce qui se fait en un point de sommation respectif 14.1 14 4 pour les valeurs de quatre cylindres différents. Il est avantageux de tenir également compte de l'influence de la vitesse de rotation sur les valeurs des différences avant de faire la comparaison avec la valeur de seuil Cela est intéressant car il est recommandé d'effectuer les moyennes Par contre, si on fait la moyenne des valeurs de mesure et que l'on utilise des valeurs de seuil qui dépendent de la valeur instantanée respective de la vitesse de rotation n, la valeur de seuil varie plus rapidement pour une variation de la vitesse rotation que la valeur moyenne utilisée pour la comparaison si cette valeur moyenne n'a pas subi une correction de vitesse de rotation Pour corriger la vitesse de rotation il suffit de diviser la valeur de la différence corrigée par la valeur BVK par l'une des périodes détectées, par exemple par la période de temporisation TV(i) respective Pour la valeur corrigée de la vitesse de rotation n K on a la formule n K = TV(i) (E) Aux points de division 15 1 15 4 du schéma bloc de la figure 4 on calcule la valeur de détection de raté suivante DTAE(i): DTAE(i) = (DIFF(i) BVK)/n K (F) Il serait encore mieux de diviser la correction de l'erreur de vitesse de rotation par une grandeur qui serait une fonction du second ou du troisième degré du temps, c'est-à-dire par TV 2 ou TV 3 (i) La pratique a toutefois montré que cette mise

en oeuvre par calcul n'est pas indispensable.

Les valeurs de différences corrigées de cette manière permettraient directement de former la valeur moyenne avec comparaison à la valeur de seuil ce qui donnerait des valeurs déjà très fiables pour détecter les ratés La formation d'une valeur moyenne avec détection de la valeur de seuil pourrait se faire soit en comparant directement les valeurs DTAE(i) à une valeur de seuil et détection d'un traté si à l'intérieur d'un angle prédéterminé, le seuil est dépassé plus fréquemment que ce qui correspond à un nombre prédéterminé ou en ce qu'on forme en permanence la moyenne des valeurs DTAE(i) et qu'on compare la

valeur moyenne ainsi obtenue à une valeur de seuil.

Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, on effectue une correction dite de secousse avant de comparer à la valeur de seuil et de former la moyenne Un bloc de correction de secousse 16 fournit la valeur d'ensemble de correction de secousse RKG à des points de sommation 17 1 17 4 qui retranchent chaque fois la valeur d'ensemble de correction de secousse RKG des valeurs de détection de ratés DTAE(i). A l'aide de la figure 5 on décrira ci-après la formation de la valeur d'ensemble de correction de

secousse RKG à l'aide d'un exemple.

La figure 5 montre comme la figure le, les valeurs de périodes pour des phases successives à numérotation continue c'est-à-dire chaque fois une phase de compression et une phase d'expansion pour chacun des quatre cylindres Les cycles de travail j sont séparés les uns des autres par destraits pleins les valeurs des cylindres successifs sont séparées par des traits interrompus et les deux périodes correspondant chaque fois à un cylindre sont séparées par des lignes formées de points On suppose qu'il y a une oscillation dont la durée de la période correspond

à une fois et demie la durée d'un cycle de travail j.

La différence entre les périodes successives est mesurée suivant une unité quelconque La plus grande différence correspond à la valeur 1 Dans l'exemple de réalisation, les différences successives correspondent aux valeurs 1/4, 1/2, 1, 1, 1/2, 1/4, -1/4, -1/2, -1, -1/2, -1/4 puis de nouveau 1/4, 1/2, etc Il apparaît que lorsque les périodes augmentent on a des valeurs de différences successives qui se présentent comme dans le cas du raté de la figure le mais il y a néanmoins des différences significatives lorsque les périodes se raccourcissent Alors qu'en effet dans le cas d'un raté, la différence DTE(i)V(i) pour le cylindre correspondant et la différence DTV(i+l)E(i) pour les cylindres suivants se trouvent dans un certain rapport ou sont pratiquement identiques (voir par exemple à la figure 1: DTE( 3)V( 3) et DTV( 4)E( 3) peuvent dans le cas d'une vibration ou même pour des secousses, donner d'autres différences entre ces périodes Les différences DTR(i) de ces périodes sont formées comme l'équation (J) de la figure 5 Selon l'équation (K), pour chaque cycle de travail j on forme la somme des valeurs de différences négatives ce qui donne un premier coefficient de correction de secousse RK 1 Ce premier coefficient de correction de secousse RK 1 peut avoir une valeur supérieure à zéro s'il y a des vibrations ou des effets de secousses seules ou combinées à des effets de ratés Lorsqu'on constate de cette manière des effets hétérogènes, on peut interdire totalement la détection de ratés Dans l'exemple de réalisation la valeur de la grandeur RK 1 passe toutefois dans la valeur d'ensemble de la correction de secousse RKG qui est retranchée des

valeurs de détection de ratés DTAE(i).

Il est à remarquer que la valeur instantanée de RK 1 n'a pas à être calculée nécessairement à la fin de chaque cycle de travail j mais qu'elle peut être calculé en continu pour chaque cylindre à partir des valeurs fournies chaque fois par les derniers Z cylindres (Z = nombre de cylindres du moteur à combustion interne) Il est également possible de faire la moyenne de la valeur ou de la déterminer à partir d'un nombre relativement important de cylindres ou de cycles de travail en ne retranchant pas des valeurs différentes pour chaque cycle, ce qui serait le cas, si la valeur RK 1, selon la figure 5, était

utilisée comme telle pour chaque cycle de travail j.

De telles différences donnent toutefois automatiquement la moyenne grâce à des filtres 18 1-4 décrits ultérieurement Comme cela apparaît, la grandeur RK 1 présente à la fin du premier cycle de travail, la valeur -1/2 alors qu'à la fin du second cycle de travail elle présente la valeur zéro Cela

montre qu'il est recommandé de former une moyenne.

Si, comme indiqué précédemment, la valeur DTV(i+l)E(i) est inférieure à zéro bien que la valeur DTE(i)V(i) soit supérieure à zéro signifie avec certitude qu'il n'y pas seulement des ratés. L'atteinte à cette condition de plausibilité peut également s'utiliser pour couper la détection des ratés ou réduire la sensibilité de cette détection Si pour cela on ne calcule aucune valeur de correction, on peut retrancher une valeur de correction fixe des grandeurs de détection de ratés DTAE(i) ou augmenter

la valeur de seuil SW.

La figure 5 montre encore trois autres grandeurs N, P et RK 2 qui ont été calculées également selon les équations (G), (H) et (I) données à la figure 5 N représente la somme des valeurs négatives de DTV(i+ 1)E(i), alors que P est la somme des valeurs positives correspondantes, chaque fois pour les quatre cylindres d'un cycle de travail Dans ce cas également l'addition peut se poursuivre en continu pour chaque cylindre à partir des valeurs correspondant chaque fois aux Z derniers cylindres Si la valeur de N est une valeur inférieure à zéro ou inférieure à un seuil négatif et si P est supérieur à zéro, cela signifie soit qu'il n'y a pas de raté soit qu'il y a des ratés

mais combinés à d'autres incidents.

L'inscription de nombreux modèles de périodes correspondant aux modèles d'oscillations de la figure 5 pour des oscillations présentant des périodes différentes, pour des modèles de secousses différents également combinés à des modèles de ratés différents, pour un raté dans un seul cylindre ou dans plusieurs cylindres, soit dans des cylindres successifs soit des cylindres séparés a été faite pour permettre de détecter d'autres grandeurs permettant de saisir l'importance des secousses ou des oscillations, la grandeur RK 2 selon l'équation (I) à la figure 5 Il s'agit de la valeur maximale des montants des valeurs de N et P. Comme indiqué dans le bloc de correction de secousses 16 à la figure 4, la valeur RKG est une valeur proportionnelle à la somme des valeurs RK 1 et RK 2 Chaque point de sommation 17 1 17 4 dans lesquels on retranche la valeur de la grandeur RKG de la valeur de détection de ratés respective DTAE(i), est suivi d'un filtre passe-bas 18 1 18 4 dans lequel on filtre les grandeurs de détection corrigées avec l'équation de filtre usuel du premier ordre comme celle correspondant à l'équation (L) à la figure 4 A la place de cela on peut également former de manière quelconque toute autre moyenne La formation d'une moyenne à l'aide de l'équation du filtre passe-bas du premier ordre se réalise de manière particulièrement simple sur le plan du calcul; cette solution assure en outre la moyenne des variations automatiques des valeurs de correction de secousses Les valeurs moyennes MDTAE(i) obtenues ainsi pour les quatre cylindres sont comparées à la valeur de seuil SW(n, L) décrite précédemment, dans les comparateurs 19 1 19 4 Pour chaque cylindre i pour lequel la valeur moyenne correspondante MDTAE(i) dépasse la valeur de seuil SW(n, L), on suppose qu'il y a des ratés On arrête alors l'injection de carburant dans

ces cylindres.

Dans la pratique on peut également rencontrer des cas pour lesquels on a une correction de secousse relativement importante ce qui se traduit alors dans le fait que la valeur de seuil ne sera pas dépassée bien qu'il y ait des ratés Il est alors recommandé de comparer entre les valeurs de correction de secousses pour différents cylindres si toutes les valeurs de correction de secousses sont de même importance cela signifie que les valeurs élevées proviennent uniquement d'incidents extérieurs à l'allumage Si par contre une valeur particulière est très élevée, on peut tenter d'interrompre l'injection de carburant dans le cylindre correspondant S'il s'avère alors que toutes les valeurs restent pratiquement inchangées, cela signifie qu'il y a eu réellement des ratés dans ce cylindre Si les valeurs

changent on reprend l'injection.

En résumé, il convient de souligner qu'il est essentiel pour le procédé décrit de fixer une phase de compression et une phase d'expansion pour chaque cylindre pour que les périodes correspondantes soient égales lorsque le moteur fonctionne régulièrement Si on rencontre des déviations dans les périodes, ces différences peuvent s'utiliser directement pour calculer les grandeurs de détection des ratés et/ou des grandeurs de détection que l'on peut corriger avec des valeurs de correction de

secousses qui sont déterminées par les différences.

Dans ce dernier cas il s'agit toujours d'utiliser les critères de plausibilité par rapport aux ratés Dans

la présente description on a cité des critères de

plausibilité, simples, fondamentaux Les critères de plausibilité peuvent toutefois être très complexes

même par exemple en utilisant des procédés d'auto-

corrélation.

Claims (1)

R E V E N D I C A T I O N S ) Procédé pour détecter des ratés dans un moteur à combustion interne, procédé caractérisé en ce que: pour chaque cylindre i parmi Z cylindres on fixe une phase de compression et une phase d'expansion suivant l'angle initial respectif du vilebrequin et la somme respective des angles de vilebrequin, pour que rapportée au temps pour un moteur fonctionnant régulièrement, une période de compression TV(i) appartenant à la phase de compression soit pour l'essentiel égale à une période d'expansion TE(i) appartenant à la phase d'expansion, la phase de compression se situant à l'intérieur de l'angle de vilebrequin correspondant au cylindre i dans lequel la vitesse de rotation du moteur diminue par suite des opérations de compression et la phase d'expansion se situe à l'intérieur de la période d'angle de vilebrequin du cylindre i au cours de laquelle la vitesse de rotation du moteur augmente par suite des opérations d'expansion, et on utilise les différences entre les périodes de compression et d'expansion d'au moins un cylindre pour détecter un raté. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on retranche des périodes, chaque fois une période de correction BVK pour tenir compte des variations de périodes entraînées par les accélérations et les décélérations. 3 ) Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les périodes sont divisées par une grandeur de correction n K dépendant de la vitesse de rotation pour tenir compte de l'influence de la plage de vitesse de rotation sur les périodes. 40) Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on examine pour plusieurs cylindres si les valeurs des périodes de compression et d'expansion différentes les unes des autres pour un moteur fonctionnant de manière irrégulière et qui sont causées uniquement par des ratés sont plausibles et dans la négative on réduit la sensibilité de la détection des ratés. ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lorsque la valeur DTV(i+l)E(i) = TV(i+l) TE(i) est < 0, bien que l'on avait DTE(i)V(i) = TE(i) TV(i) > O il n'est pas vrai que seul un raté influence le fonctionnement du moteur. ) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on forme la valeur: z RK 1 = Z IDTV(i+ 1)E(i) DTE(i)V(i), i=l si la différence est < o 0, pour servir lorsque la sensibilité de la détection de raté a été réduite. 70) Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'on forme la valeur z N = Z DTV(i+ 1)E(i), si < O i= 1 puis si cette valeur est inférieure à une valeur de seuil négative ou si elle est nulle, cela signifie que le fonctionnement du moteur n'est pas uniquement influencé par des rates. 8 ) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour utiliser la sensibilité existante de la détection de ratés on forme la valeur RK 2 = INI pour INI < P P pour INI > P dans laquelle on a z P = Z DTV(i+l)E(i), si > 0. i=l 9 ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que pour chaque cylindre on forme de manière répétée la valeur de la différence DIFF(i) = TE(i) TV(i) et on détecte un raté si une grandeur formée avec ces valeurs de différence satisfait une condition de seuil. ) Procédé selon l'une des revendications

1 à 8, caractérisé en ce que pour chaque cylindre on forme de manière répétée les valeurs de différence DIFF(i) = TV(i+l) TV(i) et on considère qu'il y a un raté si une grandeur formée avec ces valeurs de

différence satisfait à une condition de seuil.