FR2799509A1 - Dispositif pour maitriser le cognement d'un moteur a combustion interne - Google Patents
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Abstract
Dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne, empêchant la détection erronée de signaux de cognement (Ki) comme signaux de bruit, comprenant des moyens de détection de courant ionique (3) s'écoulant dans une bougie d'allumage (2), des moyens de comptage (12) d'un signal N du niveau de cognement, des moyens de calcul (13A) d'un niveau moyen de cognement (AVE2), des moyens (14A) pour calculer un niveau de fond (BGLA), des moyens (15) pour déterminer l'état de cognement, des moyens (7) pour calculer la quantité de commande du moteur, des moyens de détermination d'état transitoire (16), et des moyens (17) pour diminuer le niveau (AVE2) en fonction d'un signal de détermination d'état transitoire (H) afin de maintenir un niveau (BGLA) dans un état transitoire à une valeur optimale.
Description
DISPOSITIF POUR MAITRISER LE COGNEMENT D'UN MOTEUR A
COMBUSTION INTERNE
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION
Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif pour corriger la quantité de commande d'un moteur à combustion interne au moment o le cognement est détecté, en détectant le cognement du moteur à combustion interne sur la base d'un courant ionique qui s'écoule par l'intermédiaire d'une bougie d'allumage pendant la combustion dans le moteur à combustion interne. De manière plus spécifique, l'invention se rapporte à un dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne en évitant une détermination erronée et une - commande erronée provoquées par une augmentation brusque du niveau de fond pendant le fonctionnement transitoire dans lequel
le cognement se produit énormément.
Technique antérieure Dans un dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne, jusqu'à présent, une pratique courante a été de déterminer la survenance d'un cognement pendant le fonctionnement et, lorsque la survenance d'un cognement est détectée, la quantité de commande pour le moteur à combustion interne est corrigée vers le côté de suppression du cognement (par exemple, vers le côté de retardement de l'avance à l'allumage) en fonction de la quantité de cognement afin d'empêcher tout dommage au moteur à combustion interne. Afin de détecter le cognement du moteur à combustion interne, on a également proposé un dispositif qui utilise une modification de la quantité d'ions produits pendant la combustion du moteur à
combustion interne.
Le dispositif pour maîtriser le cognement du moteur à combustion interne sur la base du courant ionique est susceptible de détecter l'intensité de cognement dans chacun des cylindres sans utiliser de détecteur de cognement, et est efficace pour diminuer
les coûts.
Dans un dispositif de ce type, un niveau de référence pour déterminer le bruit (niveau de fond) est fixé pour un signal de détection de courant ionique afin d'empêcher une détection erronée du cognement provoquée par un bruit superposé sur le courant ionique. Dans un dispositif décrit dans, par exemple, la Publication Publiée avant examen de Brevet Japonais nO 10-9 108,- un niveau de fond (référence pour déterminer le niveau de bruit) calculé à partir de la somme d'une valeur moyenne des intensités de signal de détection et d'une région insensible (valeur de décalage) sur la base des conditions de fonctionnement, a été fixé pour un signal qui est obtenu en mettant en forme la forme d'onde d'un signal de détection de
courant de cognement.
La figure 5 est un schéma fonctionnel représentant de manière schématique un dispositif classique pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne. La figure 6 est un graphique de synchronisation représentant les formes d'onde de fonctionnement de signaux de la figure 5 et représente un cas dans lequel un signal de cognement Ki est superposé sur un signal mis en forme de forme d'onde Fi
d'un signal de détection de courant ionique Ei.
A la figure 5, le dispositif d'allumage 1 du moteur à combustion interne comprend une bobine d'allumage ayant un enroulement primaire et un enroulement secondaire, et un transistor de puissance (les deux n'étant pas représentés) pour interrompre l'écoulement du courant primaire il (voir la figure 6)
vers la bobine d'allumage.
Le transistor de puissance dans le dispositif d'allumage 1 laisse passer et bloque (écoule et interrompt) le courant primaire il vers la bobine d'allumage en réponse à un signal d'allumage P en provenance d'une ECU 5, et la bobine d'allumage produit une tension d'allumage élevée V2 (voir la figure 6) par l'intermédiaire de l'enroulement secondaire en réponse à la mise à l'état passant et bloquant du transistor de puissance. La bougie d'allumage 2, à laquelle le dispositif d'allumage 1 applique une tension d'allumage élevée V2, produit une- étincelle pour allumer le mélange à un réglage prédéterminé dans chacun des cylindres du moteur. C'est-à-dire qu'une tension d'allumage élevée est appliquée à la bougie d'allumage 2 d'un cylindre qui
est à commander en réponse à un réglage d'allumage.
Afin de détecter le courant ionique qui s'écoule aux bornes de la bougie d'allumage 2 au moment de la combustion, le circuit de détection de courant ionique 3 comprend des moyens de polarisation (condensateur) pour appliquer une tension de polarisation à la bougie d'allumage 2 par l'intermédiaire de la bobine d'allumage dans le dispositif d'allumage 1, et une résistance (les deux n'étant pas représentés) pour
produire un signal de détection de courant ionique Ei.
Différents capteurs 4 comprennent un capteur connu d'ouverture de papillon des gaz, un détecteur d'angle de manivelle, un capteur de température et des capteurs analogues, et produisent différents signaux de capteur qui représentent les conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne. Par exemple, le capteur d'angle de manivelle qui est l'un des différents capteurs 4 produit un signal d'angle de manivelle SGT (voir la figure 6) en fonction de la vitesse de rotation du moteur. Différents signaux de capteur incluant le signal de détection de courant ionique Ei et le signal d'angle de manivelle SGT, sont entrés dans l'ECU 5 qui comprend
un micro-ordinateur.
Le signal d'angle de manivelle SGT a un flanc d'impulsion représentant une référence de position angulaire de manivelle dans chaque cylindre, et est utilisé par l'ECU 5 pour exécuter différentes
opérations de commande.
L'ECU 5 comprend des moyens de détection de cognement 6 -pour détecter le cognement sur la base du signal de détection de courant ionique Ei, et des moyens de commande d'allumage 7 qui retardent le signal d'allumage P sur la base du résultat de détection du
cognement par les moyens de détection de cognement 6.
Afin de former un signal d'allumage P sur la base des conditions de fonctionnement en provenance de différents capteurs 4 et du résultat de détermination du cognement par les moyens de comparaison 15, les moyens de commande d'allumage 7 comprennent des moyens de mise en oeuvre de réglage d'allumage pour déterminer le réglage d'allumage du moteur sur la base des conditions de fonctionnement, et des moyens de correction de réglage d'allumage qui calculent la quantité de retard correspondant à la quantité détectée de cognement du moment o l'on détermine que le cognement s'est produit et reflète la quantité de
retard sur le réglage d'allumage.
En n'étant pas limité aux moyens de commande d'allumage 7, les moyens de mise en oeuvre de quantité de commande pour calculer la quantité de commande du moteur peuvent être des moyens de commande d'injection de carburant (non représentés) qui calculent la quantité d'injection de carburant et la synchronisation d'injection. De plus, les moyens de correction de quantité de commande pour supprimer le cognement peuvent fonctionner pour retarder la synchronisation
d'injection de carburant.
Les moyens de détection de cognement 6 dans l'ECU 5 comprennent des moyens de filtrage 11 comprenant un filtre passe-bande, des moyens de comptage 12, des moyens de calcul de moyenne 13, des moyens de décalage
14, et des moyens de comparaison 15.
Les moyens de filtrage 11 comprennent des moyens de mise en forme de forme d'onde, et prennent un signal de cognement Ki dans une bande de fréquence prédéterminée à partir du signal mis en forme de forme d'onde Fi (voir la figure 6) du signal de détection de
courant ionique Ei.
Les moyens de comptage 12 comprennent des moyens de traitement de forme d'onde, et comptent le nombre N des impulsions des signaux de cognement Ki après que
leurs formes ont été traitées.
Les moyens de comptage 12 constituent des moyens de calcul de niveau de cognement, et calculent le nombre N des impulsions (signaux du niveau de cognement) correspondant à l'état de cognement du moteur. Le nombre N des impulsions (signaux du niveau de cognement) représente la quantité de survenance de cognement. Les moyens de calcul de moyenne 13 calculent la moyenne du nombre N des impulsions pour calculer un
niveau moyen de cognement AVE.
Les moyens de décalage 14 décalent le niveau moyen de cognement AVE et forment un niveau de fond BGL
(référence pour déterminer le niveau de bruit).
Les moyens de décalage 14 comprennent des moyens de calcul de décalage pour calculer une valeur de décalage OFS pour le niveau moyen de cognement AVE en fonction des conditions de fonctionnement du moteur, et des moyens de calcul de niveau de fond pour calculer le niveau de fond BGL en ajoutant ensemble le niveau moyen
de cognement AVE et la valeur de décalage OFS.
Les moyens de comparaison 15 constituent des moyens de détermination de cognement, et comparent le nombre N des impulsions (signaux du niveau de cognement) au niveau de fond BGL pour déterminer l'état de cognement du moteur. Lorsque le nombre N des impulsions dépasse le niveau de fond BGL, les moyens de comparaison -15 produisent le résultat de comparaison
représentant la survenance d'un cognement.
Ensuite, dans la suite du document, on décrit, en se référant aux figures 5 et 6 aussi bien qu'à l'organigramme de la figure 7, le fonctionnement du dispositif classique pour maîtriser le cognement du
moteur à combustion interne.
Premièrement, l'ECU 5 reçoit un signal d'angle de manivelle SGT et des signaux analogues en provenance de différents capteurs 4, exécute différentes opérations en fonction des conditions de fonctionnement, et produit des signaux de pilotage destinés à différents dispositifs de mise en oeuvre tels que le dispositif
d'allumage 1 et d'autres.
Par exemple, l'ECU 5 rend le transistor de puissance du dispositif d'allumage 1 passant et bloquant en réponse au signal d'allumage P pour écouler
et interrompre le courant primaire il.
Dans ce cas, la source de courant de polarisation (condensateur) dans le circuit de détection de courant ionique 3 est électriquement chargée par la tension primaire V1 que produit la bobine d'allumage quand le
courant primaire il s'écoule en son sein.
De plus, la tension primaire Vl s'élève lorsque le courant primaire il est interrompu (correspond à un réglage d'allumage du moteur), et une tension secondaire V2 davantage élevée (plusieurs dizaines de kV) est produite à partir de l'enroulement secondaire de la bobine d'allumage. La tension secondaire V2 est appliquée à la bougie d'allumage 2 d'un cylindre dans lequel l'allumage est commandé pour brûler un mélange
dans la chambre de combustion.
Lorsque le mélange brûle, des ions se produisent dans la chambre de combustion du cylindre de combustion, et une tension de polarisation électriquement chargée dans le condensateur dans le circuit de détection de courant ionique 3 est déchargée par l'intermédiaire de la bougie d'allumage 2
immédiatement après la commande d'allumage.
La résistance dans le circuit de détection de courant ionique 3 transforme le courant ionique en une tension pour la produire en tant que signal de
détection de courant ionique Ei.
Ainsi, le courant ionique qui s'écoule à travers la bougie d'allumage 2 après la combustion est entré en tant que signal de détection de courant ionique Ei dans
les moyens de détection de cognement 6 dans l'ECU 5.
Lorsque le moteur cogne, les composantes de vibration de cognement sont superposées sur le courant ionique, et le signal mis en forme de forme d'onde Fi du signal de détection de courant ionique Ei prend une forme d'onde sur laquelle les composantes de vibration de cognement sont superposées, comme le montre la
figure 6.
En se référant à la figure 7 représentant le fonctionnement pour traiter le signal de détection de courant ionique Ei, les moyens de filtrage 11 des moyens de détection de cognement 6 dans l'ECU 5 prennent les signaux de cognement Ki seulement à partir des signaux mis en forme de forme d'onde Fi des signaux
de détection de courant ionique Ei (étape S1).
Les moyens de comptage 12 mettent en forme les formes d'onde des signaux de cognement Ki pour les transformer en un train d'impulsions de cognement Kp, et comptent le nombre N des impulsions dans le train
d'impulsions de cognement Kp (étape S2).
Le nombre N des impulsions est fortement lié à l'intensité du cognement et est utilisé pour déterminer le cognement comme on va le décrire par la suite et est de plus utilisé pour mettre à jour le niveau de fond
BGL dans l'instant suivant.
C'est-à-dire que les moyens de comparaison 15 dans les moyens de détection de cognement 6 comparent le nombre N des impulsions au niveau de fond BGL qui a été calculé à l'instant précédent, et déterminent si le nombre N des impulsions est plus grand que le niveau de
fond BGL (étape S3).
Le nombre N des impulsions augmente avec une augmentation de l'intensité de cognement et, donc, les moyens de comparaison 15 déterminent la survenance d'un cognement et l'intensité d'un cognement sur la base du
nombre N des impulsions.
Quand on détermine à l'étape S3 que N > BGL (c'est-à-dire, OUI), les moyens de commande d'allumage 7 calculent une quantité de commande de retard pour retarder le réglage d'allumage (pour supprimer le cognement) (étape S4). Quand on détermine à l'étape S3 que N < BGL (c'est-à-dire, NON), les moyens de commande d'allumage 7 calculent une quantité de commande
d'avance (étape S5).
Ici, les moyens de commande d'allumage 7, à l'étape S4, font référence à la quantité de correction de retard dans la commande d'allumage de l'instant précédent et de cet instant, et, à l'étape S5, font référence à la quantité de correction de retard dans la commande d'allumage de l'instant précédent, pour
calculer de ce fait les quantités de commande.
Lorsque l'état N > BGL (un cognement se produit) est déterminé de manière consécutive à l'étape S3, les quantités de retard sont successivement ajoutées, et ne sont pas plus longtemps ajoutées à un moment o on
détermine qu'aucun cognement ne se produit.
Le niveau de fond BGL (nombre prédéterminé d'impulsions) qui sert de référence pour déterminer le cognement varie en fonction de la vitesse de rotation du moteur et du niveau pour mettre en forme les formes d'onde des signaux de détection Ei, mais est fixé à une
valeur de, par exemple, environ 5 à environ 20.
Lorsque le cognement est détecté par les moyens de comparaison 15 sur la base du-nombre N des impulsions, la quantité de commande est corrigée vers le côté de suppression de cognement (c'est-à-dire que l'allumage est optimisé pour le cylindre dans lequel le cognement se produit) afin de supprimer efficacement le
cognement.
D'un autre côté, les moyens de calcul de moyenne 13 dans les moyens de détection de cognement 6 calculent la moyenne (filtrent) le nombre N des impulsions, et calculent un niveau moyen de cognement AVE en utilisant les formules (1) et (2) suivantes
(étape S6).
AVE = AVE(n-l) X KF + NP x (l-KF) --- (1) NP = max {N - BGL(n-l), 0} --(2) Dans la formule (1), AVE(n-l) est un niveau moyen de cognement AVE de l'instant précédent, et KF est un coefficient de calcul de moyenne (0 < KF < 1) et dans la formule (2), BGL(n-1) est un niveau de fond BGL de
l'instant précédent.
Les moyens de décalage 14 ajoutent une valeur de décalage OFS au niveau moyen de cognement AVE pour calculer le niveau de fond BGL selon la formule (3) suivante (étape S7),
BGL = AVE + OFS --- (3)
En dernier lieu, l'ECU 5 stocke le niveau de fond BGL calculé selon la formule (3) dans les moyens de décalage 14 en tant que référence pour la comparaison pour déterminer le cognement du moment o l'allumage est commandé dans l'instant suivant (étape S8), et le
sous-programme de traitement de la figure 7 se termine.
Ensuite, dans la suite du document, en se référant aux figures 8 et 9, on décrit l'opération pour détecter le cognement du moment o le niveau moyen de cognement AVE a augmenté pendant les conditions de fonctionnement
transitoire (état d'accélération ou de décélération).
Aux figures 8 et 9, l'abscisse représente le temps et l'ordonnée (niveau sous la forme d'un histogramme) représente le nombre N des impulsions, et on représente le nombre Pn des impulsions correspondant au niveau de bruit et le nombre Pk des impulsions correspondant au
niveau de cognement.
De plus, dans ces dessins, les courbes pleines représentent des modifications du niveau moyen de cognement AVE avec l'écoulement du temps, les courbes en pointillés représentent des modifications de la valeur de décalage OFS avec l'écoulement du temps, et les courbes en traits mixtes représentent des modifications du niveau de fond BGL (= AVE + OFS) avec
l'écoulement du temps.
La figure 8 représente des modifications avec le passage du temps du moment o le moteur passe d'un état stable à un état d'accélération et revient de nouveau à un état stable, dans lequel la valeur de décalage OFS (ligne en pointillés) augmente avec une augmentation de
la vitesse de rotation du moteur.
La figure 9 représente des modifications avec le passage du temps du moment o le moteur passe d'un état stable à un état de décélération et revient de nouveau à un état stable, dans lequel la valeur de décalage OFS (ligne en pointillés) diminue avec une diminution de la
vitesse de rotation du moteur.
A la figure 8, le niveau de fond BGL (niveau pour déterminer le cognement) en fonction du nombre N des impulsions (signaux du niveau de cognement) dans un état stable change de manière relativement stable et de
façon correcte.
Par conséquent, lorsque les impulsions sont détectées en un nombre Pk correspondant au niveau de cognement, le cognement est correctement déterminé en se basant sur N > BGL. De plus, lorsque les impulsions sont détectées en un nombre Pn correspondant au niveau de bruit, le bruit est correctement déterminé en se
basant sur N < BGL.
Cependant, lorsque le moteur passe à l'état de décélération comme le montre la figure 8, le cognement se produit fréquemment et donc, le niveau moyen de cognement AVE s'élève brusquement et le niveau de fond BGL s'élève aussi brusquement, accompagnant le niveau
moyen de cognement AVE.
Par conséquent, dans l'état d'accélération, le niveau de fond BGL ne change pas correctement, de sorte que le nombre Pk des impulsions du niveau de cognement devient plus petit que celui du niveau de fond BGL, et la plupart des impulsions parmi celles du nombre Pk du niveau de cognement sont déterminées de façon erronée
comme étant celles du niveau de bruit.
De manière similaire, même si le moteur passe de l'état stable à l'état de décélération, comme le montre la figure 9, le cognement se produit fréquemment. Par conséquent, le niveau moyen de cognement AVE s'élève brusquement et le niveau de fond BGL s'élève aussi brusquement. Par conséquent, même dans l'état de décélération, le niveau de fond BGL ne change pas correctement, et la plupart des impulsions parmi celles du nombre Pk du niveau de cognement sont déterminées de façon erronée
comme étant celles du niveau de bruit.
Même juste après que le moteur est passé de l'état de décélération à l'état stable, le niveau moyen de cognement AVE qui a augmenté pendant la décélération ne diminue pas à un degré suffisant. Par conséquent, le nombre N des-impulsions du niveau de cognement n'arrive pas à dépasser le niveau de fond BGL, et les impulsions sont souvent déterminées de façon erronée comme étant
celles du niveau de bruit.
Comme on l'a précédemment décrit, le dispositif classique pour maîtriser le cognement de moteurs à combustion interne n'a pas été muni de moyens de suppression d'une rapide augmentation du niveau moyen de cognement AVE provoquée par la survenance fréquente
de cognement dans l'état de fonctionnement transitoire.
Par conséquent, le niveau de fond BGL augmente brusquement dans l'état transitoire rendant difficile la détermination correcte du niveau de cognement, ayant pour conséquence une diminution des performances pour
maîtriser le cognement.
RESUME DE L'INVENTION
La présente invention a été établie afin de résoudre les problèmes précédemment mentionnés, et son objectif est de proposer un dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne, qui maintient le niveau de fond à une valeur optimale même pendant l'état transitoire et qui empêche donc les signaux du niveau de cognement d'être détectés de façon erronée comme étant ceux du niveau de bruit, améliorant la fiabilité. Un dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne selon la présente invention comprend: différents capteurs pour détecter les conditions de fonctionnement d'un moteur à combustion interne; des moyens de détection de courant ionique pour détecter le courant ionique qui s'écoule à travers une bougie d'allumage pendant la combustion dans ledit moteur à combustion interne; des moyens de calcul de niveau de cognement pour calculer les signaux du niveau de cognement correspondant à l'état de cognement dudit moteur à combustion interne sur la base dudit courant ionique; des moyens de calcul de moyenne pour calculer un niveau moyen de cognement en calculant la moyenne desdits signaux du niveau de cognement; des moyens de fourniture de niveau de fond pour fournir un niveau de fond sur la base dudit niveau moyen de cognement; des moyens de détermination de cognement pour déterminer l'état de cognement dudit moteur à combustion interne en comparant lesdits signaux du niveau de cognement audit niveau de fond; et des moyens de calcul de quantité de commande pour calculer la quantité de commande dudit moteur à combustion interne d'après les conditions de fonctionnement dudit moteur à combustion interne et le résultat de détermination par lesdits moyens de détermination de cognement; et comprend, de plus: des moyens de détermination d'état transitoire pour déterminer lesdites conditions de fonctionnement qui sont dans un état transitoire; et des moyens de correction de valeur moyenne pour diminuer ledit niveau moyen de cognement en fonction d'un signal de détermination d'état transitoire en provenance desdits moyens de détermination d'état transitoire. Le dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend de plus des moyens d'inhibition de correction pour inhiber de manière sélective le processus de correction par diminution desdits moyens de correction de valeur moyenne, dans lequel lesdits moyens d'inhibition de correction inhibent le processus de correction par diminution qui est basé sur ledit signal de détermination d'état transitoire jusqu'à l'écoulement d'une période de temps prédéterminée après le début du processus de correction par diminution pour ledit niveau moyen de cognement par
lesdits moyens de correction de valeur moyenne.
Dans le dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne selon la présente invention, ladite période de temps prédéterminée est fixée pour correspondre à une période de temps jusqu'à ce que ledit niveau moyen de cognement revienne à une valeur stable après le début du processus de correction
par diminution pour ledit niveau moyen de cognement.
Dans le dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne selon la présente invention, lesdits moyens de correction de valeur moyenne fixent une valeur minimale dudit niveau moyen de cognement à 0 immédiatement après le début du
processus de correction par diminution.
Dans le dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne selon la présente invention, lesdits moyens de correction de valeur moyenne fixent de manière variable la quantité de correction par diminution pour ledit niveau moyen de cognement en fonction des conditions de fonctionnement
dudit moteur à combustion interne.
Dans le dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne selon la présente invention, lesdits moyens de détermination d'état transitoire forment ledit signal de détermination d'état transitoire quand une vitesse de modification d'un paramètre de charge dudit moteur à combustion
interne dépasse une valeur prédéterminée.
Dans le dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne selon la présente invention, -lesdits moyens de calcul de moyenne comprennent des seconds moyens de calcul de moyenne qui fixent un coefficient de réflexion desdits signaux du niveau de cognement à une grande valeur du côté o ledit niveau moyen de cognement augmente, et lesdits moyens de correction de valeur moyenne diminuent un second niveau moyen de cognement calculé par lesdits
seconds moyens de calcul de moyenne.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture
de la description ci-après, faite en référence aux
dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un schéma fonctionnel représentant un mode de réalisation 1 de la présente invention; la figure 2 est un organigramme représentant la procédure pour corriger une valeur moyenne selon le mode de réalisation 1 de la présente invention; la figure 3 est un schéma représentant la procédure pour détecter le cognement dans l'état d'accélération selon le mode de réalisation 1 de la présente invention; la figure 4 est un schéma représentant la procédure pour détecter le cognement dans l'état de décélération selon le mode de réalisation 1 de la présente invention; la figure 5 est un schéma fonctionnel représentant un dispositif classique pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne; la figure 6 est un schéma de formes d'onde représentant le fonctionnement du dispositif classique pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne; la figure 7 est un organigramme pour calculer le niveau de fond selon le dispositif classique pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne; la figure 8 est un schéma représentant la procédure pour détecter le cognement dans l'état d'accélération en utilisant le dispositif classique pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne; et la figure 9 est un schéma représentant la procédure pour détecter le cognement dans l'état de décélération en utilisant le dispositif classique pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
Mode de réalisation 1 On va maintenant décrire un mode de réalisation 1
de la présente invention en se référant aux dessins.
La figure 1 est un schéma fonctionnel représentant de manière schématique le mode de réalisation 1 de la présente invention, dans lequel les éléments identiques à ceux précédemment décrits (voir la figure 5) sont désignés par les mêmes références numériques mais ne
sont pas de nouveau décrits de façon détaillée.
A la figure 1, les moyens de détection de cognement 6A dans l'ECU 5A comprennent de plus des moyens de détermination d'état transitoire 16, des moyens de correction de valeur moyenne 17 et des moyens d'inhibition de correction 18 en plus des moyens de
filtrage 11 jusqu'aux moyens de comparaison 15. Dans ce cas, les moyens de calcul de moyenne 13A comprennent des seconds
moyens de calcul de moyenne (non représentés) qui fixent le coefficient de réflexion du nombre N des impulsions (signaux du niveau de cognement) à une grande valeur du côté o le niveau moyen de cognement AVE augmente, et forment un second niveau moyen de cognement AVE2 calculé par les seconds
moyens de calcul de moyenne.
Par conséquent, les moyens de décalage 14A ajoutent la valeur de décalage OFS au second niveau moyen de cognement AVE2 pour former un niveau de fond BGLA, et les moyens de comparaison 15 comparent le
nombre N des impulsions au niveau de fond BGLA.
Les moyens de détermination d'état transitoire 16 déterminent les conditions de fonctionnement du moteur qui sont dans un état transitoire sur la base du paramètre de charge (par exemple, le degré d'ouverture du papillon des gaz, la pression d'air d'admission, etc.) inclus dans les données détectées par différents capteurs 4, et forment un signal de détermination d'état transitoire H quand une vitesse de modification du paramètre de charge dépasse une valeur prédéterminée
qui représente l'état transitoire.
Les moyens de correction de valeur moyenne 17 fixent de manière sélective un coefficient de correction de valeur moyenne X pour diminuer le niveau moyen de cognement AVE2 en fonction du signal de détermination d'état transitoire H. Par conséquent, les moyens de calcul de moyenne 13A diminuent le niveau moyen de cognement AVE2, et les moyens de décalage 14A corrigent le niveau de fond BGLA à une valeur optimale. Les moyens d'inhibition de correction 18 forment un signal d'inhibition de correction J jusqu'à l'écoulement d'une période de temps prédéterminée après le début du processus de correction par diminution pour le niveau moyen de cognement AVE2 par les moyens de correction de valeur moyenne 17, de sorte que le processus de correction par diminution ne va pas être effectué de nouveau sans tenir compte de l'entrée du signal de détermination d'état transitoire H. La période de temps prédéterminée des moyens d'inhibitionde correction 18 est fixée pour correspondre à la période de temps à partir du moment o le processus de correction par diminution pour le niveau moyen de cognement AVE2 est commencé par les moyens de correction de valeur moyenne 17 jusqu'au moment o le niveau moyen de cognement AVE2 revient à
une valeur stable.
Ensuite, on va décrire la mise en oeuvre du mode de réalisation 1 de l'invention, représenté à la figure 1, en se référant à l'organigramme de la
figure 2.
A la figure 2, les étapes Sl à S8 identiques à celles précédemment mentionnées (voir la figure 7) sont désignées par les mêmes références numériques mais ne sont pas de nouveau décrites de façon détaillée. Les étapes S3A, S6A et S7A correspondent aux étapes
précédemment mentionnées S3, S6 et S7.
Premièrement, les moyens de détermination d'état transitoire 16 dans les moyens de détection de cognement obtiennent un paramètre de charge (degré d'ouverture de papillon des gaz, etc.) inclus dans les données de fonctionnement entrées dans l'ECU 5A (étape S10o). Ensuite, les moyens d'inhibition de correction 18 déterminent si l'on est dans la période de temps prédéterminée (pour inhiber le processus de correction) à partir du début du processus de correction par diminution (étape Sll). Quand on détermine que l'on est dans la période de temps prédéterminée à partir du
début du processus de correction par diminution (c'est-
à-dire, OUI), les moyens d'inhibition de correction 18 forment un signal d'inhibition de correction J, et le sous-programme continue facilement vers une étape S1 de
processus normal.
Ainsi, un excès de processus de correction par diminution provoqué par la correction continue est inhibé dans la période de temps prédéterminée à partir du début du processus de correction par diminution pour le niveau moyen de cognement AVE2 par les moyens de
correction de valeur moyenne 17.
D'un autre côté, quand on détermine à l'étape Sll que la période de temps prédéterminée ne s'est pas encore écoulée à partir du début du processus de correction par diminution (c'est-à-dire, NON), les moyens d'inhibition de correction 18 ne forment pas le signal d'inhibition de correction J et valident la détermination des moyens de détermination d'état
transitoire 16.
C'est-à-dire que, sur la base d'une vitesse de modification du paramètre de charge, les moyens de détermination d'état transitoire 16 déterminent si les conditions présentes de fonctionnement sont dans un état transitoire (accélération ou décélération) (étape S12). Quand on détermine que les conditions présentes
de fonctionnement sont dans un état transitoire (c'est-
à-dire, OUI), les moyens de détermination d'état transitoire 16 forment un signal de détermination d'état transitoire H. Par conséquent, les moyens de correction de valeur moyenne 17 fixent un coefficient de correction de valeur moyenne X en réponse au signal de détermination d'état transitoire H (étape S13), et le sous-programme
continue vers l'étape Sl de processus normal.
D'un autre côté, quand on détermine à l'étape S12 que les conditions de fonctionnement ne sont pas dans un état transitoire (c'est-à-dire, NON), le processus n'est pas exécuté à l'étape S13 et le sous-programme
continue facilement vers l'étape S1.
Dans la suite du document, les moyens de détection de cognement 6A obtiennent un signal de cognement Ki à partir d'un -signal de détection de courant ionique Ei (étape Si), comptent le nombre N des impulsions d'une fréquence de cognement (étape S2), et calculent la quantité de commande de réglage d'allumage (étape S4 ou S5) sur la base de la détermination de cognement (étape S3A). Ensuite, les moyens de calcul de moyenne 13A des moyens de détection de cognement 6A calculent un second niveau moyen de cognement AVE2 qui est diminué en utilisant un coefficient de correction de valeur moyenne X selon la formule suivante (4) (étape S6A), AVE2 = AVE2(n-1) + {NP - AVE2(n-1)} x KF2 - X
--- (4)
dans laquelle AVE2(n-1) est le second niveau moyen de cognement AVE2 de l'instant précédent, et KF2 est le
second coefficient de calcul de moyenne (KF2 > 1).
Le second coefficient de calcul de moyenne KF2 est fixé de manière variable en fonction du nombre N des impulsions, et est fixé à une grande valeur lorsque le nombre N des impulsions devient plus grand que le second niveau moyen de cognement AVE2(n-1) de l'instant précédent. Par conséquent, selon le processus de calcul de moyenne de la formule (4), le second niveau moyen de cognement AVE2 change plus rapidement vers le côté o le niveau de bruit augmente et est donc fixé à une
valeur proche d'un bruit de crête.
Les moyens de décalage 14A calculent le niveau de fond BGLA (étape S7A) en utilisant le second niveau moyen de cognement AVE2 calculé à l'étape S6A selon la formule suivante (5),
BGLA = AVE2 + OFS --- (5)
En dernier lieu, le niveau de fond BGLA calculé à partir de la formule (5) est stocké en tant que valeur pour déterminer l'instant suivant de cognement à l'étape S3A (étape S8), et le sous-programme de
processus de la figure 2 se termine.
Ensuite, on va décrire la mise en oeuvre pour détecter le cognement dans un état transitoire selon le mode de réalisation 1 de la présente invention en se
référant aux figures 3 et 4.
Les figures 3 et 4 correspondent aux figures 8 et 9 précédemment décrites et dans lesquelles les éléments identiques à ceux précédemment décrits sont désignés par les mêmes références numériques mais ne
sont pas de nouveau décrits de façon détaillée.
Ici, les courbes pleines représentent des modifications du second niveau moyen de cognement AVE2 avec l'écoulement du temps, les courbes en pointillés représentent des modifications de la valeur de décalage OFS avec l'écoulement du temps, et les courbes en traits mixtes représentent des modifications du niveau de fond BGLA (= AVE2 + OFS) après correction avec
l'écoulement du temps.
Aux figures 3 et 4, le niveau moyen de cognement AVE2 (ligne pleine) dans un état transitoire diminue en réponse au signal de détermination d'état transitoire H et, au même moment, le niveau de fond BGLA (ligne en
traits mixtes) diminue.
Lorsque les impulsions du niveau de cognement sont produites en un nombre augmenté Pk dans l'état d'accélération, comme le montre la figure 3, le second niveau moyen de cognement AVE2 tend à augmenter brusquement, qui, cependant, est diminué par le coefficient de correction de valeur moyenne X en réponse au signal de détermination d'état transitoire H conformément à la formule (4). Par conséquent, le niveau de fond BGLA (ligne en traits mixtes) pour déterminer le cognement est empêché d'augmenter
brusquement.
Par conséquent, lorsque le niveau de fond BGLA est normalisé et que les impulsions correspondant au niveau de cognement sont détectées en un nombre Pk, le cognement est déterminé normalement en se basant sur N > BGLA, empêchant une détermination erronée due au bruit. De plus, lorsque les impulsions correspondant au niveau de bruit sont détectées en un nombre Pn, le bruit est déterminé normalement en se basant sur
N < BGLA.
Après que les moyens de correction de valeur moyenne 17 ont exécuté une fois le processus de correction par diminution en réponse au signal de détermination d'état transitoire H, le processus de correction par diminution n'est pas exécuté bien que le signal de détermination d'état transitoire H soit formé à l'instant suivant jusqu'à l'écoulement d'une période de temps prédéterminée T (nombre de fois prédéterminé d'allumage) qui est assez longue pour que le niveau de fond BGLA revienne à la valeur stable. Par conséquent, un excès de processus de correction par diminution est évité. Lorsque le moteur passe également à l'état de décélération, comme le montre la figure 4, le second niveau moyen de cognement AVE2 augmente brusquement à cause de la survenance fréquente du cognement. Par conséquent, le niveau de fond BGLA tend à augmenter brusquement malgré une diminution de la valeur de
décalage OFS.
Cependant, en réponse au signal de détermination d'état transitoire H, les moyens de correction de valeur moyenne 17 fonctionnent pour diminuer le second niveau moyen de cognement AVE2. En conséquence, le niveau de fond BGLA (ligne en traits mixtes) est normalisé en étant empêché d'augmenter, et le cognement
et le bruit sont correctement déterminés.
Par conséquent, dans cet état (transitoire) de décélération également, le processus de correction par diminution n'est pas effectué bien que le signal de détermination d'état transitoire H soit formé à l'instant suivant dans la période de temps prédéterminée T après le début du processus de correction par diminution des moyens de correction de
valeur moyenne 17.
Même juste après que le moteur est passé de l'état de décélération à l'état stable, l'augmentation du second niveau moyen de cognement AVE2 est supprimée pendant la décélération (pendant l'état transitoire), et le nombre Pk des impulsions du niveau de cognement dépasse le niveau de fond BGLA rendant possible la
détermination normale du cognement.
Lors de la diminution du second niveau moyen de cognement AVE2 en fonction du signal de détermination d'état transitoire H dans l'état transitoire, le niveau de fond BGLA qui sert de référence pour déterminer le niveau de bruit peut être modifié en une valeur optimale. Par conséquent, bien que le cognement se produise fréquemment dans l'état transitoire, le cognement peut être détecté en maintenant une certaine fiabilité sur la base de la détermination correcte du cognement. De plus, les moyens d'inhibition de correction 18 empêchent le processus de correction par diminution d'être de nouveau exécuté jusqu'à l'écoulement de la période de temps prédéterminée T à partir du début du processus de correction par diminution, rendant possible la diminution excessive du second niveau moyen
de cognement AVE2.
C'est-à-dire que, au moment de déterminer l'état transitoire, le second niveau moyen de cognement AVE2 est corrigé une fois pour diminuer mais augmente progressivement suivant de nouveau le niveau du nombre N des impulsions détectées à chaque synchronisation de fonctionnement (commande d'allumage) et revient donc à une valeur stable dans la période de temps prédéterminée T. Ici, la période de temps prédéterminée T est fixée en fonction du nombre de fois d'allumage. Cependant, le temps qui varie en fonction de la vitesse de rotation du moteur peut être fixé en tant que valeur de
cartographie.
De plus, les impulsions des signaux de cognement Ki du nombre N sont utilisées en tant que signaux du niveau de cognement. Cependant, comme on le sait bien, tout paramètre tel qu'une valeur de crête ou une valeur intégrée des signaux de cognement Ki peut bien sûr être utilisée. De plus, l'état transitoire est déterminé sur la base d'une vitesse de modification du degré d'ouverture de papillon des gaz. Cependant, l'état transitoire peut être déterminé sur la base d'une vitesse de modification d'un autre paramètre de charge (par exemple, la quantité de l'air d'admission dans le moteur ou la pression négative dans le tuyau
d'admission) obtenu à partir des différents capteurs 4.
Le processus de correction par diminution est effectué en soustrayant le coefficient de correction de valeur moyenne X (par exemple, une valeur comprise dans la plage 0 < X < 4) du second niveau moyen de cognement AVE2. Cependant, on peut également fixer un coefficient de correction de valeur moyenne X dans la plage de 0 < X < 1 dans les moyens de correction de valeur moyenne 17, et le multiplier par le second niveau moyen de cognement AVE2 pour effectuer le processus de
correction par diminution.
De plus, afin d'améliorer la réponse du niveau moyen de cognement dans un sens dans lequel le niveau de bruit augmente, on utilise les moyens de calcul de moyenne 13A pour calculer le second niveau moyen de cognement AVE2. Cependant, on peut utiliser des moyens de calcul de moyenne (voir la figure 5) pour calculer
un niveau moyen global de cognement AVE.
Mode de réalisation 2 Bien que le mode de réalisation 1 précédemment mentionné ne se réfère pas aux conditions du coefficient de correction de valeur moyenne X fixé par les moyens de correction de valeur moyenne 17 dans l'état transitoire, le coefficient de correction de valeur moyenne X peut être fixé de sorte qu'une valeur minimale du second niveau moyen de cognement AVE2 devienne égale à "0" immédiatement après le début du
processus de correction par diminution.
Dans ce cas, le niveau de fond BGLA diminue jusqu'à une valeur qui est en accord avec la valeur de décalage OFS immédiatement après que le moteur est passé d'un état stable à un état transitoire, et le niveau de fond BGLA est empêché d'augmenter brusquement
de manière fiable et rapidement.
De plus, étant donné qu'une valeur de décalage OFS minimale requise est maintenue en tant que niveau de fond BGLA, il. est devenu possible d'empêcher la survenance en ce que la composante de bruit est déterminée de façon erronée comme une composante de cognement. Mode de réalisation 3 Le coefficient de correction de valeur moyenne X peut être fixé de manière variable en fonction des conditions de fonctionnement qui sont dans un état transitoire. Dans ce cas, par exemple, lorsque la vitesse de rotation du moteur est dans une zone de faible vitesse, le second niveau moyen de cognement AVE2 est diminué d'une petite quantité pour supprimer une inutile
correction par diminution.
Claims (7)
1. Dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne, comprenant: différents capteurs (4) pour détecter les conditions de fonctionnement d'un moteur à combustion interne; des moyens de détection de courant ionique (3) pour détecter le courant ionique qui s'écoule à travers une bougie d'allumage (2) pendant la combustion dans ledit moteur à combustion interne; des moyens de calcul de niveau de cognement (11) pour calculer les signaux du niveau de cognement (Ki) correspondant à l'état de cognement dudit moteur à combustion interne sur la base dudit courant ionique; des moyens de calcul de moyenne (13A) pour calculer un niveau moyen de cognement (AVE2) en calculant la moyenne desdits signaux du niveau de cognement (Ki); des moyens de fourniture de niveau de fond (14A) pour fournir un niveau de fond (BGLA) sur la base dudit niveau moyen de cognement (AVE2); des moyens de détermination de cognement (6A) pour déterminer l'état de cognement dudit moteur à combustion interne en comparant lesdits signaux du niveau de cognement (Ki) audit niveau de fond (BGLA); et des moyens de calcul de quantité de commande (7) pour calculer la quantité de commande dudit moteur à combustion interne en fonction des conditions de fonctionnement dudit moteur à combustion interne et du résultat de détermination par lesdits moyens de détermination de cognement (6A); caractérisé en ce qu'il comprend, de plus: des moyens de détermination d'état transitoire (16) pour déterminer lesdites conditions de fonctionnement qui sont dans un état transitoire; et des moyens de correction de valeur moyenne (17) pour diminuer ledit niveau moyen de cognement (AVE2) en fonction d'un signal de détermination d'état transitoire (H) en provenance desdits moyens de
détermination d'état transitoire (16).
2. Dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des moyens d'inhibition de correction (18) pour inhiber de manière sélective le processus de correction par diminution desdits moyens de correction de valeur moyenne (17), et lesdits moyens d'inhibition de correction (18) inhibent le processus de correction par diminution qui est basé sur ledit signal de détermination d'état transitoire (H) jusqu'à l'écoulement d'une période de temps prédéterminée (T) après le début du processus de correction par diminution pour ledit niveau moyen de cognement (AVE2) desdits moyens de correction de valeur
moyenne (17).
3. Dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite période de temps prédéterminée (T) est fixée pour correspondre à une période de temps jusqu'à ce que ledit niveau moyen de cognement (AVE2) revienne à une valeur stable après le début du processus de correction par diminution pour
ledit niveau moyen de cognement (AVE2).
4. Dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de correction de valeur moyenne (17) fixent une valeur minimale dudit niveau moyen de cognement (AVE2) à 0 immédiatement après le début du processus de correction par diminution.
5. Dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de correction de valeur moyenne (17) fixent de manière variable la quantité de correction par diminution pour ledit niveau moyen de cognement (AVE2) en fonction des conditions de
fonctionnement dudit moteur à combustion interne.
6. Dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de détermination d'état transitoire (16) forment ledit signal de détermination d'état transitoire (H) quand une vitesse de modification d'un paramètre de charge dudit moteur à
combustion interne dépasse une valeur prédéterminée.
7. Dispositif pour maîtriser le cognement d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de calcul de moyenne (13A) comprennent des seconds moyens de calcul de moyenne qui fixent un coefficient de réflexion desdits signaux du niveau de cognement (Ki) à une grande valeur du côté o ledit niveau moyen de cognement (AVE2) augmente, et lesdits moyens de correction de valeur moyenne (17) diminuent un second niveau moyen de cognement calculé par lesdits seconds
moyens de calcul de moyenne.
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| DE10005437A1 (de) | 2001-04-19 |
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