Brevet FR2749349A1 — publié le 19971205

L'invention concerne un procédé de détermination d'un signal de charge d'un moteur à combustion interne auquel est associé un premier générateur d'angle qui détecte un angle d'ouverture réel d'un papillon des gaz et auquel est associé un moyen qui détecte un angle d'ouverture hors charge ou à vide du papillon des gaz qui est fixé au préalable par la position d'une butée disposée sur un arbre entraîné par un entraînement de réglage. Un signal de charge du type considéré contient une information sur la charge appliquée à un moteur à combustion interne et en même temps sur un souhait du conducteur en ce qui concerne le comportement d'accélération d'un véhicule automobile. Par charge, on entend le couple indiqué du moteur à combustion interne, déduction faite d'un couple de perte, rapporté chaque fois au nombre de tours du vilebrequin. Le couple de perte doit être fourni par le moteur à combustion interne pour l'entraînement d'appareillages et pour compenser les pertes par frottement dans le moteur. Les appareillages sont par exemple un générateur ou un compresseur d'une installation de climatisation. Un dispositif de réglage de la charge qui est connu par la pratique mise en oeuvre comprend un papillon des gaz disposé dans un conduit d'admission et accouplé mécaniquement à une pédale d'accélérateur. Lors d'un actionnement de la pédale d'accélérateur, le papillon des gaz bascule dans un rapport préfixé vis-à-vis de la variation de position de la pédale d'accélérateur. La position du papillon des gaz est appelée ci-après angle d'ouverture de ce dernier. Il est par ailleurs prévu une dérivation vis-à- vis du papillon des gaz dans laquelle est disposé un organe de réglage qui sert notamment à la régulation de l'apport d'air en fonctionnement hors charge ou à vide du moteur à combustion interne, c'est-à-dire lorsque le papillon des gaz obture dans une large mesure le conduit d'admission. La régulation de l'apport d'air passant par la dérivation est telle que les pertes par frottement dans le moteur sont compensées et qu'un couple suffisant est rendu disponible pour l'entraînement des appareillages. Par conséquent, dans un tel dispositif, l'angle d'ouverture du papillon des gaz correspond à la charge et au souhait du conducteur. L'angle d'ouverture est donc utilisé comme signal de charge. Un autre dispositif connu de réglage de la charge (DE 41 00 380 Al) comprend un papillon des gaz, disposé dans un conduit d'admission, qui est relié à un axe et est accouplé mécaniquement à une pédale d'accélérateur. Un premier dispositif de course libre est prévu entre la pédale d'accélérateur et l'axe. Un entraînement est accouplé mécaniquement au papillon des gaz. Un second dispositif de course libre est prévu entre l'entraînement et l'axe. Le second dispositif de course libre comporte une butée à position réglable qui est reliée à l'entraînement. La position de la butée permet de fixer au préalable un angle d'ouverture hors charge du papillon des gaz. C'est donc d'au moins la valeur de l'angle d'ouverture hors charge que le papillon des gaz pivote à partir de la position dans laquelle il obture le conduit d'admission. Cela donne l'assurance que l'apport d'air et l'apport associé de carburant aux cylindres suffisent pour compenser les pertes par frottement dans le moteur à combustion interne et pour rendre disponible un couple suffisant pour entraîner les appareillages. Une course morte de la pédale d'accélérateur est prévue dans ce dispositif. Le papillon des gaz ne bascule sous l'effet d'un actionnement de la pédale d'accélérateur que lorsque cette pédale d'accélérateur est enfoncée de façon qu'un angle d'ouverture réel associé du papillon des gaz soit supérieur à l'angle d'ouverture hors charge. Un potentiomètre lié à l'entraînement de façon à coopérer avec lui détecte un angle d'ouverture hors charge du papillon des gaz, qui est fixé au préalable ou prédéterminé par la butée. Un autre potentiomètre lié au papillon des gaz de façon à coopérer avec lui détecte une excursion de tension qui indique le fait que la position hors charge du papillon des gaz fixée au préalable par la butée a été quittée et dont est déduit un angle d'ouverture du papillon des gaz rapporté à la position hors charge de ce papillon des gaz qui est fixée au préalable par la butée. L'invention a pour but de fournir un procédé simple à l'aide duquel un signal de charge est déterminé pour le dispositif connu. Conformément à l'invention, ce but est atteint par un procédé de détermination d'un signal de charge LS d'un moteur à combustion interne auquel est associé un premier générateur d'angle qui détecte un angle d'ouverture réel xi d'un papillon des gaz et auquel est associé un moyen qui détecte un angle d'ouverture hors charge aLL du papillon des gaz qui est fixé au préalable par la position d'une butée disposée sur un axe entrainé par un entraînement de réglage, caractérisé en ce qu'un angle d'ouverture maximal aM du papillon des gaz est déterminé et le signal de charge LS est déterminé en fonction d'une première différence entre l'angle d'ouverture réel xi et l'angle d'ouverture hors charge aLL et d'une seconde différence entre l'angle d'ouverture maximal cM et l'angle d'ouverture hors charge %LL' Cette solution a l'avantage que le signal de charge représente la partie de l'angle d'ouverture d'un papillon des gaz qui correspond à une charge qui est appliquée à un embrayage ou à un embrayage de pontage de convertisseur. Un autre avantage de cette solution est que le signal de charge représente le souhait du conducteur, étant donné qu'il est déterminé aussi en fonction d'une seconde différence entre l'angle d'ouverture maximal et l'angle d'ouverture hors charge ou à vide. Suivant une mise en oeuvre avantageuse de l'invention, le signal de charge est déterminé à partir du rapport d'une première différence, entre l'angle d'ouverture réel et l'angle d'ouverture hors charge, vis- à-vis de la seconde différence. L'avantage en est que le signal de charge est normalisé sur l'intervalle de valeurs de l'angle d'ouverture réel sur lequel une pédale d'accélérateur peut influer. Suivant d'autres développements avantageux de l'invention, il peut être prévu: - que le signal de charge LS soit déterminé par la formule suivante: LS = (li - mLL) / (%M - LL) - que le signal de charge (LS) soit déterminé par la formule suivante: LS = FAK x (xi - LL) / (M - 'LL) dans laquelle FAK est un facteur de pondération, - et qu'un point de commutation pour une boîte de vitesses automatique soit déterminé dans une commande électronique de boîte de vitesses en fonction du signal de charge LS. Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont exposés ci-après en détail en regard des dessins schématiques. On voit: à la figure 1, un schéma-blocs d'un moteur à combustion interne permettant de mettre en oeuvre le procédé conforme à l'invention, à la figure 2, une vue en coupe verticale du moteur à combustion interne par la ligne I-I' de la figure 1 marquée par des flèches, à la figure 3, un schéma de déroulement du procédé conforme à l'invention, à la figure 4, le signal de charge en fonction de l'angle d'ouverture réel (I d'un papillon des gaz et, à la figure 5, un second schéma de déroulement pour un autre exemple de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Des éléments ayant la même structure ou fonction sont affectés des mêmes repères pour l'ensemble des figures. Un moteur à combustion interne (figures 1 et 2) comprend une tubulure d'admission 1 dans laquelle un papillon des gaz 2 est disposé de façon à pouvoir basculer sur un axe 3. Une pédale d'accélérateur 5 est reliée à un élément de réglage 7 par un élément de traction Bowden 6. L'élément de réglage 7 est accouplé par un premier dispositif de course libre 9 à l'axe 3 et est donc accouplé aussi au papillon des gaz 2. Le premier dispositif de course libre 9 comprend un élément d'entraînement 9a et un premier levier 9b, l'élément d'entraînement 9a étant relié à l'élément de réglage 7 et le premier levier 9b étant relié à l'axe 3. Si le premier levier 9b est en appui sur l'élément d'entraînement 9a, un mouvement du papillon des gaz 2 suit alors un mouvement de la pédale d'accélérateur 5. Un entraînement 10 comprend un arbre d'entraînement 10a qui est accouplé par un second dispositif de course libre 11 à l'axe 3 et donc au papillon des gaz 2. Le second dispositif de course libre 11 comprend une butée lia, qui est reliée à l'arbre d'entraînement 10a, et un second levier llb qui est relié à l'axe 3. Lorsque le second levier llb du second dispositif de course libre 11 est en appui, la position de la butée lia permet de fixer au préalable un angle d'ouverture hors charge cLL du papillon des gaz 2. L'angle d'ouverture hors charge mLL est l'angle dont le papillon des gaz 2 bascule, lorsque le second levier llb est en appui sur la butée lia, à partir de la position dans laquelle il obture la tubulure d'admission 1. Un premier générateur d'angle 13 qui est disposé sur l'axe 3 détecte un angle d'ouverture réel ci du papillon des gaz 2. L'angle d'ouverture réel ai est l'angle dont le papillon des gaz 2 bascule à partir de la position dans laquelle il obture la tubulure d'admission 1. Un second générateur d'angle 14 qui est disposé sur l'arbre d'entraînements 10a détecte l'angle d'ouverture hors charge aLL du papillon des gaz 2. L'angle d'ouverture hors charge aLL peut aussi être déterminé à partir d'un signal de commande prévu pour l'entraînement 10. La tubulure d'admission 1 est reliée à un cylindre 16 dans lequel un piston est disposé. Le piston 17 est accouplé par une bielle 18 à un vilebrequin 19. Le vilebrequin 19 mène à une boîte de vitesses automatique 21 par l'intermédiaire d'une liaison leur permettant de coopérer. La liaison de coopération est par exemple réalisée sous forme d'un embrayage de pontage de convertisseur (non représenté). Du côté de la sortie, la boite de vitesses automatique 21 présente un arbre de sortie 22. Un capteur de vilebrequin 23 détecte la vitesse de rotation du vilebrequin. La vitesse de rotation du vilebrequin 19 est dans un rapport vis-à-vis de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 22 qui est fixé au préalable par la boîte de vitesses automatique 21. Par ailleurs, le moteur à combustion interne comprend un dispositif de commande 24 qui présente une liaison de conduction électrique avec le premier générateur d'angle 13, le second générateur d'angle 14 et le capteur de vilebrequin 23. Il est en outre pourvu d'une mémoire non représentée dans laquelle un angle d'ouverture maximal aM est rangé. L'angle d'ouverture maximal aM est l'angle dont le papillon des gaz bascule, lorsque la pédale d'accélérateur est complètement enfoncée, à partir de la position dans laquelle il obture la tubulure d'admission 1. Le procédé conforme à l'invention de détermination d'un signal de charge est exposé ci-après en détail. Le dispositif de commande 24 détermine un signal de charge au moyen du procédé conforme à l'invention. Le dispositif de commande 24 présente une liaison de conduction électrique avec une commande électronique de boite de vitesses 25. La commande électronique de boite de vitesses 25 détermine un point de commutation de la boîte de vitesses automatique 21 en fonction du signal de charge LS. Elle présente une liaison de conduction électrique avec la boîte de vitesses automatique 21 par une ligne de commande, un rapport approprié de la boite de vitesses étant engagé en fonction d'un signal de commande de la commande de boîte de vitesses 25. Le signal de charge LS peut aussi être envoyé à un autre dispositif de commande, tel que par exemple une régulation de patinage en traction. Dans le procédé conforme à l'invention de détermination du signal de charge LS, les pas suivants sont exécutés (figure 3): Au pas Sl, le procédé est lancé. Au pas S2, l'angle d'ouverture réel en cours ai du papillon des gaz 2 est détecté. Au pas S3, l'angle d'ouverture hors charge en cours aLL du papillon des gaz 2 est détecté. Au pas S4, l'angle d'ouverture maximal caM est lu dans la mémoire du dispositif de commande 24. Au pas S5, une première différence D1 (D1 = ai - aLL) entre l'angle d'ouverture réel aI et l'angle d'ouverture hors charge aLL est formée. Elle représente l'angle dont le papillon des gaz 2 bascule à partir de la position qu'il occupe dans le fonctionnement hors charge ou à vide du moteur à combustion interne. Au pas S6, une seconde différence D2 (D2 = aM - aLL) entre l'angle d'ouverture maximal aM et l'angle d'ouverture hors charge aLL est déterminée. La seconde différence D2 correspond à l'intervalle de valeurs d'angle dans lequel le papillon des gaz peut être réglé en fonction de la position de la pédale d'accélérateur. Au pas S7, le quotient de la première différence D1 et de la seconde différence D2, multiplié par un facteur de pondération FAK, est affecté au signal de charge. Si une valeur maximale du signal de charge LSmax est associée au facteur de pondération FAK, le signal de charge présente un intervalle de valeurs compris entre 0 et la valeur maximale du signal de charge LSmaX (par exemple LSmax = 1). Il est avantageux aussi que le signal de charge LS présente un intervalle de valeurs compris entre une valeur minimale du signal de charge LSmin et la valeur maximale du signal de charge LSmaX. En conséquence, dans une autre forme de mise en oeuvre de l'invention, le signal de charge LS est déterminé au pas 7 par la formule suivante: LS = (LSmax - LSmin) x [(aI cLL) / (cM - aLL)] + LSmin Le signal de charge est par exemple transmis à la commande de boîte de vitesses 25 sous forme d'un signal modulé en largeur d'impulsion. Au pas S8, il est mis fin au procédé. A la figure 4, le signal de charge est représenté en fonction de l'angle d'ouverture réel aI du papillon des gaz 2 pour un premier angle d'ouverture hors charge mLL1 (ligne en trait plein) et pour un second angle d'ouverture hors charge aLL2 (ligne en trait interrompu). Pour toutes les valeurs de l'angle d'ouverture réel ai qui sont inférieures à l'angle d'ouverture hors charge aLL, c'est la valeur minimale du signal de charge LSmin (par exemple LSmin = 0) qui est associée au signal de charge LS, étant donné que, lorsque le second levier llb est en appui sur la butée lia, l'angle d'ouverture réel a. du papillon des gaz 2 est limité à l'angle d'ouverture hors charge aLL respectif (aLL1 ou aLL2 à la figure 4). Par conséquent, en fonctionnement hors charge du moteur à combustion interne, le signal de charge LS a toujours la valeur minimale du signal de charge LSmin, indépendamment de la valeur que l'angle d'ouverture hors charge aLL peut présenter. Cela constitue un avantage, étant donné que le fonctionnement hors charge doit être reconnu d'une manière sûre dans la commande électronique de boîte de vitesses 25. Pour des valeurs de l'angle d'ouverture réel aci comprises entre l'angle d'ouverture hors charge aLL et l'angle d'ouverture maximal aM, la valeur du signal de charge LS croît d'une manière linéaire jusqu'à la valeur maximale du signal de charge LSmax pour l'angle d'ouverture maximal aM. Ainsi, le fonctionnement à pleine charge du moteur à combustion interne peut aussi être reconnu dans la commande électronique de boite de vitesses 25, indépendamment de l'angle d'ouverture hors charge aLL, étant donné que, pour l'angle d'ouverture maximal aM du papillon des gaz 2, le signal de charge LS prend toujours la valeur maximale du signal de charge LSmax. Le signal de charge LS représente par conséquent le souhait du conducteur qui est rapporté à l'intervalle de réglage du papillon des gaz 2 qui est disponible. Un rapport destiné à la boîte de vitesses automatique est alors lu dans une table caractéristique en fonction de la valeur du signal de charge LS et d'un signal de vitesse de rotation du capteur de vilebrequin 23. Un autre exemple de réalisation du procédé décrit à la figure 3 est représenté à la figure 5. A un pas S4a, il est examiné si un angle d'ouverture réel ai du papillon des gaz est supérieur à un angle d'ouverture maximal aM. Si tel est le cas, une déviation a alors lieu au pas S4b, la valeur de l'angle d'ouverture réel aI étant affectée à l'angle d'ouverture maximal aM. Cette valeur est rangée dans la mémoire du dispositif de commande 24. Cela permet d'adapter l'angle d'ouverture maximal aM lors du fonctionnement du moteur à combustion interne. Il peut ainsi être tenu compte de variations dues au vieillissement des éléments constitutifs. REVENDICATIONS 1. Procédé de détermination d'un signal de charge (LS) d'un moteur à combustion interne auquel est associé un premier générateur d'angle qui détecte un angle d'ouverture réel (a,) d'un papillon des gaz (2) et auquel est associé un moyen qui détecte un angle d'ouverture hors charge (aLL) du papillon des gaz (2) qui est fixé au préalable par la position d'une butée disposée sur un arbre entraîné par un entraînement de réglage, caractérisé en ce qu'un angle d'ouverture maximal (aM) du papillon des gaz (2) est déterminé et le signal de charge (LS) est déterminé en fonction d'une première différence (D1) entre l'angle d'ouverture réel (az) et l'angle d'ouverture hors charge (aLL) et d'une seconde différence (D2) entre l'angle d'ouverture maximal (aM) et l'angle d'ouverture hors charge (aLL). 2. Procédé de détermination d'un signal de charge (LS) suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de charge (LS) est déterminé par la formule suivante: LS = (cai - aLL) / (aM - aLL) 3. Procédé de détermination d'un signal de charge (LS) suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de charge (LS) est déterminé par la formule suivante: LS = FAK x (ai - aLL) / (aM - aLL) dans laquelle FAK est un facteur de pondération. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un point de commutation pour une boîte de vitesses automatique (21) est déterminé dans une commande électronique de boîte de vitesses (25) en fonction du signal de charge (LS).