WO1995034755A1 - Speed limiting device for motor vehicles with internal combustion engine and engine ignition system - Google Patents

Speed limiting device for motor vehicles with internal combustion engine and engine ignition system Download PDF

Info

Publication number
WO1995034755A1
WO1995034755A1 PCT/FR1995/000801 FR9500801W WO9534755A1 WO 1995034755 A1 WO1995034755 A1 WO 1995034755A1 FR 9500801 W FR9500801 W FR 9500801W WO 9534755 A1 WO9534755 A1 WO 9534755A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
engine
ignition
speed
vehicle
curve
Prior art date
Application number
PCT/FR1995/000801
Other languages
French (fr)
Inventor
Armel Le Gourrierec
Original Assignee
Armel Le Gourrierec
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Armel Le Gourrierec filed Critical Armel Le Gourrierec
Priority to AU27969/95A priority Critical patent/AU2796995A/en
Publication of WO1995034755A1 publication Critical patent/WO1995034755A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K31/00Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
    • B60K31/02Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism including an electric control system or a servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated electrically
    • B60K31/04Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism including an electric control system or a servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated electrically and means for comparing one electrical quantity, e.g. voltage, pulse, waveform, flux, or the like, with another quantity of a like kind, which comparison means is involved in the development of an electrical signal which is fed into the controlling means
    • B60K31/042Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism including an electric control system or a servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated electrically and means for comparing one electrical quantity, e.g. voltage, pulse, waveform, flux, or the like, with another quantity of a like kind, which comparison means is involved in the development of an electrical signal which is fed into the controlling means where at least one electrical quantity is set by the vehicle operator
    • B60K31/045Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism including an electric control system or a servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated electrically and means for comparing one electrical quantity, e.g. voltage, pulse, waveform, flux, or the like, with another quantity of a like kind, which comparison means is involved in the development of an electrical signal which is fed into the controlling means where at least one electrical quantity is set by the vehicle operator in a memory, e.g. a capacitor
    • B60K31/047Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism including an electric control system or a servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated electrically and means for comparing one electrical quantity, e.g. voltage, pulse, waveform, flux, or the like, with another quantity of a like kind, which comparison means is involved in the development of an electrical signal which is fed into the controlling means where at least one electrical quantity is set by the vehicle operator in a memory, e.g. a capacitor the memory being digital
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P11/00Safety means for electric spark ignition, not otherwise provided for
    • F02P11/02Preventing damage to engines or engine-driven gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P11/00Safety means for electric spark ignition, not otherwise provided for
    • F02P11/04Preventing unauthorised use of engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/1455Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means by using a second control of the closed loop type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1518Digital data processing using two or more central computing units, e.g. interpolation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • F02P9/005Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by weakening or suppression of sparks to limit the engine speed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Definitions

  • Speed limiter device for motor vehicle with internal combustion engine and engine ignition system.
  • the invention relates to a speed limiter device for a vehicle with an internal combustion engine and an engine ignition system intended in particular to limit the power of the vehicle engine as a function of vehicle speed thresholds linked to the engine speed.
  • GB-A-1 513 796 discloses an engine speed limiting device which acts on the ignition angle of the engine by modifying the ignition curve beyond a maximum speed threshold. permitted, with a more or less rapid reduction in the ignition advance angle so as to reduce the engine rotation torque and therefore prevent the engine rotation speed from continuing beyond this threshold.
  • This device intended to modify the ignition curve in a high partial range thereof, requires an electronic adjustment device integrated into the engine ignition system and controlled by rotation and acceleration sensors of the rotation of the engine. engine. This device is complex and specific to the ignition system in which it is integrated.
  • An object of the invention is to provide a speed limiter device for a motor vehicle with internal combustion engine, which is not integrated into the ignition system of the engine and which can be mounted on any vehicle with an internal combustion engine and operating with an ignition system.
  • Another object of the invention is to provide a speed limiter device which acts on the ignition angle of the engine without modifying the shape of the ignition curve of the engine.
  • Another object of the invention is to provide a speed limiter device compatible with filtration devices by catalytic converter of the exhaust gases and which contributes to the improvement of the combustion of the exhaust gases, when it is put into operation. service, thereby reducing the pollution caused by these gases.
  • Another object of the invention is to provide a speed limiter device which can operate at intermediate engine speed thresholds, variably adjusted according to the vehicle and its speed ratios to correspond for example to speed ranges. authorized vehicle.
  • a speed limiter device for a motor vehicle with an internal combustion engine of the type comprising an engine ignition system operating in relation to a reference engine ignition signal given by a rotation pulse. supplied by a conventional ignition device, for example with platinum screws or with a rotation sensor mounted on the engine, characterized in that it includes an electronic device for processing said transmitted signal, connected in series between said engine ignition system and said reference ignition device, this device being capable of phase shifting said reference signal emitted and then processed by the ignition system.
  • the ignition curve generated by the engine ignition system is displaced as a whole relative to the original ignition curve of the engine and that it only undergoes block sliding or phase shift as a function of the phase shift angle produced by said electronic processing device. It therefore retains its original shape and its phase shift is assimilated to the fictitious displacement of the engine reference rotation angle sensor.
  • the ignition angle of the engine is modified over the entire range of the ignition curve of the engine unlike the device of the aforementioned document which only operates a transient action, and partial on the ignition curve.
  • the modification of the reference angle of rotation made by the device modifies the characteristic of engine operation, and the phase shift in the direction of an ignition delay relative to the original ignition appreciably modifies the power of the engine while improving the combustion of the mixture burned by the engine by the effect of post combustion created (reduction in pollution of the gases emitted).
  • phase shift of the ignition curve of the engine is achievable without prejudice to the engine over a determined angular amplitude, depending on the engine, from 0 to about -50 ° angle relative to the maximum ignition angle of the curve original ignition.
  • the engine power can be regulated to automatically adapt it to the power involved in the traction of the vehicle and the 'enslave to legal speed constraints' authorized or desired in a determined gearbox ratio, or to a given power or pollution constraint (by the post-combustion effect) depending on the location or circumstances to decrease, for example, the extent of pollution of the exhaust gases emitted and the performance of the vehicle in residential areas or when the vehicle is loaned to a third party for high-power engines.
  • the vehicle speed control is thus triggered at determined engine speed thresholds as a function of the vehicle speed ratio, where the processing device enters into service to phase the curve of the ignition angle of the engine relative to the original ignition curve.
  • the said triggering thresholds for the ignition processing device in a vehicle speed control setpoint can be adjusted as a function of several parameters, namely essentially the engine rotation speed, itself a function of the speed of the vehicle in a determined speed ratio, the acceleration of engine revving, the existing angular offset of the ignition moment proper, the time or duration in a given speed, a position of the accelerator pedal and a pressure / vacuum signal in the engine intake manifolds.
  • the device will be automatically put out of service or in an additional power control (adapting the triggering threshold or the phase shift amplitude of the ignition curve) by a control position operated by the driver of the vehicle, by example by fully accelerating or possibly indirectly by a pressure / vacuum signal in the engine intake manifolds, during a safety maneuver where increased engine power must be available, for example to double, etc ...
  • the device for processing the ignition reference signal can advantageously be combined with a device for sequentially switching off the ignition, for example one cylinder out of two or several of the engine.
  • Sequential cut-off of the ignition alone is normally a source of vibration due to an imbalance in engine operation and a source of unburnt gas, which is difficult to reconcile with current catalytic exhaust systems on engines.
  • the vibrations are in fact considerably attenuated by the joint action on the reduction in engine power induced by the phase shift to the ignition delay caused by the device for processing the ignition reference signal.
  • the post-combustion action of the exhaust gases created by the ignition delay also helps to overcome the drawback of unburnt gases.
  • the sequential ignition cut-off will naturally only be exercised within a reduced period of time, within the maximum limit permitted for the control of exhaust gases by the conventional lambda oxygen sensor device used with the catalytic converter. It will thus be exercised alternately.
  • the displacement of the engine ignition curve as well as the sequential ignition shutdown as mentioned above can still be combined with a cut in the fuel supply to the engine.
  • the engine power can thus be regulated from its original value to 0 by the commissioning of the device of the invention, triggered at speed thresholds modulated according to the aforementioned parameters.
  • the sequential cut can be maintained indefinitely.
  • FIG. 1 is a schematic view of a conventional heat engine with its essential components
  • FIG. 2 is a schematic view of this same heat engine equipped with an ignition processing device according to the invention
  • FIG. 3 is a view of engine ignition curves displaced (phase shifted) by the device of the invention
  • FIG. 4 illustrates the corresponding variation in power of the engine and represents engine power curves corresponding to the displacement of the engine ignition curves
  • FIG. 5 shows the displacement of the ignition curve at engine speed thresholds as a function of the vehicle speed ratios
  • FIG. 6 illustrates the displacement of the ignition curve of the engine at engine speed thresholds as a function of the speed ratios used as well as the sequential and power cut tion of the engine
  • FIG. 1 is a schematic view of a conventional heat engine with its essential components
  • FIG. 2 is a schematic view of this same heat engine equipped with an ignition processing device according to the invention
  • FIG. 3 is a view of engine ignition curves displaced (phase shifted) by the device of the invention
  • FIG. 4 illustrates the
  • FIG. 7 represents an example of triggering of the device of the invention on an engine speed threshold as a function of the acceleration of ramp-up and of time
  • FIG. 8 is a global block diagram of the electrical circuit of the device of the invention.
  • FIG. 9 is a signal diagram explaining the operation of the device of the invention
  • FIG. 10 is an exemplary embodiment of the circuit of a device according to the invention, exerting the phase shift of the ignition
  • FIG. 11 is a block diagram of the sequential ignition cut-off device
  • FIG. 12 is a signal diagram explaining the operation of the sequential cut-off device of the invention
  • FIG. 13 is an example of a circuit diagram of a device according to the invention. he invention sequentially switching off the ignition, operating in combination with the displacement of the ignition curve and cutting off the fuel supply to the engine.
  • FIG. 1 represents a conventional internal combustion engine equipped with a spark ignition system for the mixture in its cylinders.
  • the engine is equipped with a catalytic converter 1 for filtering gases into its harmful elements (carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides: CO, HC, Nox) and an oxygen sensor 3 called lambda mounted on the manifold exhaust, a fuel injection device 5 and an electronic computer module 7 controlling the ignition and fuel injection.
  • the engine is shown with its main components.
  • the cylinder head 15 also includes a fuel injector 21 supplied by a suitable conduit 23 and a pressure pump 25, as well as a spark plug 27 for igniting the air-fuel mixture introduced into the cylinder for combustion.
  • the spark plug is connected to a high voltage distributor 29, itself connected to the ignition coils 31 of production of the high-voltage electric generating the spark to the candles.
  • the computer module 7 is connected to an electrical sensor 33 producing a reference angle of rotation signal, as well as to an electrical sensor for detecting the rotation speed 35, on the crankshaft.
  • This same motor equipped with the device of the invention comprises, as shown in FIG. 2, an electronic unit 49 mounted connected in series between the aforementioned computer module 7 and the reference angle of rotation sensor 33 of the motor, respectively, by the electrical connections 51, 53.
  • This box is also connected in parallel to the ignition coil by the electrical connections 55, 57 in order to short-circuit the high voltage ignition signal for the implementation of the aforementioned sequential ignition shutdown. It is also connected to the fuel injector 21 for the interruption of the fuel supply, via the control of the computer module 7 (connections 59 and 61). Finally, the box is connected to the vehicle dashboard controls 63, essentially to a switch for switching the device on or off and to buttons for adjusting and adjusting the system trip speed thresholds. These elements are protected by a door or window that can be broken for security access, lockable in position by a key or by dialing a security code.
  • the initial electrical connections from the engine in Figure 1 to the computer module are shown in dotted lines.
  • FIG. 3 The ordinates represent the ignition moment, according to the angle of rotation of the engine relative to the top dead center of the piston: PH, corresponding to 0 degrees.
  • the abscissa represents the engine rotation speed in rpm.
  • Figure 3 in its upper part, illustrates the original ignition curve (a) of the engine, which develops increasing from 0 degree to +40 degrees, on the first 4x1000 revolutions / minute of the engine and becomes linear and horizontal at +40 degrees and beyond 4000 revolutions / minute (all the data indicated are only for example).
  • the other curves are examples of ignition curves produced by the device of the invention. They are similar to the upper curve, phase-shifted by -10 °, -20 °, -30 °, -40 °, -50 ° respectively, relative to TDC.
  • the lower curve (b) defines the operating range of the engine.
  • the vertical line at 5000 rpm corresponds to a speed threshold, chosen arbitrarily, where the system can be triggered and the ignition curve can be varied in the authorized range to modify the engine's operation and in particular reduce its power, as shown in figure 4.
  • This figure represents respectively the original ignition curve (a) and a curve (c) phase-shifted by -10 °, and simultaneously the corresponding power curves (a ') and (C ) of the motor.
  • the power is represented on a second line on the ordinate (in k). It can be seen that the delay phase relative to the TDC of the ignition curve produces a significant decrease in the power of the engine which passes at 5000 rpm from 81 kW to 48.6 K (real test). We already understand that this large variation in power (around 40%) for a -10 ° phase shift of the ignition curve, at this threshold, produce a consequent deceleration of the vehicle speed. This power can naturally be further reduced in the permitted range, by phase shifting the ignition curve to a greater extent. As the shape of the ignition curve remains unchanged, the triggering of the system gives the driver the impression that the vehicle is running on another engine, less vigorous than in its original characteristic.
  • FIG. 5 shows a possibility of variation of the speed threshold, to which the ignition curve is displaced, as a function of the speed ratios used.
  • This threshold decreases as a function of the increasing speed ratios, respectively VI to V5, this for example to soften the operation of the engine and protect it.
  • the speed ratios are expressed by VI -V5 at the top right of the original ignition curve (a).
  • VI is the first speed and V5 the last.
  • the vertical segments from 3000 to 5000 revolutions / minute represent the thresholds for passing from the original curve to the lower phase-shifted curve (b).
  • the engine in VI, the engine remains on its original ignition curve up to 4999 rpm.
  • the engine passes on the lower displaced curve (b) resulting in a fall in power making it necessary to switch to V2, giving a drop in speed, for example of 1200 revolutions / minute. This allows V2 to immediately return to the original ignition curve up to 4,499 rpm.
  • V2 passes in turn on the lower displaced curve, resulting in a fall in power making it necessary to switch to V3, giving a drop in speed allowing V3 to immediately return to the original ignition curve up to 3999 revolutions / minute, etc ...
  • FIG. 6 illustrates the possibility of modifying the ignition curve, its phase shift, as a function of the speed ratio used.
  • a sudden reduction in power can also be obtained, the effect of displacement of the aforementioned ignition being advantageously combined with a sequential cut of the ignition at 5,500 rpm as represented by the lower right vertical segment (of a cylinder on two or more of the engine).
  • the sequential ignition cut-off can only be used periodically and at short time intervals (a few seconds) so as to remain within the operating limit of the exhaust gas filtration device (Lambda probe and catalytic converter). The decrease in power is then all the more marked. At this point, power can be completely wiped out by simply cutting off the fuel supply.
  • FIG. 8 represents the functional diagram of the device of the invention, the circuit of which is connected in parallel to the electrical supply 65 and to the ignition coils of the engine 31, and connected in series between the angle of rotation sensor of reference 33 and the control module ignition and injection of the engine 7.
  • the horizontal broken line separates the elements specific to the circuit of the device of the invention, contained in the lower part, from the original elements of the engine.
  • the circuit comprises, with reference to the drawing and successively from top to bottom and from left to right, a switching module 67 supplied by the electric source 65 for supplying the vehicle, an input, shaping and sampling module for the signals 69, a frequency normalization module 71, a frequency comparison module 73, a sequential ignition cut-off module 75 specified later, a phase shift definition module 77, a reference speed module 79, a module time / inertia 80, a shift register 81 and an output module 83 followed by a recreation module 85 of the rotation angle sensor signal.
  • the sequential ignition cut-off module is connected to the ignition coils as mentioned above ( Figure 2).
  • This circuit works as follows.
  • the signal from the rotation sensor 33 arrives at the switching module 67 constituting the switching interface of the system, then is shaped and sampled at 69 from where it exits with a frequency FI towards the shift register 81 (angular shift) at the bottom of the diagram and in parallel towards the normalization module 71 to exit with a normalized frequency F2; this signal F2 is sent to the module for defining the phase shift value 77 and in parallel to the frequency comparison module 73, with a control link by a signal ⁇ F2 depending on the reference speed 79 and inertia or acceleration measurements / time (module 80).
  • the phase shift variation originating from the comparison module 73 is transmitted to the phase shift definition module 77 from which the frequency signal F3 transmitted to the shift register 81 exits.
  • the signals FI and F3 determine at 81 a given shift step, which goes out to 83.
  • the output signal from 83 is recreated at 85 simulating the signal from the rotation sensor and retransmitted by 67 to the ignition module 7.
  • the circuit represented in FIG. 10 comprises two stages with phase-locked loop PLL1 and PLL2, a time acceleration stage 87 and a reference comparison stage 89. Referring to PLL1, the circuit comprises: an input of engine speed 91, a phase comparator 93, a voltage controlled oscillator 95, and a 12-bit programmable divider 97.
  • the circuit includes in 99 the acceleration measurement and in 101 the inertia measurement, in 103 the setpoint modulation and in 105 the setpoint selection, a phase comparator 107 , in 109 the trigger and in 111 the trigger direction.
  • the circuit comprises a divider 113 at 4 bits then a divider 115 at 8 bits, an up / down counter 117 from 1 to 255, a phase comparator 119, a divider by 255, 121, an oscillator controlled by voltage 123, and there is at the output the shift register 81, and the shaping 83, 85 for transmission of the output signal again to the ignition module 7 of FIG. 8.
  • the phase-locked loop stage PLL1 adapts the signal received from the sensor 33 and from the shaping module 69 from which it emerges at its input 91 to arrive at the comparison of the 12-bit programmable divider 97 by the comparison of phase 93.
  • PLLl allows standardization of the sensor signal. Then, it is exited by the voltage controlled oscillator 95 towards the stage for comparing the references 89 which makes it possible to select the speed setpoint by the resistors at 105 and in parallel towards PLL2.
  • the control voltage of the voltage-controlled oscillator 95 goes to the acceleration stage 87, which gives another characteristic of different triggering thresholds in real time by combined effect.
  • phase comparator depends on the direction of trigger 111 ordered towards PLL2.
  • the PLL2 stage by the divider 113, 4 bits and the corresponding maximum phase shift display, then by the 8-bit divider 115, still allows the use in real time of one of the 255 phase shift possibilities given by the up / down counter 117, by the comparator of phase 119, the divider 121 and the voltage controlled oscillator 123.
  • the signal F3 thus obtained is transmitted to the shift register 81, reshaped and restored to the ignition module 7, out of phase or displaced, but retaining its original form not modified.
  • the frequency F2 in line 129 contains a variable time T and at 131 the reference frequency FR is represented with regular intervals Tr. The tripping direction and the phase shift relative to the time are specified in the corresponding lower graph.
  • the comparison of two signals present at 129 and 131 produces two signals, a signal 135 which triggers a count and a signal 133 which triggers the direction of variation of the count.
  • the signal 133 takes two down counting values, respectively 0 or 1.
  • the signals 135, 133 correspond to a speed higher than the reference speed, while the corresponding signals 139 and 137 affect a speed lower than the reference speed.
  • the circuit has three terminals 141, 143 and 145.
  • Terminal 141 is connected to the ignition switch, or the like.
  • Terminal 143 is connected to a positive power line.
  • Terminal 145 is connected to ground.
  • the circuit includes: transistors Tl and T2, resistors RI to R22, diodes Dl to D9, capacitors C1 to C13, a fuse FI, a thyristor TH1.
  • transistors Tl and T2 resistors RI to R22, diodes Dl to D9, capacitors C1 to C13, a fuse FI, a thyristor TH1.
  • These elements constitute combinations conventional which may differ in their number and application and in details of implementation within the reach of ordinary skill in the art and will not be described in more detail.
  • the system is protected from supply overvoltages, transient overvoltages, self-induction phenomena, coil return and abrupt interruption of current draw, in a conventional manner by diodes, ZENER diodes, resistors and other capacitors.
  • the circuit operates by comparison of a fixed time obtained at the output of a monostable (timer) and the time which separates two successive ignitions. For example, for a four-stroke engine running at 4800 rpm, each cylinder has an energy-producing time every two turns and it requires 40 sparks per second, which means that the ignition system must deliver 160 sparks per second for the four cylinders. If the fixed time is greater than the time between two successive ignitions, the engine speed is greater than the regulation speed. If the fixed time is less than the time between two successive ignitions, the engine speed is lower than the regulation speed.
  • timer monostable
  • the primary winding of the ignition coil connected to input 141 produces the primary ignition signal applied to the shaping circuit (Figure 11) by a SHMITT trigger.
  • the signal is then converted to square signals ( Figure 12).
  • This square signal controls the input of a flip-flop J mounted as a bistable which divides the primary frequency by 2.
  • each alternation has a duration equal to that which separates 2 successive ignitions.
  • the flip-flop D When the signal of the flip-flop which was previously at level 0 passes to level 1, there is recording of the logic level of the timer output in the flip-flop D.
  • the flip-flop D functions as an elementary memory cell, the memorization of the logic level on the input D is triggered by the passage from level 0 to level 1 on the input C. The stored value is present on the Q output and inverted on the Q bar output. If the memorized value is 1, the timer is on, the speed is too fast and the power circuit connected to the output Q of flip-flop D cuts the ignition.
  • the divider by 2 at the input is connected to the flip-flop D on its input S and restores one ignition out of two when the speed of regulation has been exceeded.
  • the shutdown of one cylinder in four is obtained by the reduction of the fixed time of the timer, caused by the rise in the supply voltage during the recovery of ignition energy at the first cut.
  • the speed continues to increase, the slight momentary decrease in the fixed time no longer has any influence and the shutdown of one cylinder in two is permanent.

Abstract

The speed limiting device comprises an engine ignition system (7) operating in relation with an engine reference ignition signal given by a rotation pulse provided by a conventional ignition device such as points or a rotation sensor (33) mounted on the engine. The speed limiting device is characterized in that it comprises an electronic device (49) for processing said emitted signal and connected in series between the ignition system (7) and the reference ignition device, said device being capable of phase shifting the signal emitted and processed by the ignition system.

Description

Dispositif limiteur de vitesse pour véhicule automobile à moteur à combustion interne et à système d'allumage du moteur. Speed limiter device for motor vehicle with internal combustion engine and engine ignition system.
L'invention concerne un dispositif limiteur de vitesse pour véhicule à moteur à combustion interne et à système d'allumage du moteur destiné notamment à limiter la puissance du moteur du véhicule en fonction de seuils de vitesse du véhicule liés au régime du moteur.The invention relates to a speed limiter device for a vehicle with an internal combustion engine and an engine ignition system intended in particular to limit the power of the vehicle engine as a function of vehicle speed thresholds linked to the engine speed.
On connaît par le brevet GB-A-1 513 796 (BOSCH) un dispositif limiteur de régime du moteur qui agit sur l'angle d'allumage du moteur en modifiant la courbe d'allumage au- delà d'un seuil de régime maximal autorisé, avec diminution plus ou moins rapide de l'angle d'avance à l'allumage de façon à réduire le couple moteur de rotation et donc empêcher la poursuite du régime de rotation du moteur au- delà de ce seuil. Ce dispositif, prévu pour modifier la courbe d'allumage dans un domaine partiel élevé de celle-ci nécessite un dispositif d'ajustement électronique intégré au système d'allumage du moteur et asservi à des capteurs de rotation et d'accélération de la rotation du moteur. Ce dispositif est complexe et spécifique du système d'allumage auquel il est intégré.GB-A-1 513 796 (BOSCH) discloses an engine speed limiting device which acts on the ignition angle of the engine by modifying the ignition curve beyond a maximum speed threshold. permitted, with a more or less rapid reduction in the ignition advance angle so as to reduce the engine rotation torque and therefore prevent the engine rotation speed from continuing beyond this threshold. This device, intended to modify the ignition curve in a high partial range thereof, requires an electronic adjustment device integrated into the engine ignition system and controlled by rotation and acceleration sensors of the rotation of the engine. engine. This device is complex and specific to the ignition system in which it is integrated.
Un objet de l'invention est de proposer un dispositif limiteur de vitesse pour véhicule automobile à moteur à combustion interne, qui ne soit pas intégré au système d'allumage du moteur et qui puisse être monté sur tout véhicule à moteur à combustion interne et fonctionnant avec un système d'allumage.An object of the invention is to provide a speed limiter device for a motor vehicle with internal combustion engine, which is not integrated into the ignition system of the engine and which can be mounted on any vehicle with an internal combustion engine and operating with an ignition system.
Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif limiteur de vitesse qui agit sur l'angle d'allumage du moteur sans modifier la forme de la courbe d'allumage du moteur.Another object of the invention is to provide a speed limiter device which acts on the ignition angle of the engine without modifying the shape of the ignition curve of the engine.
Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif limiteur de vitesse compatible avec les dispositifs de filtration par pot catalytique des gaz d'échappement et qui concourt à l'amélioration de la combustion des gaz d'échappement, lors de sa mise en service, et diminue ainsi la pollution engendrée par ces gaz.Another object of the invention is to provide a speed limiter device compatible with filtration devices by catalytic converter of the exhaust gases and which contributes to the improvement of the combustion of the exhaust gases, when it is put into operation. service, thereby reducing the pollution caused by these gases.
Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif limiteur de vitesse qui puisse fonctionner à des seuils de régime intermédiaire du moteur, réglés de façon variable en fonction du véhicule et de ses rapports de vitesse pour correspondre par exemple à des plages de vitesse autorisées du véhicule.Another object of the invention is to provide a speed limiter device which can operate at intermediate engine speed thresholds, variably adjusted according to the vehicle and its speed ratios to correspond for example to speed ranges. authorized vehicle.
Il est proposé selon l'invention un dispositif l__rrιiteur de vitesse pour véhicule automobile à moteur à combustion interne, du type comportant un système d'allumage du moteur fonctionnant en relation avec un signal d'allumage de référence du moteur donné par une impulsion de rotation fournie par un dispositif classique d'allumage par exemple à vis platinées ou à capteur de rotation monté sur le moteur, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif électronique de traitement dudit signal émis, relié en série entre ledit système d'allumage du moteur et ledit dispositif d'allumage de référence, ce dispositif étant apte à déphaser ledit signal de référence émis puis traité par le système d'allumage.It is proposed according to the invention a speed limiter device for a motor vehicle with an internal combustion engine, of the type comprising an engine ignition system operating in relation to a reference engine ignition signal given by a rotation pulse. supplied by a conventional ignition device, for example with platinum screws or with a rotation sensor mounted on the engine, characterized in that it includes an electronic device for processing said transmitted signal, connected in series between said engine ignition system and said reference ignition device, this device being capable of phase shifting said reference signal emitted and then processed by the ignition system.
Il résulte de cette disposition que lors de la mise en service du dispositif limiteur selon l'invention la courbe d'allumage engendrée par le système d'allumage du moteur est déplacée en bloc relativement à la courbe d'allumage d'origine du moteur et qu'elle ne subit qu'un glissement en bloc ou déphasage fonction de l'angle de déphasage produit par ledit dispositif électronique de traitement. Elle conserve par conséquent sa forme d'origine et son déphasage est assimilé au déplacement fictif du capteur d'angle de rotation de référence du moteur. L'angle d'allumage du moteur est modifié sur toute la plage de la courbe d'allumage du moteur contrairement au dispositif du document précité qui n'opère qu'une action transitoire, et partielle sur la courbe d'allumage.It follows from this arrangement that when the limiter device according to the invention is put into service, the ignition curve generated by the engine ignition system is displaced as a whole relative to the original ignition curve of the engine and that it only undergoes block sliding or phase shift as a function of the phase shift angle produced by said electronic processing device. It therefore retains its original shape and its phase shift is assimilated to the fictitious displacement of the engine reference rotation angle sensor. The ignition angle of the engine is modified over the entire range of the ignition curve of the engine unlike the device of the aforementioned document which only operates a transient action, and partial on the ignition curve.
La modification de l'angle de rotation de référence opérée par le dispositif modifie en effet la caractéristique de fonctionnement du moteur, et le déphasage dans le sens d'un retard de l'allumage relativement à l'allumage d'origine modifie notablement la puissance du moteur tout en améliorant la combustion du mélange brûlé par le moteur par l'effet de post combustion créé (diminution de la pollution des gaz émis) .The modification of the reference angle of rotation made by the device in fact modifies the characteristic of engine operation, and the phase shift in the direction of an ignition delay relative to the original ignition appreciably modifies the power of the engine while improving the combustion of the mixture burned by the engine by the effect of post combustion created (reduction in pollution of the gases emitted).
Un tel déphasage de la courbe d'allumage du moteur est réalisable sans préjudice pour le moteur sur une amplitude angulaire déterminée, fonction du moteur, de 0 à environ -50° d'angle relativement à l'angle maximal d'allumage de la courbe d'allumage d'origine. Grâce à cette modification de la caractéristique de puissance du moteur par action sur le déphasage de la courbe d'allumage du moteur, on peut réguler la puissance du moteur pour l'adapter automatiquement à la puissance mise en jeu dans la traction du véhicule et l'asservir à des contraintes de vitesse' légales autorisées ou souhaitées dans un rapport de boîte de vitesse déterminé, ou à une contrainte de puissance donnée ou de pollution (par l'effet de post combustion) en fonction du lieu ou des circonstances pour diminuer, par exemple, l'amplitude de la pollution des gaz d'échappement émis et les performances du véhicule dans des lieux résidentiels ou lors du prêt du véhicule à un tiers pour les moteurs de forte puissance. L'asservissement en vitesse du véhicule est ainsi déclenché à des seuils de régime déterminés du moteur fonction du rapport de vitesse du véhicule, où le dispositif de traitement entre en service pour déphaser la courbe de l'angle d'allumage du moteur relativement à la courbe d'allumage d'origine. Les dits seuils de déclenchement du dispositif de traitement de l'allumage dans une consigne d'asservissement de vitesse du véhicule peuvent être ajustés en fonction de plusieurs paramètres, à savoir essentiellement le régime de rotation du moteur, lui-même fonction de la vitesse du véhicule dans un rapport de vitesse déterminé, l'accélération de montée en régime du moteur, le décalage angulaire existant du moment d'allumage proprement dit, le temps ou durée dans un régime donné, une position de la pédale d'accélérateur et un signal de pression/dépression dans les tubulures d'admission du moteur. En outre, l'appareil sera mis automatiquement hors service ou dans une commande de puissance supplémentaire (adaptant le seuil de déclenchement ou l'amplitude de déphasage de la courbe d'allumage) par une position de commande opérée par le conducteur du véhicule, par exemple par une position d'accélérateur à fond ou éventuellement de façon indirecte par un signal de pression/dépression dans les tubulures d'admission du moteur, lors d'une manoeuvre de sécurité où une puissance accrue du moteur doit être disponible, par exemple pour doubler, etc ...Such a phase shift of the ignition curve of the engine is achievable without prejudice to the engine over a determined angular amplitude, depending on the engine, from 0 to about -50 ° angle relative to the maximum ignition angle of the curve original ignition. Thanks to this modification of the engine power characteristic by action on the phase shift of the engine ignition curve, the engine power can be regulated to automatically adapt it to the power involved in the traction of the vehicle and the 'enslave to legal speed constraints' authorized or desired in a determined gearbox ratio, or to a given power or pollution constraint (by the post-combustion effect) depending on the location or circumstances to decrease, for example, the extent of pollution of the exhaust gases emitted and the performance of the vehicle in residential areas or when the vehicle is loaned to a third party for high-power engines. The vehicle speed control is thus triggered at determined engine speed thresholds as a function of the vehicle speed ratio, where the processing device enters into service to phase the curve of the ignition angle of the engine relative to the original ignition curve. The said triggering thresholds for the ignition processing device in a vehicle speed control setpoint can be adjusted as a function of several parameters, namely essentially the engine rotation speed, itself a function of the speed of the vehicle in a determined speed ratio, the acceleration of engine revving, the existing angular offset of the ignition moment proper, the time or duration in a given speed, a position of the accelerator pedal and a pressure / vacuum signal in the engine intake manifolds. In addition, the device will be automatically put out of service or in an additional power control (adapting the triggering threshold or the phase shift amplitude of the ignition curve) by a control position operated by the driver of the vehicle, by example by fully accelerating or possibly indirectly by a pressure / vacuum signal in the engine intake manifolds, during a safety maneuver where increased engine power must be available, for example to double, etc ...
En vue de diminuer la puissance du moteur et notamment son couple moteur, le dispositif de traitement du signal de référence de l'allumage peut avantageusement être combiné à un dispositif de coupure séquentielle de l'allumage, par exemple d'un cylindre sur deux ou plusieurs du moteur. La coupure séquentielle de l'allumage seule est normalement source de vibrations par déséquilibre de fonctionnement du moteur et source de gaz imbrûlés, difficilement compatibles avec les dispositifs de pots d'échappement catalytiques actuels des moteur. Les vibrations sont en effet considérablement atténuées par l'action conjointe sur la diminution de puissance du moteur induite par le déphasage au retard de l'allumage provoqué par le dispositif de traitement du signal de référence de l'allumage. L'action de post combustion des gaz d'échappement créée par le retard de l'allumage contribue également à pallier l'inconvénient des gaz imbrûlés. La coupure séquentielle de l'allumage ne sera naturellement exercée que dans une période de temps réduite, dans la limite maximale permise pour le contrôle des gaz d'échappement par le dispositif de sonde à oxygène lambda classique utilisé avec le pot catalytique. Elle sera ainsi exercée alternativement.With a view to reducing the power of the engine and in particular its engine torque, the device for processing the ignition reference signal can advantageously be combined with a device for sequentially switching off the ignition, for example one cylinder out of two or several of the engine. Sequential cut-off of the ignition alone is normally a source of vibration due to an imbalance in engine operation and a source of unburnt gas, which is difficult to reconcile with current catalytic exhaust systems on engines. The vibrations are in fact considerably attenuated by the joint action on the reduction in engine power induced by the phase shift to the ignition delay caused by the device for processing the ignition reference signal. The post-combustion action of the exhaust gases created by the ignition delay also helps to overcome the drawback of unburnt gases. The sequential ignition cut-off will naturally only be exercised within a reduced period of time, within the maximum limit permitted for the control of exhaust gases by the conventional lambda oxygen sensor device used with the catalytic converter. It will thus be exercised alternately.
Le déplacement de la courbe d'allumage du moteur ainsi que la coupure séquentielle de l'allumage tels que précités peuvent encore être combinés à une coupure de l'alimentation en carburant du moteur. Ces opérations intervenant de façon successive pour réduire progressivement la puissance du moteur et éventuellement toute surchauffe ou consommation excessive de celui-ci, la puissance du moteur peut ainsi être régulée de sa valeur d'origine à 0 par la mise en service du dispositif de l'invention, déclenché à des seuils de régime modulés selon les paramètres précités. Naturellement, lorsque la coupure d'alimentation est en service la coupure séquentielle peut être maintenue indéfiniment.The displacement of the engine ignition curve as well as the sequential ignition shutdown as mentioned above can still be combined with a cut in the fuel supply to the engine. These operations intervening successively to gradually reduce the power of the engine and possibly any overheating or excessive consumption thereof, the engine power can thus be regulated from its original value to 0 by the commissioning of the device of the invention, triggered at speed thresholds modulated according to the aforementioned parameters. Naturally, when the power cut is in service, the sequential cut can be maintained indefinitely.
Des exemples de réalisation de l'invention sont à présent décrits en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'un moteur thermique classique avec ses composants essentiels, la figure 2 est une vue schématique de ce même moteur thermique équipé d'un dispositif de traitement de l'allumage selon l'invention, la figure 3 est une vue de courbes d'allumage du moteur déplacées (déphasées) par le dispositif de l'invention, la figure 4 illustre la variation correspondante de puissance du moteur et représente des courbes de puissance du moteur correspondant au déplacement des courbes d'allumage du moteur, la figure 5 montre le déplacement de la courbe d'allumage à des seuils de régime de moteur fonction des rapports de vitesse du véhicule, la figure 6 illustre le déplacement de la courbe d'allumage du moteur à des seuils de régime du moteur fonction des rapports de vitesse utilisés ainsi que la coupure séquentielle et d'alimentation du moteur, la figure 7 représente un exemple de déclenchement du dispositif de l'invention sur un seuil de régime du moteur fonction de l'accélération de montée en régime et du temps, la figure 8 est un schéma-bloc global du circuit électrique du dispositif de l'invention. la figure 9 est un diagramme de signaux explicatif du fonctionnement du dispositif de l'invention, la figure 10 est un exemple de réalisation du circuit d'un dispositif selon l'invention, exerçant le déphasage de 1'allumage, la figure 11 est un schéma bloc du dispositif de coupure séquentielle de l'allumage, la figure 12 est un diagramme de signaux explicatif du fonctionnement du dispositif de coupure séquentielle de l'invention, et la figure 13 est un exemple de schéma de circuit d'un dispositif selon l'invention effectuant la coupure séquentielle de l'allumage, fonctionnant en combinaison avec le déplacement de la courbe d'allumage et la coupure de l'alimentation en carburant du moteur.Examples of embodiments of the invention are now described with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a schematic view of a conventional heat engine with its essential components, FIG. 2 is a schematic view of this same heat engine equipped with an ignition processing device according to the invention, FIG. 3 is a view of engine ignition curves displaced (phase shifted) by the device of the invention, FIG. 4 illustrates the corresponding variation in power of the engine and represents engine power curves corresponding to the displacement of the engine ignition curves, FIG. 5 shows the displacement of the ignition curve at engine speed thresholds as a function of the vehicle speed ratios, FIG. 6 illustrates the displacement of the ignition curve of the engine at engine speed thresholds as a function of the speed ratios used as well as the sequential and power cut tion of the engine, FIG. 7 represents an example of triggering of the device of the invention on an engine speed threshold as a function of the acceleration of ramp-up and of time, FIG. 8 is a global block diagram of the electrical circuit of the device of the invention. FIG. 9 is a signal diagram explaining the operation of the device of the invention, FIG. 10 is an exemplary embodiment of the circuit of a device according to the invention, exerting the phase shift of the ignition, FIG. 11 is a block diagram of the sequential ignition cut-off device, FIG. 12 is a signal diagram explaining the operation of the sequential cut-off device of the invention, and FIG. 13 is an example of a circuit diagram of a device according to the invention. he invention sequentially switching off the ignition, operating in combination with the displacement of the ignition curve and cutting off the fuel supply to the engine.
L'invention s'applique aux moteurs thermiques à système d'allumage des véhicules automobiles dont on veut limiter la vitesse ou la puissance dans certaines conditions. La figure 1 représente un moteur à combustion interne classique équipé d'un système d'allumage du mélange par bougies dans ses cylindres. Le moteur est équipé d'un pot catalytique 1 de filtration des gaz en ses éléments nocifs (oxyde de carbone, hydrocarbures et oxydes d'azote : CO, HC, Nox) et d'une sonde à oxygène 3 dite lambda montée sur le collecteur d'échappement, d'un dispositif d'injection 5 du carburant et d'un module calculateur électronique 7 commandant l'allumage et l'injection du carburant. Le moteur est représenté avec ses organes principaux. On y reconnaît le piston 9 dans son cylindre 11, relié au vilebrequin inférieur 13 et la culasse supérieure 15 reliée d'une part au conduit d'alimentation en air 17 et au conduit 19 de pot d'échappement du gaz brûlé d'autre part. La culasse 15 comporte également un injecteur de carburant 21 alimenté par un conduit 23 et une pompe de pression 25 adéquats, ainsi qu'une bougie 27 d'allumage du mélange air-carburant introduit dans le cylindre en vue de sa combustion. La bougie est reliée à un distributeur haute tension 29, lui-même relié aux bobines d'allumage 31 de production de la haute-tension électrique génératrice de l'étincelle aux bougies. Le module calculateur 7 est relié à un capteur électrique 33 produisant un signal d'angle de rotation de référence, ainsi qu'à un capteur électrique de détection du régime de rotation 35, sur le vilebrequin. Il est également relié à la bobine d'allumage 31, à la sonde lambda 3, à l' injecteur de carburant 21, à la pompe 25 d'alimentation en carburant et à d'autres éléments non nécessaires pour l'invention, tels qu'une sonde de température d'air 37, une sonde de débit d'air 39, un contacteur de papillon de starter 41, un détecteur de cliquetis 43, une sonde de température du moteur 45, un contact de temporisation du starter 47 ... Tous ces éléments sont typiques des moteurs à combustion modernes répondant aux normes actuelles de réduction de la pollution des gaz d'échappement émis. Ce même moteur équipé du dispositif de l'invention comporte, tel que représenté sur la figure 2, un boîtier électronique 49 monté relié en série entre le module calculateur 7 précité et le capteur d'angle de rotation de référence 33 du moteur, respectivement, par les liaisons électriques 51, 53. Ce boîtier est également relié en parallèle à la bobine d'allumage par les liaisons électriques 55, 57 en vue de court-circuiter le signal de haute tension de l'allumage pour la mise en oeuvre de la coupure séquentielle précitée de l'allumage. Il est également relié à l' injecteur de carburant 21 en vue de l'interruption de l'alimentation en carburant, via la commande du module calculateur 7 (liaisons 59 et 61). Enfin, le boîtier est relié aux commandes 63 de tableau de bord du véhicule, essentiellement à un commutateur de mise en service ou hors service du dispositif et à des boutons d'ajustement et réglage des seuils de régime de déclenchement du système. Ces éléments sont protégés par une porte ou fenêtre éventuellement fracturable pour l'accès de sécurité, verrouillable en position par une clef ou composition d'un code de sécurité. Les liaisons électriques initiales du moteur de la figure 1 au module calculateur sont représentées en pointillés.The invention applies to heat engines with an ignition system of motor vehicles whose speed or power is to be limited under certain conditions. FIG. 1 represents a conventional internal combustion engine equipped with a spark ignition system for the mixture in its cylinders. The engine is equipped with a catalytic converter 1 for filtering gases into its harmful elements (carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides: CO, HC, Nox) and an oxygen sensor 3 called lambda mounted on the manifold exhaust, a fuel injection device 5 and an electronic computer module 7 controlling the ignition and fuel injection. The engine is shown with its main components. We recognize the piston 9 in its cylinder 11, connected to the lower crankshaft 13 and the upper cylinder head 15 connected on the one hand to the air supply duct 17 and to the duct 19 for the exhaust of the burnt gas on the other hand . The cylinder head 15 also includes a fuel injector 21 supplied by a suitable conduit 23 and a pressure pump 25, as well as a spark plug 27 for igniting the air-fuel mixture introduced into the cylinder for combustion. The spark plug is connected to a high voltage distributor 29, itself connected to the ignition coils 31 of production of the high-voltage electric generating the spark to the candles. The computer module 7 is connected to an electrical sensor 33 producing a reference angle of rotation signal, as well as to an electrical sensor for detecting the rotation speed 35, on the crankshaft. It is also connected to the ignition coil 31, to the lambda probe 3, to the fuel injector 21, to the fuel supply pump 25 and to other elements not necessary for the invention, such as an air temperature sensor 37, an air flow sensor 39, a choke throttle switch 41, a knock sensor 43, an engine temperature sensor 45, a choke timing contact 47 .. All these elements are typical of modern combustion engines meeting current standards for reducing the pollution of exhaust gases emitted. This same motor equipped with the device of the invention comprises, as shown in FIG. 2, an electronic unit 49 mounted connected in series between the aforementioned computer module 7 and the reference angle of rotation sensor 33 of the motor, respectively, by the electrical connections 51, 53. This box is also connected in parallel to the ignition coil by the electrical connections 55, 57 in order to short-circuit the high voltage ignition signal for the implementation of the aforementioned sequential ignition shutdown. It is also connected to the fuel injector 21 for the interruption of the fuel supply, via the control of the computer module 7 (connections 59 and 61). Finally, the box is connected to the vehicle dashboard controls 63, essentially to a switch for switching the device on or off and to buttons for adjusting and adjusting the system trip speed thresholds. These elements are protected by a door or window that can be broken for security access, lockable in position by a key or by dialing a security code. The initial electrical connections from the engine in Figure 1 to the computer module are shown in dotted lines.
L'effet du dispositif de l'invention sur le fonctionnement du moteur est à présent décrit, en référence aux courbes d'allumage du moteur. On se réfère d'abord à la figure 3. Les ordonnées représentent le moment d'allumage, suivant l'angle de rotation du moteur relativement au point mort haut du piston : P H, correspondant à 0 degré. Les abscisses représentent le régime de rotation du moteur en tr/mn. La figure 3, dans sa partie supérieure, illustre la courbe originale d'allumage (a) du moteur, qui se développe de façon croissante de 0 degré à +40 degrés, sur les 4x1000 premiers tours /minutes du moteur et devient linéaire et horizontale à +40 degrés et au-delà des 4000 tours /minutes (toutes les données indiquées le sont uniquement à titre d'exemple). Les autres courbes, similaires à la courbe supérieure précitée sont des exemples de courbes d'allumage produites par le dispositif de l'invention. Elles sont similaires à la courbe supérieure, déphasées de -10°, -20°, -30°, -40°, -50° respectivement, relativement au PMH. La courbe inférieure (b) délimite le domaine de fonctionnement du moteur. La ligne verticale à 5000tr/mn correspond à un seuil de régime, choisi arbitrairement, où l'on peut déclencher le système et modifier la courbe d'allumage de façon variable, dans le domaine autorisé, pour modifier le fonctionnement du moteur et notamment réduire sa puissance, telle que représentée à la figure 4. Cette figure représente respectivement la courbe d'allumage originale (a) et une courbe (c) déphasée de -10°, et simultanément les courbes de puissance correspondantes (a') et (C) du moteur. La puissance est représentée sur une seconde ligne en ordonnées (en k ) . On voit que le déphase de retard relativement au PMH de la courbe d'allumage produit une diminution importante de la puissance du moteur qui passe à 5000tr/mn de 81kw à 48,6k (essai réel). On comprend déjà que cette grande variation de la puissance (d'environ 40%) pour un déphasage de -10° de la courbe d'allumage, à ce seuil, produise un ralentissement conséquent de la vitesse du véhicule. Cette puissance peut naturellement être encore diminuée dans le domaine permis, en déphasant de façon plus importante la courbe d'allumage. La forme de la courbe d'allumage demeurant inchangée, le déclenchement du système donne au conducteur l'impression que le véhicule fonctionne avec un autre moteur, moins vigoureux que dans sa caractéristique originale.The effect of the device of the invention on the operation of the engine is now described, with reference to the ignition curves of the engine. We first refer to Figure 3. The ordinates represent the ignition moment, according to the angle of rotation of the engine relative to the top dead center of the piston: PH, corresponding to 0 degrees. The abscissa represents the engine rotation speed in rpm. Figure 3, in its upper part, illustrates the original ignition curve (a) of the engine, which develops increasing from 0 degree to +40 degrees, on the first 4x1000 revolutions / minute of the engine and becomes linear and horizontal at +40 degrees and beyond 4000 revolutions / minute (all the data indicated are only for example). The other curves, similar to the above-mentioned upper curve, are examples of ignition curves produced by the device of the invention. They are similar to the upper curve, phase-shifted by -10 °, -20 °, -30 °, -40 °, -50 ° respectively, relative to TDC. The lower curve (b) defines the operating range of the engine. The vertical line at 5000 rpm corresponds to a speed threshold, chosen arbitrarily, where the system can be triggered and the ignition curve can be varied in the authorized range to modify the engine's operation and in particular reduce its power, as shown in figure 4. This figure represents respectively the original ignition curve (a) and a curve (c) phase-shifted by -10 °, and simultaneously the corresponding power curves (a ') and (C ) of the motor. The power is represented on a second line on the ordinate (in k). It can be seen that the delay phase relative to the TDC of the ignition curve produces a significant decrease in the power of the engine which passes at 5000 rpm from 81 kW to 48.6 K (real test). We already understand that this large variation in power (around 40%) for a -10 ° phase shift of the ignition curve, at this threshold, produce a consequent deceleration of the vehicle speed. This power can naturally be further reduced in the permitted range, by phase shifting the ignition curve to a greater extent. As the shape of the ignition curve remains unchanged, the triggering of the system gives the driver the impression that the vehicle is running on another engine, less vigorous than in its original characteristic.
Examinons à présent la commande de régulation de la puissance du moteur à travers les divers paramètres déterminant les seuils de déclenchement du système.Let us now examine the command to regulate the power of the motor through the various parameters determining the triggering thresholds of the system.
La figure 5 montre une possibilité de variation du seuil de régime, auquel on déplace la courbe d'allumage, en fonction des rapports de vitesse utilisés. Ce seuil décroît en fonction des rapports de vitesse croissants, respectivement VI à V5, ceci par exemple pour adoucir le fonctionnement du moteur et le protéger. Les rapports de vitesse sont exprimés par VI -V5 en haut et à droite de la courbe d'allumage d'origine (a). VI est la première vitesse et V5 la dernière. On obtient un seuil par vitesse Vj.. Par exemple, à VI on a un seuil à 5000 tours /minutes, à V2 un autre seuil à 4500 tours /minutes, à V3 un autre seuil a 4000 tours /minutes, à V4 un autre seuil à 3500 tours /minutes et à V5 un seuil à 3000 tours /minutes . Les segments verticaux de 3000 à 5000 tours /minutes représentent les seuils de passage de la courbe d'origine à la courbe déphasée inférieure (b). Selon l'exemple, en VI, le moteur reste sur sa courbe d'allumage d'origine jusqu'à 4999 tours /minutes. A 5000 tours /minutes, le moteur passe sur la courbe déplacée inférieure (b) avec pour résultat une chute de puissance rendant nécessaire le passage en V2, donnant une chute de régime, par exemple de 1 200 tours /minutes . Ceci permet en V2 de revenir immédiatement sur la courbe d'allumage d'origine jusqu'à 4 499 tours /minutes . A 4 500 tours /minutes , V2 passe à son tour sur la courbe déplacée inférieure avec pour résultat une chute de puissance rendant nécessaire le passage en V3, donnant une chute de régime permettant en V3 de revenir immédiatement sur la courbe d'allumage d'origine jusqu'à 3999 tours/minutes, etc ...FIG. 5 shows a possibility of variation of the speed threshold, to which the ignition curve is displaced, as a function of the speed ratios used. This threshold decreases as a function of the increasing speed ratios, respectively VI to V5, this for example to soften the operation of the engine and protect it. The speed ratios are expressed by VI -V5 at the top right of the original ignition curve (a). VI is the first speed and V5 the last. We obtain a threshold by speed Vj. For example, at VI we have a threshold at 5000 rpm, at V2 another threshold at 4500 rpm, at V3 another threshold at 4000 rpm, at V4 another threshold at 3500 rpm and at V5 a threshold at 3000 rpm. The vertical segments from 3000 to 5000 revolutions / minute represent the thresholds for passing from the original curve to the lower phase-shifted curve (b). According to the example, in VI, the engine remains on its original ignition curve up to 4999 rpm. At 5000 revolutions / minute, the engine passes on the lower displaced curve (b) resulting in a fall in power making it necessary to switch to V2, giving a drop in speed, for example of 1200 revolutions / minute. This allows V2 to immediately return to the original ignition curve up to 4,499 rpm. At 4,500 revolutions / minute, V2 passes in turn on the lower displaced curve, resulting in a fall in power making it necessary to switch to V3, giving a drop in speed allowing V3 to immediately return to the original ignition curve up to 3999 revolutions / minute, etc ...
La figure 6 illustre la possibilité de modifier la courbe d'allumage, son déphasage, en fonction du rapport de vitesse utilisé. Ainsi, avec des seuils de déclenchement respectifs identiques à ceux de la figure 4 on observe en VI le passage à 5000 tours/minutes du moment d'allumage de + 40° à + 30°, à V2 de +40° à +20° et ainsi de suite jusqu'à V5, 30° à -10°, avec par conséquent une incidence de diminution de puissance du moteur proportionnelle à la vitesse du véhicule. On comprend ainsi que la multitude de courbes d'allumage possible permet, par l'intermédiaire des rapports de vitesse Vj., d'obtenir une régulation douce et progressive de la puissance du moteur. Une diminution brutale de la puissance peut aussi être obtenue, l'effet de déplacement de l'allumage précité étant avantageusement combiné avec une coupure séquentielle de l'allumage à 5 500 tours/minutes comme représenté par le segment vertical inférieur droit (d'un cylindre sur deux ou plusieurs du moteur). La coupure séquentielle de l'allumage ne pourra être utilisée que périodiquement et à brefs intervalles de temps (quelques secondes) de façon à rester dans la limite de fonctionnement du dispositif de filtration des gaz d'échappement (sonde Lambda et pot catalytique) . La diminution de puissance est alors d'autant plus marquée. A ce point, la puissance peut être complètement anéantie en coupant simplement l'alimentation en carburant. Ceci montre donc que l'on peut piloter de façon variable la puissance disponible du moteur de 100 % de la puissance d'origine à 0, par le choix du déphasage de la courbe d'allumage imposée et en fonction du régime de rotation et des rapports de vitesse du véhicule et en combinaison avec les mesures précitées complémentaires de coupure séquentielle de l'allumage et de coupure de l'alimentation en carburant. L'ordre d'exécution des opérations dans la régulation de la puissance peut être successif, respectivement le déphasage variable de la courbe d'allumage la coupure séquentielle de l'allumage puis la coupure de l'alimentation, ou être instantané, combinant les trois mesures précitées.FIG. 6 illustrates the possibility of modifying the ignition curve, its phase shift, as a function of the speed ratio used. Thus, with respective triggering thresholds identical to those of FIG. 4, we observe in VI the transition to 5000 revolutions / minutes of the ignition moment from + 40 ° to + 30 °, to V2 from + 40 ° to + 20 ° and so on up to V5, 30 ° to -10 °, with consequently an incidence of decrease in engine power proportional to the speed of the vehicle. It is thus understood that the multitude of possible ignition curves makes it possible, via the speed ratios Vj., To obtain a smooth and progressive regulation of the engine power. A sudden reduction in power can also be obtained, the effect of displacement of the aforementioned ignition being advantageously combined with a sequential cut of the ignition at 5,500 rpm as represented by the lower right vertical segment (of a cylinder on two or more of the engine). The sequential ignition cut-off can only be used periodically and at short time intervals (a few seconds) so as to remain within the operating limit of the exhaust gas filtration device (Lambda probe and catalytic converter). The decrease in power is then all the more marked. At this point, power can be completely wiped out by simply cutting off the fuel supply. This therefore shows that it is possible to variably control the available power of the engine from 100% of the original power to 0, by choosing the phase shift of the imposed ignition curve and as a function of the rotation speed and the vehicle speed ratios and in combination with the aforementioned additional measures of sequential ignition shutdown and fuel supply shutdown. The order of execution of the operations in the power regulation can be successive, respectively the variable phase shift of the curve ignition the sequential cut-off of the ignition then the cut-off of the power supply, or be instantaneous, combining the three aforementioned measures.
Avec référence à la figure 7, on peut encore combiner l'accélération du régime de rotation du moteur et le temps pour modifier le seuil de commande du déplacement de la courbe d'allumage. On a exprimé sur la ligne des ordonnées un niveau d'accélération R de 0 à 5, le temps passé P en abscisses et à droite verticalement un seuil de régime moteur auquel on déclenche le système. On obtient ainsi un secteur inférieur gauche dans lequel le conducteur peut rouler normalement et un secteur à droite dans lequel la courbe d'allumage est déplacée en vue de diminuer la performance du véhicule. La courbe de délimitation des secteurs marquant le seuil de déclenchement du système a été choisie arbitrairement rectiligne décroissante mais elle peut avoir une autre forme appropriée. L'intégration de l'accélération et du temps a naturellement pour but de protéger le moteur et éventuellement de diminuer la quantité d'énergie-puissance-pollution des gaz émis dissipée par le moteur (utile pour les zones urbaines).With reference to FIG. 7, it is also possible to combine the acceleration of the engine rotation speed and the time to modify the control threshold for the displacement of the ignition curve. We have expressed on the ordinate line an acceleration level R from 0 to 5, the time spent P on the abscissa and on the right vertically an engine speed threshold at which the system is triggered. This gives a lower left sector in which the driver can drive normally and a right sector in which the ignition curve is moved in order to reduce the performance of the vehicle. The curve delimiting the sectors marking the triggering threshold of the system has been chosen arbitrarily straight decreasing but it can have another suitable form. The integration of acceleration and time naturally aims to protect the engine and possibly reduce the amount of energy-power-pollution of the emitted gases dissipated by the engine (useful for urban areas).
Il existe donc une multitude de possibilités de déclenchement du système en jouant de façon combinée comme précité sur la position angulaire du moment d'allumage (par le choix du déphasage de la courbe d'allumage, le seuil variable du déclenchement en fonction du rapport de vitesse, de 1 ' accélération intégrée au temps , etc ...There is therefore a multitude of possibilities for triggering the system by playing in a combined manner as mentioned above on the angular position of the ignition moment (by the choice of the phase shift of the ignition curve, the variable trigger threshold as a function of the ratio of speed, acceleration integrated in time, etc ...
On décrit à présent des circuits et diagrammes fonctionnels de mise en oeuvre de l'invention. Les données présentées correspondant à des essais sur circuits réels exécutés . On a repris les mêmes références numériques pour les éléments similaires des figures 1 et 2.We will now describe circuits and functional diagrams for implementing the invention. The data presented corresponds to tests on real circuits carried out. The same reference numerals have been used for the similar elements in FIGS. 1 and 2.
La figure 8 représente le diagramme fonctionnel du dispositif de l'invention, dont le circuit est relié en parallèle à l'alimentation électrique 65 et aux bobines d'allumage du moteur 31, et relié en série entre le capteur d'angle de rotation de référence 33 et le module de commande de l'allumage et de l'injection du moteur 7. La ligne interrompue horizontale sépare les éléments propres au circuit du dispositif de l'invention, contenus dans la partie basse, des éléments d'origine du moteur. Le circuit comporte avec référence au dessin et successivement de haut en bas et de gauche à droite un module de commutation 67 alimenté par la source électrique 65 d'alimentation du véhicule, un module d'entrée, de mise en forme et d'échantillonnage des signaux 69, un module de normalisation de fréquence 71, un module de comparaison de fréquence 73, un module de coupure séquentielle de l'allumage 75 précisé ultérieurement, un module de définition du déphasage 77, un module de régime de référence 79, un module temps/inertie 80, un registre à décalage 81 et un module de sortie 83 suivi d'un module de récréation 85 du signal capteur d'angle de rotation. Le module de coupure séquentielle de l'allumage est relié aux bobines d'allumage comme précité (Figure 2).FIG. 8 represents the functional diagram of the device of the invention, the circuit of which is connected in parallel to the electrical supply 65 and to the ignition coils of the engine 31, and connected in series between the angle of rotation sensor of reference 33 and the control module ignition and injection of the engine 7. The horizontal broken line separates the elements specific to the circuit of the device of the invention, contained in the lower part, from the original elements of the engine. The circuit comprises, with reference to the drawing and successively from top to bottom and from left to right, a switching module 67 supplied by the electric source 65 for supplying the vehicle, an input, shaping and sampling module for the signals 69, a frequency normalization module 71, a frequency comparison module 73, a sequential ignition cut-off module 75 specified later, a phase shift definition module 77, a reference speed module 79, a module time / inertia 80, a shift register 81 and an output module 83 followed by a recreation module 85 of the rotation angle sensor signal. The sequential ignition cut-off module is connected to the ignition coils as mentioned above (Figure 2).
Ce circuit fonctionne de la façon suivante. Le signal du capteur de rotation 33 parvient au module de commutation 67 constituant l'interface de commutation du système, puis est mis en forme et échantillonné en 69 d'où il sort avec une fréquence FI vers le registre à décalage 81 (décalage angulaire) au bas du diagramme et en parallèle vers le module de normalisation 71 pour sortir avec une fréquence normalisée F2 ; ce signal F2 est dirigé vers le module de définition de la valeur de déphasage 77 et en parallèle vers le module de comparaison de fréquence 73, avec une liaison de commande par un signal ΔF2 fonction du régime de référence 79 et des mesures inertie ou accélération/temps (module 80). La variation de déphasage issue du module de comparaison 73 est transmise au module de définition du déphasage 77 d'où sort le signal de fréquence F3 transmis au registre à décalage 81. Les signaux FI et F3 déterminent en 81 un pas de décalage donné, qui sort vers 83. Le signal de sortie de 83 est recréé en 85 simulant le signal du capteur de rotation et retransmis par 67 au module d'allumage 7. Ces éléments sont développés ci-après avec référence à la figure 10. Le circuit représenté en figure 10 comporte deux étages de boucle à verrouillage de phase PLL1 et PLL2, un étage d'accélération temps 87 et un étage de comparaison des références 89. En se référant à PLL1, le circuit comprend : une entrée de régime moteur 91, un comparateur de phase 93, un oscillateur contrôlé en tension 95, et un diviseur programmable 12 bits 97.This circuit works as follows. The signal from the rotation sensor 33 arrives at the switching module 67 constituting the switching interface of the system, then is shaped and sampled at 69 from where it exits with a frequency FI towards the shift register 81 (angular shift) at the bottom of the diagram and in parallel towards the normalization module 71 to exit with a normalized frequency F2; this signal F2 is sent to the module for defining the phase shift value 77 and in parallel to the frequency comparison module 73, with a control link by a signal ΔF2 depending on the reference speed 79 and inertia or acceleration measurements / time (module 80). The phase shift variation originating from the comparison module 73 is transmitted to the phase shift definition module 77 from which the frequency signal F3 transmitted to the shift register 81 exits. The signals FI and F3 determine at 81 a given shift step, which goes out to 83. The output signal from 83 is recreated at 85 simulating the signal from the rotation sensor and retransmitted by 67 to the ignition module 7. These elements are developed below with reference to the figure 10. The circuit represented in FIG. 10 comprises two stages with phase-locked loop PLL1 and PLL2, a time acceleration stage 87 and a reference comparison stage 89. Referring to PLL1, the circuit comprises: an input of engine speed 91, a phase comparator 93, a voltage controlled oscillator 95, and a 12-bit programmable divider 97.
En se référant à l'étage 87 puis à 89, le circuit comprend en 99 la mesure d'accélération et en 101 la mesure d'inertie, en 103 la modulation de consigne et en 105 la sélection de consigne, un comparateur de phase 107, en 109 le déclenchement et en 111 le sens de déclenchement.Referring to stage 87 then to 89, the circuit includes in 99 the acceleration measurement and in 101 the inertia measurement, in 103 the setpoint modulation and in 105 the setpoint selection, a phase comparator 107 , in 109 the trigger and in 111 the trigger direction.
En se référant à PLL2, le circuit comprend un diviseur 113 à 4 bits puis un diviseur 115 à 8 bits, un compteur/décompteur 117 de 1 à 255, un comparateur de phase 119, un diviseur par 255, 121, un oscillateur contrôlé en tension 123, et on trouve en sortie le registre à décalage 81, et la mise en forme 83, 85 pour transmission du signal de sortie à nouveau au module d'allumage 7 de la figure 8.Referring to PLL2, the circuit comprises a divider 113 at 4 bits then a divider 115 at 8 bits, an up / down counter 117 from 1 to 255, a phase comparator 119, a divider by 255, 121, an oscillator controlled by voltage 123, and there is at the output the shift register 81, and the shaping 83, 85 for transmission of the output signal again to the ignition module 7 of FIG. 8.
L'étage de boucle à verrouillage de phase PLL1 adapte le signal reçu du capteur 33 et du module de mise en forme 69 d'où il ressort à son entrée 91 pour arriver à la comparaison du diviseur programmable à 12 bits 97 par la comparaison de phase 93. PLLl permet la standardisation du signal capteur. Ensuite, on ressort par l'oscillateur contrôlé en tension 95 vers l'étage de comparaison des références 89 qui permet de sélectionner la consigne de régime par les résistances en 105 et en parallèle vers PLL2. La tension de commande de l'oscillateur contrôlé en tension 95 va vers l'étage d'accélération 87, qui donne une autre caractéristique de différents seuils de déclenchement en temps réel par effet combiné. Il y a modulation de ladite consigne par le monostable en 103 d'où ressort le signal de consigne de référence FR qui rejoint F2 pour la comparaison de phase en 107. Dudit comparateur de phase dépend le sens de déclenchement 111 ordonné vers PLL2. L'étage PLL2, par le diviseur 113, 4 bits et l'afficheur de déphasage maxi correspondant, puis par le diviseur 8 bits 115, permet encore l'utilisation en temps réel d'une des 255 possibilités de déphasage données par le compteur/décompteur 117, par le comparateur de phase 119, le diviseur 121 et l'oscillateur contrôlé en tension 123. Le signal F3 ainsi obtenu est transmis au registre à décalage 81, remis en forme et restitué au module d'allumage 7, déphasé ou déplacé, mais gardant sa forme originale non modifiée. La figure 9 montre deux graphes en correspondance verticale, respectivement, de fréquences au niveau supérieur et de déclenchement au niveau inférieur en fonction du temps. La fréquence F2 en ligne 129 contient un temps variable T et en 131 la fréquence de référence FR est représentée avec des intervalles réguliers Tr. Le sens de déclenchement et le déphasage relativement au temps sont précisés dans le graphique correspondant inférieur. La comparaison de deux signaux présents en 129 et 131 produit deux signaux, un signal 135 qui déclenche un comptage et un signal 133 qui déclenche le sens de variation du comptage.The phase-locked loop stage PLL1 adapts the signal received from the sensor 33 and from the shaping module 69 from which it emerges at its input 91 to arrive at the comparison of the 12-bit programmable divider 97 by the comparison of phase 93. PLLl allows standardization of the sensor signal. Then, it is exited by the voltage controlled oscillator 95 towards the stage for comparing the references 89 which makes it possible to select the speed setpoint by the resistors at 105 and in parallel towards PLL2. The control voltage of the voltage-controlled oscillator 95 goes to the acceleration stage 87, which gives another characteristic of different triggering thresholds in real time by combined effect. There is modulation of said setpoint by the monostable at 103 from which the reference setpoint signal FR which joins F2 for the phase comparison at 107 emerges. Said phase comparator depends on the direction of trigger 111 ordered towards PLL2. The PLL2 stage, by the divider 113, 4 bits and the corresponding maximum phase shift display, then by the 8-bit divider 115, still allows the use in real time of one of the 255 phase shift possibilities given by the up / down counter 117, by the comparator of phase 119, the divider 121 and the voltage controlled oscillator 123. The signal F3 thus obtained is transmitted to the shift register 81, reshaped and restored to the ignition module 7, out of phase or displaced, but retaining its original form not modified. FIG. 9 shows two graphs in vertical correspondence, respectively, of frequencies at the upper level and of triggering at the lower level as a function of time. The frequency F2 in line 129 contains a variable time T and at 131 the reference frequency FR is represented with regular intervals Tr. The tripping direction and the phase shift relative to the time are specified in the corresponding lower graph. The comparison of two signals present at 129 and 131 produces two signals, a signal 135 which triggers a count and a signal 133 which triggers the direction of variation of the count.
Le signal 133 prend deux valeurs de comptage décomptage, respectivement 0 ou 1. Les signaux 135, 133 correspondent à un régime supérieur au régime de référence, tandis que les signaux correspondants 139 et 137 affectent un régime inférieur au régime de référence.The signal 133 takes two down counting values, respectively 0 or 1. The signals 135, 133 correspond to a speed higher than the reference speed, while the corresponding signals 139 and 137 affect a speed lower than the reference speed.
Avec référence aux figures 11 à 13, on explicite ci- après le circuit de coupure séquentielle de l'allumage en liaison avec la coupure de l'alimentation. Le circuit comporte trois bornes 141, 143 et 145. La borne 141 est connectée au rupteur d'allumage, ou similaire. La borne 143 est connectée à une ligne d'alimentation positive. La borne 145 est connectée à la masse. Ces parties de circuit s'adaptent à tous les systèmes d'allumage des moteurs.With reference to FIGS. 11 to 13, the sequential cut-off circuit for the ignition is explained below in connection with the cut-off of the supply. The circuit has three terminals 141, 143 and 145. Terminal 141 is connected to the ignition switch, or the like. Terminal 143 is connected to a positive power line. Terminal 145 is connected to ground. These circuit parts adapt to all engine ignition systems.
En se référant à la figure 13, le circuit comprend : des transistors Tl et T2, des résistances RI à R22, des diodes Dl à D9, des condensateurs Cl à C13, un fusible FI, un thyristor TH1. Ces éléments constituent des combinaisons classiques qui peuvent différer dans leur nombre et application et dans des détails de réalisation à la portée de l'homme de l'art et ne feront pas l'objet d'une description plus détaillée. Le système est protégé des surtensions d'alimentation, des surtensions transitoires, des phénomènes de self- induction, retour de bobine et brusque interruption d'appel de courant, de façon classique par des diodes, diodes ZENER, résistances et autres condensateurs. Selon le mode de réalisation présenté à titre d'exemple, le circuit fonctionne par comparaison d'un temps fixe obtenu à la sortie d'un monostable (temporisateur) et du temps qui sépare deux allumages successifs. Par exemple, pour un moteur à quatre temps tournant à 4800 tours /minutes , chaque cylindre a un temps producteur d'énergie tous des deux tours et il nécessite 40 étincelles par seconde, ce qui signifie que le système d'allumage doit fournir 160 étincelles par seconde pour les quatre cylindres. Si le temps fixe est supérieur au temps qui sépare deux allumages successifs, le régime moteur est supérieur à la vitesse de régulation. Si le temps fixe est inférieur au temps qui sépare deux allumages successifs, le régime moteur est inférieur à la vitesse de régulation.Referring to FIG. 13, the circuit includes: transistors Tl and T2, resistors RI to R22, diodes Dl to D9, capacitors C1 to C13, a fuse FI, a thyristor TH1. These elements constitute combinations conventional which may differ in their number and application and in details of implementation within the reach of ordinary skill in the art and will not be described in more detail. The system is protected from supply overvoltages, transient overvoltages, self-induction phenomena, coil return and abrupt interruption of current draw, in a conventional manner by diodes, ZENER diodes, resistors and other capacitors. According to the embodiment presented by way of example, the circuit operates by comparison of a fixed time obtained at the output of a monostable (timer) and the time which separates two successive ignitions. For example, for a four-stroke engine running at 4800 rpm, each cylinder has an energy-producing time every two turns and it requires 40 sparks per second, which means that the ignition system must deliver 160 sparks per second for the four cylinders. If the fixed time is greater than the time between two successive ignitions, the engine speed is greater than the regulation speed. If the fixed time is less than the time between two successive ignitions, the engine speed is lower than the regulation speed.
L'enroulement primaire de la bobine d'allumage connecté à l'entrée 141, produit le signal primaire d'allumage appliqué au circuit de mise en forme (figure 11) par un trigger de SHMITT. Le signal est alors converti en signaux carrés (figure 12). Ce signal carré commande l'entrée d'une bascule J montée en bistable qui divise par 2 la fréquence primaire. Ainsi en sortie de bistable chaque alternance a une durée égale à celle qui sépare 2 allumages successifs. Lorsque le signal de sortie de la bascule bistable passe de 12V à 0V, soit du niveau 1 au niveau 0, le temporisateur est déclenché et sa sortie, reliée à l'entrée D d'une bascule D, passe au niveau 1 pendant la charge d'un condensateur. Lorsque le signal de la bascule bistable qui était précédemment au niveau 0 passe au niveau 1, il y a enregistrement du niveau logique de la sortie du temporisateur dans la bascule D. La bascule D fonctionne comme une cellule élémentaire de mémoire, dont la mémorisation du niveau logique sur l'entrée D est déclenchée par le passage du niveau 0 au niveau 1 sur l'entrée C. La valeur mémorisée est présente sur la sortie Q et inversée sur la sortie Q barre. Si la valeur mémorisée est 1, le temporisateur est en fonction, le régime est trop rapide et le circuit de puissance raccordé à la sortie Q de la bascule D coupe l'allumage. Le diviseur par 2 à l'entrée est raccordé à la bascule D sur son entrée S et rétablit un allumage sur deux lorsque l'on a dépassé la vitesse de régulation. Suivant encore une autre possibilité, la coupure d'un cylindre sur quatre, pour un moteur quatres cylindres à titre d'exemple, est obtenue par la diminution du temps fixe du temporisateur, provoqué par la montée de la tension d'alimentation lors de la récupération de l'énergie d'allumage à la première coupure. Lorsque le régime continue à augmenter la faible diminution momentanée du temps fixe n'a plus d'influence et la coupure d'un cylindre sur deux est permanente. The primary winding of the ignition coil connected to input 141 produces the primary ignition signal applied to the shaping circuit (Figure 11) by a SHMITT trigger. The signal is then converted to square signals (Figure 12). This square signal controls the input of a flip-flop J mounted as a bistable which divides the primary frequency by 2. Thus at the output of bistable each alternation has a duration equal to that which separates 2 successive ignitions. When the output signal of the flip-flop switches from 12V to 0V, i.e. from level 1 to level 0, the timer is started and its output, connected to the input D of a flip-flop D, switches to level 1 during charging of a capacitor. When the signal of the flip-flop which was previously at level 0 passes to level 1, there is recording of the logic level of the timer output in the flip-flop D. The flip-flop D functions as an elementary memory cell, the memorization of the logic level on the input D is triggered by the passage from level 0 to level 1 on the input C. The stored value is present on the Q output and inverted on the Q bar output. If the memorized value is 1, the timer is on, the speed is too fast and the power circuit connected to the output Q of flip-flop D cuts the ignition. The divider by 2 at the input is connected to the flip-flop D on its input S and restores one ignition out of two when the speed of regulation has been exceeded. According to yet another possibility, the shutdown of one cylinder in four, for a four-cylinder engine by way of example, is obtained by the reduction of the fixed time of the timer, caused by the rise in the supply voltage during the recovery of ignition energy at the first cut. When the speed continues to increase, the slight momentary decrease in the fixed time no longer has any influence and the shutdown of one cylinder in two is permanent.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif limiteur de vitesse pour véhicule automobile à combustion interne, du type comportant un système d'allumage (7) du moteur fonctionnant en relation avec un signal d'allumage de référence du moteur donné par une impulsion de rotation fournie par un dispositif classique d'allumage par exemple à vis platinées ou à capteur de rotation (33) monté sur le moteur, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif électronique (49) de traitement dudit signal émis, relié en série entre ledit système d'allumage (7) du moteur et ledit dispositif d'allumage de référence, ce dispositif étant apte à déphaser ledit signal émis puis traité par le système d'allumage, étant déclenché à des seuils de régime variables du moteur, pour asservir le véhicule à des consignes de vitesse ou de puissance de traction du véhicule, ou de pollution des gaz d'échappement du moteur.1. Speed limiting device for an internal combustion motor vehicle, of the type comprising an engine ignition system (7) operating in relation to a reference engine ignition signal given by a rotation pulse supplied by a conventional device for example with platinum screw or rotation sensor (33) mounted on the engine, characterized in that it comprises an electronic device (49) for processing said transmitted signal, connected in series between said ignition system ( 7) of the engine and said reference ignition device, this device being able to phase-shift said signal emitted and then processed by the ignition system, being triggered at variable engine speed thresholds, to enslave the vehicle to instructions of vehicle speed or traction power, or engine exhaust gas pollution.
2. Dispositif limiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déphasage dudit signal émis correspondant au déphasage de la courbe d'allumage du moteur est réalisé sans préjudice pour ce dernier sur une amplitude angulaire déterminée, fonction du moteur, par exemple de 0 à environ -50° d'angle relativement à l'angle maximal d'allumage de la courbe d'allumage d'origine du moteur. 2. Limiting device according to claim 1, characterized in that the phase shift of said transmitted signal corresponding to the phase shift of the ignition curve of the engine is achieved without prejudice to the latter over a determined angular amplitude, function of the engine, for example 0 at about -50 ° angle relative to the maximum ignition angle of the original ignition curve of the engine.
3. Dispositif limiteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les dits seuils de déclenchement du dispositif de traitement de l'allumage (49) dans une consigne d'asservissement de vitesse du véhicule sont ajustés en fonction de plusieurs paramètres, à savoir essentiellement le régime de rotation du moteur, lui-même fonction de la vitesse du véhicule dans un rapport de vitesse déterminé, l'accélération de montée en régime du moteur, le décalage angulaire existant du moment d'allumage proprement dit, le temps ou durée dans un régime donné, la position d'accélérateur (par exemple à fond) et la pression/dépression dans les tubulures d'admission du moteur . 3. Limiting device according to claim 1 or 2, characterized in that said triggering thresholds of the ignition processing device (49) in a vehicle speed control setpoint are adjusted according to several parameters, to essentially knowing the engine rotation speed, itself a function of the speed of the vehicle in a determined speed ratio, the acceleration of engine revving, the existing angular offset of the ignition moment proper, the time or duration in a given speed, the accelerator position (for example at full speed) and the pressure / vacuum in the engine intake manifolds.
4. Dispositif limiteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que en vue de diminuer la puissance du moteur et notamment son couple moteur, le dispositif (49) de traitement du signal de référence de l'allumage comporte en outre un dispositif de coupure séquentielle de l'allumage (75), par exemple d'un cylindre sur deux ou plusieurs du moteur, la coupure séquentielle de l'allumage étant exécutée consécutivement à l'opération de déphasage de retard de la courbe d'allumage, périodiquement et sur de brefs intervalles de temps.4. Limiting device according to one of the preceding claims, characterized in that, in order to reduce the power of the engine and in particular its engine torque, the device (49) for processing the ignition reference signal further comprises a device sequential ignition cut-off (75), for example of one cylinder out of two or more of the engine, the sequential ignition cut-off being carried out periodically after the phase shift operation of the ignition curve delay, periodically and over short time intervals.
5. Dispositif limiteur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de coupure de l'alimentation associé au dispositif de coupure séquentielle de l'allumage, ces dispositifs étant commandés de façon combinée consécutivement à ladite opération de déphasage de retard de la courbe d'allumage effectuée par ledit dispositif de traitement du signal d'allumage de référence.5. Limiting device according to claim 4, characterized in that it further comprises a device for cutting off the power supply associated with the device for sequentially switching off the ignition, these devices being controlled in a combined manner following said phase shift operation. delay of the ignition curve effected by said device for processing the reference ignition signal.
6. Dispositif limiteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de coupure d'alimentation en carburant du moteur est commandé consécutivement au dispositif de coupure séquentielle de 1'allumage.6. Limiting device according to claim 5, characterized in that the engine fuel supply cut-off device is controlled consecutively to the sequential ignition cut-off device.
7. Dispositif limiteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est relié à un boîtier de commande (63) accessible par le conducteur du véhicule depuis son poste de conduite, par exemple monté sur le tableau de bord, comportant un commutateur de mise en service et des boutons de réglage des seuils de déclenchement du système, protégés par une porte ou fenêtre, éventuellement fracturable pour un accès de sécurité, et verrouillable en position par clef ou par composition d'un code numérique.7. Limiting device according to one of the preceding claims, characterized in that it is connected to a control unit (63) accessible by the driver of the vehicle from his driving position, for example mounted on the dashboard, comprising a commissioning switch and buttons for adjusting the system trigger thresholds, protected by a door or window, possibly breakable for security access, and lockable in position by key or by dialing a digital code.
8. Dispositif limiteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est mis automatiquement hors service ou dans une commande de puissance supplémentaire par une position de commande opérée par le conducteur du véhicule, par exemple par une position d'accélérateur à fond, ou éventuellement un signal de pression/dépression dans les tubulures d'admission du moteur, lors d'une manoeuvre de sécurité où une puissance accrue du moteur doit être disponible, par exemple pour doubler, etc ... 8. Limiting device according to one of the preceding claims, characterized in that it is automatically put out of service or in an additional power control by a control position operated by the driver of the vehicle, for example by a fully accelerated position, or possibly a pressure / vacuum signal in the engine intake manifolds, during a safety maneuver where increased engine power must be available, for example example to double, etc ...
PCT/FR1995/000801 1994-06-16 1995-06-16 Speed limiting device for motor vehicles with internal combustion engine and engine ignition system WO1995034755A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU27969/95A AU2796995A (en) 1994-06-16 1995-06-16 Speed limiting device for motor vehicles with internal combustion engine and engine ignition system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9407376A FR2721355B1 (en) 1994-06-16 1994-06-16 Speed limiter device for internal combustion engine with positive ignition system.
FR94/07376 1994-06-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1995034755A1 true WO1995034755A1 (en) 1995-12-21

Family

ID=9464285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR1995/000801 WO1995034755A1 (en) 1994-06-16 1995-06-16 Speed limiting device for motor vehicles with internal combustion engine and engine ignition system

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU2796995A (en)
FR (1) FR2721355B1 (en)
IL (1) IL114122A0 (en)
WO (1) WO1995034755A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2363587A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-07 Clean Air Power, Inc. Modification of engine control signal timing by emulation of engine position sensors

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3878915A (en) * 1973-08-24 1975-04-22 Digi Gard Inc Electronic motor vehicle speed control apparatus
DE3319025A1 (en) * 1983-05-26 1984-11-29 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Method and device for limiting the speed of internal combustion engines
DE3805587A1 (en) * 1987-02-23 1988-09-01 Mitsubishi Electric Corp ENGINE CONTROL DEVICE
DE3817471C1 (en) * 1988-05-21 1989-11-23 Pruefrex-Elektro-Apparatebau Inh. Helga Mueller, Geb. Dutschke, 8501 Cadolzburg, De Capacitor ignition system for internal combustion engines
EP0411292A2 (en) * 1989-07-29 1991-02-06 Prüfrex-Elektro-Apparatebau Inh. Helga Müller, geb. Dutschke Ignition system with magnetogenerator for combustion engines
EP0589297A2 (en) * 1992-09-25 1994-03-30 Siemens Aktiengesellschaft Method for the suppression of vibrations in the drive train of a motor vehicle by ignition point control

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3878915A (en) * 1973-08-24 1975-04-22 Digi Gard Inc Electronic motor vehicle speed control apparatus
DE3319025A1 (en) * 1983-05-26 1984-11-29 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Method and device for limiting the speed of internal combustion engines
DE3805587A1 (en) * 1987-02-23 1988-09-01 Mitsubishi Electric Corp ENGINE CONTROL DEVICE
DE3817471C1 (en) * 1988-05-21 1989-11-23 Pruefrex-Elektro-Apparatebau Inh. Helga Mueller, Geb. Dutschke, 8501 Cadolzburg, De Capacitor ignition system for internal combustion engines
EP0411292A2 (en) * 1989-07-29 1991-02-06 Prüfrex-Elektro-Apparatebau Inh. Helga Müller, geb. Dutschke Ignition system with magnetogenerator for combustion engines
EP0589297A2 (en) * 1992-09-25 1994-03-30 Siemens Aktiengesellschaft Method for the suppression of vibrations in the drive train of a motor vehicle by ignition point control

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2363587A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-07 Clean Air Power, Inc. Modification of engine control signal timing by emulation of engine position sensors
US8688351B2 (en) 2010-02-26 2014-04-01 Clean Air Power, Inc. Modification of engine control signal timing by emulation of engine position sensors
AU2011200837B2 (en) * 2010-02-26 2014-12-18 Clean Air Power, Inc. Modification of engine control signal timing by emulation of engine position sensors

Also Published As

Publication number Publication date
FR2721355B1 (en) 1996-09-13
FR2721355A1 (en) 1995-12-22
AU2796995A (en) 1996-01-05
IL114122A0 (en) 1995-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU910132A3 (en) Electronic ignition system for internal combustion engine
EP1454048B1 (en) Method of stopping and restarting an internal combustion engine with indirect injection
FR2466633A1 (en) SPARK SYNCHRONIZATION CONTROL SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
FR2544389A1 (en) DEVICE FOR PREVENTING CLICKS IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES
FR2676506A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR DETECTING IGNITION RATES IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE CYLINDER AND THEIR APPLICATION.
JP5600186B2 (en) Switch ignition angle before top dead center
FR2510199A1 (en) IGNITION SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
EP2167802A1 (en) Method for the cold start of an internal combustion engine
EP0202136B1 (en) Process and device for limiting the revolution speed of an internal-combustion engine with electronic ignition
EP0127510A1 (en) Method of interrupting fuel injection into an internal-combustion engine during deceleration
WO1995034755A1 (en) Speed limiting device for motor vehicles with internal combustion engine and engine ignition system
EP0297951A1 (en) Control device and method for a spark ignition engine starting from the statistical distribution of an angular deviation
JP3325573B2 (en) Ignition device for internal combustion engine
FR2753489A1 (en) METHOD FOR CONTROLLING THE QUANTITY OF FUEL TO BE PROVIDED TO AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
FR2529261A1 (en) IGNITION CONTROL DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
FR2857703A1 (en) IGNITION CIRCUIT FOR A COMBUSTION ENGINE
FR2842254A1 (en) METHOD FOR PROTECTING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AGAINST OVERHEATING OF THE CATALYST
FR2801640A1 (en) PROCESS FOR PROTECTING A CATALYST EQUIPPING THE EXHAUST OF A MOTOR VEHICLE
WO2008050033A2 (en) Method of resetting the injectors of an engine and motor vehicle employing this method
FR3107930A1 (en) Engine computer and associated engine control method
FR2693765A1 (en) Control system for the metering of fuel of an internal combustion engine.
FR2548275A1 (en) METHOD FOR CONTROLLING THE FUEL SUPPLY OF A MULTI-CYLINDER INTERNAL COMBUSTION ENGINE AFTER THE END OF A FUEL CUT
FR3051226B1 (en) METHOD FOR CONTROLLING AT LEAST ONE DEHASTER OF A MOTOR VEHICLE THERMAL MOTOR DURING A STOP PHASE
EP2802767B1 (en) Method for controlling the spark timing in an internal combustion engine
FR2549154A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE COMBUSTION PROCESS IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU CA JP KR NZ US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA