Brevet FR2610991A1 — publié le 19880819

Procédé et dispositif pour le réglage du régime de ralenti de moteurs à combustion interne La présente invention concerne, d'une part, un procédé pour le réglage du régime de ralenti de moteurs à combustion interne par comparaison de valeurs nominale et effective et amenée de la différence à un régulateur d'ad- mission, au ralenti, en vue de la détermination d'une valeur nominale de l'ouverture du papillon des gaz d'un mécanisme d'étranglement commandant le débit d'air ou de mélange combustible aspiré, cette valeur nominale étant amenée à un régulateur de position d'un actionneur de pa- pillon agissant sur le mécanisme d'étranglement et, d'autre part, un dispositif destiné à la mise en oeuvre de ce pro- cédé et-qui comprend un mécanisme d'étranglement pour la quantité d'air ou de mélange combustible aspiré, un action- neur de papillon qui, réglant le mécanisme d'étranglement de façon à établir une fente d'ouverture minimale, réagit à des signaux d'un régulateur de position, lequel réagit à son tour à des signaux d'un régulateur d'admission qui sont générés en fonction de la différence obtenue par la compa- raison de valeurs nominale et effective du régime de ralen- ti. Un dispositif de ce genre a déjà été décrit dans la publication de la firme Bosch intitulée "Technische Unterrichtung - Motor-Elektronik, VDI-V 1/1 DE (7.83)", page 33. Il s'agit là d'un carburateur dont le papillon des gaz est déplacé par un actionneur de papillon pneumatique plus ou moins dans le sens d'"ouverture", pour autant que ce papillon ne soit pas ouvert arbitrairement par celui qui fait fonctionner le moteur. Dans ce dispositif l'actionneur de papillon est commandé par un signal de sortie d'un appa- reil de commande électronique, auquel appareil de commande sont amenés des signaux d'us contacteur de ralenti, d'un potentiomètre capteur de la position du papillon et d'un potentiomètre répétiteur de position de l'actionneur de papillon, ainsi que d'autres valeurs de paramètres de fonc- tionnement du moteur, comme par exemple la vitesse de rota- tion de celui-ci. Le carburateur comporte donc deux potentiomètres. En partant de cet état de la technique, la présen- te invention a pour but de perfectionner un procédé et un dispositif du genre décrit ci-dessus de telle manière qu'au moins un potentiomètre puisse être supprimé. Ce but est atteint selon l'invention, en ce qui concerne le procédé, par le fait qu'en présence d'un signal de ralenti il est amené au régulateur de position la valeur effective de l'ouverture ( ot effectif) du papillon et qu'en l'absence de signal de ralenti il est amené au régulateur de position une valeur, mise en mémoire, de l'ouverture du papillon ( d effectif mis en mémoire) et, en ce qui concer- ne le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, par le fait que la valeur effective de l'ouverture du papillon (o effectif) est amenée au régulateur de position en tant que valeur potentiométrique lorsqu'un contacteur de ralenti signale la position de ralenti du mécanisme d'étranglement, et qu'il est prévu une unité de mise en mémoire dans la- quelle la dernière valeur potentiométrique avant une ouver- ture arbitraire du papillon, lors de laquelle le contacteur de ralenti est ouvert, est mise en mémoire et amenée au régulateur de position. En ce qui concerne le procédé, d'autres carac- téristiques avantageuses de l'invention consistent en ce que dans le cas o la valeur nominale déterminée de l'ouverture du papillon ( o0 nominal) est supérieure à la valeur mise en mémoire ( a effectif mis en mémoire), le régulateur de position délivre un signal pour l'ouverture du papillon à l'actionneur de papillon, lequel signal peut être délivré avec retard à l'actionneur de papillon, et en ce que dans le cas o il est constaté une valeur effective de l'ouverture du papillon ( O effectif) inférieure à la valeur mise en mémoire ( & effectif mis en mémoire) la va- leur mise en mémoire est réduite à la valeur effective plus faible et amenée au régulateur de position. Quant au dispositif pour la mise en oeuvre du pro- cédé, d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention consistent en ce que dans le cas o la valeur nominale de l'ouverture du papillon (OcL nominal), délivrée par le régu- lateur d'admission, est supérieure à la valeur mise en mémoire ( tion élabore un signal pour l'actionneur de papillon en vue de l'ouverture du papillon et en ce que dans le cas o la valeur effective de l'ouverture du papillon ( oc effectif) est inférieure à la valeur mise en mémoire la valeur mise en mémoire est ramenée à la valeur effective plus faible. L'unité de mise en mémoire précitée peut être avantageusement formée d'un condensateur d'un circuit ou d'une mémoire d'un appareil de commande. Selon une autre caractéristique avantageuse du dispositif de l'invention la valeur mise en mémoire est ramenée à une valeur effective plus faible par une diode de blocage montée en parallèle avec le contacteur de ralenti. Le dispositif de l'invention peut avantageusement comporter des moyens qui permettent au signal de sortie du régulateur de position d'être délivré avec retard à l'ac- tionneur de papillon. Grâce à la présente invention il est créé un procédé de réglage simplifié qui peut être mis en oeuvre par le dispositif selon l'invention, ce dispositif étant utilisable, pour tous types d'équipements de formatidn de mélange, en tant que mécanisme d'étranglement d'air ou de mélange combustible, lequel mécanisme n'a besoin que d'un seul potentiomètre et d'un seul contacteur de ralenti et est approprié au réglage du régime de ralenti de moteurs. L'invention est expliquée plus en détail ci-des- sous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un diagramme de fonctionnement et schéma- blocs du dispositif; la figure 2 est un diagramme représentant la transmission de signaux avec les composants correspon- dants; la figure 3 représente un algorithme établi à partir de la figure 2 en tant qu'organigramme; et la figure 4 représente l'algorithme du régulateur de position. La figure 1 représente un diagramme de fonctionne- ment et schéma-blocs d'un dispositif de réglage du régime de ralenti d'un moteur à combustion interne 1, lequel dis- positif comprend un mécanisme d'étranglement 2 réglant le débit d'air ou de mélange combustible et faisant partie d'un système de formation de mélange non représenté (carbu- rateur ou injection) avec un papillon 4 monté dans un col- lecteur d'aspiration 3 et un levier de papillon 6 qui, monté sur un arbre 5 du papillon, tend sous l'action d'un ressort de fermeture 7 à être appuyé contre un actionneur de papillon 8, lorsque le mécanisme d'étranglement 2 n'est pas ouvert par la personne qui fait marcher le moteur. Lorsque le levier de papillon 6 prend appui contre l'ac- tionneur 8 un contacteur de ralenti 9 prévu dans l'action- neur 8 se ferme et un signal est délivré à un appareil de commande 10 auquel sont en outre amenés des signaux d'un potentiomètre 11 relié à l'arbre de papillon 5 ainsi que d'autres capteurs, non représentés, pour la vitesse de rotation du moteur, etc. L'appareil de commande 10 contient entre autres des mémoires pour des vitesses nominales qui sont comparées dans un compteur 12 aux valeurs effectives de vitesse, la différence étant amenée en tant que valeur correctrice à un régulateur d'admission, au ralenti, 13 et étant convertie dans ce régulateur en un signal qui corres- pond à une valeur nominale déterminée (o nominal) de l'ou- verture du papillon et est amenée à un régulateur de posi- tion 14. La forme de réalisation du régulateur d'admission ou de position peut être choisie à volonté, c'est-à-dire que des composantes de régulateur à action proportionnelle, par intégration et par différentiation (P-I-D) peuvent être prévues. Selon l'invention il est prévu un bloc de mise en mémoire 15 contenu dans l'appareil de commande 10 et qui est monté dans une suite de conducteurs 16 entre le poten- tiomètre et le régulateur de position 14 et comprend une dérivation 17 s'étendant à partir du contacteur de ralenti 9 de l'actionneur de papillon 8. Lorsque le contacteur de ralenti 9 est fermé la valeur actuelle de l'ouverture de papillon présentée sous forme de valeur potentiométrique est amenée, par l'inter- médiaire du bloc de mise en mémoire 15, au régulateur de position 14 en tant que valeur effective d'ouverture de papillon et est utilisée dans le régulateur de position 14 pour générer le signal établi, à partir du signal du régu- lateur d'admission, en tant que valeur nominale de l'ouver- ture du papillon et destiné à la commande de l'actionneur de papillon 8. A cet égard le réglage de position jusqu'à la détermination de la position effective à partir du potentiomètre 11 relié à l'arbre du papillon correspond donc à l'état actuel de la technique. Lorsque le contacteur de ralenti 9 est ouvert, c'est-à-dire que le mécanisme d'étranglement 2 est ouvert par la personne qui fait marcher le moteur, aucun signal de ralenti ne s'applique ni au bloc de mise en mémoire 15 ni, parallèlement, au régulateur de position 14. De ce fait la suite de conducteurs 16 se trouve interrompue dans le bloc de mise en mémoire 15 par un interrupteur 18 également ouvert en fonction du contacteur de ralenti 9. Une mémoire 19 connectée entre l'interrupteur 18 et le régulateur de position 14, qui en l'occurrence peut être un condensateur , comme indiqué sur la figure 2, ou une mémoire d'un appareil de commande dans laquelle est mise en mémoire une valeur numérique, retient la dernière valeur de l'ouverture du papillon, avant l'ouverture du contacteur de ralenti 9, en tant que valeur mise en mémoire ( oC effectif mis en mémoire). Cette valeur est amenée au régulateur de position 14 au lieu de la valeur effective actuelle d'ouverture de papillon. A partir de là le régulateur de position 14 génè- re un signal de commande pour l'actionneur de papillon 8. La figure 2 représente un montage idéalisé du bloc de mise en mémoire 15 sous la forme d'un schéma de trans- mission de signaux avec la suite de conducteurs 16, le con- densateur 20, l'interrupteur 18 et éventuellement d'autres composants 21 et 22 pour l'amplification et la numérisation ainsi qu'une diode de blocage 23 montée en parallèle avec l'interrupteur 18. Cette dernière a pour effet de ramener la valeur mise en mémoire dans le condensateur 20 à une va- leur effective plus petite et plus récente, indiquée par le potentiomètre 11, de l'ouverture du papillon. Dans la des- cription du fonctionnement qui va suivre il en sera encore question plus en détail. En ce qui concerne l'appareil de commande 10 con- struit d'après la technique numérique il est représenté sur la figure 3 un diagramme de déroulement d'un sous-programme d'un algorithme utilisé conformément au diagramme de fonc- tionnement et schéma-blocs de la figure 1. A cet égard les différentes phases sont désignées par des chiffres, des nombres consécutifs pouvant également être sautés. Après la mise en route l'ancienne valeur effective de l'ouverture du papillon ( CL effectif mis en mémoire) est remplacée, au cours de la phase 1, (dans la mémoire) par la valeur effective nouvellement constatée ( oLeffectif), puis dans la phase 2 une nouvelle valeur effective ( & effectif) est constatée, dans la phase 3 est posée la question: le contacteur de ralenti est-il fermé (état de ralenti) ? Si la réponse est 'oui", alors dans la phase 4, comme dans la phase 1, l'ancienne valeur effective est remplacée par la nouvelle. Si la réponse est "non", alors il est posé dans la phase 5 la question: la nouvelle valeur effective est-elle inférieure & la valeur effective mise en mémoire ? Si la réponse est "oui", alors dans la phase 6, comme dans les phases 1 et 4, la valeur effective mise en mémoire est remplacée par la nouvelle. Si la réponse est "non", alors dans la phase 7 la valeur effective mise en mémoire est retenue. Après les phases 4, 6 ou 7 il est mis fin au sous-programme et procédé à une nouvelle mise en route. Sur la figure 4 est représenté un diagramme de déroulement d'un sousprogramme pour l'algorithme du régulateur de position, les différentes phases étant ici aussi numérotées. Après la mise en route se pose dans la phase 1 la question: le contacteur de ralenti est- il fermé ? Si la réponse est "oui", alors s'effectue dans la phase 2 le réglage de position. Si la réponse est "non", alors est posée dans la phase 3 la question: la valeur effective de 1'ou- verture du papillon ( OC effectif) est-elle inférieure à la valeur nominale de l'ouverture du papillon ( c nominal) ? Si la réponse est "oui", alors est donné dans la phase 4 l'ordre "sortir l'actionneur de papillon". Si la réponse est "non", alors est donné dans la phase 5 l'ordre "laisser l'actionneur de papillon inchangé". Dans ce processus l'ordre donné dans la phase 4 est éventuellement complété par "à vitesse réduite". Après les phases 2, 4 ou 5 il est mis fin au sous-programme et procédé à une nouvelle mise en route. Ci-dessous est décrit le mode de fonctionnement du disposi- tif de l'invention. Le moteur à combustion interne 1 est amené à mar- cher au ralenti, c'est-à-dire avec le contacteur de ralenti 9 fermé. La valeur effective de l'ouverture du papillon ( OL effectif) est recueillie à partir du potentiomètre 11 relié à l'arbre du papillon et, en étant éventuellement amplifiée et/ou numérisée, retenue dans la mémoire 19 ou 20 c en tant que valeur (Ch effectif mis en mémoire) et amenée au régulateur de position 14. Le régulateur de position 14 forme & partir du signal du régulateur d'admission 13, le- quel signal a été produit en fonction de la différence en- tre les vitesses de rotation nominale et effective préle- vées sur une mémoire et détermine à l'avance la valeur nominale de l'ouverture de papillon (cX nominal), un signal de commande pour l'actionneur de papillon 8. Lorsque le contacteur de ralenti 9 est ouvert, c'est-à-dire que le papillon des gaz 4 a été ouvert par la personne faisant marcher le moteur, la valeur mise en mémoire ( oC effectif mis en mémoire) est amenée, au lieu d'une nouvelle valeur effective, au régulateur de position 14 et sert à celui-ci & reconnaître l'état de choses et à - agir en conséquence: a) si oc effectif mis en mémoire est inférieur à CL nomi- nal, alors l'actionneur de papillon 8 est sorti, et b) si OC effectif mis en mémoire est égal ou supérieur à dC nominal,alors l'actionneur de papillon reste dans sa position. Le régulateur de position proprement dit 14 peut également, par une dérivation de circuit dans l'appareil de commande 10, être soustrait à toute influence des processus mentionnés sous a) et b). En particulier les processus sous a) sont applicables en tant que mesure de secours lorsque l'actionneur de papillon 8, le contacteur de ralenti 9 étant ouvert, se trouve amené par un défaut de fonctionne- ment dans une position que le levier de papillon 6 ne peut plus suivre. Dans ce cas la comparaison de la valeur Oa ef- fective mise en mémoire et de la valeur oC nominale permet une correction puisque dans le cas o oa effectif mis en mémoire est inférieur à oL nominal l'actionneur de papillon reçoit l'ordre "sortir". De ce fait l'actionneur de papil- lon 8 peut dans certains cas buter contre le levier de papillon 6 et fermer le contacteur de ralenti 9. Ceci détermine alors une actualisation de la valeur effective et l'amenée de celle-ci au régulateur de position 14. L'actionneur de papillon 8 peut être manoeuvrable par voie pneumatique, hydraulique ou électromagnétique. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour le réglage du régime de ralenti de moteurs à combustion interne par comparaison de valeurs nominale et effective et amenée de la différence à un régu- lateur d'admission, au ralenti, en vue de déterminer une valeur nominale de l'ouverture du papillon d'un mécanisme d'étranglement commandant le débit d'air ou de mélange com- bustible, la valeur nominale étant amenée à un régulateur de position d'un actionneur de papillon agissant sur le mécanisme d'étranglement, caractérisé en ce qu'en présence d'un signal de ralenti est amenée au régulateur de position (14) la valeur effective de l'ouverture de papillon (od ef- fectif) et en ce qu'en l'absence d'un signal de ralenti est amenée au régulateur de position (14) une valeur mise en mémoire de l'ouverture de papillon ( o effectif mis en mé- moire). 2 - Procédé selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que dans le cas o la valeur nominale déterminée de l'ouverture de papillon ( OLnominal) est supérieure à la valeur mise en mémoire ( î effectif mis en mémoire), le régulateur de position (14) délivre à l'actionneur de pa- pillon (8) un signal pour l'ouverture du papillon. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractéri- sé en ce que le signal pour l'ouverture du papillon est délivré à l'actionneur de papillon (8) avec un retard. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que dans le cas o il est constaté une valeur effective de l'ouverture de papil- lon ( OL effectif) inférieure à la valeur mise en mémoire ( O effectif mis en mémoire) la valeur mise en mémoire est réduite à la valeur effective plus faible, et amenée au régulateur de position (14). - Dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un mécanisme d'étranglement pour le débit d'air ou de mélange combusti- ble aspiré, un actionneur de papillon qui, réglant le méca- nisme d'étranglement de façon à établir une fente d'ouver- ture minimale, réagit à des signaux d'un régulateur de po- sition, lequel réagit à son tour à des signaux d'un régula- teur d'admission, lesquels derniers signaux sont formés en fonction de la différence résultant de la comparaison de valeurs nominale et effective du régime de ralenti, carac- térisé en ce que la valeur effective de l'ouverture de pa- pillon ( ( effectif) est amenée au régulateur de position (14) en tant que valeur potentiométrique lorsqu'un contac- teur de ralenti (9) signale que le mécanisme d'étranglement (2) se trouve à l'état de ralenti, et en ce qu'il est prévu une unité de mise en mémoire (19) dans laquelle la dernière valeur potentiométrique avant une ouverture arbitraire du papillon, lors de laquelle le contacteur de ralenti (9) se trouve ouvert, est mise en mémoire et amenée au régulateur de position (14). 6 - Dispositif selon la revendication 5, carac- térisé en ce que dans le cas o la valeur nominale de l'ou- verture de papillon ( OC nominal) délivrée par le régula- teur d'admission (13) est supérieure à la valeur mise en mémoire ( OQ effectif mis en mémoire) le régulateur de posi- tion (14) élabore un signal pour l'actionneur de papillon (8) en vue de l'ouverture du papillon. 7 - Dispositif selon la revendication 5 ou 6, ca- ractérisé en ce que dans le cas o la valeur effective de l'ouverture de papillon ( O effectif) est inférieure à la valeur mise en mémoire, la valeur mise en mémoire est réduite à la valeur effective plus faible. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 5 à 7, caractérisé en ce que l'unité de mise en mémoire (19) est constituée par un condensateur (20) d'un circuit ou par une mémoire d'un appareil de commande (10). 9 - Dispositif selon la revendication 7 ou 8, ca- ractérisé en ce que la valeur mise en mémoire est réduite à la valeur effective plus faible par une diode de blocage (23) montée en parallèle avec le contacteur de ralenti (9). - Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 5 à 9, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens qui permettent au signal de sortie du régulateur de posi- tion (14) d'être délivré avec un retard à l'actionneur de papillon (8).