Brevet FR2569231A1 — publié le 19860221

1. "Dispositif de surveillance pour un clapet d'étranglement commandé électroniquement dans un véhicule automobile." L'invention part d'un dispositif de surveillan- ce pour un clapet d'étranglement, susceptible d'être com- mandé électroniquement, dans un véhicule automobile, avec une pédale d'accélérateur, avec un indicateur de position de la pédale d'accélérateur solidaire de celle-ci, avec un organe de réglage pour le clapet d'étranglement du moteur à combustion et avec un indicateur de position du clapet d'étranglement solidaire de celui-ci, avec un régulateur auquel est appliquée une valeur de consigne en provenance de l'indicateur de position de la pédale d'accélérateur et une valeur réelle en provenance de l'indicateur de position du clapet d'étranglement, ce régulateur commandant un étage terminal pour l'organe de réglage. Par le document DE-OS 31 09 638, on connaît dé- jà un dispositif de protection et de surveillance pour une pédale d'accélérateur électronique dans des véhicules auto- mobiles. Dans ce cas, un indicateur de position de la pé- dale d'accélérateur constitué par un potentiomètre élec- trique et relié à la pédale d'accélérateur, délivre une valeur de consigne à un régulateur qui reçoit d'un poten- tiomètre relié au clapet d'étranglement, une valeur réelle, de sorte que ce régulateur forme une différence de réglage et entraine,en conséquencepar l'intermédiaire de l'étage terminal, le moteur de réglage du clapet d'étranglement. 2.- De cette façon, le réglage du clapet d'étranglement, s'ef- fectuant jusque là de la façon mécanique, est réalisé par une voie électronique. Une telle pédale d'accélérateur appelée pédale d'accélérateur électronique, présente alors l'avantage que des interventions électroniques sur le ré- glage du clapet d'étranglement sont par ailleurs facilement- possibles, notamment une régulation de vitesse de rotation en marche à vide ou bien une régulation de la dynamique de marche lors de modifications rapides de l'accélération, qui sont effectuées par voies électroniques, indépendamment de la position de la pédale d'accélérateur. Une attention particulière doit être apportée à la sécurité d'exploitation dans le cas d'une pédale élec- tronique d'accélérateur. Dans le cas d'un système électro- nique complexe, le nombre des sources d'erreurs croit bien entendu aussi avec le nombre des composants. Notamment,il y a lieu de veiller dans le cas de sources d'erreurs, sur le fonctionnement des indicateurs de position de la péda- le d'accélérateur et du clapet d'étranglement ainsi qu'à l'entra nement du clapet d'étranglement, erreurs qui peuvent être causées notamment par des dép8ts mécaniques tels que l'usure ou l'encrassement. Il est connu, à cet effet, d'as- socier à la pédale d'accélérateur et/ou clapet d'étrangle- ment des commutateurs de butées terminales à la limite de butée supérieure et/ou inférieure, de sorte qu'à partir des positions de commutation permises ou non permises, peu- vent être dérivés des états logiques qui permettent une dé- tection des erreurs. Le but de l'invention est,par contre de propo- ser un dispositif de surveillance qui, non seulement con- tr8le les indicateurs de position d'une telle pédale élec- tronique d'accélérateur, tout en supprimant dans une large mesure de tels commutateurs en butée, mais qui peut également détecter et annoncer d'autres situations erronées dans le circuit de réglage d'une telle pédale électronique d'accélé- 3.- rateur. A cet effet, le dispositif de surveillance conforme à l'invention est caractérisé en ce que la va- leur réelle est contr8lée1au moyen d'une logique,à une limite supérieure et/ou une limite inférieure, lorsque le clapet d'étranglement se trouve dans une position défi- nie, du fait que l'organe de réglage est branché sans entraî- nement et qu'une grandeur d'erreur est alors formée lors- qu'en conséquence, la valeur réelle dépasse la limite supé- rieure ou bien franchit vers le bas la limite inférieure. Le dispositif de surveillance conforme à l'invention définie ci-dessus présente l'avantage que l'in- dicateur de position pour le clapet d'étranglement est con- tr8lé sur la prise automatique correcte d'une position de re- pos sans qu'un commutateur de butée terminale soit néces- saire à cet effet. D'autres caractéristiques de l'invention per- mettent d'envisager d'autres formes avantageuses du dispo- sitif de surveillance précité. Il est notamment possible de tirer directement des conclusions en ce qui concerne l'apparition d'un comportement erroné à partir du compor- tement du circuit de réglage pour l'entraînement du cla- pet d'étranglement. la sécurité de la surveillance est aug- mentée du fait que l'on procède dans une logique spéciale aux contrôles de défauts qui ne se traduisent pas par une différence de réglage. Un tel défaut se présente, par exen- plelorsqu'un indicateur de position se décale en rota- tion par rapport à son entraînement mécanique ou bien lors- que des contacts électriques parasites dûs à l'encrasse- ment sur les indicateurs de positions, donnent une image fausse de cette position. Un dispositif de surveillance conforme à l'invention est particulièrement simple à met- tre en oeuvre pendant le processus de freinage pour des vitesses de déplacement et des vitesses de rotation très importantes, car alors, la pédale d'accélérateur est déchargée 4.- de sorte qu'il en résulte un point mécanique défini de véri- fication, et parce que cette situation de fonctionnement s'établit d'une façon suffisamment fréquente lors de l'ex- ploitation du véhicule automobile. Ainsi, la surveillance peut 8tre facilement effectuée, notamment pendant l'inter- ruption de la poussée. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur la figure unique ci-jointe et exposé plus en détail dans la description ci-après: Cette figure unique est un schéma par blocs d'un dispositif de surveillance conforme à l'invention, qui est intégré dans un circuit connu de réglage de la position du clapet d'étranglement. Une pédale d'accélérateur 1 est solidaire en rotation d'un indicateur de position 2 de cette pédale d'ac- célération et d'un commutateur 8 de pédale d'accélération. Le commutateur 8 de pédale d'accélération se ferme (s'ouvre) dès que la pédale d'accélération 1 est actionnée. L'indi- cateur de position 2 de la pédale d'accélération est cons- titué par un potentiomètre dont la résistance est propor- tionnelle à l'angle sur lequel est réglée la pédale d'ac- célération 1. Dans un cas particulier, le commutateur 8 de la pédale d'accélération, peut être remplacé par un indica- teur de position de comparaison analogue 18 sous la forme d'un potentiomètre. La résistance de l'indicateur de posi- tion 2 de la pédale d'accélération, constituecune valeur de consigne pour un régulateur 3 qui est raccordé à l'in- dicateur de position 2 de la pédale d'accélération. Ce régulateur 3 commande un étage terminal 4 pour un organe de réglage sous la forme d'un moteur de réglage 5 pour l'entraînement du clapet d'étranglement 7 du véhicule au- tomobile. Le moteur de réglage 5 est alors solidaire en rotation du clapet d'étranglement 7, ainsi que d'un indi- cateur de position 6 de ce clapet d'étranglement qui, de façon analogue à l'indicateur de position 2 de la pédale 5.- d'accélération est constitué par un potentiomètre, de sorte que la résistance de l'indicateur de position 6 du clapet d'étranglement délivre au régulateur 3, une valeur réelle pour la position de ce clapet d'étranglement 7. On ferme ainsi un circuit de réglage connu du spécialiste et qui n'est pas en conséquence explicité plus en détail. Sur le dessin,le régulateur 3 revêt la forme d'un régulateur proportionnel qui commande l'étage terminal 4 en fonction d'une différence de réglage. Nais le dispo- sitif de surveillance admet aussi d'autres types de régu- lateurs, par exemple des régulateurs à commutation qui tiennent uniquement compte du signe de la différence de réglage tant que la réponse du circuit de réglage fermé présente une différence de réglage allant en disparaissant. Ainsi, l'invention n'est pas limitée à l'exemple,ici représenté, d'une régulation de la position d'un clapet d'étranglement. Un dispositif de formation de différence 9 reçoit la valeur de consigne de l'indicateur de position 2 de la pédale d'accélérateur et la valeur réelle de l'indica- teur de position 6 du clapet d'étranglement pour former d'après cela la différence de réglage et la délivrer à un filtre 10. Ce filtre 10, filtre à partir de cette diffé- rence de réglage, le comportement dynamique du circuit de réglage pour pouvoir délivrer ainsi un signal quasi- stationnaire à un comparateur de seuil 11. Dans le cas d'une différence de réglage subsistante ou bien dans le cas de modifications typiques d'un défaut de la dynamique de la différence de réglage, le seuil de commutation du compa- rateur de seuil 11 est dépassé, de sorte que le signal de sortie du comparateur de seuil 11, constitue une grandeur d'erreurs qui actionne un affichage de défauts 12 sur le véhicule automobile. Pour pouvoir en outre détecter des défauts qui n'ont pas pour conséquence une différence de réglage qi subsis- 6.- te, une logique 13 est branchée sur le circuit de réglage pour servir de dispositif supplémentaire de surveillance. Cette logique 13 reçoit, à cet effet,le signal de sortie du commutateur 8 de la pédale d'accélérateur ou bien de l'indicateur de position 18 de comparaison, ainsi que des données 14 du véhicule. En outre, la logique 13 reçoit de l'indicateur de position 6 du clapet d'étrangle- ment, la valeur réelle, de l'indicateur de position 2 de la pédale d'accélérateur la valeur de consigne, ainsi que la sortie du régulateur 3 la grandeur de réglage. Les données 14 du véhicule contiennent des informations sur le fait que le frein est actionné ou l'a été, sur le fait que la vitesse du véhicule se situe au-dessus d'une vites- se déterminée, et sur le fait que la vitesse de rotation du moteur se situe au-dessus d'une vitesse de rotation dé- terminée. Lorsque ces conditions sont remplies, et que le commutateur 8 de la pédale d'accélérateur est ouvert (fermé), l'étage terminal 4 est privé de courant. par la logique 13, de sorte que le moteur de réglage 5 peut tourner librement. Le ressort du clapet d'étranglement 7 ferme alors le cla- pet d'étranglement 7 complètement et amène ainsi l'indica- teur de position 6 du clapet d'étranglement à sa valeur minimale. La logique 13 compare cette valeur minimale avec les limites prédéfinies et constate ainsi s'il y a par exemple un décalage en rotation de l'arbre d'entraînement du clapet d'étranglement 7 ou bien un coincement de ce clapet d'étranglement 7. Dans le cas o un défaut est dé- tecté, une grandeur d'erreur est formée en tant que signal de sortie de la logique et actionne l'affichage de défaut 12. La logique 13 contr8leen outre si la grandeur de réglage du régulateur 3 dépasse au-delà d'une durée per- mise une valeur extrêmo prédéfinie. Si c'est le cas, l'af- fichage de défauts 12 est également actionné, et l'étage terminal 4 est privé de courant par la logique 13 ou bien alimenté avec un taux d'impulsions pour protéger, d'une 7.- part, l'étage terminal des surcharges et, pour amener d'au- tre partle clapet d'étranglement dans une position pour laquelle un fonctionnement de marche d'urgence est encore possible. Le cadehcement s'effectue alors avec une fré- quence de répétition qui est choisie de façon que le cla- pet d'étranglement, du fait de son inertie ainsi que de l'inertie des éléments 5 et 6 qui lui sont reliés, prend une position de repos qui correspond au taux d'impul- sions choisi. En outre, la logique 13 contrôle l'indica- teur de position 2 de la pédale d'accélérateur jusqu'à ce que le commutateur 8 couplé à la pédale d'accélérateur se ferme (s'ouvre), lorsque l'indicateur de position 2 de la pédale d'accélérateur délivre une valeur de consigne qui se situe au-dessus d'un premier seuil de valeur de consi- gne (de préférence 15 % de la valeur de consigna maximale) et au-dessous d'un second seuil de valeur de consigne (de préférence 25 %d de la valeur de consigne naximale). Si cette condition est remplie la logique 13 ne délivre pas de grandeur d'erreur. Si le commutateur 8 est remplacé par un indicateur de position de comparaison 18 constitué par un potentiomètre, la logique 13 contrôle la différence de signaux entre l'indicateur de position 2 de la pédale d'accélérateur et l'indicateur de position de comparaison 18 sur une valeur maximale prédéfinie dans chaque position de la pédale d'accélérate'ur. Si la différernce de signaux entre l'indicateur de position de la pédale-d'accélérateur et l'indicateur de position de comparaison 18 dépasse cet- te valeur maximale prédéfinie, une grandeur d'erreur est formée par la logique 13 et l'affichage de défaut 12 est actionné. Pour un couplage approprié entre la pédale d'ac- célérateur 1 et l'indicateur de position 2 de cette pédale d'accélérateur, ainsi qu'entre la pédale d'accélérateur 1 et le commutateur 8 ou bien l'indicateur de position de comparaison 18, une erreur résultant d'un décalage en ro- 8.- tation de la liaison en soi fixe en rotation entre la pédale d'accélérateur 1 et l'indicateur de position 2 de cette pédale d'accélérateur, peut ainsi être constaté. Eifin la logique 13 effectue encore un con- trÈle de plausibilité en ce qui concerne la position de repos de la pédale d'accélérateur en partant de ce que la valeur de consigne délivrée par l'indicateur de posi- tion 2 de la pédale d'accélérateur est comparée avec une première valeur de seuil limite puis,lorsque le frein est actionné et le commutateur 8 ouvert (fermé), ou bien que l'indicateur de position de comparaison 18 délivre un signal qui franchit vers le bas une seconde valeur de seuil limite. Sans limitation de son universalité, le dis- positif de surveillance conforme à l'invention peut être également exploité en combinaison avec le moteur à com- bustion interne auto-allumage lorsqu'au lieu du clapet d'étranglement 7, intervient le levier de réglage ou bien la tige de réglage d'une pompe d'injection, et au lieu de l'indicateur de position 6 du clapet d'étranglement, un indicateur de position pour le levier de réglage ou bien la tige de réglage de la pompe d'injection. 9O- REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Dispositif de surveillance pour un cla- pet d'étranglement (7), susceptible d'être commandé électro- niquement, dans un véhicule automobile, avec une pédale d'accélérateur (1) , avec un indicateur de position (2) de la pédale d'accélérateur solidaire de celle-ci, avec un organe de réglage (moteur de réglage 5) pour le clapet d'tranglement (7) du moteur à combustion et avec un indi- cateur de position (6) du clapet d'étranglement solidaire de celui-ci, avec un régulateur (3) auquel est appliquée une valeur de consigne en provenance de l'indicateur de position (2) de la pédale d'accélérateur et une valeur réelle en provenance de l'indicateur de position (6) du clapet d'étranglement, ce régulateur commandant un étage terminal (4) pour l'organe de réglage (5), dispositif caractérisé en ce que la valeur réelle est contrôlée au moyen d'une logique (13) à une limite supérieure et/ou une limite inférieure, lorsque le clapet d'étranglement (7) se trouve dans une position définie, du fait que l'or- gane de réglage (5) est branché sans entra nement et qu'une grandeur d'erreur est alors formée lorsqu'en conséquence, la valeur réelle dépasse a limite supérieure ou bien fran- chit vers le bas la limite inférieure. 2.- Dispositif de surveillance pour un clapet d'étranglement (7) susceptible d'être commandé électronique- ment dans un véhicule automobile, avec une pédale d'accé- lérateur (1), avec un indicateur de position (2) de la pédale d'accélérateur solidaire de celle-ci, avec un organe de réglage (moteur de réglage 5) pour le clapet d'étrangle- ment (7) du moteur à combustion et avec un indicateur de position (6) du clapet d'étranglement solidaire de celui-ci, avec un régulateur (3) auquel est appliquée une valeur de consigne à partir de l'indicateur de position (2) de la pédale d'accélérateur et une valeur réelle à partir de l'indicateur de position (6) du clapet d'étranglement, ce 10.. - régulateur commandant un étage terminal (4) pour l'organe de réglage (5), notamment seloh la revendication 1, dis- positif caractérisé en ce qu'un filtre (10) forme à partir de la différence de réglage une grandeur filtrée par le com- portement dynamique du circuit de réglage, en ce que cette grandeur ainsi filtrée est comparée (11) avec une valeur de seuil prédéfinie et en ce que, lors du dépassement de cette valeur de saljil prédéfinie une grandeur d'erreur est formée. 3.- Dispositif de surveillance selon l'une- quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la grandeur de réglage à la sortie du régulateur (3) est contr8lée au passage dans la logique (13) pour savoir si elle dépasse au-delà d'une durée déterminée une gran- deur prédéfinie, en ce quelors du dépassement de cette durée prédéterminée, une grandeur d'erreur est formée et en ce que l'étage terminal (4) commute sur une commande réduite de l'organe de réglage (5) en étant de préférence privé de courant, 4.- Dispositif de surveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le contrôle a lieu lorsque le frein est actionné et que la vitesse du véhicule se situe au-dessus d'une va- leur déterminée et que la vitesse de rotation du moteur se situe au-dessus d'une valeur déterminée (14). 5.- Dispositif de surveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'indicateur de position (2) de la pédale d'accéléra- teur est contrôlé par la logique (13) jusqu'à ce qu'un commutateur (8) couplé à la pédale d'accélérateur (1) se ferme (s'ouvre), lorsque l'indicateur de position (21de la pédale d'accélérateur délivre une valeur de consigne qui se situe au-dessus d'un premier seuil de valeur de consigne et au-dessous d'un second seuil de valeur de consigne, et en ce qu'une grandeur d'erreur est i1 h formée lorsque la valeur de consigne, délivrée lors de l'actionnement du commutateur, ne respecte pas le seuil prédéfini de la valeur de consigne. 6.- Dispositif de surveillance selon la re- vendication 5, caractérisé en ce que le premier seuil de valeur de consigne se situe de préférence à environ 15 % et le second seuil de valeur de consigne de préférence à environ 25 % de la valeur de consigne maximale possible, et que le commutateur (8) couplé à la pédale d'accéléra- teur (1) se ferme (s'ouvre) pour une position de la pé- dale qui se situe entre 15 % et 25 % de la valeur de consigne maximale possible. 7.- Dispositif de surveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'indicateur de position (2) de la pédale d'accélé- rateur est contrôlé par la logique (13) jusqu'à ce qu'un indicateur de position (18) de comparaison couplé à la pédalé d'accélérateur (1) délivre un signal de comparai- son qui est comparé au signal de valeur de consigne déli- vré par l'indicateur de position (2) de la pédale d'ac- célérateur et en ce que la logique (13) forme une gran- deur d'erreur lorsque la différence entre les deux si- gnaux dépasse une valeur absolue prédéfinie. 8.- Dispositif de surveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'indicateur de position (2) de la pédale d'accélé- rateur est contrôlé par la logique (13) en ce qui concerne la prise d'une position de repos, jusqu'à ce que, le commutateur (8) étant ouvert (fermé) , dans la position de repos de la pédale d'accélérateur (1) et lors de l'action- nement du frein, la valeur de consigne délivrée par l'in- dicateur de position (2) de la pédale d'accélérateur soit comparée avec une valeur de seuil limite, et que, lors du dépassement de cette valeur de seuil limite, une grandeur d'erreur soit formée. 12.- 9.- Dispositif de surveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins une grandeur d'erreur actionne un affichage d'erreurs, de préférence un émetteur de signaux. 10.- Dispositif de surveillance selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étage terminal reçoit en cas d'erreur un signal de marche d'urgence. 11.- Dispositif de surveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'en combinaison avec un moteur à combustion interne à auto-allumage, un levier de réglage ou bien une tige de réglage d'une pompe d'injection intervient à la place du clapet d'étranglement (7), et qu'à la place de l'indica- teur de position (6) du clapet d'étranglement, intervient un indicateur de position pour le levier de réglage ou bien la tige de réglage de la pompe d'injection.