Brevet FR2477228A1 — publié le 19810904

_, _ L'invention concerne une commande d'accélérateur de moteur à combustion interne. On peut améliorer notablement l'économie de carburant des moteurs à combustion interne en utilisant une techno- logie moderne dans la commande précise de l'alimentation et de l'allumage du moteur. En outre, on fait maintenant des progrès en économie en utilisant des transmissions mécaniques variables de façon continue. Toutefois, en général, le conducteur du véhicule peut encore gaspiller du carburant en ouvrant le papillon du moteur plus largement qu'il n'est nécessaire pour la vitesse existante du moteur, la vitesse de propulsion et les conditions de charge du moteur. L'invention propose une commande d'accélérateur de moteur à combustion interne comprenant une pédale dtaccé- lérateur, un papillon et une timonerie reliant la pédale d'accélérateur au papillon et caractérisée par le fait qu'elle comprend un premier organe mobile accouplé à la pédale d'accélérateur, un deuxième organe mobile accouplé au papillon, un premier organe élastique reliant le pre- mier organe mobile au deuxième organe mobile de sorte que l'enfoncement de l'accélérateur tend le premier organe élastique et tend à ouvrir le papillon, des moyens méca- niques de limitation restreignant le mouvement relatif du premier organe élastique lorsque le premier organe élasti- que se détend, un deuxième organe élastique agissant de manière à solliciter le papillon vers une position fermée de sorte que lorsque le conducteur lève le pied de la pédale d'accélérateur il en résulte une détente du premier organe élastique dans la mesure permise par les moyens de limitation et un mouvement du papillon vers sa position fermée sous l'action du deuxième organe élastique, une came, un organe palpeur de came monté sur le deuxième organe mobile et sollicité vers la position d'application à la came par l'action du premier organe élastique de manière à limiter l'ouverture du papillon en fonction de la position de la came, un servomoteur en liaison d'entral- nement avec la came, la came présentant une forme telle -2 - qu'elle assure une relation non linéaire désirée entre l'ouverture du papillon et le déplacement de la came par le servomoteur, et des moyens de commande du servomoteur agissant de manière à déplacer la came à une position 'dépendant d'au moins un paramètre de fonctionnement du véhicule. Les moyens de commande peuvent comprendre une porte de "priorité au plus bas" qui choisit le plus bas de deux signaux représentant respectivement une position "écono- mique" du papillon et la différence entre une vitesse maximale du moteur et la vitesse effective du moteur, la sortie de la porte de priorité au plus bas commandant le servomoteur par l'intermédiaire d'une boucle de commande de position. Le circuit de commande peut en outre comprendre seu- lement une boucle de commande de vitesse du moteur. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est un schéma-blocs de la commande d'accélérateur et - * La figure 2 est un schéma-blocs d'un circuit électrique utilisé dans la commande. Le schéma montre la commande de conducteur sous la forme d'une pédale 10 reliée par un câble 11 à un levier de demande 12 auquel un potentiomètre de demande 13 est relié mécaniquement de manière à former un transducteur sensible à la commande du conducteur. Le levier 12 est aussi articulé à une biellette 14 qui porte un ressort de traction 15 accouplé par une extrémité à la biellette 14 (ou au levier 12) et par l'autre extrémité à un levier de papillon 16. Le levier 16 a son point d'appui sur un axe parallèle avec espacement à celui du levier 12 et il est relié mécaniquement au papillon du carburateur 17 du moteur et aussi à un potentiomètre de papillon 18. Une bague à billes 19 montée sur le levier 16 est sollicitée par l'influence du ressort 15 à s'appliquer à une came 3- de l'arbre d'un bloc moteur/réducteur 21. La came peut avoir la forme représentée, comportant une partie 20a de rayon à peu près constant à une extrémité de son arc de course, le reste 20b ayant la forme voulue pour assurer un déplacement radial plus rapide. Un faible ressort de rappel 22 agit sur le levier 16 de manière à le solliciter dans le sens de fermeture du papillon. Les potentiomètres 13 et 18 fournissent des entrées à un circuit de commande 23 basé sur un microprocesseur et qui reçoit aussi des entrées d'un transducteur de vitesse du moteur, 24, et d'un transducteur de vitesse de propulsion, 25. Le circuit de commande 23 comprend une unité de table d'exploration 26, un circuit de priorité au plus bas, 27, des unités compensatrices de phase 28 et 29, des amplificateurs différentiels 30 et 31 et un ampli- ficateur de puissance 32. Le fonctionnement du système de commande est le sui- vant. La position la'plus économique du papillon est déterminée par la vitesse des roues et par des signaux de demande du conducteur dans l'unité de table d'explo- ration 26. Un signal de vitesse maximale du moteur est aussi déterminé dans l'unité 26. La vitesse effective du moteur, provenant du transducteur 24, est soustraite de la vitesse maximale du moteur dans l'amplificateur différentiel 31. Le signal d'erreur résultant peut servir à commander le changement de rapport d'une transmission 33. Ce signal d'erreur 34 est traité dans le réseau compensateur de phase 28 puis il est amené à l'unité de priorité au plus bas, 27, en même temps que le signal d'angle de papillon le plus économique venant de 26. L'un de ces deux signaux, qui demande l'angle de fermeture maximale du papillon, est transmis du circuit de priorité au plus bas 27 à l'am- plificateur différentiel 30. Dans celui-ci, le signal de position effective, venant du potentiomètre 18, en est soustrait. Le signal d'erreur est alors amené, en passant par le -4- bloc compensateur de phase 29, à l'amplificateur de puis- sance 32 qui, à son tour, excite le moteur 21. Les éléments 30, 29, 32, 21 et 18, en même temps que les timoneries mécaniques de la figure 1, constituent un système de commande de réaction de position pour le papillon 17 du carburateur. La vitesse maximale du moteur est choisie en vue d'un fonctionnement économique de la combinaison moteur/ transmission et comporte une vitesse de ralenti appropriée, programmée pour l'utilisation quand la demande du conduc- teur est nulle. Le signal d'erreur de vitesse du moteur, 34, est alors traité dans le compensateur de phase 28 pour transmettre à la boucle de réaction de position une demande d'angle de papillon propre à donner la vitesse de ralenti désirée, quelle que soient les variations de la température du moteur ou de la charge auxiliaire. La force appliquée par le ressort 15 au levier 16 quand on enfonce la pédale d'accélérateur assure que la bague à billes 19 suive la came, la partie 20a assurant l'obtention d'une commande précise quand le papillon est proche de sa position fermée. Quand on relâche la pédale 10, la solli- citation élastique 9 de la pédale 10 elle-même peut solli- oiter la biellette 14 vers la position de contact direct avec le levier 16, faisant tourner celui-ci de manière à fermer le papillon au cas o le moteur 21 ne le fait pas. Cela assure un fonctionnement à l'abri des défaillances. Dans une variante non représentée, le potentiomètre 18, l'amplificateur 30, la porte de priorité au plus bas 27 et l'un des circuits compensateurs de phase 28, 29 sont omis, l'amplificateur de puissance commandant le moteur 21 en fonction de l'erreur de vitesse du moteur. -5- REVENDICATIONS 1.- Commande d'accélérateur de moteur à combustion interne comprenant une pédale d'accélérateur (10), un papillon et une timonerie (il, 14, 16) reliant la pédale d'accélérateur (10), au papillon et caractérisée par le fait qu'elle comprend un premier organe mobile accouplé à la pédale d'accélérateur (10), un deuxième organe mobile accouplé au papillon, un premier organe élastique (15) reliant le premier organe mobile au deuxième organe mobile de sorte que l'enfoncement de l'accélérateur tend le premier organe élastique (15) et tend à ouvrir le papillon, des moyens mécaniques de limitation restreignant le mou- vement relatif du premier organe élastique (15) lorsque le premier organe élastique (15) se détend, un deuxième organe élastique (22) agissant de manière à solliciter le papillon vers une position fermée de sorte que lorsque le conducteur lève le pied de la pédale d'accélérateur (10) il en résulte une détente du premier organe élastique (15) dans la mesure permise par les moyens de limitation et un mouvement du papillon vers sa position fermée sous l'action du deuxième organe élastique (22), une came (20), un organe palpeur de came (19) monté sur le deuxième or- gane mobile et sollicité vers la position d'application à la came (20) par l'action du premier organe élastique (15) de manière à limiter l'ouverture du papillon en fonction de la position de la came (20), un servomoteur (21) en liaison d'entraînement avec la came (20), la came (20) présentant une forme telle qu'elle assure une relation non linéaire désirée entre l'ouverture du papillon et le déplacement de la came (20) par le servomoteur (21), et des moyens de commande (23) du servomoteur (21) agissant de manière à déplacer la came (20) à une position dépen- dant d'au moins un paramètre de fonctionnement du véhicule. 2.- Commande selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un troisième organe. élastique (9) agissant de manière à rappeler la pédale d'accélérateur à une position levée de repos et des moyens de butée 2477228 - -e -6- limitant le mouvement de la pédale sous l'influence de ce troisième organe élastique. 3.- Commande selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le profil de came (20a, 20b) a la forme voulue pour assurer un mouvement plus lent du papillon, relativement au mouvement du servomoteur (21) à de petites ouvertures qu'à de grandes ouvertures du papillon. 4.- Commande selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens de commande (23) comprennent des moyens générateurs de signal de référence (25, 13) qui engendrent un signal de référence dépendant du ou des paramètres susdits de fonctionnement du véhicule, des moyens de détection de la position du papillon (18) qui engendrent un signal de réaction dépendant de la position du papillon, des moyens amplificateurs d'erreurs (30, 31) recevant le signal de référence et le signal de réaction et des moyens sensibles à la sortie des moyens amplificateurs d'erreur (30), excitant le servomoteur (21) de façon que le signal de réaction se rapproche du signal de référence. 5.- Commande selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens sensibles à la sortie des moyens amplificateurs d'erreur comprennent un circuit com- pensateur de phase (29) et un amplificateur de puis- sance (32). 6.- Commande selon la revendication 4,caractérisée par le fait que les moyens générateurs de signal de ré- férence comprennent des moyens permettant dtengendrer un signal représentant une position t'économique" du papillon conformément aux valeurs mesurées de la vitesse du véhi- cule et de la position de la pédale (10) d'accélérateur. 7.- Commande selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens générateurs de signal de référence (26) comprennent des moyens permettant d'engen- drer un signal de référence de vitesse du moteur, un cir- cuit transducteur de vitesse du moteur (24) engendrant un signal de vitesse du moteur et un deuxième amplificateur d'erreur (31) relié aux moyens générateurs de signal de référence de vitesse du moteur (26) et au transducteur de vitesse du moteur (24). 8.- Commande selon la revendication 7, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre un circuit compen- sateur de phase (28) dont l'entrée est reliée à la sortie du deuxième amplificateur d'erreur (31). 9.- Commande selon la revendication 7, caractérisée par le fait que les moyens générateurs de signal de réfé- rence de vitesse du moteur (26) sont conçus pour engendrer un signal représentant une vitesse de ralenti désirée du moteur. 10.- Commande selon la revendication 7, caractérisée par le fait que les moyens générateurs de signal de réfé- rence de vitesse du moteur (26) sont conçus pour engen- drer un signal représentant une limite supérieure de la vitesse du moteur. 11.- Commande selon la revendication 7, caractérisée par le fait que les moyens générateurs de signal de ré- férence de vitesse du moteur (26) comprennent un générateur de fonction recevant des entrées qui correspondent à la vitesse du véhicule et à la position de la pédale d'accé- lérateur (10) et engendrent un signal variant en fonction de ces variables. 12.- Commande selon la revendication 11, caractérisée par le fait que les moyens générateurs de signal de réfé- rence (26) comprennent aussi des moyens supplémentaires permettant d'engendrer un signal représentant une position "économique" du papillon conformément aux valeurs mesurées de la vitesse du véhicule et de la position de la pédale d'accélérateur (10) et une porte de "priorité au plus bas" (27) recevant des entrées du deuxième amplificateur d'er- reur et des moyens supplémentaires mentionnés et fournis- sant comme sortie le signal de référence.