Brevet FR2749612A1 — publié le 19971212

L'invention concerne un dispositif de commande d'un papillon d'admission comportant des moyens de détection d'une diminution rapide de l'effort exercé sur la pédale. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de commande d'un papillon d'admission des gaz dans un moteur à combustion interne de véhicule automobile, du type comportant une pédale de manoeuvre qui est destinée à être sollicitée par le conducteur d'une position de repos à une position active, à l'encontre de moyens élastiques de rappel, pour commander le papillon entre, respectivement, une position de ralenti et une position ouverte, par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission, et du type dans lequel il est prévu un dispositif amortisseur pour ralentir le mouvement de retour du papillon vers sa position de ralenti lorsque l'effort exercé par le conducteur sur la pédale diminue rapidement. Le dispositif amortisseur prévu pour ralentir le mouvement de retour du papillon permet d'éviter, lorsque le conducteur relâche très rapidement la pédale d'accélérateur, que le moteur impose une décélération trop brutale par effet de frein moteur. Cela permet d'atténuer les à-coups particulièrement inconfortables pour les passagers. Par ailleurs, de tels à-coups peuvent introduire un phénomène de tangage ou de pompage des suspensions dans lequel le véhicule tend à se balancer alternativement autour d'un axe transversal situé sensiblement entre les deux trains avant et arrière du véhicule. Un tel mouvement de tangage est néfaste à la tenue de route du véhicule car il est susceptible de provoquer un délestage, notamment du train arrière, pouvant nuire de manière importante à l'adhérence de celui-ci. Un dispositif amortisseur du mouvement de retour du papillon présente donc de nombreux avantages. Toutefois, de nombreux dispositifs électroniques d'aide à la conduite d'un véhicule automobile sont apparus récemment pour assister le conducteur du véhicule en automatisant certaines tâches ou en régulant certaines actions provoquées par le conducteur. Nombreux parmi ces dispositifs sont ceux qui, pour s'adapter au mieux aux desiderata du conducteur, permettent de détecter et de "prévoir" les intentions de celui-ci. Un exemple de ces dispositifs d'aide à la conduite est la conception des embrayages pilotés qui, sur un dispositif d'embrayage classique, rajoute une commande, généralement hydraulique, pilotée par un calculateur. Un capteur d'effort situé généralement au niveau du levier de vitesses détecte la volonté du conducteur de changer de rapport de vitesses et le calculateur détermine alors une loi de débrayage, puis une loi de réembrayage, conformes aux conditions instantanées de circulation et conformes au style de conduite du conducteur. Dans de tels dispositifs, il est nécessaire de connaître, entre autres, le degré d'ouverture du papillon d'accélérateur. Or, lorsque le dispositif de commande du papillon comporte un amortisseur pour ralentir le mouvement de retour du papillon vers sa position de ralenti, il existe un laps de temps, entre le moment auquel le conducteur relève brutalement le pied de l'accélérateur et le moment auquel le papillon atteint effectivement sa position de ralenti, laps de temps au cours duquel la position du papillon d'admission ne correspond pas à la volonté exacte du conducteur, qu'il exprime par son action sur la pédale d'accélérateur. L'embrayage piloté risque alors de ne pas réagir de manière optimale ni de la manière à laquelle s'attend le conducteur. Dans le but d'apporter une solution à ce problème, l'invention propose un dispositif du type vu précédemment, caractérisé en ce que le dispositif comporte des moyens pour détecter une diminution rapide de l'effort exercé par le conducteur sur la pédale, notamment en vue de l'exploitation de cette information pour le pilotage d'un embrayage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les moyens de détection de la diminution rapide de l'effort sur la pédale comportent un capteur qui permet de déterminer à chaque instant la position du papillon, et en ce que l'information de position est transmise à un calculateur qui effectue les étapes consistant à: évaluer la vitesse de déplacement du papillon vers sa position de ralenti; comparer la vitesse évaluée à un seuil de vitesse prédéfini; et si la vitesse évaluée est supérieure ou égale à la vitesse prédéfinie, transmettre une information pour signaler une diminution rapide de l'effort exercé sur la pédale; - le dispositif de transmission du mouvement de la pédale comporte deux parties, I'une reliée à la pédale et l'autre reliée au papillon des gaz, en ce que les deux parties sont reliées par un organe qui introduit un jeu selon la direction de transmission du mouvement, et en ce que chaque partie est liée à un composant d'un interrupteur, lesquels composants sont en contact l'un avec l'autre ou sont séparés l'un de l'autre suivant la valeur de la vitesse de diminution de l'effort exercé sur la pédale; - les deux composants de l'interrupteur sont mobiles l'un par rapport à l'autre selon la direction du mouvement relatif des deux parties du dispositif de transmission; - il est prévu un organe complémentaire de liaison des deux parties du dispositif de transmission; et - I'interrupteur forme la liaison des deux parties du dispositif de transmission, et en ce que l'interrupteur est ouvert lorsque la diminution de l'effort exercé sur la pédale est rapide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique illustrant un dispositif de commande d'un papillon d'admission conforme aux enseignements de l'invention, représenté en phase d'accélération; - la figure 2 est une vue du dispositif de la figure 1, représenté au cours d'une phase de décélération brutale; et - la figure 3 est une représentation graphique d'une courbe illustrant le degré d'ouverture du papillon d'admission en fonction du temps, lorsque le conducteur relâche rapidement la pédale d'accélérateur et lorsque le dispositif de commande du papillon comporte un amortisseur. Le dispositif de commande 10 qui est représenté schématiquement sur les figure 1 et 2 est destiné à permettre à un conducteur de véhicule automobile de commander l'ouverture d'un papillon des gaz 12 du moteur à combustion (non représenté) à l'aide d'une pédale d'accélérateur 14 agencée dans l'habitacle du véhicule. Le degré d'ouverture du papillon 12 permet de déterminer le volume d'air admis a l'intérieur du moteur et permet de commander la puissance délivrée par celui-ci. La pédale d'accélérateur 14 est reliée au papillon 12 par un dispositif de transmission du mouvement 16 qui commande une biellette 18 d'actionnement du papillon 12. Des moyens de rappel élastiques 20, tels qu'un simple ressort hélicoïdal de traction, coopèrent avec la biellette 18 pour rappeler le papillon 12 vers sa position fermée correspondant au fonctionnement au ralenti du moteur. La pédale d'accélérateur 14 est elle-même munie de moyens de rappel élastique 22 vers une position de repos correspondant à la position de ralenti du papillon d'admission 12. Ces moyens peuvent être également constitués par un ressort de traction. Le dispositif de transmission 16 qui relie la pédale d'accélérateur 14 a la biellette de commande 18 du papillon 12 est généralement sollicité en traction et il peut donc s'agir d'un simple câble guidé à l'intérieur d'une gaine. De manière connue, le papillon 12 est muni d'un dispositif amortisseur 24 destiné à limiter la vitesse de retour du papillon vers sa position de ralenti lorsque l'effort exercé par le conducteur sur la pédale 14 diminue rapidement. Le dispositif 24 ici représenté est interposé entre la biellette 18 et un élément fixe du moteur à combustion du véhicule. Il peut s'agir d'un amortisseur hydraulique aussi appelé "dash-pot". De préférence, cet amortisseur n'agit que dans un seul sens et il ne ralentit pas l'ouverture du papillon 12. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif de commande 10 du papillon 12 comporte un interrupteur 26 qui est interposé entre deux parties 16A, 16B du dispositif de transmission 16 qui sont respectivement reliées, d'une part à la pédale d'accélérateur 14, et, d'autre part, à la biellette de commande 18. L'interrupteur 26 comporte deux composants 28, 30, mobiles I'un par rapport l'autre, qui sont destinés à provoquer l'ouverture ou la fermeture d'un circuit électrique en fonction de la sollicitation du dispositif de transmission 16. Les deux composants 28, 30 de l'interrupteur 26, qui sont chacun reliés à l'une des parties 16A, 16B du dispositif de transmission 16 autorise donc un déplacement relatif de ces deux parties selon la direction de transmission de mouvement de l'organe 16. Les deux composants mobiles 28, 30 sont en contact l'un avec l'autre lorsque la pédale d'accélérateur 14 est commandée par le conducteur de manière à provoquer une accélération ou à provoquer un régime constant, voire même une légère décélération du moteur. Au contraire, lorsque le conducteur relève brutalement le pied de la pédale d'accélérateur 14, la pédale 14 est ramenée rapidement vers sa position de repos par ses moyens de rappel élastique 22 tandis que le retour du papillon 12, et donc de la biellette 18, vers sa position de repos est ralenti par le dispositif amortisseur 24. Les deux composants 28, 30 sont alors susceptibles de se déplacer l'un par rapport à l'autre, ainsi que cela est représenté sur la figure 2, et de provoquer l'ouverture du circuit électrique. Un calculateur 32 chargé notamment de détecter une telle ouverture permet alors de transformer ce signal électrique en une information signalant une volonté de décélération rapide du conducteur. Au contraire, si le conducteur accélère de nouveau en manoeuvrant la pédale 14 vers sa position active, le dispositif de transmission 16 est sollicité dans le sens tendant à provoquer la fermeture du circuit électrique par les deux composants mobiles 28, de l'interrupteur 26, ainsi que cela est représenté sur la figure 1. Le mode de réalisation de l'invention qui vient d'être décrit permet donc de connaître, à l'aide d'un dispositif mécanique, la volonté du conducteur d'obtenir une décélération rapide du véhicule. Pour mémoire on rappellera que le calculateur reçoit également des informations à partir de capteurs, notamment d'un capteur d'effort associé au levier de vitesses pour détecter la volonté du conducteur de changer de vitesses. Le calculateur reçoit également des informations sur les vitesses de rotation des arbres menant et mené. A partir de ces informations le calculateur détermine une loi de débrayage, puis de réembrayage, I'embrayage étant du type piloté. Il est à noter que ce dispositif mécanique, décrit ici dans le cadre d'une transmission par câble du mouvement de la pédale d'accélérateur, peut également être mis en oeuvre dans le cas d'une commande hydraulique. L'interrupteur 26 est alors avantageusement agencé au niveau de l'une des liaisons du dispositif de transmission 16, soit avec la pédale 14, soit avec la biellette 18 de commande du papillon 12. De même, si l'interrupteur 26 n'est pas suffisamment résistant pour transmettre les efforts nécessaires à la manoeuvre du papillon 12, il est possible de le monter en parallèle à un organe de liaison des deux parties 16A, 16B du dispositif de transmission 16. L'organe de liaison doit permettre un léger déplacement relatif des deux parties 16A, 16B, par exemple sous la forme d'un jeu. Dans ce cas, chacun des deux composants 28, 30 de I'interrupteur 26 doit rester solidaire de la partie 16A, 16B correspondante du dispositif de transmission 16. Toutefois, il est également possible de réaliser l'invention en utilisant un capteur (non représenté) susceptible de fournir une information représentative du degré d'ouverture du papillon 12. Un tel dispositif permet donc de connaître à chaque instant le degré d'ouverture du papillon 12 mais permet également de déterminer, à l'aide d'un calculateur, la vitesse du déplacement du papillon 12 en fonction de la commande du conducteur. En variante il est possible de réaliser l'invention en utilisant un capteur lié à la pédale 14 pour connaître l'intention du conducteur. Dans ce cas l'interrupteur 26 assure une absence de ralentissement lorsque le conducteur relâche le pied de la pédale 14. Le capteur envoie une information au calculateur en sorte que l'embrayage piloté régit de manière optimale. On a représenté sur la figure 3 un exemple de courbe représentant le degré d'ouverture du papillon 12 en fonction du temps. Dans une première phase, jusqu'à l'instant tl, le capteur indique une phase stabilisée 34 d'ouverture du papillon 12 puis, à partir de l'instant tl, le conducteur relâche rapidement l'effort exercé sur la pédale d'accélérateur 14, d'o la pente décroissante 36 illustrant la diminution progressive de l'ouverture du papillon 12. On se place ici dans l'hypothèse ou le conducteur a relevé le pied de l'accélérateur suffisamment rapidement pour que sa vitesse de retour du papillon 12 soit imposée à celui-ci par le dispositif amortisseur 24. Comme on peut le voir sur la figure 4, la pente maximale de cette phase de décroissance de l'ouverture du papillon 12 n'excède pas une certaine valeur représentée par l'angle a qui est la valeur limite imposée par l'amortisseur 24. Ainsi, pour détecter une diminution rapide de l'effort exercé sur la pédale 14, il suffit d'évaluer à chaque instant la vitesse de déplacement du papillon vers sa position de ralenti et de comparer cette vitesse évaluée à la vitesse limite susceptible d'être imposée par l'amortisseur 24. Si la vitesse évaluée atteint cette vitesse limite, ou tout du moins une valeur proche, le calculateur peut alors émettre une information signalant un levier de pied rapide du conducteur, en sorte que l'embrayage piloté réagit de manière optimale. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'un papillon (12) d'admission des gaz dans un moteur à combustion interne de véhicule automobile, du type comportant un pédale de manoeuvre (14) qui est destinée à être sollicitée par le conducteur d'une position de repos à une position active, à l'encontre de moyens élastiques de rappel (22), pour commander le papillon (12) entre une position de ralenti vers laquelle il est rappelé élastiquement, et une position ouverte, par I'intermédiaire d'un dispositif de transmission (16), et du type dans lequel il est prévu un dispositif amortisseur (24) pour ralentir le mouvement de retour du papillon (12) vers sa position de ralenti lorsque l'effort exercé par le conducteur sur la pédale (14) diminue rapidement, caractérisé en ce que le dispositif (10) comporte des moyens (26) pour détecter une diminution rapide de l'effort exercé par le conducteur sur la pédale (14), notamment en vue de l'exploitation de cette information pour le pilotage d'un embrayage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détection de la diminution rapide de l'effort sur la pédale comportent un capteur qui permet de déterminer à chaque instant la position du papillon (12), et en ce que l'information de position est transmise à un calculateur qui effectue les étapes consistant à: - évaluer la vitesse de déplacement du papillon (12) vers sa position de ralenti; - comparer la vitesse évaluée à un seuil de vitesse prédéfini et - si la vitesse évaluée est supérieure ou égale à la vitesse prédéfinie, transmettre une information pour signaler une diminution rapide de l'effort exercé sur la pédale. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de transmission du mouvement (16) de la pédale (14) comporte deux parties, I'une (16A) reliée à la pédale (14) et l'autre (16B) reliée au papillon des gaz (12), en ce que les deux parties (16A) sont reliées par un organe qui introduit un jeu selon la direction de transmission du mouvement, et en ce que chaque partie est liée à un composant (28, 30) d'un interrupteur (16), lesquels composants (28, 30) sont en contact l'un avec l'autre ou sont séparés l'un de l'autre suivant la valeur de la vitesse de diminution de l'effort exercé sur la pédale (14). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux composants (28, 30) de l'interrupteur (26) sont mobiles l'un par rapport à l'autre selon la direction du mouvement relatif des deux parties (16A, 16B) du dispositif de transmission (16). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu un organe complémentaire de liaison des deux parties (16A, 16B) du dispositif de transmission (16). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'interrupteur (26) forme la liaison des deux parties (16A, 16B) du dispositif de transmission (26), et en ce que l'interrupteur (26) est ouvert lorsque la diminution de l'effort exercé sur la pédale (14) est rapide. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détection de la diminution rapide d'effort exercé par le conducteur sur la pédale (14) comportent un capteur lié à la pédale (14) pour connaître l'intention du conducteur.