FR2549145A1 - Procede de commande en boucle fermee de la vitesse au ralenti d'un moteur a combustion interne - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE COMMANDE EN BOUCLE FERMEE DE LA VITESSE AU RALENTI D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE. LE PROCEDE CONSISTE ESSENTIELLEMENT A DETECTER S'IL EXISTE OU NON UNE ANOMALIE DE DETECTION DE LA POSITION ANGULAIRE DU VILEBREQUIN ET A FOURNIR UNE QUANTITE MAXIMALE D'AIR SUPPLEMENTAIRE LORSQU'UNE TELLE ANOMALIE EST DETECTEE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A DES MOTEURS DE COMBUSTION INTERNE DE VEHICULES AUTOMOBILES.
Description
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La présente invention concerne un procédé de commande de vitesse au ralenti d'un moteur à combustion interne, et plus particulièrement, un procédé de ce genre adapté pour éviter le calage du moteur, même s'il est soumis à une charge maximale qui peut être estimée lorsqu'une anomalie se produit dans un système de détection qui détecte la position angulaire du moteur, comprenant un capteur destiné à détecter des
positions angulaires prédéterminées du vilebrequin 10 du moteur.
Un moteur à combustion interne peut facilement caler en raison d'une chute de régime lorsqu'il fonctionne au ralenti avec une basse température de l'eau de refroidissement ou lorsqu'il est fortement chargé 15 pendant son fonctionnement au ralenti par des charges électriques comme des phares, des charges mécaniques comme un conditionneur d'air, etc dans un véhicule équipé avec ce moteur Pour éliminer cet inconvénient, un procédé de contrôle à réaction de la vitesse au ralenti a été décrit dans la demande de brevet japonais n 55-98 626 qui consiste à régler une valeur voulue de vitesse au ralenti en fonction de la charge sur le moteur, à détecter la différence entre la vitesse réelle du moteur et sa vitesse voulue et à fournir de 25 l'air supplémentaire au moteur en une quantité qui correspond à la différence détectée afin de réduire cette différence au minimum, en contrôlant ainsi la
vitesse du moteur à la vitesse de ralenti voulue.
Un procédé de contrôle à réaction de vitesse 30 au ralenti, décrit par exemple dans la demande de brevet japonais n 58-122 350 est connu comme un procédé de commande de quantité d'air supplémentaire destiné à fournir au moteur de l'air supplémentaire Ce procédé consiste à déterminer le rapport entre un temps de fonc35 tionnement d'un dispositif de commande de fourniture d'air supplémentaire et un intervalle de temps dans lequel des impulsions d'un signal indiquant des positions angulaires prédéterminées du vilebrequin du moteur sont produites,
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par exemple un signal de point mort haut (TTC) en fonction de la différence entre la vitesse réelle du moteur et la vitesse au ralentie voulue, et à attaquer le dispositif de commande de quantité d'air supplémen5 taire en fonction de ce rapport de fonctionnement de manière que le moteur reçoive la quantité voulue supplémentaire. Avec ce procédé de commande, si une anomalie apparait dans le système de détection qui oomprend le 10 capteur TDC produisant le signal TDC, le câblage du capteur et un dispositif d'entrée qui reçoit le signal de sortie du capteur, le signal TDC qui établit l'intervalle TDC servant de référence n'arrive plus à une entrée Cela rend difficile la commande correcte 15 du rapport de fonctionnement du dispositif de commande de fourniture d'air supplémentaire Dans ce cas, il peut être considéré d'utiliser un signal de discrimination de cylindre au lieu du signal TDC défectueux pour commander le rapport du dispositif de commande de four20 niture d'air supplémentaire, l'intervalle de temps auquel les impulsions du signal de discrimination de cylindre sont produites servant de référence Mais cette solution soulève des difficultés pour la raison suivante Si l'on suppose que le moteur est par exemple un moteur à quatre cylindres, l'impulsion du signal de discrimination de cylindre est produite une fois toutes les 4 impulsions du signal TDC Si le dispositif de commande de fourniture d'air supplémentaire fonctionne avec l'intervalle-du signal de discrimination de cylindre 30 comme une référence, la quantité d'air supplémentaire nécessaire correspond à un rapport de 25 % de l'intervalle d'impulsions du signal TDC comme référence, et une quantité d'air supplémentaire d'air correspondant au rapport de 25 % est fournie au moteur en une fois 35 à l'écoulement d'une période prédéterminée après la production de l'impulsion du signal de discrimination du cylindre Par conséquent, si la quantité d'air supplémentaire fournie à tous les cylindres est la même, que l'intervalle d'impulsions du signal TDC ou l'intervalle des impulsions du signal de discrimination de cylindre soient utilisées comme référence, 5 la situation est telle que lorsque de l'air supplémentaire fournie à chacun des cyclindres est injecté avec l'impulsion du signal de discrimination de cylindre comme référence, la quantité d'air supplémentaire fournie à un ou deux cylindres équivaut à celle 10 fournie à quatre cylindres de sorte que les autres cylindres ne reçoivent pratiquement pas d'air supplémentaire, ce dont il résulte un équilibre de la quantité d'air fournie aux cylindres Ce déséquilibre de quantité d'air supplémentaire fourni aux cylindres du moteur a une grande influence sur les conditions de fonctionnement de ce dernier, et dans certains cas, peut soulever des problèmes comme un pompage, un calage du moteur, etc Un objet de l'invention est donc de proposer un procédé de commande de vitesse au ralenti agencé 20 pour qu'un dispositif de commande de quantité d'air supplémentaire fonctionne dans un mode de sécurité pour compenser toute anomalie d'un système de détection de position angulaire du vilebrequin qui détecte la position angulaire du moteur, comprenant un capteur qui 25 détecte des positions angulaires prédéterminées du vilebrequin d'un moteur à combustion interne quand une telle anomalie se produit, afind'éviter le calage du moteur même s'il est soumis à une charge maximale
qui peut être estimé pendant son fonctionnement au 30 ralenti.
L'invention concerne donc un procédé de commande de vitesse au ralenti qui est agencé pour détecter, par un dispositif de détection, des positions angulaires prédéterminées d'un moteur à combustion interne comprenant un dispositif de commande de fourniture supplémentaire qui règle la quantité d'air supplémentaire fournie au moteur, et qui commande le rapport entre le temps de fonctionnement du dispositif de commande de fourniture d'air supplémentaire et un intervalle de temps auquel sont produites les impulsions d'un signal indiquant des positions angulaires prédéterminées, en boucle fermée par rapport à la 5 différence entre la vitesse réelle au ralenti du
moteur et sa vitesse au ralenti voulu.
Le procédé selon l'invention se caractérise en ce qu'il consiste essentiellement à détecter s'il y a ou non une anomalie dans le dispositif de détection précité et à fournir une quantité maximale d'air supplémentaire d'air au moteur en actionnant le dispositif
de commande de quantité d'air supplémentaire jusqu'à sa limite de fonctionnement lorsqu'une anomalie est détectée dans le dispositif de détection.
Le moteur comporte une tubulure d'admission, un papillon disposé dans la tubulure d'admission et un passage d'air, dont une extrémité communique avec la tubulure d'admissiondans une position en aval du papillon et dont l'autre extrémité communique avec 20 l'atmosphère, et de préférence, le dispositif de commande de fourniture d'air supplémentaire comporte soit une électro-vanne disposée pour régler la quantité d'air supplémentaire fournie au moteur par le passage d'air précité, soit un dispositif à dépression disposé pour actionner le papillon afin de l'ouvrir ou le fermer en réponse à une dépression dans la tubulure d'admission dans une zone en aval du papillon, et un dispositif de commande de la dépression dans la tubulure d'admission
agissant sur le dispositif à dépression.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation
et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma simplifié illustrant 35 à titre d'exemple l'ensemble de la disposition d'un système de commande en boucle fermée de vitesse au ralenti auquel le procédé selon l'invention peut s'appliquer, La figure 2 est un diagramme de temps montrant la relation entre un intervalle de temps Me auquel des impulsions d'un signal indiquant des positiona angulaires prédéterminées du vilebrequin (TDC) sont produites et la période de fonctionnement du dispositif de commande de fourniture d'airsupplémentaire, La figure 3 est un schéma illustrant un 10 circuit électrique dans la ECU de la figure 1, et La figure 4 illustre un autre exemple d'un dispositif de commande de quantité d'air supplémentaire auquel le procédé selon l'invention peut s'appliquer, et qui est adapté pour contrôler l'ouverture du papillon 15 afin de régler la quantité d'air supplémentaire fournie
au moteur.
La figure 1 représente donc schématiquement un système de commande en boucle fermée de vitesse au ralenti auquel le procédé de l'invention peut être appliqué Sur la figure 1, la référence 1 désigne un moteur à combustion interne qui peut être d'un type à 4 cylindres et auquel sont reliés une tubulure d'admission 3 avec un filtre à air 2 à extrémités ouverte et
un tuyau d'échappement 4, respectivement sur le côté 25 d'admission sur le côté d'échappement du moteur 1.
Un papillon 5 est disposé dans la tubulure d'admission 3 Un passage d'air 8 débouche à une extrémité 8 a dans la tubulure d'admission 3, dans une position en aval du papillon 5, et son autre extrémité communique avec l'at30 mosphère par un filtre à air 7 Une soupape de commande de quantité d'air supplémentaire (appelée simplement ci-après "soupape de contrôle") 6 est disposée dans le passage d'air 8 pour contrôler la quantité d'air supplémentaire fournie au moteur 1 par le passage d'air 35 8 Cette soupape de contrôle 6 est d'un type normalement fermée et comporte un électro-aimant 6 a et une soupape 6 b disposée pour ouvrir le passage d'air 8 quandl'électro aimant 6 aest excité L'électro-aimant 6 a est connecté électriquement par une unité de commande électronique 9 (appelée ci-après "ECU") Un injecteur de combustible 10 est posé de façon protégée dans la tubulure d'admis5 sion 3 dans une position entre le moteur 1 et l'extrémité ouverte 8 a du passage d'air 8 et il est relié à une
pompe à combustible, non représentée, et il est également connecté électriquement à la ECU 9.
Un capteur 17 d'ouverture de papillon ( &th) 10 est monté sur le papillon 5 et un capteur 12 de pression absolue d'air à l'admission (PBA) est mis en communication avec la tubulure d'admission 3 par une conduite 11 dans une position en aval de l'extrémité ouverte 8 a du passage d'air 8 tandis qu'un capteur 13 de température d'eau de refroidissement du moteur (TW) et un capteur TDC 14 pour détecter des positions angulaires prédéterminées du vilebrequin du moteur 1 sont montés sur le corps du moteur 1 Les capteurs sont tous connectés électriquement à ECU 9 La référence 15 désigne des dispositifs électriques comme des phares, un ventilateur de radiateur, etc qui sont connectés électriquement à la ECU 9 au moyen d'un commutateur 16
et la référence 18 désigne un dispositif d'alarme également connecté à la ECU 9.
Le système de commande en boucle fermée de vitesse ralenti réalisé de la manière décrite ci-dessus fonctionne de la manière suivante En réponse à un signal TDC fourni par le capteur TTC 14, la ECU 9 détermine si la valeur du signal TDC est normale ou non d'une manière qui sera décrite en détail par la suite S'il s'avère que la valeur du signal TDC est normale, la ECU 9 mémorise la valeur du signal TDC comme l'une des valeurs de signaux de paramètre indiquant les conditions de fonctionnement du moteur D'autres signaux 35 de paramètres de fonctionnement du moteur produits par le capteur de pression absolue 12, le capteur de température d'eau de refroidissement du moteur 13 et le capteur
d'ouverture de papillon 17 sont fournis à la ECU 9.
Ensuite, la ECU 9 détermine les conditions de fonctionnement du moteur 1 et ses charges électriques sur la base des valeurs lues des paramètres de fonctionnement du moteur et d'un signal indiquant les charges électriques sur le moteur fournies à la ECU 9 par le dispositif électrique; et elle calcule ensuite une quantité voulue de combustible à fournir au moteur 1, c'est-à-dire une période voulue d'ouverture de l'injecteur de 10 combustible 10 ainsi qu'une quantité voulue d'air supplémentaire à fournir au moteur 1, c'est-à-dire une période voulue d'ouverture TOUT de la soupape de commande 6, sur la base des conditions de fonctionnement déterminées du moteur et des charges électriques qu'il 15 supporte Ensuite, la ECU 9 fournit des impulsions d'attaque correspondant aux valeurs calculées à l'injecteur de combustible 10 et à la soupape de commande 6
en synchronisme avec la production du signal TDC.
Chaque fois qu'une impulsion du signal TDC 20 est produite, l'électroaimant 6 a de la soupape de commande 6 est excité par chaque impulsion d'attaque dans une période correspondant à la période d'ouverture de soupape calculée TOUT pour ouvrir son corps de soupape 6 b, en ouvrant ainsi le passage d'air 8 pour 25 qu'une quantité d'air supplémentaire correspondant à la valeur de la période d'ouverture de soupape calculée TOUT soit fournie au moteur 1 par le passage d'air 8
et la tubulure d'admission 3.
L'injecteur 10 est excité par chacune des impulsions d'attaque pour s'ouvrir pendant une période correspondant à sa valeur de période d'ouverture calculée afin d'injecter du combustible dans la tubulure d'admission 3 La ECU 9 fonctionne de manière à fournir un mélange air/combustible ayant un rapport 35 air/combustible voulu, c'est-à-dire un rapport air/
combustible théorique au moteur 1.
Quand la période d'ouverture TOUT de la soupape de commande 6 est augmentée pour accroître la quantité d'air supplémentaire, une plus grande quantité du mélange est fournie au moteur 1 pour augmenter sa puissance de sortie, ce qui entraîne une augmentation de sa vitesse tandis qu'une diminution de la période d'ouverture de soupape TOUT entraine une diminution correspondante de la quantité du mélange fourni au moteur 1, entrainant une diminution de sa 10 vitesse De cette manière, la vitesse du moteur est
contrôlée par la quantité d'air supplémentaire ou la période d'ouverture TOUT de la soupape de commande 6.
Par ailleurs, si la ECU 9 détermine que la valeur du signal d'essai est anormale, cette ECU 9 15 par exemple avertit le conducteur en actionnant un dispositif d'alarme 18 qui donne une indication sur l'anomalie du système de détection comprenant le capteur TDC 14 En même temps, la ECU 9 ouvre la soupape de commande 6 à son ouverture maximale de sorte 20 que le rapport entre l'impulsion du signal d'attaque de la soupape de commande 6 et l'intervalle d'impulsions du signal TDC (appelé ci-après "rapport d'impulsions") DOUT atteigne une valeur de 100 %, de sorte que le moteur
reçoit la quantité maximale d'air supplémentaire Cela 25 sera expliqué plus en détailci-après.
La période TOUT pendant laquelle la soupape de commande 6 est ouverte et le rapport d'impulsions d'ouverture de soupape DOUT mentionné ci-dessus sont liés par l'équation suivante: TOUT = DOUT/100 x Men ( 1) La figure 2 montre la relation entre un intervalle de temps Me auquel les impulsions du signal TDC sont produites et la période d'ouverture TOUT de la soupape de commande 6 Dans l'équation ( 1) ci-dessus, 35 Men représente l'intervalle de temps entre la production d'une (n-1)ième impulsion du signal TDC et la N ième impulsion du signal TDC est la valeur Ne proportionnelle
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à l'inverse de la vitesse du moteur Ne Autrement dit, l'intervalle de temps Me diminue quand la vitesse du moteur Ne augmente Comme l'indique l'équation ( 1), la période d'ouverture de soupape TOUT est déterminée en multipliant la valeur de l'intervalle de temps Me par le facteur d'ouverture de soupape DOUT (en %) avec Me servant de valeur de base Bien que le calcul de la période d'ouverture de soupape TOUT après l'introduction de la présente N ième impulsions du signal TDC 10 puisse se faire en utilisant l'intervalle de temps correspondant Men + 1 pour obtenir des valeurs calculées exactes, la valeur de Men + 1 n'est pas encore connue au moment o la période TOUT est calculée et la valeur Men + 1 est à peu près égale à la valeur de Men précé15 demment appliquée Par conséquent, la valeur de Men
est utilisée pour calculer la valeur de TOUT.
Dans l'équation ( 1), le facteur d'ouverture de soupape DOUT a une valeur déterminée à l'application de chaque impulsion du signal TDC en fonction de para20 mètres de fonctionnement tels que la vitesse du moteur, la température de son eau de refroidissement, ses charges électriques, etc comme cela été indiqué cidessus et il est établi à une valeur appropriée de manière
à réguler la vitesse de ralenti voulue à une valeur 25 qui convient le mieux à sa charge pendant le ralenti.
Selon l'invention, le facteur d'ouverture DOUT est réglé à 100 % lorsqu'une anomalie apparaît dans le système de détection de position angulaire du moteur, comprenant le capteur TDC 14 Cela veut 30 dire que la soupape de commande 6, commandée par le facteur d'ouverture DOUT de 100 %, est maintenu en position complètement ouverte de façon continue, comme cela ressort de l'équation ( 1) Dans ce cas, la soupape de commande continue à être maintenue ouverte 35 même après la production de la (n+ 1) ième impulsion du signal TDC comme le montre le pointillé sur la
figure 2.
Sur la figure 2, le symbole To représente une constante indiquant un retard d'ouverture de soupape réglé sur la base du temps nécessaire pour que les signaux de données soient lus, le temps nécessaire 5 pour le calcul de la valeur de période d'ouverture TOUT, le retard d'admission d'air, etc ces valeurs étant déterminées expérimentalement en fonction de la configuration de la tubulure d'admission, etc Après la production de l'impulsion du signal TDC, la soupape 10 de commande 6 est ouverte au passage de ce retard
d'ouverture To.
Un exemple du circuit électrique de commande de la ECU 9 sera maintenant décrit en regard de la figure 3 La fonction du circuit de commande est de 15 déterminer si la sortie du capteur TDC 14 a produit ou non une valeur anormale, et d'ouvrir complètement
la soupape de commande 6 lorsqu'une anomalie se présente.
Après la mise en forme effectuée par le circuit conformateur 901, le signal TDC provenant du capteur 14 de la figure 1 est appliqué à un générateur d'horloge séquentielle 902 et à un circuit 903 de détection d'anomalie Le générateur d'horloge séquentielle 902 réagit à l'application de chaque impulsion du signal TDC en produisant séquentiellement les impul25 sions d'horloge CPO, CP 1 L'impulsion d'horloge C Pl est appliquée à un registre de valeurs Me 906 pour qu'il soit chargé avec la valeur immédiatement précédente comptée par un compteur 905 de valeur Ne et qui lui est appliquée, qui compte les impulsions d'horloge de références produites par un générateur d'horloge de références 904 pour mesurer l'intervalle entre deux impulsions voisines du signal TDC Ensuite, le signal d'horloge C Pl est appliqué au compteur de valeurs Ne 905 pour le ramener au repos, à savoir la valeur qui précède immédiatement Par conséquent, avec chaque production d'une impulsion du signal d'essai, le registre 906 de valeur Me mémorise une valeur comptée Me correspondant à l'intervalle de temps entre l'instant o l'impulsion du signal TDC qui précède immédiatement a été produite et l'instant o l'impulsion actuelle du signal TDC est émise. Le circuit 903 de détection d'anomalie détermine si le signal du capteur TDC 14 est anormal ou non Différentes manières d'effectuer cettè détermination peuvent être considérées Par exemple, il peut 10 être décidé qu'une anomalie s'est produitequand l'une des deux conditions ci-après est respectée: ( 1) L'intervalle de temps du signal TDC actuel, à savoir le rapport entre la valeur de Me et sa valeur immédiatement précédente se situe à l'exté15 rieur d'une plage prédéterminée, de façon continue sur un nombre prédéterminé des impulsions du signal TDC ou ( 2) Il n'y a pas d'entrée du signal TDC malgré qu'un signal indiquant que le démarreur (non 20 représenté) du moteur a été mis en marche arrive à
une entrée de façon permanente dans une période prédéterminée.
Quand le circuit de détection d'anomalie 903 a déterminé que le signal TDC est anormal, la sortie 25 du circuit de détection passe du niveau " O " au niveau " 1 " et reste au niveau haut ou " 1 " à partir de ce moment Même si le contact d'allumage du moteur est ouvert, le résultat de cette détermination d'anomalie reste mémorisé dans le circuit jusqu'à ce que par exemple 30 l'état du circuit de détection d'anomalie soit ramené au repos après une réparation du capteur TDC 14 lui-même 4 etc du système de détection de position angulaire dans
une station service ou autre.
La valeur Me dans le registre 906, à savoir 35 une valeur correspondant à l'inverse de la vitesse du moteur, est appliquée à un circuit de commande de fourniture d'air supplémentaire 907 (appelé ci-après circuit de commande AIC) Le circuit de commande AIC 907 établit une vitesse de ralenti voulu en fonction des signaux provenant du dispositif électrique 15 de la figure 1 indiquant les charges électriques, d'un signal provenant du conditionnement d'air, non représenté, ou autre indiquant la charge mécanique, un signal provenant du capteur 13 d'eau de refroidissement du moteur indiquant la température du moteur, etc Le circuit de commande AIC 907 est en outre agencé pour calculer la différence entre la vitesse de ralenti voulue et la vitesse de ralenti réelle qui est obtenue à partir de la valeur Me et pour calculer le facteur d'ouverture DOUT de la soupape de commande 6
de manière que cette différence s'approche de zéro.
La valeur calculée est fournie, comme valeur B, à une entrée 908 b d'un multiplicateur 908 L'autre entrée 908 a du mutliplicateur 908 reçoit une valeur A qui est la valeur Ne délivrée par le registre 906 Le multiplicateur 908 effectue le produit des valeurs A et B pour calculer la période d'ouverture TOUT de la soupape de commande 6 selon l'équation ( 1) En outre, à l'écoulement de la période prédéterminée To indiquée sur la figure 2, le multiplicateur 908 fournit à un
circuit de commande derapport d'impulsions 909 la valeur 25 calculée qui correspond à la période d'ouverture TOUT.
Le circuit 909 de commande de rapport d'impulsions produit à sa sortie un signal " 1 " en même temps que la valeur calculée arrive à une entrée du multiplicateur 908 La sortie du circuit de commande 909 reste au niveau haut pendant la durée de la période d'ouverture
TOUT et revient ensuite au niveau bas 1 " O ".
Si le système de détection comprenant le capteur TDC 14 fonctionne normalement, la sortie du circuit de détection d'anomalie 903 est maintenue au 35 niveau bas ou " O ", comme indiqué ci-dessus Ce signal de niveau bas est inversé par un inverseur 911 en un signal de niveau haut qui est appliqué à une porte ET 910 afin de l'ouvrir Le signal de niveau haut précité produit pendant la période d'ouverture TOUT par le circuit de commande de rapport d'impulsions 909 est appliqué à un circuit d'attaque 913 par la porte ET 910 ouverte et une porte OU 912 Le circuit d'attaque 913, tant que le signal de niveau haut lui est appliqué, délivre à l'électro-aimant 6 a de soupape de commande de la
figure 1 un signal d'attaque qui l'excite.
Si le résultat du diagnostic effectué par 10 le circuit de détection d'anomalie 903 est que le système de détection comprenant le capteur TDC est anormal, la sortie du circuit de détection 903 passe du niveau bas " 0 " au niveau haut " 1 " et le signal de niveau haut résultant est inversé par l'inverseur 15 911 en un signal de niveau bas qui ferme la porte ET 911 En même temps, la sortie de niveau haut du circuit de détection d'anomalie 903 est appliquée au circuit d'attaque 913 par la porte OU 912 Comme indiqué ci-dessus, quand le circuit de détection 903 a détecté 20 que le système de détection comprenant le capteur TDC est anormal, sa sortie est maintenue au niveau haut " 1 " en permanence Par conséquent, en raison de ce signal de niveau haut, le circuit d'attaque 913 produit
continuellement un signal d'attaque qui excite l'élec25 tro-aimant 6 a.
La figure 4 illustre un autre exemple d'un dispositif de commande de quantité d'air supplémentaire qui peut être utilisé au lieu de la soupape de commande 6 de la figure 1 et qui est du type actionné par dépres30 sion pour commander la fourniture d'air supplémentaire au moteur, sous l'effet d'une commande pneumatique de
la valeur d'ouverture du papillon.
Un papillon 5 ' représenté sur la figure 4 est disposé dans la tubulure d'admission 3 de la figure 35 1 au lieu du papillon 5 et il comporte un levier 19 pour le faire tourner avec lui autour d'un axe 20 Un second levier 21 est monté à une extrémité sur l'axe 20 pour pouvoir pivoter L'autre extrémité 21 a du levier 21 est accouplée avec une extrémité d'une tringle 23 a d'un actionneur à dépression 23 Le levier 19 disposé sur l'axe 20 comprend des bras dans des directions opposées à cet axe Une pédale d'accélérateur, non représenté, est accouplée avec une extrémité 19 a du levier 19 par un cable 22 Le levier 19 est positionné de manière que lorsque le papillon 5 ' se trouve au voisinage de sa position de fermeture complète, l'autre extrémité 19 b 10 du levier 19 s'appuie contre le levier 21 dans une position voisine de son extrémité 21 a afin de limiter son mouvement de rotation c'est-à-dire la rotation du papillon vers sa position de fermeture complète d'une
manière qui sera décrite en détail ci-après.
L'actionneur à dépression 23 comporte la tringle 23 a disposée pour tirer et pousser le levier 21, un diaphragme 23 b accouplé avec la tringle 23 a pour la déplacer en réponse à la pression atmosphérique ou à une dépression provenant de la tubulure d'admission 20 et qui lui est appliquée sélectivement d'une manière décrite en détail par la suite, au moyen d'un électrodistributeur 25 et un ressort 23 c disposé pour pousser le diaphragme 23 b et pousser ainsi le levier 21 Par l'intermédiaire de la tringle 23 a Une chambre à dépression 23 d est définie par le diaphragme 23 b à l'intérieur de l'actionneur à dépression 23 Une conduite 24 communiquant avec la tubulure d'admission 3 d'une position en aval du papillon 5 ' qui y est disposé, est reliée à la chambre à dépression 23 d et le distributeur 30 à trois voies 25 est disposé dans la conduite 24 Le distributeur 25 comporte une chambre 25 a prévue avec une ouverture 25 b qui communique avec la chambre à dépression 23 d de l'actionneur 23, par une partie en aval 24 a de la conduite 24, une seconde ouverture 25 c 35 communiquant avec la tubulure d'admission 23 Par une partie en amont 24 b de la conduite 24 et une troisième ouverture 23 d communiquant avec l'atmosphère par un passage de communication 25 f Le distributeur 25 comporte un tiroir 25 e disposé dans l'ouverture 25 a et rappelé par un ressort 25 h pour fermer l'ouverture 25 c afin d'interrompre la communication entre la chambre à dépression 23 d de l'actionneur 23 et la tubulure d'admission 3 et pour établir simultanément la communication entre la chambre à dépression 23 d et l'atmosphère par l'ouvetture 25 d alors ouverte, et un 10 électro-aimant 25 g qui, lorsqu'il est excité, amène le tiroir 25 e en contact avec l'ouvetture-25 d contre la force du ressort 25 h afin de rétablir la communication entre la chambre à dépression 23 d de l'actionneur 23
et la tubulure d'admission 3 L'électro-aimant 25 g est 15 connectéélectriquement à la ECU 9 de la figure 1.
Un capteur 17 d'ouverture de papillon est accouplé mécaniquement d'une part avec le papillon 5 ' et il est connecté électriquement d'autre part à la
ECU 9.
Le fonctionnement du dispositif de commande de quantité d'air supplémentaire de la figure 4, réalisé de
cette manière sera maintenant expliqué.
Quand la pédale d'accélérateur, non représentée, n'est pas poussée, c'està-dire que la poussée est nulle, le papillon 5 ' est maintenu en position fermée (position extrême dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 4) par la force d'un ressort non représenté, avec l'extrémité 19 b du levier 19 en contact avec le levier 21 Si maintenant la commande en boucle 30 fermée du moteur a la vitesse de ralenti est effectuée et si elle nécessite de l'air supplémentaire, la ECU 9 calcule le rapport d'impulsions de la période d'ouverture du distributeur à trois voies 25 en réponse à la quantité requise d'air supplémentaire à fournir au moteur de 35 la même manière que celle déja décrite L'électroaimant 25 g du tiroir 25 e du distributeur 25 est excité avec un rapport d'impulsions correspondant à celui calculé ci-dessus et en synchronisme avec la production de chaque impulsion du signal TDC Tant que l'électroaimant 25 g est excité, l'ouverture 25 c est ouverte pour introduire une dépression provenant d'une position en aval du papillon 5 ' dans la tubulure d'admission 3, dans la chambre à dépression 25 d de l'actionneur 23, en
déterminant ainsi la dépression dans la chambre 23 d.
Autrement dit, la valeur de la dépression qui règne dans la chambre 23 d est déterminée par le rapport entre la communication de la chambre 23 d avec le passage d'admission 3 et la communication de cette même chambre 23 d avec l'atmosphère, ce rapport correspondant au rapport d'impulsions, avec lequel le tiroir 25 e est répétitivement ouvert et fermé en synchronisme avec la production de 15 chaque impulsion du signal TDC De cette manière, plus le rapport est grand, plus la dépression est importante dans la chambre 23 d La partie en amont 24 a et la partie en aval 24 b de la conduite 24 et le passage 25 f par lequel le distributeur 25 communique avec l'atmosphère 20 comportent tous des orifices 24 c, 24 c' et 25 i qui sont disposés de manière à permettre non seulement une meilleure réponse du diaphragme 23 b mais pour éviter également des fluctuations brusques de pression dans
la chambre 23 d.
Quand la dépression dans la chambre 23 d augmente, le diaphragme 23 b se déplace en réponse à la différence entre les pressions appliquées sur ces faces opposées, contre la force du ressort 23 c dans un sens qui diminue le volume de la chambre 23 d (vers 30 la droite et le haut selon la figure 4), de sorte que le levier 21 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une monts sous l'effet de la tringle 23 a accouplée avec le diaphragme 23 b Cela entraîne que le levier 19 et le papillon 5 ' qui est solidaire d'une 35 extrémité de ce levier 19 tournent autour de l'axe 20, en ouvrant ainsi le papillon 5 ' pour fournir au moteur 1
la quantité requise d'air supplémentaire.
Quand la fourniture d'air supplémentaire au moteur devient inutile, la ECU 9 établit le rapport d'impulsions du distributeur 25 à zéro pour désexciter l'électro-aimant 25 g Par conséquent, le tiroir 25 e du distributeur 25 ferme l'ouverture 25 c et ouvre l'ouverture 25 d de sorte que la chambre 23 d de l'actionneur 23 communique avec l'atmosphère et la différence entre les pressions sur les faces opposées du diaphragme 10 23 b s'annulent, et ce diaphragme se déplace sous l'effet du ressort 23 c dans un sens qui augmente le volume de la chambre 23 d (vers la gauche et le bas sur la figure 4); cela pousse le levier 21 par la tringle 23 a, de
sorte que le papillon 5 ' revient dans sa position 15 complètement fermée sur la force du ressort non représenté.
Dans ces conditions, quand la pédale d'accélérateur est poussée, le levier 19 tourne sous l'effet du câble 22 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, de sorte que le papillon 5 ' s'ouvre jusqu'à une ouverture correspondant à la poussée sur la pédale d'accélérateur En outre, quand la pédale d'accélérateur est poussée et que par conséquent, le levier 19 tourne, le levier 21 reste dans sa position précédente car il
n'est pas affecté par la rotation du levier 19.
Le fonctionnement décrit ci-dessus s'applique lorsqu'une valeur normale du signal TDC est fournie à la ECU 9, sans qu'une anomalie soit présente dans le système de détection de position angulaire comprenant 30 le capteur TDC 14 Lorsqu'une anomalie se produit dans le système de détection, la ECU 9 établit le rapport d'impulsions du distributeur à trois voies 25 à 100 % comme cela a déjà été expliqué en regard des figures 2 et 3 plus particulièrement, quand une anomalie se produit dans le système de détection et après, l'électroaimant 25 g du distributeur 25 est maintenu excité, de sorte que le tiroir 25 e ferme l'ouverture 25 d et ouvre l'ouverture 25 c, augmentant au maximum la dépression dans la chambre 23 d de l'actionneur 23, c'est-à-dire pour qu'elle soit égale à la dépression dans la tubulure d'admission en aval du papillon 5, ce qui augmente au maximum le déplacement du diaphragme 23 b; cela entraine la rotation du levier 21 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par l'intermédiaire de la tringle 23 a, ouvrant le papillon 5 ' à sa valeur d'ouverture maximale prédéterminée pour fournir au
moteur la quantité maximale d'air supplémentaire requise au ralenti avec sa charge maximale qui lui est appliquée.
Dans le cas de la commande ci-dessus d'ouverture de papillon dans le but de régler la fourni15 ture d'air supplémentaire au moteur, cette commande peut être effectuée par des dispositifs de commande de quantité d'air supplémentaire autre que celui illustré;
par exemple, la tringle 23 a peut être actionnée directement par l'électro-aimant au lieu d'être 20 actionnée par l'actionneur à dépression 23.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux modes de réalisation décrits et illustrés à titre d'exemples nullement limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. 25
Claims (3)
1 Procédé de commande de vitesse au ralenti agencé pour détecter, par un dispositif de détection ( 14) des positions angulaires prédéterminées d'un moteur-à combustion interne comprenant=un dispo5 sitif de commande de fourniture d'air supplémentaire qui règle la quantité d'air supplémentaire fournie audit moteur, et pour commander ( 9) le rapport de temps de fonctionnement dudit dispositif de commande de fourniture d'air supplémentaire et de l'intervalle de 10 temps auquel des impulsions d'un signal indiquant les positions angulaires prédéterminées sont produites, en boucle fermée en fonction de la différence entre la vitesse réelle de ralenti du moteur et sa vitesse voulue au ralenti, procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à détecter ( 903) s'il y a ou non une anomalie dans le dispositif de détection et à fournir une quantité maximale d'air supplémentaire au moteur en commandant ledit dispositif de commande de
quantité d'air supplémentaire à une limite de fonctionne20 ment, lorsqu'une anomalie est détectée dans ledit dispositif de détection.
2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moteur comporte une tubulure d'admission ( 3) et un papillon ( 5) disposé dans ladite 25 tubulure d'admission, et un passage d'air ( 8) dont une extrémité communique avec ladite tubulure d'admission dans une position en aval dudit papillon et dont l'autre extrémité communique avec l'atmosphère, ledit dispositif de commande de fourniture d'air supplémentaire consistant 30 en une électro-soupape ( 6) disposée pour régler la quantité d'air supplémentaire fournie audit moteur par
ledit passage d'air.
3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moteur comporte une tubulure d'admission ( 3) et un papillon ( 5 ') disposé dans ladite tubulure d'admission, ledit dispositif de commande de fourniture d'air supplémentaire consistant en un dispositif ( 23) actionné par une dépression pour commander ledit papillon afin de l'ouvrir ou le fermer en réponse à une dépression dans ladite tubulure d'admission dans 5 une zone en aval dudit papillon, et un dispositif ( 25) de commande de dépression qui commande la valeur de la dépression dans ladite tubulure d'admission s'exerçant
sur ledit dispositif actionné par dépression.
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