Le Système électronique numérique du moteur assure les fonctions suivantes :
A la mise du contact d'allumage une seule injection brève a lieu d'abord sur tous les cylindres. A partir du début de l'opération de démarrage une seule injection a lieu par cycle moteur cylindre par cylindre (2 rotations du vilebrequin).
Le temps d'injection (ti) se déduit du débit programmé d'injection de base au démarrage et des paramètres de correction en provenance des signaux d'entrée de la température du liquide de refroidissement et de la température de l'air d'admission. La commande des cylindres se déduit de la position du signal de capteur de repère de référence.
Au bout de quelques rotations du moteur (en fonction de la position de l'arbre à cames et du régime de démarrage) le calculateur DME reçoit le signal du transmetteur de position d'arbre à cames.
Un allumage double a lieu systématiquement jusqu'à la reconnaissance de la position de l'arbre à cames (un allumage par rotation de vilebrequin). A présent il est possible de constater si la correspondance des cylindres doit être corrigée.
Si sur moteur tournant le signal de transmetteur de position d'arbre à cames n'est pas identifié, l'allumage double est maintenu. Dans ce cas il n'est cependant pas certain, que le point d'injection corresponde au cycle moteur.
L'enrichissement à l'accélération est toujours activé, lorsque le souhait de charge du conducteur (signal de potentiomètre de papillon) et le régime moteur le rendent nécessaire. Dans ce cas un jet intermédiaire est injecté pour les cylindres dont le temps d'injection est écoulé. Pour les cylindres suivants le temps d'injection normal (ti) se rallonge pour l'enrichissement du carburant.
Le DME M3.3 est une Cylinder-Individual-Fuel-Injection (CIFI). On entend par CIFI une commande individuelle de chacun des cylindres. Ce système donne la garantie que l'injection de chacun de cylindres est achevée avant que la soupape d'admission ne s'ouvre. On obtient ainsi un mélange carburant/air optimisé et par conséquent la meilleure combustion possible avec une faible consommation de carburant.
En présence d'un défaut dans le système d'allumage/d'injection l'étage de sortie de chacun des cylindres peut être coupé individuellement. Puis ces défauts sont mémorisés à leur tour dans la mémoire des défauts.
Chacun des cylindres a été doté d'une bobine d'allumage propre, commandée par étage de sortie et transmettant la haute tension (jusqu'à 32 kV) à travers la fiche de bougie d'allumage. Cette solution permet une commande rapide et indépendante des variations d'angle de came.
La suppression des éléments rotatifs a permis d'augmenter la plage utilisable pour la commande d'angle de cames. La sonde d'arbre à cames permet de respecter l'ordre d'allumage correct.
Grâce aux signaux de régime et aux signaux de charge le calculateur de DME détermine l'angle de came (avance à l'allumage) et assure leur sortie par le biais des étages de sortie. Ce faisant, d'autres signaux d'entrée tels que la température du moteur, la température de l'air d'admission, l'entr'ouverture du papillon, les signaux de la régulation anticliquetis et les signaux de la commande adaptative de la boîte de vitesses sont pris en compte.
En cas de panne d'un capteur d'identification de cylindre (capteur d'arbre à cames) une commutation sur allumage en parallèle intervient, c'est-à-dire que les bobines d'allumage des divers cylindres sont commandées au moyen de points d'allumage correspondants et fixes pour chaque rotation de vilebrequin.
Grâce à la surveillance des circuits d'allumage les râtés d'allumage sont reconnus cylindre par cylindre (autodiagnostic) et les endommagements du catalyseur peuvent être prévenus. Les émissions de gaz d'échappement ne peuvent empirer en raison de la coupure de l'injection du cylindre concerné.
La surveillance de circuit secondaire travaille avec un "shunt" (résistance dans le câble de masse secondaire des 8 bobines d'allumage). A chaque allumage l'allure de la courbe de tension aux bornes du shunt est transmise au calculateur.
Si à la suite d'un allumage correct (la surveillance cylindre par cylindre du circuit primaire est en bon état) la tension seuil pour la détection des râtés d'allumage 5 V n'est pas atteinte, la composition du défaut a lieu, le témoin de défaut est activé (uniquement modèles US) et l'étage correspondant de sortie d'injection est coupé.
Le moteur M60 est équipé d'un régulateur rotatif nouveau, à deux enroulements, libre d'usure et servant de régulateur de ralenti. Le contrôle du tiroir rotatif dans le régulateur de ralenti ne doit se faire que par une excitation par le biais d'un contrôleur ou bien en le secouant. Il est interdit de bouger le tiroir rotatif l'aide du doigt ou d'un outil auxiliaire tel qu'un tournevis. Un fonctionnement impeccable pourrait dans un tel cas ne plus être garanti.
Le régulateur assure plusieurs fonctions et constitue ainsi un composant essentiel dans le circuit de l'air d'admission du moteur.
Des fuites d'air faibles, apparaissant p.ex. en présence d'inétanchéités au niveau des soufflets/brides ou bien en cas de différence d'entrebâillement du papillon, peuvent être compensées à l'aide du régulateur de ralenti.
En cycle frein moteur le régulateur s'ouvre totalement et ne se referme que peu de temps avant d'atteindre le régime de ralenti. On prévient ainsi une dépression élevée dans la tubulure d'admission et la formation de fumées bleues (aspiration/évacuation des vapeurs d'huile au niveau de l'étanchéification des queues de soupapes).
Au démarrage du moteur le régulateur de ralenti assure un entrebâillement, qui est supérieur à l'entrebâillement au ralenti. Le moteur démarre ainsi plus facilement.
Le régulateur de ralenti est doté d'une entr'ouverture de fonctionnement en urgence garantissant des propriétés de fonctionnement déterminées en cas de panne de l'alimentation électrique.
Sur les voitures à ASC ou ASC + T le couple moteur à la décélération est réglé par le biais du régulateur de ralenti (fonction MSR). Le régulateur de ralenti ouvre en cas de risque d'immobilisation des roues motrices. De ce fait le régime connaît une élévation et le couple moteur à la décélération connaît une réduction.
Le fonctionnement prolongé d'un moteur à combustion accompagné de cliquetis peut conduire à des dégâts graves. La naissance des cliquetis est favorisée par :
Le taux de compression peut également atteindre des valeurs trop élevées par suite de dispersions dues à des dépôts ou bien à la fabrication.
Sur les moteurs non dotés d'une régulation anticliquetis ces influences défavorables doivent être prises en compte au niveau de la conception de l'allumage en prévoyant une marge suffisante par rapport à la limite d'apparition des cliquetis. Des pertes de rendement sont ainsi inévitables dans la plage supérieure des charges.
La régulation anticliquetis peut empêcher le moteur de fonctionner avec des cliquetis. Elle ne déplace le point d'allumage du ou des cylindre(s) concerné(s) (cylindre par cylindre) en direction retard que de la valeur requise. Ainsi le réseau des caractéristiques peut être conçu pour des valeurs de consommation optimisées et sans tenir compte de la limite d'apparition des cliquetis. Une marge de sécurité n'est plus requise.
La régulation anticliquetis reprend toutes les corrections au niveau du point d'allumage et permet également de circuler de façon impeccable au carburant ordinaire (minimum ROZ 91).
La régulation anticliquetis offre :
Le M60 est doté d'un système adaptatif de régulation anticliquetis agissant cylindre par cylindre.Quatre détecteurs de cliquetis reconnaissent la combustion présentant des cliquetis. Les signaux émis par les détecteurs sont évalués dans le calculateur DME.
Le détecteur de cliquetis est un microphone piézoélectrique. Il enregistre les bruits de structure et les transforme en signaux de tension.
Dès l'apparition des cliquetis l'allumage est calé vers retard pendant un nombre déterminé de cycles; puis l'allumage revient progressivement à la valeur initiale. Le calage vers retard peut être réglé cylindre par cylindre. Cela signifie donc que seul le cylindre manifestant réellement des cliquetis sera influencé.
En cas de panne d'un détecteur de cliquetis un enregistrement a lieu dans la mémoire des défauts du calculateur DME. En cas de défaut le moteur est protégé par un calage constant de l'angle de came vers retard.
Les 4 détecteurs de cliquetis sont fixés sur la chemise d'eau du bloc-moteur par des vis de 8 mm entre les deux lignes de cylindres. Ils sont disposés de telle manière qu'un détecteur surveille respectivement les deux cylindres avoisinants.
Le freinage des vis ne doit se faire qu'au produit de freinage. L'utilisation de cales, de rondelles élastiques ou de rondelles dentées est strictement interdite.
L'autodiagnostic de la régulation anticliquetis englobe les contrôles suivants :
Si au cours de ces contrôles un défaut est détecté, il y a coupure de la régulation anticliquetis. Un programme de régime d'urgence assure la commande d'angle de came. En même temps un enregistrement se fait dans la mémoire des défauts. Le programme de régime d'urgence garantit un fonctionnement sans endommagement à partir du minimum ROZ 91. Il dépend de la charge, du régime et de la température du moteur.
Le diagnostic ne permet pas de reconnaître l'existence éventuelle de la permutation des détecteurs. Une permutation des détecteurs entraîne des dégâts de moteur. Lors de travaux de service il faut veiller impérativement au raccordement correct des détecteurs (voir instructions de réparation).
Pour maintenir le rendement maximum des catalyseurs le mélange air/carburant idéal est recherché pour la combustion. Les sondes utilisées sont 2 sondes lambda chauffées (resp. 1 sonde par rangée de cylindres avec ligne correspondante des gaz d'échappement = régulation lambda en stéréo) chargées de mesurer l'oxygène résiduel dans les gaz d'échappement et de transmettre des valeurs de tension au calculateur. Si nécessaire la composition du mélange y est corrigée en conséquence grâce à une modulation des durées d'injection. En cas de panne de la sonde lambda la commande est assurée depuis le calculateur DME au moyen d'une valeur de remplacement à programmation fixe (0,45 V).
Une température approx. de 300 degrés Celsius étant requise pour la disponibilité au fonctionnement des sondes lambda les résistances de chauffage prévues dans les sondes lambda sont alimentées en tension par le biais d'un relais. La commande du relais est assurée par le calculateur DME.
Une surface chauffée du détecteur à film chaud dans le courant d'air aspiré est portée à une sur-température de 180 o C par rapport à l'air aspiré. Le courant d'air aspiré, en y passant, refroidit la surface échauffée et module ainsi sa résistance. Le courant de chauffage requis pour maintenir constante la sur-température, constitue la valeur de mesure pour la masse d'air aspiré.Le calculateur DME détermine le temps d'injection à partir de cette valeur.
Avantages essentiels :
Grâce au débitmètre d'air massique à film chaud le dégagement de la sonde par combustion est devenu inutile après la mise à l'arrêt du moteur. Des dépôts éventuels sur la surface n'ont pas une influence directe sur le signal de sonde, car le film de protection se nettoye de lui-même par suite de la sur-température constante.
La conduite de ventilation du réservoir à carburant est reliée à un filtre à charbon activé recueillant les vapeurs de carburant dégagées dans le réservoir à carburant. Le filtre à charbon activé est relié par une autre conduite au collecteur d'air. Cette conduite contient une valve de ventilation des vapeurs de carburant.
Lorsque la valve de ventilation du réservoir à carburant est ouverte, de l'air frais est aspiré dans le collecteur d'air au travers du filtre à charbon activé par l'action de la dépression existant dans le collecteur d'air. Le carburant se trouvant dans le filtre en est balayé par l'air frais et est renvoyé dans le moteur pour y être brûlé.
Etant donné que ce mélange additionnel dans le moteur influence fortement la combustion, la valve de ventilation du réservoir à carburant est composée d'une vanne antiretour et d'une valve à commande électrique. En l'absence de courant électrique la valve de ventilation du réservoir à carburant est fermée en raison de la vanne antiretour. La vanne antiretour empêche l'accumulation de carburant dans le collecteur d'air lorsque la voiture est arrêtée. Au fur et à mesure de l'augmentation de la dépression la vanne antiretour s'ouvre.
L'excitation électrique (cadencement) se fait en fonction du régime et de la charge. Un cycle de ventilation (phase de balayage) débute dès que la régulation lambda est devenue active. Au bout d'un cycle a lieu la fermeture de la valve pendant 1 minute environ (phase de repos).
La correction peut être réalisée par la modification d'une valeur de tarage dans le calculateur DME. Ce tarage du CO ne peut se faire qu'au moyen du programme de diagnostic correspondant.
Le mélange formé dans la partie admission demande un certain temps pour atteindre la sonde lambda sous la forme de gaz d'échappement. Ce temps diminue au fur et à mesure de l'augmentation de la charge et du régime. C'est pourquoi le temps de réaction de la régulation lambda dépend également de la charge et du régime moteur. Des différences de mélange reconnues par la sonde lambda conduisent également à mémoriser des valeurs d'adaptation (valeurs de correction apprises). Grâce aux adaptations l'injection peut être amenée plus tôt à proximité des valeurs réelles. On obtient ainsi un raccourcissement du temps de réaction.
Si p.ex. au ralenti les valeurs de base d'injection du réseau de caractéristiques sont trop basses pour maintenir le mélange carburant/air idéal, la régulation lambda devrait augmenter en permanence le temps d'injection. Dans ce cas une valeur d'adaptation est apprise; cette valeur assure déjà une correction de la valeur de base d'injection. La régulation lambda ne se charge plus que de l'ajustage de précision.
Sur moteur tournant les adaptations suivantes sont réalisées :
Si la valve de ventilation du réservoir à carburant est ouverte, du mélange combustible supplémentaire est envoyé dans le moteur depuis le filtre à charbon activé. Le décalage du mélange reconnu par la sonde est composé presque dans son intégralité par la valeur d'adaptation de la ventilation du réservoir à carburant.
L'adaptation de l'air de ralenti est assurée par le régulateur de ralenti. Il se sert de la quantité de l'air pour maintenir la constance du régime de ralenti.
Si en phase de repos de la ventilation du réservoir à carburant le ralenti est reconnu par le biais de l'entrebâillement du papillon, une adaptation du mélange de ralenti est réalisée à des intervalles déterminés.
Une adaptation du mélange se fait également en phase de charge partielle à des intervalles réguliers. La valeur d'adaptation déterminée est prise en compte dans toutes les plages de charge partielle.
La sonde de température de l'air d'admission est vissée dans le collecteur d'air. Pour transformer la température en une valeur de mesure "résistance" évaluable électriquement par le calculateur DME, on utilise une thermistance de précision (résistance NTC).
La sonde de température d'air d'admission n'est pas requise pour la correction du temps d'injection, car la température de l'air d'admission est prise en compte automatiquement lors de la mesure de la masse d'air. La sonde de température d'air d'admission (NTC-I) est requise au démarrage en relation avec la sonde de température de liquide de refroidissement. Les valeurs de résistance des deux sondes fournissent l'information exacte pour la formation du temps d'injection. On évite ainsi tout particulièrement des difficultés de démarrage de moteurs très chauds.
Au cours de l'opération de démarrage la colonne d'air peut osciller dans le débitmètre d'air. C'est pourquoi la valeur de sortie du débitmètre d'air ne peut être utilisée comme une valeur correcte pour le temps d'injection.
Les sondes de température sont donc utilisées en tant que valeurs de mesures au cours du démarrage jusqu'à une valeur seuil programmable librement.
L'entrée du signal de vitesse de circulation (signal V) est requis dans le calculateur DME pour plusieurs fonctions.
Les voitures à ASC sont dotées en outre d'un prépapillon à servomoteur et d'un calculateur ADS (Commande autonome du papillon).
La régulation ASC/MSR (Régulation du couple moteur à la décélération) se réalise par le biais des fonctions suivantes :
Pour réaliser la commande des fonctions ASC requises au sein du DME M3.3 ou bien pour réaliser l'évaluation du régime moteur l'interface ASC-DME suivant est requis:
Désignation |
Calculateur DME |
Calculateur ABS/ASC |
|---|---|---|
Calage de l'angle de came |
Broche 82 |
Broche 77 |
Coupure de l'allumage |
Broche 83 |
Broche 81 |
Elévation du régime de ralenti |
Broche 62 |
Broche 18 |
Signal de régime |
Broche 20 |
Broche 47 |
Valeur réelle de papillon |
Broche 11 |
Broche 20 |
Selon l'importance du glissement le calculateur DME reçoit les informations du calculateur ABS/ASC. La régulation ou les combinaisons de régulation à effectuer par le calculateur DME, est/sont déterminées par le calculateur ABS/ASC. Le temps max. des entrées de signaux sur les interfaces est inférieur à 2 s. Si une ou plusieurs entrées sont supérieures à 2 s, un défaut est mis dans la mémoire des défauts et l'ASC s'arrête.
La fonction ZA pour DME M3.3 correspond à la fonction existant déjà dans les DME M1.1, M1.2 et 1.7 pour les moteurs M30 et M70.
Si l'élévation du régime de ralenti et la coupure de l'allumage sont activées simultanément, une coupure de l'allumage et une interruption de l'injection ont lieu parallèlement à la modulation de l'entr'ouverture du papillon. La coupure de l'allumage a lieu au maximum pendant 2 s.
Comme dans le cas du fonctionnement du DME M1.7 un calage du point d'allumage a lieu en direction retard en cas de demande ASC.
Grâce à l'ouverture du régulateur de ralenti la fonction MSR (régulation du couple moteur à la décélération) est réalisée en frein moteur (régulation du couple moteur à la décélération) par le biais du DME. En présence du signal l'ouverture du régulateur de ralenti augmente pour réduire le couple moteur à la décélération pour prévenir le patinage des roues AR. En outre le DME annule la coupure en décélération pour empêcher le moteur de s'arrêter.
Lorsqu'une voiture équipée de l'ASC pénètre dans la plage de réglage, le calculateur ABS/ASC envoie des signaux correspondants au calculateur DME (voir fonctions de l'ASC). Outre le calage de l'angle de came ou la coupure de l'allumage du calculateur DME le calculateur ADS peut fermer le prépapillon pour réduire le régime du moteur. Pour être en mesure de décider de l'importance de l'entr'ouverture du prépapillon, le calculateur ADS reçoit la valeur réelle du papillon DME. L'entrebâillement du prépapillon se fait ensuite par le servomoteur ADS, si nécessaire, contre le souhait du conducteur (pédale d'accélérateur).
Grâce à l'entrée DWA la voiture est dotée de la protection antivol. La présence du signal High signifie que l'entrée est amorcée.
La protection antivol reste amorcée jusqu'à un seuil de régime moteur déterminé. Le fait de l'interrogation du régime prévient tout arrêt de la voiture en présence d'un défaut dans le visuel d'informations multiples MID ou bien dans le DWA.
En dessous du seuil de régime et en présence du signal High la protection antivol se déclenche. Dans ce cas le DME M3.3 empêche le moteur de démarrer. Dans cet état le moteur ne peut être démarré par remorquage.
Une pompe à air est utilisée pour le post-traitement des gaz d'échappement. Cette pompe à cellules semi-rotatives est entraînée mécaniquement par une courroie trapézoÏdale. Le support pour la pompe à air est fixé sur le compresseur frigorifique.
L'insufflation d'air a lieu au travers de tuyaux et de conduites vers l'intérieur d'un canal longitudinal placé dans la culasse et de là dans l'intérieur des canaux d'échappement.
Deux valves antiretour et une vanne d'arrêt empêchent les gaz d'échappement de revenir vers la pompe à air. La vanne d'arrêt à commande pneumatique est commandée à l'aide d'une valve électrique de commande. Le système est commandé en fonction de la demande par le biais d'un embrayage magnétique.
Le bus de CAN (Controller Area Network) est un système sériel de bus, dans lequel toutes les stations raccordées ont la même priorité, c'est-à-dire que chaque calculateur peut aussi bien travailler en émission qu'en réception. On pourrait donc dire que les calculateurs raccordés peuvent "communiquer" entre eux grâce aux conduites et échanger des informations entre-eux.
Grâce à la structure linéaire du réseau le système de bus en cas de panne reste disponible pour toutes les autres stations. La liaison est composée de deux câbles de données (CAN_L et CAN_H) protégés contre les parasites par un blindage (CAN_S).
Actuellement les calculateurs AGS et DME sont reliés entre eux par ce système. L'intégration d'autres calculateurs est prévue.
Tous les appareils raccordés doivent disposer du même niveau de développement CAN. Un contrôle du niveau de développement CAN peut se faire par le biais de l'interface de diagnostic. Le niveau de développement CAN peut être sorti dans le côté identification du calculateur respectif raccordé au bus de CAN (index de bus).
Les informations suivantes sont échangées par le biais de CAN à l'aide de la commande adaptative électronique de boîte de vitesses AGS :