Brevet FR2450458A1 — publié le 19800926

La présente invention due à la collaboration de Messieurs Bernard LEPRETRE et André URVILLE est relative à un circuit électronique de détection d'accélération et d'une façon plus particulière à l'utilisation d'un tel circuit dans un système d'injection électronique pour un moteur à combustion interne. Dans les systèmes a' carburation contrôléeou bien dans les systèmes à injection, il est nécessaire de réaliser une commande liée à l'accélération en vue d'enrichir le mélange carburé alimentant les cylindres de manière appropriée et pendant un intervalle de temps judicieux de façon que le véhicule puisse répondre à toute accélération demandée par le conducteur efficace ment et sans heurt. Le circuit suivant l'invention est destiné à remplacer la pompe de reprise classique d'un carburateur. On connait déjà des circuits de ce genre. Ltexpérience montre qu'ils sont en général très delicats d'emploi du fait qu'ils présententsoit une trop grande sensibilité , soit qu'ils en sont totalement dépourvus. Les circuits actuels fonctionnent en effet par rapport à un seuil de comparaison fixe. La présente invention permet d'éviter ces inconvénients. Suivant la présente invention qui concerne un circuit électro- nique de détection de l'accélération communiquée à un véhicule par son conducteur appuyant sur la pédale d'accéleration et modifiant de ce fait les conditions dans lesquelles fonctionne le moteur à combustion interne et comportant au moins un capteur susceptible de traduire le changement drétat physique dudit motet sous la forme d'un signal analogique, ledit circuit électronique de détection de l'accélération est remarquable en ce qu'il com prend : des moyens de production d'un premier signal proportionnel la dérivée par rapport au temps dudit signal analogique ; des moyens de production d'un second signal correspondant à un seuil de comparaison et se décomposant en deux parties à savoir : un décalage constant et une partie variaBle en fonction dudit signal analogique ; des moyens de combinaison algébrique dudit premier signal et dudit second signal et des moyens de mise en forme du signal résultant à la sortie desdits moyens de combinaison algébrique. Suivant un mode de réalisation préfèré, le circuit suivant l'invention est basé sur une comparaison entre la dérivée de l'angle de rotation du papillon des gaz et un seuil qui évolue en fonction de la position angulaire initiale du papillon, ce qui impose pour parvenir à un résultat à la suite de ladite comparaison, une valeur de dérivée de plus en plus importante au fur et à mesure de l'éloignement du papillon par rapport à la position de ralenti. De ce fait on est amené à concevoir un circuit communiquant une detection d'accélération de sensibilité variable en fonction de la position angulaire du papillon et donnant aussi une information sur la charge moteur. Le circuit électronique suivant l'invention fournit un signal de détection sensible sur les faibles déplacements angulaires du papillon au début de sa course et un signal de détection toujours aussi performant, mais demandant des déplacements plus importants du papillon au fur et à mesure de ltéloignement de ce dernier de sa position de ralenti. D'autres caractéristiques ressortiront de la description qui suit et qui ntest donnée qu'à titre d'exemple. A cette effet on se reportera au dessin joint dans lequel - La figure 1 est une représentation de principe sous forme de schéma-bloc d'un mode de réalisation non limitatif du circuit électronique de détection de l'accélération suivant la présente invention ; et, - La figure 2 représente un mode de réalisation non limitatif du circuit de la figure 1. Suivar. la représentation de la figure 1, à l'entrée du circuit se trouve un potentiomètre rotatif 10 asservi à la position ar.gulaire du papillon des gaz d'un moteur à combustion interne qui n'a pas été représenté. Le curseur mobile de ce potentiomètre rotatif 10 est connecté d'une part à l'entrée d'un circuit 20 engendrant un premier signal proportionnel à la dérivée de l'angle de rotation du papillon d'autre part à l'entrée d'un circuit 30 engendrent un second dt' signal correspondant à un seuil de comparaison et se décomposant en deux parties à savoir un seuil constant engendré par un potentiomètre 31 et une partie variable fonction linéaire de l'angle de rotation du papillon des gaz engendréapar un potentiomètre 32. Les sorties des circuits respectifs 20 et 30 sont connectées en entrées sur un circuit de comparaison 4Q qui sur sa sortie 41 fournit un signal actif au niveau haut quand il y a détection d'accélération et qui peut être utilisé dans toute logique subséquente pour agir sur un circuit de eommande approprié, par exemple pour moduler le temps d'ouverture d'injecteurs. La figure 2 représente un mode de réalisation détaillé de circuit de la figure l, les mêmes références numériques représentant les mêmes éléments sur les deux figures. Le potentiomètre 10 qui a pour rôle de traduire sous forme d'une tension analogique la position du papillon et ses variations a sa résistance alimentée entre la masse et le plus batterie. Son curseur mobile 11 qui ee déplace en synchronisme avec le papillon des gaz est connecté à un réseau RC comprenant une résistance 12 en série et un condensateur 13 à la masse par une de ses électrodes pour filtrer les parasites introduits par l'alimentation. Le point commun à la résistance 12 et au condensateur 13 est relié à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur opérationnel 14, dont la sfieest reliée à son entrée inverseuse par l'intermédiaire d'une résistance 15 de contre-réaction. Cet étage amplificateur 14 est monté en suiveur de tension et a pour but de travailler à sa sortie en impédance constante.L'étage 20 de la figure 1 engendrant un signal proportionnel à la dérivée de l'angle de rotation du papillon comprend d'abord un réseau série constitue par une résistance 21 et un condensateur22 connecté à une extrémité à la sortie de l'amplificateur opérationnel 14, à l'autre extrémité à l'entrée inverseuse d'un second amplificateur opérationnel 23 dont la sortie est reliée à l'entrée inverseuse par la connexion en parallèle d'une résistance 25 et d'un condensateur 24. t'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 23 est reliée au point commun 28 aux résistances 26 et 27 constituant un diviseur de tension entre le plus batterie et la masse. Le même point commun 28 est connecté à l'entrée non inverseuse d'un troisième amplificateur opérationnel 42 fonctionnant en étage sommateur, dont l'entrée inverseuse est reliée à la sortie de l'étage précèdent à savoir l'amplificateur opérationnel 23 par l'intermédiaire d'une résistance 46. La sortie de l'amplif i- cateur sommateur 42 est connectée à son entrée inverseuse par l'intermédiaire d'une résistance 43. A l'entrée inverseuse de l'amplificateur sommateur 42 est également reliée la sortie de l'étage 31 - 32 de la figure 1, étage qui comprend deux potentiomètres règlables 31 et 32 reliés en parallèle par leur sortie et dont le premier 31 est connecté par son entrée à la tension plus batterie tandis que le second 32 est connecté par son entrée à sortie du premier amplificateur opérationnel 14.La sortie du troisième amplificateur opérationnel 42 est reliée à l'entrée non inverseuse d'un quatrième amplificateur opérationnel 44 dont entrée inverseuse est reliée à l'entrée non inverseuse du troisième amplificateur opérationnel 42 par un conducteur 47 et dont le conducteur de sortie 41 a déjà été rencontré à la figure 1. Les potentiomètres 31 et 32 sont réglés préalablement au fonctionnement du moteur de façon à avoir d'une part par 31 une quantité a non nulle qui est l'ordonnée à l'origine, d'autre part, par 32 une droite be de pente appropriée pour conférer au système la sensibilité souhaitée. est l'angle de rotation du papillon des gaz par rapport à la position de ralenti. Ceci étant exposé, on a donc à la sortie du premier amplificateur opérationnel 14, un signal proportionnel à l'angle z ; à la sortie du second amplifi de cateur opérationnel 23 on a un signal de la forme: - K. dt dans lequel K est une constante.Le troisième amplificateur opérationnel 42 effectue donc par son entrée inverseuse la comparaison entre la quantité précèdente et d'autre part, un signal de référence, reflétant la position papillon règlée par le potentiomètre 32 et un seuil fixe règlé par le potentiomètre 31 pour le cas d'une faible rotation du papillon des gaz au voisinage du ralenti. Le signal à la sortie du troisième amplificateur opérationnel 42 Vcc une prend une valeur qui est égale soit à + 7soit àT suivant d# que le résultat de la comparaison entre - K et a + be est dt positif ou négatif. On voit bien que le potdentiomètre 32 permet de déterminer la pente de la droite suivant laquelle s'effectue la comparaison, donc la sensibilité du système sur laquelle on a un moyen d'action. La sortie du troisième amplificateur opérationnel 42 est connectée à l'entrée non inverseuse du quatrième amplificateur opérationnel 44 qui est monté en gain infini et fonctionne donc de ce fait en mode saturé.Cet amplificateur 44 a pour but de mettre en forme le signal à la sortie du comparateur 42 et de délivrer un signal actif au niveau haut lorsqu'il y a détection d'accélération. te réseau de résistances 26, 27 crée Vcc une polarisation à une tension positive de + T qui est connec- tée-aux entrées non inverseuses des amplificateurs 23, 42 et à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 44 pour permettre un fonctionnement du système en monotension d'alimentation, d'où masse fictive. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation représenté et décrit qui ne l'a été qu'à titre d'exemple, Au lieu de partir du traitement d'un signal qui soit fonction de la position angulaire du papillon des gaz en vue de la détection d'accélération, on peut tout aussi bien partir d'un autre signal tel que par exemple celui prélevé à partir d'un capteur de pression placé dans le collecteur d'admission d'air ou bien d'un signal prélevé sur un débitmètre volumique ou massique d'air mesurant la quantité' d air absorbée par le moteur. D'une façon plus générale tout signal issu d'un capteur traduisant le changement d'état physique du moteur à combustion interne peut convenir i la détection et à la production du signal traité dans le circuit électronique suivant l'invention. REVENDICATIONS 1) Circuit électronique de détection de l'accélération communiquée à un véhicule par son conducteur appuyant sur la pédale d'accélération et modifiant de ce fait les conditions dans lesquelles fonctionne le moteur à combustion interne et comportant au moins un capteur susceptible de traduire le changement d'état physique dudit moteur sous la forme d'un signal analogique, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens de production d'un premier signal (20) proportionnel à la dérivée par rapport au temps dudit signal analogique ; des moyens de production (30) d'un second signal correspondant à un seuil de comparaison et se décomposant en deux parties à savoir : un décalage constant (31) et une partie variable (32) en fonction dudit signal analogique ; des moyens (40, 42) de combinaison algébrique dudit premier signal et dudit second signal et des moyens de mise en forme (44) du signal résultant à la sortie desdits moyens de combinaison algébrique. 2) Circuit électronique de détection de l'accélération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le décalage constant du seuil de comparaison est obtenu à l'aide d'un premier potentiomètre réglable (31) connecté par une de ses extrémités à l'une des bornes de la source d'alimentation (+V) du véhicule. 3) Circuit électronique de détection de l'accélération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie variable du seuil de comparaison est obtenue à l'aide d'un second potentiomètre règlable (32) connecté par une de ses extrémités pour recevoir le signal analogique prélevé. sur le capteur de changement d'état physique dudit moteur. 4) Circuit électronique de détection de l'accélération suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de combinaison algébrique dudit premier signal et dudit second signal comprennent un premier amplificateur opérationnel (42) équipé d'une résistance de contre-réaction (43) entre sa sortie et son entrée inverseuse et connecté par son entrée inverseuse d'une part à la sortie d'un second amplificateur opérationnel (23) faisant partie des moyens de production du premier signal proportionnel à la dérivée par rapport au temps dudit signal analogique, d'autre part aux sorties dudit premier potentiomètre règlable (31) et dudit second potentiomètre règlable (32). 5) Circuit électronique de détection de l'accélération suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de mise en forme (44) du signal sortant comprennent un troisième amplificateur opérationnel (44) monté en gain infini et fonctionnant en mode saturé. 6) Circuit électronique de détection de l'accélération suivant la revendication 5, caractérisé par un diviseur de tension (26, 27, 28) comportant deux résistances montées en série entre la masseet la borne positive de la source d'alimentation du véhicule et en ce que le point commun (28) à ces deux résistances est connecté à l'entrée non inverseuse desdits premier (42) et second (23) amplificateurs opérationnels et à l'entrée inverseuse dudit troisième amplificateur opérationnel (44). 7) Circuit électronique de détection d'accélération suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit second amplificateur opérationnel (23) est connecté par une de ses entrées sur la sortie (11) dudit capteur (10, 11) de changement d'état physique dudit moteur par l'intermédiaire d'un quatrième amplificateur opérationnel (14) monté en suiveur de tension de façon à travailler en sortie à impédance constante et d'un filtre anti-parasites (12,13). 8) Circuit électronique de détection de l'accélération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capteur (10, 11) de changement d'état physique est un potentiomètre rotatif dont la prise mobile (11) se déplace en synchronisme avec le papillon des gaz et délivrant de ce fait un signal analogique proportionnel à l'angle d'ouverture du papillon des gaz. 9) Circuit électronique de détection de l'accélération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capteur (10, 11) de changement d'état physique est un capteur de pression placé dans le collecteur d'admission d'air. 10) Circuit électronique de détection de l'accélération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capteur (10, 11) de changement d'état physique est un débitmètre massique ou volumique d'air mesurant la quantité d'air absorbée par le moteur.