Brevet FR2596147A1 — publié le 19870925

i TRANSDUCTEUR DE POSITION NON LINEAIRE DESTINE A DETECTER LA POSITION D'UNE VALVE DE COMMANDE DU DEBIT D'AIR ADMIS DANS LES CYLINDRES D'UN MOTEUR THERMIQUE. La présente invention concerne un transducteur de position non linéaire destiné à détecter la position d'une valve de commande du débit d'air admis dans les cylindres d'un moteur thermique et, plus particulièrement, la position d'un papillon commandé par l'accélérateur de ce moteur, avantageusement, d'un moteur équipé d'un dispositif d'in10 jection électronique. Ainsi qu'il est connu, dans de tels dispositifs d'injection électroniques pour moteurs thermiques, il y a un processeur central électronique qji, selon les signaux qu'il reçoit des divers capteurs et par interpolation sur 15 des cartes mémorisées, commande une pluralité d'injecteurs (dans le cas de dispositifs à injecteurs multiples), ou l'injecteur individuel (dans le cas de dispositifs à injecteur unique) et qui, en outre, commande avantageusement le dispositif d'allumage. Pour obtenir des stratégies de fonctionnement particulières de l'unité de commande centrale électronique, des signaux provenant de capteurs supplémentaires tels que, par exemple, un capteur qui détecte la position angulaire du papillon, sont transmis à l'unité de commande centrale, 25 lesquels signaux peuvent indiquer la valeur angulaire absolue, ou une variation captée entre dès instants successifs. Habituellement, on utilise pour ce transducteur de position un potentiomètre linéaire qui donne une garantie suffisante de fiabilité et de précision à un coût rela30 tivement réduit, ce transducteur étant couplé à un convertisseur analogique-numérique placé en aval, qui transmet le signal à l'unité de commande centrale. Dans certaines conditions particulières de fonctionnement, en particulier dans les conditions transitoires 35 et dans l'intervalle initial de l'ouverture de la valve, dans lequel il se produit une forte variation du débit d'air, le signal envoyé à l'unité de commande centrale peut avoirune résolution insuffisante, qui est limitée par celle du convertisseur analogique-numérique, lequel est généralement constitué par un dispositif à huit bits, ainsi que par les caractéristiques du potentiomètres, de sorte que la sensibilité de travail du dispositif peut être insuffisante dans certains cas. Pour cette raison, on a quelquefois adopté des potentiomètres possédant des caractéristiques non linéaires (par exemple, une caractéristique logarithmique) ou bien des potentiomètres à double rampe, mais ces solutions sont 10 beaucoup plus coûteuses et moins précises. Le but de la présente invention est de réaliser un transducteur de position destiné à détecter la position de la valve de commande du débit d'air, qui permette de surmonter les inconvénients précités d'une façon simple 15 et économique et en utilisant le même potentiomètre possédant des caractéristiques linéaires et le même processeur analogique-numérique, c'est-à-dire qui permette d'obtenir différentes résolutions à la demande, dans différentes parties de la plage de position de cette 20 valve de commande. Selon la présente invention, on réalise un transducteur linéaire destiné à détecter la position d'une valve qui commande le débit d'air admis dans les cylindres d'un moteur thermique, qui comprend des premiers moyens 25 sensibles à la position de ladite valve et des deuxièmes moyens accouplés auxdits premiers moyens et qui produisent un signal de sortie électrique qui sont dans une relation non linéaire avec la position de ladite valve, caractérisé par le fait que lesdits deuxièmes moyens comprennent un circuit électrique comportant exclusivement des composants passifs. Pour mieux faire comprendre la présente invention, on en décrira maintenant une forme particulière de réalisation, uniquement à titre d'exemple non limitatif et en 35 se référant aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 est une vue schématique du transducteur de la présente invention, avec un diagramme bloc schématique d'un dispositif d'injection pour moteur thermique; et La figure 2 illustre une courbe de travail du transducteur de la figure 1. Sur l'a figure 1, la référence 1 désigne le transducteur selon la présente invention, lequel comprend une paire de résistances 3 et 4 connectées'en série, qui possèdent respectivement des valeurs ohmiques R3 et R4, et dont les extrémités sont reliées aux extrémités d'un potentiomètres 5 possédant des caractéristiques linéaires et aux bornes duquel est appliquée.une tension qui est la 10 différence entre +V et la masse. Ce potentiomètre possède un curseur 6 fixé solidairement en position angulaire à l'axe d'un papillon 7 qui est disposé dans un collecteur d'admission 8 d'un moteur thermique 9 et qui est commandé par la pédale d'accélérateur 11. En particulier, la valeur ohmique totale RT du potentiomètre 5 est divisée, selon la position du curseur 6, en une valeur ohmique R1 qui est comprise entre le curseur et la masse? et qui est proportionnelle à l'angle d'ouverture 0( du papillon 7, de sorte que R1= K1 0, et une valeurR2 = RT R. Le curseur 6 du potentiomètre est donc connecté électriquement au noeud de jonction compris entre les résistances 3 et 4, noeud sur lequel est pris un signal de tension V2. Celle-ci est appliquée à l'entrée d'un bloc convertisseur analogiquenumérique 13, par exemple un dispositif à huit 25 bits, dont la sortie est connectée à une entrée d'une unité de commande électronique centrale 14 pour dispositif d'injection électronique, -de type connu. Cette unité reçoit d'autres signaux d'entrée provenant de divers capteurs et peut être mise en action pour fournir des signaux 30 de sortie pour commander l'injection et, éventuellement, également l'allumage du moteur 9. La valeur de tension V2 est donc donnée par la relation suivante: 2 +V2 - V R1 + R3 R2 R4 1+ R1 R3 R2 + R4 et, étant donné que R1 = K1 0( on a: V v 2 Ki + R 1 3 (RT -KiO0)R4 1+*_ T 1 4 KX. R3 RT -Ki + R4 d'o il ressort que la tension V2 varie d'une façon non linéaire en fonction de la variation de l'angle d'ouverture " du papillon 7, comme représenté,. par exemple, sur la figure 2, sur laquelle on a porté les valeurs de l'angle 0 en abscisses et les valeurs de la tension V2 en ordonnées. De cette façon, il y a une différence de sensibilité pour le signal de sortie V2 dans les différentes plages de la variation de l'angle o et cette sensibilité variable peut 15 être réglée selon le besoin par le choix des valeurs ohmiques prédéterminées des résistances 3 et 4 et pour la valeur ohmique totale du potentiomètre 5. En particulier, ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 2, pour une fonction transfert linéaire (indiquée par un contour inter20 rompu) on peut avoir une plus grande sensibilité pour une première partie de grande amplitude de l'angle d'ouverture C, qui se trouve dans la plaque qui présente un plus grand intérêt pour la précision puisque des variations de faible valeur de l'angle " se traduisent par de grandes 25 variations de la quantité d'air admise au moteur 9. Avec le transducteur selon la présente invention, on a donc l'avantage d'obtenir différentes résolutions pour les différentes plages de la position angulaire du papillon 7, selon ce que l'on considère comme préférable 30 pour la stratégie de travail adoptée par l'unité de commande centrale 14, et ceci avec un dispositif simple, fiable et économique, qui utilise des composants passifs, en combinaison avec un potentiomètre qui ne possède qu'une caractéristique linéaire et avec un convertisseur analo35 gique-numérique qui ne possède pas une résolution particulièrement élevée, par exemple, un dispositif à huit bits. L'unité de commande centrale électronique 14 peut avantageusement détecter les variations de la position angulaire du papillon 7, ou sa valeur absolue, et, dans ce cas, la courbe caractéristique non linéaire du transducteur 1, représentée par exemple sur la figure 2, peut 5 avantageusement être mémorisées dans l'unité de commande centrale 14. Finalement, il est évident que l'on peut apporter des modifications et variantes à la forme de réalisation de la présente invention qui est décrite ici, sans sortie du domaine de l'invention. Par exemple, le transducteur 1 peut être agencé pour commander une valve à déplacement rectiligne (par exemple, une vanne à registre), au lieu d'un papillon tournant. REVENDICATIONS 1.- Transducteur de position non linéaire (1) destiné à détecter la position d'une valve (7) destinée à commander le débit d'air admis aux cylindres d'un moteur thermique (9), comprenant des premiers moyens (5) destinés à détecter la position (C) de ladite valve (7) et des deuxièmes moyens (3, 4) accouplés auxdits premiers m3yens (5) et qui produisent un signal de sortie électrique (V2) qji est dans une relation non linéaire avec la 10 position ( ") de ladite valve (7), caractérisé par le fait que lesdits deuxièmes moyens (3, 4) comprennent un circuit électrique comportant exclusivement des composants passifs. 2.- Transducteur selon la revendication 1, caracté15 risé par le fait que lesdits deuxièmes moyens comprennent au moins deux résistances (3, 4) connectées en série, qui sont connectées en parallèle par rapport auxdits premiers mJyens (5) et qui produisent ledit signal de sortie électrique (V2) à partir d'un noeud de jonction intermédiaire. 20 3.- Transducteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que lesdits premiers moyens comprennent un potentiomètre (5) possédant une caractéristique linéaire, dont le curseur (6) est lié à la position (C) de ladite valve (7) et est connecté électriquement 25 auxdits deuxièmes moyens (3, 4). 4.- Transducteur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit curseur (6) est connecté à un noeud intermédiaire desdites résistances (3, 4) connectées en série. 5.- Transducteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit signal de sortie électrique (V2) émis par lesdits deuxièmes moyens (3, 4) est transmis à un convertisseur analogique-numérique (13). 6.- Transducteur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit convertisseur analogiquenumérique (13) est du type à huit bits. 7.- Transducteur selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que.ledit convertisseur (13) envoie des signaux de sortie à une unité de commande centrale électronique (14) appartenant à un dispositif d'injection électronique. 8.- Transducteur selon une revendication précédente quelconque, caractérisé par le fait que la position (v de ladite valve (7) est commandée au moyen d'un accélérateur (11) dudit moteur (9).