Brevet FR2535264A1 — publié le 19840504

Dispositif pour amortir, sur un véhicule, des accélérations longitudinales périodiquement alternantes L'invention a trait à un dispositif destiné à amortir, sur un véhicule, des accélérations longitudinales périodiquement alternantes ainsi que des oscillations saccadées, susceptibles d'affecter un véhicule propulsé par un moteur à combustion avec un papillon dans la tubulure d'aspiration d'air et avec un système d'injection de carburant à commande électronique. Ces accélérations saccadées qui sont ressenties désagréable- ment par les occupants du véhicule se produisent surtout dans des véhicules dont le moteur réagit très vite et de manière très sensible aux mouvements de la pédale d'accélérateur Elles se produisent souvent, lors de la marche à vitesse constante, sur des véhicules dont le moteur présente déjà à bas régime un couple élevé, de telle sorte que même de faible mouvements de la pédale d'accélérateur et du papillon d'aspiration ont une forte influence sur l'accélération du véhicule Les saccades ainsi amorcées peuvent se prolonger longtemps et rendre le véhicule inconfortable et dangereux Il se produit en un tel cas une sorte de couplage réactif entre le conducteur et le véhicule, ce qui amène le conducteur à appuyer involontairement de façon rythmique sur la pédale d'accélérateur. L'invention se propose de réaliser un dispositif capable d'amortir ces oscillations saccadées et de les empêcher de se produire. Cet objectif est réalisé conformément à l'invention, au moyen d'un dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un organe amortisseur électrique ou hydro-mécanique interposé dans le système de commande du débit de combustible et/ou du taux de mélange air/combustible, pour amortir les oscillations saccadées du véhicule. Le dispositif amortisseur selon l'invention pourra encore être caractérisé par les particularités suivantes: 2 2535264 a) dans le cas d'un véhicule équipé d'un système électronique d'injection de carburant, il comporte un filtre électrique inséré dans la liaison électrique entre un débitmètre d'air et un organe de commande électronique du système d'injection, ce filtre constituant l'organe amortisseur, b) ce filtre est sous la forme d'un filtre-bouchon actif,- type Wien Robinson,dont la fréquence de résonance est accordée sur celle des oscillations saccadées qu'il y a lieu d'étouffer, voisine de 2 à 3 Hertz, c) ce filtre est susceptible d'être court-circuité par un interrupteur commandé par le papillon d'air par l'inter- médiaire d'un relais, d) un amortisseur hydraulique à piston est couplé à l'axe du papillon pour amortir le mouvement de rotation du papillon, e) l'axe du papillon est relié à une palette tournant dans un bottier rempli de liquide, f) la disposition de la palette dans son bottier et la conforma- tion de ce bottier sont agencées dé telle sorte que l'effet d'amortissement diminue à mesure que l'angle d'ouverture du papillon augmente, g) la palette tournante est agencée de telle sorte que son mouvement dans le sens d'ouverture du papillon rencontre une résistance à l'écoulement plus forte que son mouvement dans le sens de fermeture du papillon, h) un clapet anti-retour est prévu dans la palette tournante de manière à s'ouvrir lors d'un mouvement de fermeture du papillon pour libérer l'écoulement du liquide à travers la palette. Dans le cas o le dispositif amortisseur comporte un filtre électrique interposé dans la liaison entre un débitmètre d'air et un organe de commande électronique, ce filtre est accordé sur la fréquence des oscillations saccadées du véhicule qui se manifestent le plus souvent, soit environ 2 à 3 Hertz, et bloque ainsi la propagation de ces oscillations Ce filtre peut aussi être incorporé au dispositif de commande électronique. A la place de ce dispositif électrique d'amortissement, ou bien en complément à ce dispositif, on peut également prévoir un dispositif hydromécanique agissant sur le papillon d'aspira- tion d'air ou sur la pédale d'accélérateur, tel qu'un amortisseur hydraulique à piston ou à palette tournante Ce dispositif tend à empêcher la pédale d'accélérateur de prendre un mouvement rythmique en cadence avec les oscillations saccadées du véhicule, en raison du couplage mécanique de cette pédale avec le papillon d'admission d'air Pour éviter que l'amortisseur retarde trop le mouvement de fermeture du papillon, en décélération,-il a un effet d'amortissement largement plus fort dans le sens d'ouverture du papillon que dans le sens de fermeture. Diverses formes de réalisation de l'invention sont décrites ci-après de manière plus détaillée, en se référant au dessin dans lequel: La Fig 1 représente un dispositif d'amortissement électrique au moyen d'un filtre, La Fig 2 est un schéma de branchement du filtre, La Fig 3 est un amortisseur hydraulique à piston agissant sur le papillon d'admission, La Fig 4 est un amortisseur à palette tournante, La Fig 5 est une coupe selon la ligne IV-IV de la Fig 4. Dans le câble électrique reliant un débitmètre d'air 1 à un organe de commande 2 agissant sur un régulateur du temps d'injection 3 est interposé un filtre 4 Ce filtre est du type connu dans-le commerce sous le nom de filtre-bouchon selon Wien-Robinson Le schéma de branchement de ce filtre 4, tel qu'il est représenté à la Fig 2, est emprunté au livre "Halbleiter Schaltungstechnik" (Technique de Commutation à Semiconducteun) , page 3, éditions Springer et il est complété par un inverseur Ce circuit est décrit si complètement dans cet ouvrage qu'il n'y a pas lieu de le décrire ici en détail. Le filtre a un facteur d'amortissement d'environ 40 d B et une qualité de filtrage égale à 1; il offre donc une bande passante relativement large, et il est accordé sur une fréquence voisine de 2,6 Hz Ainsi qu'on peut le voir sur le schéma de la Fig 1, à cette fréquence f l'amplitude A de la tension du signal fourni par le débitmètre d'air 1 est amortie dans une telle mesure que les accélérations saccadées du véhicule ne sont plus perceptibles. La Fig 3 représente un dispositif amortisseur hydromécanique associé au papillon d'admission L'axe 7 du papillon est entratné en rotation par une came 6, elle-même entraînée de manière progressive par un câble de traction 5 qui s'enroule sur cette came L'axe du papillon est relié d'autre part, au moyen d'une timonerie 8, à un amortisseur hydraulique à piston 9, constitué d'un cylindre 10 rempli d'huile et d'un piston 11 coulissant dans ce cylindre A l'effet d'amortissement hydrau- lique de cet amortisseur 9 s'ajoute celui des frottements mécaniques de la timonerie 8, venant ainsi s'opposer aux oscillations périodiques du papillon. Les Fig 4 et 5 représentent une forme de réalisation simplifiée d'un amortisseur hydraulique Dans un bottier 12 rempli de liquide est ajustée une palette tournante 13 dont l'axe 14 traverse le bottier par des paliers étanches et est relié à l'axe du papillon d'admission La palette 13 est ajustée avec un faible jeu entre les parois latérales 15 et 16 du bottier 12 Le bord libre 17 de la palette glisse contre la paroi incurvée 18 du corps de bottier Cette paroi est tout d'abord de profil circulaire, sur un arc correspondant à un anglecî de rotation encore faible, puis prend un profil elliptique 19, de telle sorte qu'il s'ouvre entre la palette et cette paroi un intervalle 20 qui va en s'élargissant à mesure qu'augmente l'angle ac Etant donné qu'à un petit angle c de rotation de la palette correspond une faible ouverture du papillon, cette configuration du contour intérieur du bottier fait que, pour une faible ouverture du papillon, la palette tournante rencontre une forte résistance hydraulique, qui diminue de plus en plus à mesure qu'augmente l'angle îc de rotation de la palette Les mouvements oscillants du papillon, et les accélérations saccadées qu'ils provoquent dans la marche du véhicule, sont ainsi plus fortement amortis lorsque l'ouverture du papillon est faible et le régime du moteur relativement lent, situation dans laquelle l'apparition de ces oscillations est favorisée-que lorsque l'ouverture du papillon est plus forte. / Sur la palette tournante 13 est montée une soupape anti- -retour 21 composée d'un clapet 22 et d'un ressort de compression 23 prenant appui dans une cage 24 fixée sur la palette Lors d'un mouvement d'ouverture du papillon, le clapet repose de manière étanche sur son siège Par contre, lors d'un mouvement de fermeture du papillon, donc en sens contraire, la résistance. du liquide écarte le clapet de son siège, ouvrant ainsi un passage au liquide, de telle sorte que la palette rencontre moins de résistance et que l'amortissement du papillon devient plus faible Ce moindre amortissement dans le sens de fermeture du papillon est prévu pour que le temps de retour du papillon lorsque le conducteur lève le pied complétement ou partiellement soit à peine plus long que si le papillon ne comportait pas d'amortissement. 6 2535264 R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif pour amortir des accélérations longitudinales périodiquement alternantes et des oscillations saccadées d'un véhicule mû par un moteur à injection de carburant à commande électronique avec un papillon actionné mécaniquement dans la tubulure d'aspiration d'air, caractérisé en ce qu'il comporte un organe amortisseur électrique ou hydromécanique incorporé dans le système de commande du débit de carburant ou du débit de mélange air/essence. 2 Dispositif selon la revendication 1, en application à un véhicule équipé d'un système d'injection de carburant à com- mande électronique, caractérisé en ce qu'il comporte un filtre électrique ( 4) inséré dans le circuit reliant un débitmètre d'air ( 1) à un organe électronique ( 2) de commande, ce filtre constituant un organe amortisseur. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le filtre ( 4) est un filtre-bouchon actif, du type Wien-Robinson, dont la fréquence de résonance est accordée sur celle des oscillations saccadées qu'il y a lieu d'étouffer, soit 2 à 3 Hertz, environ. 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filtre ( 4) est susceptible d'être court-circuité par un inter- rupteur commandé par le papillon d'air par l'intermédiaire d'un relais. 5 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un amortisseur hydraulique à piston ( 9) est couplé à l'axe ( 7) du papillon pour amortir le mouvement de rotation du papillon. 6 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rotation de l'axe ( 7) du papillon est amortie par couplage de cet axe avec une palette tournante ( 13) disposée dans un bottier ( 12) rempli de liquide. 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la disposition de la palette ( 13) dans son bottier ( 12) et la conformation de ce bottier sont agencées conjointement de telle sorte que l'effet d'amortissement diminue à mesure que l'angle d'ouverture (c) de la palette ( 13) augmente. /. 8 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la palette tournante ( 13) est constituée de telle sorte que son mouvement dans le sens d'ouverture du papillon rencontre une résistance à l'écoulement plus forte que son mouvement dans le sens de fermeture du papillon. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une soupape anti-retour ( 21) est prévue dans la palette ( 13) de manière à s'ouvrir lors d'un mouvement de fermeture du papillon pour libérer l'écoulement du liquide à travers la palette ( 13).