Brevet FR2697286A1 — publié le 19940429

Procédé de surveillance de la manoeuvre d'un dispositif d'accouplement L'invention concerne un procédé de surveillance de la manoeuvre d'un dispositif d'accouplement qui est associé à une soupape d'admission ou d'échappement d'un moteur à combustion interne, le moteur à combustion in- terne comprenant au moins deux organes de transmission tourillonnant sur un axe commun et entraînés chacun par un entraîne- ment à came qui caractérise un mode de fonctionnement un dispositif d'accouplement servant A accoupler les organes de transmission adjacents dans lequel il est prévu, sur les organes de transmission, des perçages qui peuvent être mis en coïncidence et dans lesquels est mon- tée une cheville qui peut être transférée, par i'intro- duction d'un fluide sous pression effectuée au moyen d'une conduite de pression de commande, dans une posi- tion d'accouplement qui accouple les organes de transmis- sion, et qui est arrêtée par une butée, et un capteur de pression agencé dans la conduite de pression de commande, le signal de pression émis par le capteur de pression étant analysé dans un dispositif d'analyse pour la surveillance de l'opération d'accouple- ment. on connaît, par le document EP O 265 281 un dispositif dans lequel il est prévu un dispositif de sur- veillance destiné à détecter la position du dispositif d'accouplement A cet effet, il est prévu une deuxième conduite de pression dans laquelle est disposé un cap- teur de pression, une ouverture qui relie la deuxiéme conduite de pression au perçage du dispositif d'accouple- ment, et des évidements portés par le piston du disposi- tif d'accouplement; dans une position désaccouplée du dispositif d'accouplement, le piston laisse le fluide de pression s'écouler de la deuxième conduite de pression en passant par les évidements et il ferme l'ouverture à joint étanche dans la position d'accouplement De cette façon la position du dispositif d'accouplement peut être détectée sur la base de la pression présente. Ce dispositif a l'inconvénient d'exiger une deuxième conduite de pression Par ailleurs, dans un mo- teur à combustion interne multicylindrique, on ne peut pas détecter le dispositif d'accouplement sur lequel il se produit un dérangement. Par ailleurs, on connaît, par le document EP u 293 209 F un dispositif de surveillance équipé de cap- teurs de proximité électriques mais ce dispositif est très compliqué et par conséquent coûteux. L'invention a donc pour but de créer un procédé d'utilisation d'un dispositif de surveillance d'une cons- truction simple et agencé sur un dispositif d'accouple- ment, avec lequel on puisse détecter de façon certaine si la cheville a atteint la position d'accouplement. Selon l'invention, ce problème est résolu en ce que, par comparaison de la valeur, ou de la dérivée du signal de pression avec une valeur seuil prédéterminée, supérieure à la pression du circuit, pour le cas de la valeur, on vérifie s'il apparatt un choc de pression dans la conduite de pression de commande et qu'à l'appa- rition du choc de pression, on détecte l'arrivée en posi- tion d'accouplement. Le procédé selon l'invention apporte l'avantage consistant en ce qu'il n'est pas nécessaire de prévoir de conduite de pression additionnelle ni de perçages ou évidements additionnels sur le dispositif d'accouple- ment Comparativement aux dispositifs d'accouplement déjà connus, il suffit de prévoir un capteur de pres- sion, qui peut être agencé dans une position bien acces- sible dans la conduite de pression indispensable pour la commande du dispositif d'accouplement, et un dispositif d'analyse pour l'analyse du signal de pression capté Le dispositif d'analyse détecte l'arrivée en position d'ac- couplement par l'apparition d'un choc de pression dans la conduite de commande, choc qui est provoqué par l'ar- rivée de la cheville en butée contre la butée. Une autre simplification consiste en ce que plu- sieurs dispositifs d'accouplement qui peuvent aussi être agencés dans différents cylindres du moteur à combustion interne peuvent être surveillés par un unique capteur de pression et par un unique dispositif d'analyse. Etant donné que la libération de la conduite de commande et l'arrivée de la cheville correspondante en butée contre la butée sont liées dans le temps, le fait que le signal de pression n'est analysé que pendant une période prédéterminée après la libération de la conduite de pression de commande, réduit les signaux parasites qui peuvent se produire, par exemple, par réflexion des chocs de pression L'influence que la température ou la pression de commutation du milieu hydraulique exerce sur le temps que la cheville demande pour atteindre la posi- tion d'accouplement peut être prise en compte par la pré- paration de périodes T 1 et T 2 qui dépendent de la tempé- rature. D'autres avantages de l'invention ressortent de la description qui va suivre L'invention sera décrite ci-après en regard du dessin Sur ce dessin, la figure 1 montre un entraînement de soupape agencé dans la culasse d'un moteur à combustion interne, comportant un dispositif d'accouplement servant à accou- pler un culbuteur à un levier d'accouplement, par une vue de dessus; la figure 2 montre l'entraînement de soupape de la figure 1 en partie en coupe; la figure 3 est un schéma de principe d'un dis- positif d'analyse pour un moteur à combustion interne à quatre cylindres; et la figure 4 est un schéma de déroulement du pro- cédé selon l'invention. Le dispositif d'accouplement 1 représenté sur le dessin, qui est déjà connu, par exemple, par la deman- de de brevet P 42 21 135 non publiée, sera encore décrit brièvement dans ce qui suit Les figures 1 à 3 montrent une culasse 2 d'un moteur à combustion interne non repré- senté en détail, dans lequel il est prévu pour chaque cy- lindre deux soupapes d'admission 3 qui sont entraînées par un arbre à cames 6 au moyen d'organes de transmis- sion 4 D respectivement Pour actionner les soupapes d'admission 3, il est prévu pour chaque soupape d'admis- sion 3 deux cames 7 8 montées sur l'arbre à cames 6, l'une, 7, des cames entraînant directement la soupape d'admission 3 au moyen d'un organe de transmission cons- titué par un culbuteur, tandis que l'autre came 8 agit sur un organe de transmission constitué par un levier d'accouplement 5 Le culbuteur 4 et le levier d'accouple- ment 5 sont montés rotatifs sur un même axe 9, le levier d'accouplement 5 pouvant être accouplé au culbuteur 4 à l'aide du dispositif d'accouplement 1 Dans cette posi- tion d'accouplement, les deux leviers 4, 5 ne peuvent plus décrire que des mouvements de rotation communs. Alors que le diamètre du cercle de base est aussi grand pour chacune des deux cames 7, 8, la came 8 associée au levier d'accouplement v présente un lobe différent de ce- lui de la came 7 associée au culbuteur 4, de sorte que, dans la position d'accouplement, le lobe de la came 7 est sans effet. Le dispositif d'accouplement 1 est composé d'une cheville 10 qui est guidée mobile dans deux perça- ges 11, 12 s'étendant parallèlement à l'axe 9 le perça- ge 11 du culbuteur étant disposé sur le culbuteur 4 et le perçage 12 du levier d'accouplement sur le levier d'accouplement 5 de manière que les orifices des deux perçages 11, 12 se présentent face à face en alignement lorsque les organes de transmission 4, 5 se trouvent sur le cercle de base de la came Dans le perçage il du cul- buteur est logé un ressort 13 qui est muni, sur le côté dirigé vers le levier d'accouplement 5, d'une coupelle de guidage 14 guidée mobile en translation longitudinale dans les perçages 11, 12 Dans l'état désaccouplé, le ressort 13 repousse la cheville 10 dans le perçage 12 du levier d'accouplement jusqu'à ce qu'elle bute contre une butée 15 La cheville 10 est dimensionnée de manière que l'extrémité dirigée vers le culbuteur 4 se termine dans le plan de contact lorsque la cheville 10 est en appui contre la butée 15, de sorte que, dans l'état désaccou- plé, ni la coupelle de guidage 14 est engagée dans le perçage 12 du levier d'accouplement, ni la cheville 10 est engagée dans le perçage 11 du culbuteur. Pour faire passer le dispositif d'accouplement 1 à la position d'accouplement, le côté de la cheville 10 qui est éloigné du culbuteur 4 peut être chargé par -un fluide de pression A cet effet, il est prévu, sur la surface frontale du perçage 12 du levier d'accouplement qui est à l'opposé du culbuteur 4, une chambre de pres- sion 16 qui est en communication avec une source L 9 d'huile sous pression par l'intermédiaire d'une condu L: 17 de pression de commande et d'un distributeur 3/2 d 8. La chambre de pression 16 est formée par le fait qu'ine protubérance 20 est prévue, soit sur la cheville LJ, soit sur la surface frontale du perçage 12 du levier d'accouplement, pour empêcher la cheville 10 de s'ap- puyer directement contre la face frontale du perçage 12 du levier d'accouplement L'envoi du fluide de pression dans la chambre de pression 16, peut ainsi repousser la cheville 10 dans le perçage 11 du culbuteur, à l'encon- tre de la force du ressort 13, jusqu'à ce que la coupel- le de guidage 14 vienne buter contre une deuxième butée 21 La deuxième butée 21 est agencée dans le perçage 11 du culbuteur de manière que la cheville 10 ne puisse pas être enfoncée entièrement dans le perçage 11 du culbu- teur mais de manière qu'elle reste encore partiellement, par exemple à moitié, dans le perçage 12 du culbuteur, et assure ainsi l'accouplement des deux éléments de transmission 4, 5. Dans cette position d'accouplement, les deux or- ganes de transmission 4, 5 sont reliés solidairement en rotation l'un à l'autre, de sorte que, sous l'effet de l'autre lobe de la came 7 associée au culbuteur 4, la courbe d'actionnement de la soupape d'admission 3 n'est plus déterminée que par la came 8 associée au levier d'accouplement 5. Pour libérer l'accouplement, la conduite 17 de pression de commande est reliée à un réservoir d'huile 22, par la manoeuvre du distributeur 3/2 18, de sorte que la pression d'huile peut être supprimée dans la cham- bre de pression 16 et que, sous cet effet, les chevilles peuvent être entièrement repoussées hors du perçage 12 des leviers d'accouplement dans le perçage 11 des cul- buteurs par la force des ressorts 13. Selon l'invention comme représenté sur la fi- gure 3 il est prévu un capteur de pression 23 agencé dans la conduite de pression de commande 17, dont le si- gnal d(t) destiné à la surveillance du processus d'accou- plement est transmis à un dispositif d'analyse 24 Pour la surveillance du processus d'accouplement, on met à profit le fait que, lorsqu'elle atteint la position d'ac- couplement complète, la cheville 10 engendre un choc de pression dans le circuit de fluide de pression en butant contre la deuxième butée 21 L'évolution dans le temps du signal de pression d(t) est surveillée dans le dispo- sitif d'analyse 24 et, lors de l'apparition d'un choc de pression, on en conclut qu'une des chevilles 10 a at- teint la position d'accouplement La détection d'un choc de pression peut s'effectuer, par exemple, par comparai- son continue du signal de pression d(t) ou de la vara- tion de pression d(t) avec des seuils dseuil, dseuil. Dans une installation comportant plusieurs dispositifs d'accouplement 1, le dispositif d'analyse 24 peut, en présence d'un dérangement, trouver le dispositif d'accou- plement 1 qui est défectueux en effectuant une comparai- son avec un signal KW d'angle du vilebrequin, élaboré par un capteur de position agencé sur le vilebrequin. Dans une réalisation avantageuse, un dispositif d'accouplement 1 peut aussi être relié à un appareil de commande 25 raccordé au distributeur 3/2 18, qui libère la conduite de pression de commande 17 uniquement pen- dant des périodes T 1 prédéterminées, de sorte que l'ac- couplement des organes de transmission 4, 5 ne peut s'ef- fectuer qu'à des instants entièrement déterminés Etant donné que le choc attendu de la cheville 10 contre la deuxième butée 21 est en corrélation dans le temps avec le démarrage du processus d'accouplement, la surveillan- ce de l'évolution de la pression d(t) n'a dans ce cas à s'effectuer que dans des périodes T 2 prédéterminées après le démarrage du processus d'accouplement S'il se produit un choc de pression dans cette période T 2, ceci signifie que l'accouplement s'effectue correctement Au- trement, c'est-à-dire lorsqu'aucun choc de pression n'est détecté, on détecte un dérangement du dispositif d'accouplement 1 et des mesures appropriées sont prises. L'utilisation de l'appareil de commande 25 est surtout avantageux dans le cas d'agencements dans les- quels plusieurs dispositifs d'accouplement 1 appartenant à un cylindre ou à différents cylindres est ou sont com- mandé(s) par une conduite de pression de commande 17 com- mune et surveillés par un dispositif d'analyse 24 com- mun Selon la succession des cylindres, il peut alors se produire que deux processus d'accouplement successifs ne puissent pas être séparés exactement dans le temps Par le choix de l'instant, ou de l'angle K Wconsigne du vile- brequin auquel le distributeur 3/2 18 est ouvert, on peut déterminer celui des dispositifs d'accouplement 1 qui est mis en premier lieu dans la position d'accouple- ment Etant donné que le premier choc de pression peut être détecté exactement dans chaque cas, il est ainsi possible d'effectuer un contrôle très précis pour ce dis- positif d'accouplement 1 La détection du mouvement de la cheville de commande des autres dispositifs d'accou- plement 1 dépend de la résolution du signal de pression dans le temps De cette façon, pour des processus d'ac- couplement qui se suivent en agissant sur le choix de l'angle de consigne du vilebrequin K Wconsigne, on peut donc placer l'un ou l'autre des dispositifs d'accouple- ment 1 en alternance en premier lieu dans la position d'accouplement, et de cette façon, le surveiller égale- ment exactement. Etant donné que les temps de manoeuvre du dispo- sitif d'accouplement 1 dépendent de la viscosité du flui- de de pression, il est par ailleurs possible de calculer les périodes T 1 et T 2 en fonction de la température ou de la pression du fluide hydraulique. Le déroulement d'un procédé selon l'invention pour un moteur à combustion interne multicylindrique pos- sédant un unique dispositif d'analyse 24 est de nouveau décrit en détail ci-après en regard d'un organigramme. Le procédé est démarré dans le bloc 26, par exemple dé- clenché par un signal d'ordre de la commande du moteur, d'actionner le dispositif d'accouplement 1 d'un cylindre prédéterminé Ensuite, dans le bloc 27, on vérifie si un angle de vilebrequin prédéterminé K Wconsigne pour le cy- lindre correspondant est atteint Tant que l'angle de vi- lebrequin K Wconsigne prédéterminé n'est pas encore at- teint, on revient au début du bloc 27 Ce n'est que lors- que l'angle de vilebrequin K Wconsigne prédéterminé est atteint que, dans le bloc 28, le distributeur 3/2 18 s'ouvre et que la mesure de temps est initialisée sur la valeur t = O On peut donc, par le choix de l'angle de vilebrequin K Wconsigne, sélectionner le dispositif d'ac- couplement 1 qui est placé en premier lieu dans la posi- tion d'accouplement, et qui peut par conséquent être sur- veillé exactement. Dans le bloc 29, on vérifie ensuite si une pé- riode prédéterminée T 1 s'est écoulée depuis l'instant de l'ouverture du distributeur 3/2 18 Si ce n'est pas le cas, dans le bloc 30, le signal de pression d(t) est vé- rifié pour savoir si un choc de pression s'est produit. L'apparition d'un choc de pression signifie ici que la pression d(t) régnant dans la conduite 17 de pression de commande dépasse brièvement la pression de circuit appli- quée Ceci est détecté par la comparaison du signal de pression d(t) avec une valeur seuil dseuil qui est supé- rieure à la pression de circuit appliquée Une deuxième possibilité consiste à détecter, dans des grandes pentes du signal de pression d(t) qui se produisent en présence d'une courte pointe de pression, par comparaison de la dérivée d(t) du signal de pression par rapport au temps avec une valeur seuil dseuil prédéterminée Si aucun choc de pression n'est détecté, le procédé se prolonge dans le bloc 29 Si, au contraire, un choc de pression a été détecté dans le bloc 30, il se produit dans le bloc 31 une signalisation OK qui indique que la position d'ac- couplement a été correctement atteinte Ensuite, on re- vient au début du bloc 27, o le procédé peut être pour- suivi pour un autre dispositif d'accouplement 1. Si, au contraire, aucun choc de pression n'a été détecté avant l'écoulement de la période T 1 prédéter- minée, on s'aiguille du bloc 29 vers le bloc 32 o le distributeur 3/2 18 est fermé Dans le bloc 33, on véri- fie ensuite'si une période T 2 prédéterminée s'est écou- lée depuis l'ouverture du distributeur 3/2 18 Tant que cette période T 2 n'est pas encore écoulée, on saute au bloc 32 o l'on vérifie de nouveau s'il s'est produit un choc de pression dans la conduite de pression de comman- de 17 Dans la négative, le saut en retour revient au dé- but du bloc 33 Si, au contraire, un choc de pression est détecté dans le bloc 34, on s'aiguille vers le bloc 31 o, comme ceci a été déjà décrit plus haut, il se pro- duit une signalisation OK Finalement, il se produit le saut en retour au début du bloc 27 Si, dans le bloc 33, il est détecté que la période T 2 s'est écoulée, un déran- gement est détecté dans le bloc 35 et un signal corres- pondant est engendré Ensuite, se produit également un saut en retour au début du bloc 27. La vérification du signal de pression d(t) après la fermeture du distributeur 3/2 18 dans les blocs 33 et 34 est nécessaire puisque, après l'arrivée en posi- tion d'accouplement, il s'écoule une certaine période avant que le choc de pression n'atteigne le capteur de pression 23 Il peut donc se produire que le dispositif d'accouplement 1 ait atteint la position d'accouplement dans le cours de la première période T 1, mais que Le choc de pression n'ait atteint le capteur de pression 23 qu'après l'écoulement de la première période T 1 La deuxième période T 2 est donc choisie de manière que ce retard de temps soit compensé. En dehors de l'utilisation indiquée dans l'exem- ple de réalisation, le procédé selon l'invention peut na- turellement être mis en oeuvre pour d'autres dispos Ltiifs d'accouplement 1 C'est ainsi qu'il est possible de dlis- poser la chambre de pression 16 dans le perçage 1 L du culbuteur et le ressort 13 dans le perçage 12 du levier il d'accouplement Par ailleurs, un dispositif d'accouple- ment 1 peut aussi accoupler plus de deux organes de transmission 4, 5, par exemple également différents cy- lindres. R E V E N D I C A T I O N S 1 Procédé de surveillance de la manoeuvre d'un dispositif d'accouplement qui est associé à une soupape d'admission ou d'échappement d'un moteur à combustion in- terne, le moteur à combustion interne comprenant au moins deux organes de transmission tourillonnant sur un axe commun et entraînés chacun par un entraîne- ment à came qui caractérise un mode de fonctionnement, un dispositif d'accouplement servant à accoupler les organes de transmission adjacents, dans lequel il est prévu, sur les organes de transmission, des perçages qui peuvent être mis en coïncidence et dans lesquels est mon- tée une cheville qui peut être transférée, par l'intro- duction d'un fluide sous pression effectuée au moyen d'une conduite de pression de commande, dans une posi- tion d'accouplement qui accouple les organes de transmis- sion, et qui est arrêtée par une butée, et un capteur de pression agencé dans la conduite de pression de commande, le signal de pression émis par le capteur de pression étant analysé dans un dispositif d'analyse pour la surveillance de l'opération d'accouple- ment, caractérisé en ce que, par comparaison de l'amplitude (d(t)) du signal de pres- sion avec une valeur seuil (dseuil) prédéterminée, supé- rieure à la pression du circuit, on vérifie s'il appa- raît un choc de pression dans la conduite de pression de commande ( 17) et qu'à l'apparition du choc de pression, on détecte l'arrivée en position d'accouplement. 2 Procédé de surveillance de la manoeuvre d'un dispositif d'accouplement qui est associé à une soupape d'admission ou d'échappement d'un moteur à combustion in- terne, le moteur à combustion interne comprenant au moins deux organes de transmission tourillonnant sur un axe commun et entraînés chacun par un entraîne- ment à came qui caractérise un mode de fonctionnement, un dispositif d'accouplement servant à accoupler les organes de transmission adjacents, dans lequel il est prévu, sur les organes de transmission, des perçages qui peuvent être mis en coïncidence et dans lesquels est mon- tée une cheville qui peut être transférée, par l'intro- duction d'un fluide sous pression effectuée au moyen d'une conduite de pression de commande, dans une posi- tion d'accouplement qui accouple les organes de transmis- sion et qui est arrêtée par une butée, et un capteur de pression agencé dans la conduite de pression de commande le signal de pression émis par le capteur de pression étant analysé dans un dispositif d'analyse pour la surveillance de l'opération d'accouple- ment, caractérisé en ce que, par comparaison de la dérivée (d(t)) du signal de pres- sion par rapport au temps avec une valeur de seuil (dseuil), on vérifie s'il apparaît un choc de pression dans la conduite de pression de commande ( 17) et en ce qu'à l'apparition du choc de pression, on détecte l'arri- vée en position d'accouplement. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un appareil de commande ( 25) agencé dans la conduite de pression de commande ( 17) ne libère la conduite de pression de commande ( 17) que dans les limites de périodes (Tl) prédéterminées en ce que le dispositif d'analyse ( 24) constate s'il se produit un choc de pression dans les limites d'une période prédé- terminée (T 2) après la libération de la conduite de pression de commande ( 17) et en ce que, lorsqu'il n'apparaît pas de choc de pression à l'intérieur de la période (T 2), on détecte un dérangement du dispositif d'accouplement ( 1). 4 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des dispositifs d'accouplement ( 1) montés dans différents cylindres d'un moteur à combus- tion interne multicylindrique sont actionnés par une con- duite de pression de commande commune ( 17), en ce que l'évolution du signal de pression (d(t)) dans le temps à l'intérieur de la conduite de commande de pression ( 17) commune est captée par un capteur de pression unique ( 23) et analysée par le dispositif d'analyse ( 24). 5 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'appareil de commande ( 25) ne libère la con- duite de pression de commande ( 17) pour l'amenée du dis- positif d'accouplement ( 1) suivant à la position d'accou- plement que lorsqu'un angle de vilebrequin prédéterminé (K Wconsigne) est atteint. 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, en présence d'opérations d'accouplement suc- cessives, l'angle de vilebrequin (K Wconsigne) est prédé- terminé de manière que différents dispositifs d'accouple- ment ( 1) soient placés tout d'abord dans la position d'accouplement. 7 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les périodes (T 1) et/ou (T 2) peuvent être modi- fiées en fonction de la température et de la pression du fluide de pression. 8 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'analyse ( 24) détecte le dispo- sitif d'accouplement ( 1) défectueux en présence d'un dé- rangement, par une comparaison avec le signal (KW) d'an- gle de vilebrequin.