Brevet FR2508550A1 — publié le 19821231

La présente invention concerne un dispositif de commande destiné à optimiser la traction de roues motrices et la capacité d'absorber des forces latérales dans un véhicule à roues équipé d'un moteur à combustion interne qui comporte un dispositif d'injectioi de carburant comportant des valves d'injection Ce dispositif de commande comprend un premier capteur de vitesse destiné à détecter de façon continue la vitesse des roues motrices du véhicule, un second capteur de vitesse destiné à détecter de façon conti- nue la vitesse-des roues non motrices du véhicule, et une unité de traitement qui est branchée de façon à recevoir et à comparer les signaux fonction de la vitesse qui sont émis par les premier et second capteurs de vitesse Lorsque cette unité de traitement détecte une différence de vitesse, elle émet un signal vers une unité de commande pour limiter la quantité de carburant qui est injecté par les valves d'in- jection. On sait que les roues motrices patinent facilement sur une surface glissante lorsqu'on appuie trop rapidement sur l'accélérateur, c'est-à-dire à un couple élevé du moteur Plus le couple du moteur est élevé, plus le risque de patinage des roues est grand, ce qui fait que les voitu- res modernes équipées de moteurspuissants qui sont souvent à injection directe et à turbocompresseur, ont particulière- ment tendance, en accélération, à chasser de l'arrière dans le cas des véhicules à roues arrière motrices, ou à sous- virer dans les virages dans le cas des véhicules à roues avant motrices. Divers dispositifs ont été proposés pour' limiter automatiquement le couple du moteur en cas de patinage des roues, pour établir un niveau suffisant de traction et d'absorption des forces latérales, indépendamment de la façon dont le conducteur appuie sur l'accélérateur. Ces dispositifs comprennent des moyens qui, à une valeur limite supérieure pour le patinage des roues, coupent le courant dirigé vers le dispositif d'allumage du moteur ou coupent l'alimentation en carburant des cylindres du moteur Ces dispositifs ont en commun le fait que la mesure est effectuée à un seul niveau et que tous les cylin- dres du moteur sont affectés Un dispositif du type décrit dans l'introduction, dans lequel la limitation de couple pour commander la rotation des roues est effectuée de cette manière, est décrit par exemple dans le brevet U S. 3 893 535 Dans un mode de réalisation, il est suggéré d'arrêter complètement l'alimentation en carburant de tous les cylindres en interrompant le courant dirigé vers les valves d'injection à commande électromagnétique, lorsque le degré de patinage des roues dépasse 15 % Lorsqu'ensuite le patinage des roues est tombé au-dessous de ce niveau, toutes les valves d'injection sont ouvertes simultanément, ce qui fait que la quantité totale de carburant déterminée par la position de l'accélérateur est immédiatement fournie à tous les cylindres Cependant, cette procédure produit de fortes oscillations autour de la valeur sélectionnée, ce qui entraîne des à-coups dans le fonctionnement Plus la surface de la route est glissante, plus l'oscillation est importante et plus la stabilité est mauvaise Il y a ainsi le risque qu'au cours de certaines phases, la capacité d'absorption des forces latérales soit insuffisante pour empêcher que la voiture chasse de l'arrière, par exemple lorsqu'on prend un virage avec une voiture à roues arrière motrices L'invention a pour but de réaliser un dispositif de commande du type décrit dans l'introduction qui supprime les inconvénients précités en assurant une commande plus précise et en produisant donc moins d'à-coups dans le fonc- tionnement. On parvient à ceci, conformément à l'invention, en faisant en sorte que l'unité de traitement limite pas à pas la quantité de carburant injecté, jusqu'à un niveau détermi- né par la valeur de la différence de vitesse entre les roues motrices et les roues non motrices entres lesquelles une différence de vitesse est apparue pour la première fois. Dans ce but, l'unité de traitement émet un signal vers l'uni- té de commande pour interrompre l'injection dans les valves respectives, une par une, tout d'abord par intermittence puis ensuite complètement, de façon qu'une différence de vitesse faible prédéterminée entraîne une interruption intermittente de l'injection par une seule valve d'injection, et qu'une différence de vitesse élevée prédéterminée entraî- ne une interruption complète de l'injection par plusieurs valves Dans un mode de réalisation préféré, l'unité de traitement est une unité électronique qui est conçue de façon à émettre des signaux vers une unité de commande électroni- que qui commande l'injection du carburant dans les valves d'injection. L'invention procure un dispositif de commande qui limite pas à pas le couple du moteur jusqu'au niveau détermi- né par le patinage des roues Pour un patinage des roues de 8 % par exemple, pour le premier pas, la quantité de carburant injecté dans un cylindre peut -être réduite de moitié par une fermeture intermittente de la valve d'injection associée Si ceci n'est pas suffisant et si le patinage des roues augmente, par exemple jusqu'à 11 %, cette valve d'injection est fermée complètement De cette manière, la procédure est accomplie pas à pas, en fermant des "fractions" de cylindres, jusqu'à ce que le patinage des roues diminue, et la procédure est alors inversée Les oscillations peuvent ainsi être mainte- nues dans une plage étroite, déterminée par l'ajout ou la soustraction d'une partie d'un cylindre, ce qui conduit à un fonctionnement notablement plus doux et à une meilleure sta- bilité que ce qui était possible précédemment avec des dis- positifs arrêtant l'alimentation en carburant de tous les cylindres du moteur à un seul niveau de patinage des roues. Le principe de fonctionneoent du dispositif de Omende conforme à l'invention est tel que e dispositif Peut être appliqué aisément à des voitures équipées de moteurs à turbocompresseur Dans un mode de réalisation préféré, l'uni- até de traitement électronique est conçue de façon qu'à une valeur inférieure prédéterminée de la différence de vitesse, par exemple 5 %, elle émette dans une première phase, un signal dirigé vers l'unité électronique qui commande la pression de suralimentation du compresseur, afin d'interrom- pre la suralimentation Dans un moteur à turbocompresseur équipé d'un asservissement anti-détonation conformément à la 250 8550 demande de brevet su&doise W 8101119-9, on peut effectuer ceci en faisant émettre à l'unité de traitement électronique un signal dirigé vers l'unité de commande de pression de sura- limentation qui indique une pression de suralimentation excessive Une telle solution, qui fait appel à une simula- tion d'une condition de détonation dans le moteur,ne néces- site absolument aucune modification du dispositif de comman- de du turbocompresseur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 représente un moteur à quatre cylin- dres et à turbocompresseur équipé d'un dispositif de limi- tation du patinage des roues conforme à l'invention; et La figure 2 représente un schéma synoptique de l'unité de traitement électronique dans une version analogi- que. Le moteur 1 représenté sur la figure 1 est équipé d'un turbocompresseur 2 du type décrit dans la demande de brevet S W 8101119-9 Le lecteur se reportera à cette deman- de pour avoir plus de détailsconcernant le turbocompresseur. Le moteur comporte un dispositif électronique d'injection de carburant, par exemple le dispositif Bosch L-Jetronic, avec des valves d'injection 4 commandées par une unité de commande électronique 3 L'unité de commande 3, ainsi qu'une unité de commande électronique 5 pour le turbocompresseur, consistant par exemple en un microprocesseur, sont connectées à une unité de traitement électronique 6 appartenant au dispositif de coeriande de la rotation des roues, qui reçoit une informa- tion concernant les vitesses des roues Dans ce but, chaque roue est équipée d'une roue dentée 7 qui est associée à un capteur inductif 8 fournissant un signal de sortie qui con- siste en un courant alternatif de fréquence proportionnelle à la vitesse de rotation de la roue dentée. Dans la version analogique représentée sur la figu- re 2, l'unité de traitement 6 contient des convertisseurs fréquencetension 9 qui convertissent les signaux provenant des capteurs 8 en signaux decourant continu proportionnels aux vitesses des roues respectives Ces signaux VB et VF pro- venant respectivement des roues arrière gauche et avant gau- che, et HB, HF provenant respectivement des roues arrière droite et avant droite, sont appliqués par paires à un compa- rateur individuel 10 qui émet à son tour vers un circuit logique 11 un signal qui est fonction de la différence de vitesse Dans le mode de réalisation représenté, les compara- teurs sont conçus de façon à émettre différents signaux à sept valeurs ou niveaux différents de la différence de vites- se détectée, ce qui applique des signaux aux unités de com- mande respectives 5 et 3 du turbocompresseur et du dispositif d'injection, pour effectuerl'une de sept phases différentes La roue qui indique en premier un patinage à un certain niveau déclenche ainsi la phase qui est déterminée par ce niveau La liste ci-dessous indique les niveaux et les phases associées. Niveau PHASE % Interruption de la suralimentation 8 % Coupure intermittente de l'alimentation en carbu- rant du cylindre 2 11 % Coupure permanente de l'alimentation en carburant du cylindre 2 14 % Coupure intermittente de l'alimentation en-carbu- rant du cylindre 3 17 % Coupure permanente de l'alimentation en carburant du cylindre 3 % Coupure intermittente de l'alimentation en carbu- rant du cylindre 1 23 % Coupure permanente de l'alimentation-en carburant du cylindre 1. Du fait que dans l'exemple représenté le dispositif à turbocompresseur comporte ce qu'on appelle un asservissement anti-détonation, on peut supprimer simplement la suralimenta- tion par le turbocompresseur en faisant en sorte que l'unité de traitement simule une condition de détonation, c'est-à- dire une pression de suralimentation excessive, et émette des signaux vers le microprocesseur 5 pour ouvrir le volet de dérivation 13 en actionnant l'électrovalve 12 du turbocom- presseur. L'interruption intermittente de l'alimentation en carburant du cylindre respectif est obtenue en permettant à l'unité de traitement 6 d'émettre des signaux vers l'unité de commande 3 des valves d'injection de façon à appliquer aux valves un courant sous forme d'impulsions Avec des périodes d'ouverture et de fermeture d'égale longueur, les quantités de carburant sont réduites de moitié,Cce qui signifie que le couple du moteur, après suppression de la suralimentationest réduit pas à pas en coupant l'alimenta- tion "un demi-cylindre" à la fois La coupure permanente de l'alimentation en carburant d'un cylindre est effectuée en interrompant complètement le courant dirigé vers la valve d'injection. Dans un autre mode de réalisation non représenté ici, l'unité de traitement 6 peut être équipée d'un circuit comparateur supplémentaire qui'compare les vitesses des roues avant du véhicule pour déterminer s'il y a un virage à gauche ou un virage à droite, et pondère la comparaison de façon que la capacité d'absorption des forces latérales pour les roues extérieures ait priorité sur cette capacité pour les roues intérieures Il est possible d'utiliser d'autres rapports entre les périodes d'ouverture et de fer- meture, conduisant à une commande plus fine de la mise hors fonction de "demi-cylindres". Dans un autre mode de réalisation non représenté ici de façon détaillée, l'unité de traitement est un microprocesseur. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de commande destiné à optimiser la traction de roues motrices et la capacité d'absorption des forces latérales dans un véhicule à roues équipé d'un moteur à combustion interne qui comporte un dispositif d'injection de carburant avec des valves d'injection, ce dispositif de commande comprenant un premier capteur de vitesse destiné à détecter continuellement la vitesse des roues motrices du véhicule,un second capteur de vitesse destiné à détecter 1 O continuellement la vitesse des roues non motrices du véhi- cule, et une unité de traitement conçue de façon à recevoir et à comparer des signaux fonction de la vitesse qui sont émis par les premier et second capteurs de vitesse, et à émettre, en cas de détection d'une différence de vitesse, un signal dirigé vers une unité de commande pour limiter la quantité de carburant injecté-par les valves d'injection, caractérisé en ce que l'unité de traitement ( 5)-est conçue de façon à limiter pas à pas la quantité de carburant injec- té jusqu'à un niveau déterminé par la valeur de la différen- ce de vitesse entre les roues motrices et les roues non motrices entre lesquelles apparait en premier une différence de vitesse, cette limitation s'effectuant par l'émission d'un signal vers l'unité de commande ( 3) pour interrompre l'injection par les valves respectives ( 4) , une par une, tout d'abord par intermittence puis ensuite complètement, de telle façon qu'une différence de vitesse faible prédéter- minée entraîne une interruption intermittente de l'injection par une seule valve, et une différence de vitesse élevée prédéterminée entraîne une interruption complète de l'injec- tion par plusieurs valves. 2 Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de traitement ( 6) est une unité électronique qui est conçue de façon à émettre des signaux vers une unité de commande électronique ( 3) qui commande l'injection de carburant par les valves d'injection ( 4). 3 Dispositif de commande selon la revendication 2, pour un moteur à quatre cylindres, caractérisé en ce que l'unité de traitement électronique ( 6) est conçue de façon à limiter la quantité de carburant injecté en six plhases, la premiè- re phase correspondant à la fermeture intermittente de la valve d'injection ( 4) associée à un premier cylindre,la secon- de phase correspondant à la fermeture complète de cette valve d'injection, et les quatre phases suivantes correspondant à la fermeture intermittente ou complète des valves d'injec- tion associées à deux cylindres supplémentaires. 4 Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, pour un moteur suralimenté par un turbocompresseur,caractérisé en ce que l'unité de traite- ment électronique ( 6) est conçue de façon qu'à une première valeur minimale prédéterminée de la différence de vitesse, elle émette, à titre de iremière phase, un signal dirigé vers l'unité électronique ( 5) qui commande la pression de surali- mentation du compresseur, afin d'interrompre la suralimenta- tion. Dispositif de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'unité de traitement électroni- que ( 6) émet un signal qui indique une pression de surali- mentation excessive.