[0001] L'invention concerne les moteurs à combustion interne du type à injection et comportant
un pot d'échappement catalytique et, plus particulièrement dans de tels moteurs, un
système et un procédé pour asservir le rapport carburant/air par une double boucle
de contre-réaction fonctionnant en temps réel.
[0002] Il est connu d'utiliser des systèmes pour modifier la quantité de carburant qui est
injectée dans un moteur en fonction de la composition des gaz d'échappement et, plus
particulièrement, de la teneur en oxygène de ces gaz. A cet effet, la teneur en oxygène
est mesurée à l'aide d'une sonde non linéaire dite sonde "lambda" ou sonde EGO, EGO
étant l'acronyme anglo-saxon pour "Exhaust Gas Oxygen". Une telle sonde est disposée
en amont du pot d'échappement catalytique qui traite les gaz d'échappement et le signal
fourni par cette sonde sert à modifier la quantité de carburant qui est injectée en
amont des cylindres du moteur par l'intermédiaire d'une première boucle de contre-réaction.
[0003] Dans certaines applications, il est connu de disposer une deuxième sonde lambda en
aval du pot d'échappement catalytique et d'utiliser le signal fourni par cette sonde
pour mesurer, par exemple, les performances du pot d'échappement catalytique.
[0004] Dans d'autres applications, le signal de cette deuxième sonde est utilisé pour régler
lentement le rapport carburant/air de la première boucle en changeant son point de
fonctionnement ou en changeant sa fonction de transfert. Ce réglage lent compense
le vieillissement de la première sonde suivant une moyenne mais ne réalise pas la
régulation en temps réel du rapport carburant/air, appelée régulation de la richesse,
pour qu'il soit maintenu à la stoechiométrie ou à une valeur proche et assurer ainsi
un bon fonctionnement du pot catalytique, ce qui conduit à une moindre pollution.
Un but de la présente invention est donc de mettre en oeuvre un système et un procédé
de double boucle de commande pour moteur à combustion interne qui permettent une régulation
en temps réel du rapport carburant/air.
[0005] La régulation de la richesse est par exemple obtenue par un calculateur d'injection
grâce à la tension du signal fourni par la sonde non linéaire, en modifiant le temps
d'injection par l'intermédiaire d'un terme correcteur. Ce terme correcteur est une
fonction du signe de la différence entre la tension de sonde et une tension de seuil.
Par exemple, lorsque la tension de sonde est inférieure à la tension de seuil, cela
signifie que la teneur en oxygène est trop élevée et la correction consiste à accroître
la durée d'injection pour augmenter la quantité de carburant, c'est-à-dire la richesse.
Dans le cas inverse, la correction consiste à décroître la durée d'injection pour
diminuer la richesse.
[0006] Avec une telle régulation, les caractéristiques physiques de la sonde telles que
le temps de réponse lors des transitions pauvre-riche ou riche-pauvre et la dépendance
de la caractéristique tension en fonction de la richesse selon la composition des
gaz d'échappement peuvent conduire à une richesse moyenne de régulation différente
de la stoechiométrie.
[0007] Par ailleurs, pour obtenir une efficacité maximale du pot d'échappement catalytique
ou pour toute autre considération de mise au point du moteur, il peut être nécessaire
de choisir une richesse moyenne qui est sensiblement différente de la stoechiométrie.
[0008] Un autre but de la présente invention est donc de mettre en oeuvre un système et
un procédé de double boucle de commande pour moteur à combustion interne qui permettent
de modifier la richesse moyenne et l'asservir à une valeur prédéterminée.
[0009] L'invention concerne donc un système de double boucle de commande de richesse pour
moteur à combustion interne du type à injection commandée par un ordinateur électrique
et équipé d'un pot catalytique qui comprend :
- une première boucle de commande comprenant une première sonde non linéaire pour fournir
un premier signal électrique Vamont représentatif de la proportion de l'un des composants des gaz d'échappement du moteur
à l'entrée du pot catalytique et un premier circuit correcteur pour traiter ledit
premier signal électrique de manière à fournir à l'ordinateur un premier signal de
correction KCL de la quantité de carburant injectée,
- une deuxième boucle de commande comprenant une deuxième sonde non linéaire pour fournir
un deuxième signal électrique Vaval représentatif de la proportion de l'un des composants des gaz d'échappement sortant
dudit pot catalytique,
caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, dans la deuxième boucle de commande,
un deuxième circuit correcteur pour traiter ledit deuxième signal V
aval de manière à fournir à l'ordinateur un deuxième signal de correction KRICH de la
quantité de carburant injectée. Le deuxième signal de correction KRICH est ajouté
au premier signal de correction KCL soit au moment des transitions pauvre-riche et/ou
riche-pauvre du premier signal de correction KCL, soit de manière continue. L'invention
concerne également un procédé pour contrôler la quantité de carburant injectée dans
un moteur à combustion interne du type à injection contrôlée par un ordinateur électronique
et équipé d'un pot catalytique, ledit ordinateur électronique recevant un premier
signal de correction KCL d'une première boucle de contre-réaction comprenant une première
sonde non linéaire, le procédé étant caractérisé par les étapes suivantes :
(a) mesure, à la sortie du pot catalytique, à l'aide d'une deuxième sonde non linéaire,
de la proportion de l'un des composants des gaz de sortie dudit pot catalytique de
manière à obtenir un signal électrique Vaval dont l'amplitude est représentative de cette proportion,
(b) élaboration, à partir dudit signal électrique Vaval, d'un deuxième signal de correction KRICH, et
(c) modification du premier signal de correction KCL par ledit deuxième signal de
correction KRICH.
[0010] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la
lecture de la description suivante d'exemples particuliers de réalisation, ladite
description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels :
- la figure 1 est un schéma fonctionnel d'une double boucle de richesse selon l'art
antérieur,
- les figures 2-A et 2-B sont des diagrammes montrant une stratégie de correction de
la richesse selon l'art antérieur avec une seule boucle de contre-réaction,
- les figures 3-A à 3-J sont des diagrammes montrant différentes manières ou stratégies
de correction de la richesse selon l'invention,
- les figures 4-A, 4-B et 4-C sont des diagrammes montrant une autre manière de corriger
la richesse selon l'invention, et
- la figure 5 est un schéma fonctionnel de plusieurs variantes selon l'invention.
[0011] Sur la figure 1, un moteur à combustion interne 10 est commandé, de manière connue,
par un ordinateur électronique 12. Les gaz d'échappement de ce moteur sont filtrés
par un pot d'échappement 14 de type catalytique, duquel ils s'échappent vers l'air
libre. Une première sonde 16 est disposée à l'entrée du pot d'échappement et mesure
la teneur de l'un des composants principaux des gaz d'échappement, ce composant étant
habituellement l'oxygène. Cette sonde est du type non linéaire et est souvent appelée,
comme indiqué ci-dessus, sonde "lambda" ou sonde EGO.
[0012] Cette sonde fournit sur sa borne de sortie un signal électrique V
amont (Figure 2-A) qui est appliqué à un circuit comparateur 18 dans lequel V
amont est comparé à une tension de seuil VS
amont pour déterminer le signe de V
amont par rapport à ce seuil.
[0013] La valeur du seuil VS
amont dépend des caractéristiques de la sonde et correspond à la tension de basculement
de la sonde lorsque les conditions de stoechiométrie sont remplies.
[0014] La borne de sortie du circuit comparateur 18, qui fournit un signal binaire
1 ou
0, est connectée à la borne d'entrée d'un premier circuit correcteur 20 de régulation
de richesse qui est du type proportionnel de gain P et intégral de gain I. Le circuit
correcteur 20 fournit un signal KCL qui a la forme représentée par le diagramme de
la figure 2-B. C'est ce signal KCL qui est fourni à l'ordinateur 12 pour commander
la quantité de carburant à injecter. Ainsi, dès que V
amont est inférieur à VS
amont, cela signifie que le mélange est pauvre en carburant et qu'il faut augmenter la
quantité de carburant. C'est ce qui est réalisé par le saut +P (Figure 2-B) suivi
d'une pente positive de pente I jusqu'au moment où V
amont dépasse VS
amont, ce qui signifie que le mélange devient riche en carburant et qu'il faut en diminuer
la quantité. Ceci est réalisé par un saut -P suivi d'une pente négative de valeur
I.
[0015] La valeur de correction KCL, fournie par le circuit correcteur 20, est modifiée par
un deuxième circuit correcteur 22, qui introduit un terme correcteur KRICH, avant
d'être appliquée à l'ordinateur 12. Ce terme correcteur KRICH est déterminé par un
circuit 24 à partir d'un signal de sortie V
aval d'une deuxième sonde lambda 26 qui est disposée à la sortie du pot d'échappement
catalytique 14. Ce circuit 24 est essentiellement constitué d'un comparateur 28 auquel
sont appliqués le signal V
aval et un signal dit de consigne VC
aval et d'un troisième circuit correcteur 30 auquel est appliqué le signal (V
aval - VC
aval) fourni par le circuit comparateur 28. Le troisième circuit correcteur 30 est par
exemple du type proportionnel et intégral et fournit le signal KRICH qui est appliqué
au deuxième circuit correcteur 22.
[0016] Le deuxième circuit correcteur 22 peut introduire la correction KRICH de différentes
manières ou stratégies qui seront expliquées en relation avec les diagrammes temporels
des figures 3-A à 3-J. Les diagrammes des figures 3-A à 3-J sont des tracés du signal
KCL tel que modifié par le deuxième circuit correcteur 22 selon différentes manières,
le signal KCL modifié étant appelé KCL
m.
[0017] Selon une première manière (Figures 3-A et 3-B), le signal KRICH est appliqué lors
des transitions pauvre-riche qui sont détectées par la première sonde, ce qui correspond
au flanc descendant du signal KCL. Dans le cas où KRICH > 0 (enrichissement), le tracé
de KCL
m est celui de la figure 3-A tandis que dans le cas où KRICH < 0 (appauvrissement),
le tracé de KCL
m est celui de la figure 3-C.
[0018] Selon une deuxième manière (figures 3-C et 3-D), le signal KRICH est appliqué lors
des transitions riche-pauvre qui sont détectées par la première sonde, ce qui correspond
au flanc montant du signal KCL. Dans le cas où KRICH > 0 (enrichissement), le tracé
de KCL
m est celui de la figure 3-C tandis que dans le cas où KRICH < 0 (appauvrissement),
le tracé de KCL
m est celui de la figure 3-D.
[0019] Selon une troisième manière (Figures 3-E et 3-F), le signal KRICH est appliqué à
chaque transition mais avec une valeur moitié de KRICH, soit KRICH/2. Dans le cas
où KRICH > 0 (enrichissement), le tracé de KCL
m est celui de la figure 3-E tandis que dans le cas où KRICH < 0 (appauvrissement),
le tracé de KCL
m est celui de la figure 3-F.
[0020] Selon une quatrième manière (Figure 3-G, 3-H), KRICH est appliqué lors des transitions
pauvre-riche (flanc descendant) lorsqu'il est positif (enrichissement) selon le tracé
de la figure 3-G et lors des transitions riche-pauvre (flanc montant) lorsqu'il est
négatif (appauvrissement) selon le tracé de la figure 3-H.
[0021] Selon une cinquième manière (Figures 3-I et 3-J), KRICH est appliqué lors des transitions
riche-pauvre (flanc montant) lorsqu'il est positif (enrichissement) selon le tracé
de la figure 3-I et lors des transitions pauvre-riche (flanc descendant) lorsqu'il
est négatif (appauvrissement) selon le tracé de la figure 3-J.
[0022] Selon une sixième manière (Figures 4-A à 4-C), le signal KRICH est additionné à KCL
en modifiant la pente de l'intégrale pour obtenir KCL
m tel que :
à la fin de la période de régulation, ce qui implique que la pente doit être modifiée
de la valeur KRICH/T, où T est une donnée fixe qui est de l'ordre de la période de
régulation. En conséquence, la pente α des figures 4-B et 4-C est donnée par :
tandis que la pente Θ est donnée par :
[0023] On obtient alors le tracé de la figure 4-B pour KRICH > 0 (enrichissement) et celui
de la figure 4-C pour KRICH < 0 (appauvrissement).
[0024] La figure 4-A représente, en correspondance avec la figure 4-B, la variation de la
tension V
amont par rapport à VS
amont et définit les transitions pauvre-riche et riche-pauvre.
[0025] Dans la description de la figure 1, pour des raisons de clarté de l'exposé, les circuits
18, 20, 22, 28 et 30 ont été séparés les uns des autres pour bien montrer les caractéristiques
de l'invention. En réalité, ces circuits font partie intégrante de l'ordinateur 12,
ce dernier englobant tous les circuits à l'intérieur du rectangle en trait discontinu
12'.
[0026] Le système selon l'invention est présenté en relation avec la figure 5.
[0027] Selon l'invention objet du rectangle 60 de la figure 5, le signal KRICH est filtré
dans un filtre du premier ordre 54 pour obtenir un signal KRICH
moy dont la valeur est enregistrée dans une mémoire 56. Lors de la lecture de la mémoire
56, le signal lu est appliqué à un circuit additionneur 58 qui reçoit par ailleurs
le signal KRICH. Le signal est appliqué au circuit correcteur 22 soit par l'intermédiaire
du circuit additionneur 40, soit directement en l'absence du circuit additionneur
40.
[0028] Au lieu d'une seule valeur de KRICH
moy, la mémoire 56 peut contenir plusieurs valeurs correspondant chacune à un point de
fonctionnement du moteur qui est défini par un régime moteur et une pression collecteur.
La mémoire 56 est adressée par l'ordinateur 12 tout comme les mémoires 42 et 44.
[0029] A la sortie du circuit additionneur 58, la valeur du signal KRICH
f est donnée par :
KRICH
prop et KRICH
int indiquant respectivement les termes "proportionnel" et "intégral" du signal KRICH.
Or, le terme proportionnel a une valeur moyenne nulle de sorte que KRICH
moy est une valeur filtrée de KRICH
int.
[0030] Le système objet de la présente invention peut présenter des variantes.
[0031] Ainsi dans la variante selon le rectangle en pointillé 50 de la figure 5, le signal
de sortie KRICH du circuit correcteur 24 est appliqué au circuit correcteur 22 par
l'intermédiaire d'un circuit additionneur 40. Ce circuit additionneur 40 comprend
une première borne d'entrée à laquelle est appliqué le signal KRICH et une deuxième
borne d'entrée à laquelle est appliqué un signal ou information KRICH
C fourni par une table cartographique ou mémoire 42 en fonction du point de fonctionnement
du moteur. Cette table 42 est adressée par les caractéristiques du point de fonctionnement
du moteur, telles que le régime moteur et la pression collecteur, qui sont fournies
par l'ordinateur 12. C'est le signal résultant de l'addition KRICH + KRICH
C = KRICH
Σ qui est appliqué au circuit correcteur 22 et utilisé selon les manières décrites
ci-dessus.
[0032] A cette première variante relative à la modification de la valeur de KRICH, on peut
ajouter soit en combinaison, soit séparément une variante selon le rectangle en pointillé
52 et relative à la variation de la tension de consigne VC
aval selon une cartographie pour un certain nombre de points de fonctionnement. Ces valeurs
de VC
aval pour les différents points de fonctionnement sont enregistrées dans une table 44
qui est adressée par l'ordinateur 12.
[0033] Dans une autre variante, le signal V
aval est filtré par un filtre passe-bas 46 avant d'être appliqué au circuit correcteur
24. Un tel filtrage permet d'éliminer les fréquences correspondant aux battements
de la régulation de richesse qui n'ont pas été complètement amortis par le pot catalytique.
1. Système de double boucle de commande de richesse pour moteur à combustion interne
(10) du type à injection commandée par un ordinateur électronique (12) et équipé d'un
pot catalytique qui comprend :
- une première boucle de commande comprenant une première sonde non linéaire (16)
pour fournir un premier signal électrique (Vamont) représentatif de la proportion de l'un des composants des gaz d'échappement du moteur
(10) à l'entrée du pot catalytique (14) et un premier circuit correcteur (18, 20)
pour traiter ledit premier signal électrique de manière à fournir à l'ordinateur (12)
un premier signal de correction (KCL) de la quantité de carburant injectée,
- une deuxième boucle de commande comprenant une deuxième sonde non linéaire (26)
pour fournir un deuxième signal électrique (Vaval) représentatif de la proportion de l'un des composants des gaz d'échappement sortant
dudit pot catalytique (14), et un deuxième circuit correcteur (24) pour traiter ledit
deuxième signal (Vaval) de manière à fournir à l'ordinateur (12) un deuxième signal de correction (KRICH)
de la quantité de carburant injectée,
caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, dans la deuxième boucle de commande,
un circuit de filtrage (54) du signal de sortie du deuxième circuit correcteur (24)
et un circuit additionneur (58) auquel sont appliqués le signal de sortie du deuxième
circuit correcteur (24) et le signal de sortie du circuit de filtrage (54).
2. Système selon la revendication 1, caractérisé :
- en ce que le circuit de filtrage (54) du signal de sortie du deuxième circuit correcteur
(24) fournit un signal de moyenne (KRICHmoy),
- en ce qu'au moins une valeur dudit signal de moyenne (KRICHmoy) est enregistrée dans une mémoire (56), de manière à être lue sous le contrôle de
l'ordinateur (12) pour être appliquée au circuit additionneur (58).
3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première boucle de
commande comprend, en outre, un troisième circuit correcteur (22) auquel sont appliqués
ledit premier signal de correction (KCL) et ledit deuxième signal de correction (KRICH)
et qui fournit à l'ordinateur (12) un troisième signal de correction (KCLm) de la quantité de carburant injectée.
4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit troisième circuit correcteur
(22) est un circuit additionneur.
5. Système selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le deuxième
circuit correcteur (24) comprend :
- un circuit comparateur (28) pour comparer l'amplitude dudit deuxième signal électrique
(Vaval) à une valeur de consigne (VCaval) de manière à fournir un signal représentatif de leur différence (Vaval - VCaval), et
- un circuit de traitement (30) du signal de différence (Vaval - VCaval) pour fournir ledit deuxième signal correcteur de manière à asservir le deuxième
signal électrique (Vaval) à la valeur de consigne (VCaval).
6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de traitement (30)
applique au signal différence une fonction de transfert du type proportionnel-intégral.
7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 6, caractérisé en
ce qu'il comprend, en outre, un quatrième circuit correcteur (50) pour modifier ledit
deuxième signal correcteur (KRICH) d'une valeur (KRICHC) correspondant à une valeur du deuxième signal correcteur pour au moins un point
de fonctionnement du moteur (10).
8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le quatrième circuit correcteur
(50) comprend une première mémoire (42) dans laquelle est enregistrée au moins une
valeur (KRICHC) correspondant à une valeur du deuxième signal de correction (KRICH) pour un point
de fonctionnement du moteur (10) et un circuit additionneur (40) pour additionner
la valeur lue dans ladite mémoire (42) au deuxième signal de correction (KRICH), la
lecture dans ladite mémoire (42) étant sous le contrôle de l'ordinateur (12) de manière
que la valeur lue corresponde au point de fonctionnement dudit moteur (10).
9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes 5 à 8, caractérisé en
ce qu'il comprend, en outre, une deuxième mémoire (44) pour enregistrer une pluralité
de valeurs de la tension de consigne (VCaval), chaque valeur correspondant à un point de fonctionnement du moteur (10), la lecture
de ladite mémoire étant sous le contrôle de l'ordinateur (12) de manière que la valeur
lue corresponde au point de fonctionnement dudit moteur (10).
10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que la troisième mémoire (52)
est prévue pour enregistrer une pluralité de valeurs du signal de moyenne (KRICHmoy), chaque valeur correspondant à un point de fonctionnement du moteur et étant sélectionnée
à la lecture par l'ordinateur (12) en fonction des caractéristiques du point de fonctionnement
du moteur.
11. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 10, caractérisé
en ce qu'il comprend, en outre, un filtre passe-bas auquel est appliqué le signal
de sortie (Vaval) de la deuxième sonde (26) et qui fournit un signal filtré à l'entrée du deuxième
circuit correcteur (24).
12. Procédé pour contrôler la quantité de carburant injectée dans un moteur à combustion
interne (10) du type à injection contrôlée par un ordinateur électronique (12) et
équipé d'un pot catalytique (14), ledit ordinateur électronique (12) recevant
- un premier signal de correction (KCL) de la quantité de carburant injectée d'une
première boucle de contre-réaction (16, 18, 20) comprenant une première sonde (16)
non-linéaire (16), pour fournir un premier signal électrique (Vamont) représentatif de la proportion de l'un des composants des gaz d'échappement du moteur
(10) à l'entrée du pot catalytique (14) et,
- recevant un deuxième signal de correction (KRICH) de la quantité de carburant injectée
d'une deuxième boucle de contre-réaction (26, 24) comprenant une deuxième sonde non-linéaire
(26) pour fournir un deuxième signal électrique (Vaval) représentatif de la proportion de l'un des composants des gaz d'échappement sortant
dudit pot catalytique (14),
le procédé étant caractérisé par les étapes suivantes :
(a) filtrage (54) du deuxième signal de correction (KRICH),
(b) mise en mémoire (56) d'au moins une valeur du signal filtré,
(c) sélection d'une valeur mise en mémoire par l'ordinateur (12),
(d) addition de la valeur sélectionnée dans la mémoire (56) au deuxième signal de
correction (KRICH) pour obtenir un deuxième signal de correction modifié,
(e) modification du premier signal de correction (KCL) par le deuxième signal de correction
modifié selon les étapes (a), (b), (c) et (d).
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape (e) consiste à :
- appliquer le deuxième signal de correction modifié lors des transitions pauvre-riche
du premier signal de correction (KCL).
14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape (e) consiste à :
- appliquer le deuxième signal de correction modifié lors des transitions riche-pauvre
du premier signal de correction (KCL).
15. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape (e) consiste à :
- appliquer la valeur moitié du deuxième signal de correction modifié à chaque transition
pauvre-riche et riche-pauvre du premier signal de correction (KCL).
16. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape (e) consiste à :
- appliquer le deuxième signal de correction modifié lors des transitions pauvre-riche
du premier signal de correction (KCL) lorsque ledit deuxième signal de correction
modifié est positif et lors des transitions riche-pauvre du premier signal de correction
(KCL) lorsque ledit deuxième signal de correction modifié est négatif.
17. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape (e) consiste à :
- appliquer le deuxième signal de correction modifié lors des transitions riche-pauvre
du premier signal de correction (KCL) lorsque ledit deuxième signal de correction
est positif et lors des transitions pauvre-riche du premier signal de correction (KCL)
lorsque ledit deuxième signal de correction modifié est négatif.
18. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étape (e) consiste à :
- appliquer le deuxième signal de correction modifié sous la forme d'une variation
continue du premier signal de correction (KCL) pendant une durée déterminée (T).
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que ladite variation continue
du premier signal de correction (KCL) consiste à modifier la pente de l'intégrale
d'une valeur modifié de KRICH inversement proportionnelle à la durée T pendant ladite
durée déterminée (T).
1. System mit einem doppelten Gemisch-Regelungskreis für eine Brennkraftmaschine (10),
bei der die Einspritzung durch einen elektronischen Rechner gesteuert wird und die
mit einem Katalysator ausgerüstet ist, wobei das System aufweist:
- einen ersten Regelungskreis mit einer ersten nicht linearen Sonde (16), um ein erstes
elektrisches Signal (Vamont) zu liefern, das das Verhältnis eines der Komponenten der Auspuffgase des Motors
(10) am Eingang des Katalysators (14) darstellt, und eine erste Korrekturschaltung
(18, 20), um dieses erste elektrische Signal so zu behandeln, dass an den Rechner
ein erstes Korrektursignal (KCL) für die Menge des eingespritzten Kraftstoffes geliefert
wird;
- einen zweiten Regelungskreis mit einer zweiten nicht linearen Sonde (26), um ein
zweites elektrisches Signal (Vaval) zu liefern, das das Verhältnis einer der Komponenten der Auspuffgase aus dem Katalysator
(14) repräsentiert, und mit einer zweiten Korrekturschaltung (24), um dieses zweite
Signal (Vaval) so zu behandeln, dass an den Rechner (12) ein zweites Korrektursignal (KRICH) für
die Menge des eingespritzten Bremsstoffes geliefert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass es darüber hinaus in dem zweiten Regelungskreis eine
Filterschaltung (54) für das Ausgangssignal der zweiten Korrekturschaltung (24) und
eine Additionsschaltung (58) aufweist, der das Ausgangssignal der zweiten Korrekturschaltung
(24) und das Ausgangssignal der Filterschaltung (54) zugeführt werden.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Filterschaltung (54) für das Ausgangssignal der zweiten Korrekturschaltung
(24) ein gemitteltes Signal (KRICHmoy) liefert,
- dass zumindest ein Wert dieses gemittelten Signals (KRICHmoy) in einem Speicher (56) abgelegt wird, sodass es vom Rechner (12) gesteuert gelesen
werden kann, um es der Additionsschaltung (58) zuzuführen.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Regelungskreis
zusätzlich eine dritte Korrekturschaltung (22) aufweist, der das erste Korrektursignal
(KCL) und das zweite Korrektursignal (KRICH) zugeführt werden und die an den Rechner
(12) ein drittes Korrektursignal (KCLm) für die Menge des eingespritzten Kraftstoffes liefert.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Korrekturschaltung
(22) eine Additionsschaltung ist.
5. System nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite
Korrekturschaltung (24) folgende Merkmale aufweist:
- eine Vergleichsschaltung (28), um die Amplitude des zweiten elektrischen Signales
(Vaval) mit einem Referenzwert (Vaval) zu vergleichen, um ein Signal entsprechend deren Differenz (Vaval - VCaval) zu liefern, und
- eine Bearbeitungsschaltung (30) für das Differenzsignal (Vaval - VCaval), um das zweite Korrektursignal so abzugeben, dass das zweite elektrische Signal
(Vaval) auf den Referenzwert (VCaval) geregelt wird.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsschaltung (30)
auf das Differenzsignal eine Übertragungsfunktion vom Typ Proportional-Integral anwendet.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
es zusätzlich eine vierte Korrekturschaltung (50) aufweist, um das zweite Korrektursignal
(KRICH) für zumindest einen Arbeitspunkt des Motors (10) mit einem Wert (KRICHC) zu modifizieren, der einem Wert des zweiten Korrektursignales entspricht.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Korrekturschaltung
(50) einen ersten Speicher (42) aufweist, in dem zumindest ein Wert (KRICHC) entsprechend einem Wert des zweiten Korrektursignales (KRICH) für einen Arbeitspunkt
des Motors abgelegt ist, und eine Additionsschaltung (40) aufweist, um den in diesem
Speicher (42) ausgelesenen Wert zu dem zweiten Korrektursignal (KRICH) zu addieren,
wobei das Auslesen in diesem Speicher (42) von dem Rechner (12) so gesteuert wird,
dass der ausgelesene Wert dem Arbeitspunkt des Motors entspricht.
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
es zusätzlich einen zweiten Speicher (44) aufweist, um mehrere Werte der Referenzspannung
(VCaval) zu speichern, wobei jeder Wert einem Arbeitspunkt des Motors (10) entspricht und
das Auslesen dieses Speichers von dem Rechner (12) so gesteuert wird, dass der ausgelesene
Wert dem Arbeitspunkt des Motors (10) entspricht.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Speicher (52) vorgesehen
ist, um mehrere Werte des gemittelten Signals (KRICHmoy) zu speichern, wobei jeder Wert einem Arbeitspunkt des Motors entspricht und für
das Auslesen durch den Rechner (12) als Funktion der Charakteristiken des Arbeitspunktes
des Motors ausgewählt ist.
11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
es zusätzlich einen Tiefpassfilter aufweist, dem das Ausgangssignal (Vaval) der zweiten Sonde (26) zugeführt wird und der ein gefiltertes Signal an den Eingang
der zweiten Korrekturschaltung (24) liefert.
12. Verfahren zum Regeln der Menge eines eingespritzten Kraftstoffes in eine Brennkraftmaschine
(10) mit Einspritzung, die durch einen elektronischen Rechner (12) gesteuert wird
und die einen Katalysator aufweist wobei der elektronische Rechner
- ein erstes Korrektursignal (KCL) für die Menge des eingespritzten Kraftstoffes von
einer ersten Rückkopplungsschleife (16, 18, 20) empfängt, die eine erste nicht lineare
Sonde (16) enthält, um ein erstes elektrisches Signal (Vamont) zu liefern, das das Verhältnis einer der Komponenten der Auspuffgase des Motors
(10) am Eingang des Katalysators (14) repräsentiert, und
- ein zweites Korrektursignal (KRICH) für die Menge des eingespritzten Kraftstoffes
von einer zweiten Rückkopplungsschleife (26, 24) empfängt, die eine zweite nicht lineare
Sonde (26) enthält, um ein zweites elektrisches Signal (Vaval) zu liefern, das das Verhältnis eines der Komponenten der Auspuffgase am Ausgang
des Katalysators (14) repräsentiert, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte
gekennzeichnet ist:
(a) Filtern (54) des zweiten Korrektursignales (KRICH),
(b) Eingeben zumindest eines Wertes des gefilterten Signales in einen Speicher (56),
(c) Auswählen eines in dem Speicher abgelegten Wertes durch den Rechner (12),
(d) Addition des aus dem Speicher (56) ausgewählten Wertes zu dem zweiten Korrektursignal
(KRICH), um ein zweites modifiziertes Korrektursignal zu erhalten,
(e) Modifizieren des ersten Korrektursignales (KCL) durch das zweite modifizierte
Korrektursignal entsprechend den Schritten (a), (b), (c) und (d).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (e) daraus besteht,
- das zweite modifizierte Korrektursignal während der Mager-Fett-Übergänge des ersten
Korrektursignales (KCL) anzuwenden.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (e) daraus besteht,
- das zweite modifizierte Korrektursignal während der Fett-Mager-Übergänge des ersten
Korrektursignals (KCL) anzuwenden.
15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (e) darin besteht,
- den halben Wert des zweiten modifizierten Korrektursignales bei jedem Mager-Fett-Übergang
und jedem Fett-Mager-Übergang des ersten Korrektursignales (KCL) anzuwenden.
16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (e) darin besteht,
- das zweite modifizierte Korrektursignal während der Mager-Fett-Übergänge des ersten
Korrektursignales (KCL) anzuwenden, wenn das zweite modifizierte Korrektursignal positiv
ist, und während der Fett-Mager-Übergänge des ersten Korrektursignales anzuwenden,
wenn das zweite modifizierte Korrektursignal negativ ist.
17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (e) darin besteht,
- das zweite modifizierte Korrektursignal während der Fett-Mager-Übergänge des ersten
Korrektursignales (KCL) anzuwenden, wenn das zweite Korrektursignal positiv ist, und
während der Mager-Fett-Übergänge des ersten Korrektursignales (KCL) anzuwenden, wenn
das zweite modifzierte Korrektursignal negativ ist.
18. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (e) darin besteht,
- das zweite modifizierte Korrektursignal während einer vorbestimmten Dauer (T) unter
der Form einer kontinuierlichen Variierung des ersten Korrektursignales (KCL) anzuwenden.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die kontinuierliche Variierung
des ersten Korrektursignales (KCL) dari Speichern (56) n besteht, die Steigung des
Integrales eines modifizierten Wertes des inversen Wertes von KRICH proportional zu
der Dauer T während der bestimmten Dauer T zu modifizieren.
1. Double loop system for controlling the richness in an internal combustion engine (10)
of the type with injection controlled by an electronic computer (12), and equipped
with a catalytic converter, which comprises: - a first control loop comprising a first
non-linear probe (16) for supplying a first electrical signal (V
upstream) representing the proportion of one of the components of the exhaust gases of the
engine (10) at the inlet of the catalytic converter (14), and a first correcting circuit
(18, 20) for processing said first electrical signal such as to supply to the computer
(12) a first correcting signal (KCL) for the quantity of fuel injected,
- a second control loop comprising a second non-linear probe (26) for supplying a
second electrical signal (Vdownstream) representing the proportion of one of the components of the exhaust gases leaving
said catalytic converter (14), and a second correcting circuit (24) for processing
said second signal (Vdownstream) such as to supply to the computer (12) a second correcting signal (KRICH) of the
quantity of fuel injected,
characterised in that it comprises, moreover, in the second control loop, a filtering
circuit (54) for the output signal from the second correcting circuit (24), and an
adding circuit (58) to which the output signal of the second correcting circuit (24)
and the output signal of the filtering circuit (54) are applied.
2. System according to claim 1, characterised:
- in that the filtering circuit (54) for the output signal of the second correcting
circuit (24) provides an average signal (KRICHmoy),
- in that at least one value of said average signal (KRICHmoy) is recorded in a memory (56) such as to be read under the control of the computer
(12) in order to be applied to the adding circuit (58).
3. System according to claim 1 or 2, characterised in that the first control loop comprises,
moreover, a third correcting circuit (22) to which are applied said first correcting
signal (KCL) and said second correcting signal (KRICH), and which provides to the
computer (12) a third correcting signal (KCLm) for the quantity of fuel injected.
4. System according to claim 3, characterised in that said third correcting circuit (22)
is an adding circuit.
5. System according to one of claims 1, 2, 3 or 4, characterised in that the second correcting
circuit (24) comprises:
- a comparator circuit (28) for comparing the amplitude of said second electrical
signal (Vdownstream) with a reference value (VCdownstream) such as to provide a signal representing their difference (Vdownstream - VCdownstream), and
- a processing circuit (30) for the difference signal (Vdownstream - VCdownstream) to provide said second correcting signal such as to regulate the second electrical
signal (Vdownstream) to the reference value (VCdownstream).
6. System according to claim 5, characterised in that the processing circuit (30) applies
to the difference signal a transfer function, of the proportional-integral type.
7. System according to any one of the preceding claims 1 to 6, characterised in that
it moreover comprises a fourth correcting circuit (50) for modifying said second correcting
signal (KRICH) by a value (KRICHC) corresponding to a value of the second correcting signal for at least one operating
point of the engine (10).
8. System according to claim 7, characterised in that the fourth correcting circuit (50)
comprises a first memory (42) in which there is recorded at least one value (KRICHC) corresponding to a value of the second correcting signal (KRICH) for an operating
point of the engine (10), and an adding circuit (40) for adding the value read in
said memory (42) to the second correcting signal (KRICH), the reading in said memory
(42) being under the control of the computer (12) such that the value read corresponds
to the operating point of said engine (10).
9. System according to any one of the preceding claims 5 to 8, characterised in that
it comprises, moreover, a second memory (44) for recording a plurality of values of
the reference voltage (VCdownstream), each value corresponding to an operating point of the engine (10), the reading
of said memory being under the control of the computer (12) such that the value read
corresponds to the operating point of said engine (10).
10. System according to claim 9, characterised in that the third memory (52) is provided
for recording a plurality of values of the average signal (KRICHmoy), each value corresponding to an operating point of the engine, and being selected
from reading by the computer (12) according to the characteristics of the operating
point of the engine.
11. System according to any one of the preceding claims 1 to 10, characterised in that
it comprises, moreover, a low pass filter to which the output signal (Vdownstream) from the second probe (26) is applied, and which provides a filtered signal at the
input of the second correcting circuit (24).
12. Method for controlling the quantity of fuel injected into an internal combustion engine
(10) of the type with injection controlled by an electronic computer (12) and equipped
with a catalytic converter (14), said electronic computer (12) receiving
- a first correcting signal (KCL) for the quantity of fuel injected of a first feedback
loop (16, 18, 20), comprising a first non-linear (16) probe (16), for providing a
first electrical signal (Vupstream) representing the proportion of one of the components of the exhaust gases of the
engine (10) at the input of the catalytic converter (14), and
- receiving a second correcting signal (KRICH) for the quantity of fuel injected from
a second feedback loop (26, 24), comprising a second non-linear probe (26) for providing
a second electrical signal (Vdownstream) representing the proportion of one of the components of the exhaust gases leaving
the catalytic converter (14),
the method being characterised by the following steps:
(a) filtering (54) of the correcting second signal (KRICH),
(b) storing in the memory (56) of at least one value of the filtered signal,
(c) selection of a value, stored in the memory, by the computer (12),
(d) addition of the value selected from the memory (56) to the second correcting signal
(KRICH) to obtain a second, modified, correcting signal;
(e) modification of the first correcting signal (KCL) by the second, modified, correcting
signal according to steps (a), (b), (c), and (d).
13. Method according to claim 12, characterised in that step (e) consists of:
- applying the second, modified, correcting signal during the lean-rich transitions
of the first correcting signal (KCL).
14. Method according to claim 12, characterised in that step (e) consists of:
- applying the second, modified, correcting signal during the rich-lean transitions
of the first correcting signal (KCL).
15. Method according to claim 12, characterised in that step (e) consists of:
- applying half the value of the second, modified, correcting signal at each lean-rich
and rich-poor transition of the first correcting signal (KCL).
16. Method according to claim 12, characterised in that step (e) consists of:
- applying the second, modified, correcting signal during the lean-rich transitions
of the first correcting signal (KCL) when said second, modified, correcting signal
is positive, and during rich-lean transitions of the first correcting signal (KCL)
when said second, modified, correcting signal is negative.
17. Method according to claim 12, characterised in that step (e) consists of:
- applying the second, modified, correcting signal during the rich-lean transitions
of the first correcting signal (KCL) when said second correcting signal is positive,
and during lean-rich transitions of the first correcting signal (KCL) when said second,
modified, correcting signal is negative.
18. Method according to claim 12, characterised in that step (e) consists of:
- applying the second, modified, correcting signal in the form of a continuous variation
of the first correcting signal (KCL) for a determined duration (T).
19. Method according to claim 18, characterised in that said continuous variation of the
first correcting signal (KCL) consists of modifying the peak of the integral by a
modified value of KRICH inversely proportional to the duration T during said determined
duration (T).