Brevet FR2809455A1 — publié le 20011130

La présente invention concerne un système de commande d'un ac- tionneur d'ouverture/fermeture d'un turbocompresseur à géométrie variable équipant un moteur de véhicule automobile. Il existe déjà dans l'état de la technique, des systèmes de commande de ce type qui comportent des moyens d'acquisition d'informations relatives au fonctionnement du moteur du véhicule et des moyens d'établissement d'un si- gnal de commande correspondant d'ouverture/fermeture du turbocompresseur. Lors d'une accélération (phase transitoire), le niveau de couple délivré par le moteur est directement proportionnel au débit de carburant injecté et donc à la pression de suralimentation délivrée (rapport air/carburant sensiblement constant). Ce niveau est également influencé par la pression à l'échappement (avant turbocompresseur) qui engendre une contre pression dégradant le ren- dement du moteur. Ce couple moteur peut s'exprimer de la façon suivante: C = aP2- b (P3-P2) o C représente le couple moteur, P2 la pression de suralimentation, P3 la pression à l'échappement, et a et b des coefficients. Si le turbocompresseur est un turbocompresseur standard à géomé- trie fixe, l'écart P3 - P2 reste généralement faible et ne pose pas particulièrement de problème. En revanche, dans le cas d'un turbocompresseur à géométrie varia- ble, la section offerte aux gaz pouvant être très petite, le terme P3 peut devenir très important et ainsi pénaliser fortement le couple moteur. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, I'invention a pour objet un système de commande d'un ac- tionneur d'ouverture/fermeture d'un turbocompresseur à géométrie variable équipant un moteur de véhicule automobile, du type comportant des moyens d'acquisition d'informations relatives au fonctionnement du moteur du véhicule et des moyens d'établissement d'un signal de commande correspondant d'ouverture/fermeture du turbocompresseur, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'analyse des conditions de fonctionnement du moteur du vé- hicule pour détecter une requête d'augmentation de couple du moteur supérieure à une valeur prédéterminée, pour déclencher le fonctionnement de moyens de génération d'un signal de valeur limite maximale progressivement décroissant, du signal de commande du turbocompresseur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 représente un schéma synoptique illustrant la structure gé- nérale d'un système de commande d'un actionneur d'ouverture/fermeture d'un turbocompresseur; - la Fig.2 représente un schéma synoptique illustrant la structure de moyens de génération d'un signal de valeur limite maximale du signal de com- mande de ce turbocompresseur, entrant dans la constitution du système selon I'invention; et - la Fig.3 illustre une transition stabilisé/transitoire. On a représenté sur la figure 1, un système de commande d'un ac- tionneur d'ouverture/fermeture d'un turbocompresseur à géométrie variable équipant un moteur de véhicule automobile. Sur cette figure 1, I'actionneur est désigné par la référence générale 1 et le turbocompresseur par la référence générale 2. Cet actionneur est piloté grâce à un signal de commande corres- pondant d'ouverture/fermeture du turbocompresseur délivré par des moyens d'établissement de celui-ci désigné par la référence générale 3. En fait, ces moyens d'établissement sont associés à des moyens d'acquisition d'informations relatives au fonctionnement du moteur du véhicule désignés par la référence générale 4. On conçoit alors qu'en fonction de ces informations relatives au fonc- tionnement du moteur du véhicule, on peut établir un signal de commande d'ouverture/fermeture du turbocompresseur. Selon I'invention, ce système comporte en outre des moyens d'analyse des conditions de fonctionnement du moteur du véhicule pour détecter une requête d'augmentation de couple du moteur supérieure à une valeur pré- déterminée afin de déclencher le fonctionnement de moyens de génération d'un signal de valeur limite maximale progressivement décroissant, du signal de commande du turbocompresseur. Ces moyens sont désignés par la référence générale 5 sur cette figure 1 et délivrent alors aux moyens 3, un signal de valeur limite maximale permettant de limiter la refermeture du turbocompresseur à géométrie variable lors d'accélérations sévères du véhicule et ainsi d'éviter la formation d'un " bouchon " préjudiciable à la montée de couple. Un exemple de réalisation de ces moyens est illustré sur la figure 2. Ces moyens comportent une bascule RS désignée par la référence générale 6 dont les entrées sont reliées à des moyens d'analyse des conditions de fonctionnement du moteur du véhicule pour activer/désactiver le fonctionne- ment des moyens de génération du signal de valeur limite maximale. Une entrée de cette bascule RS est reliée à une porte ET 7 recevant en entrée un certain nombre d'informations relatives au fonctionnement du mo- teur pour activer ces moyens dans certaines conditions. Une autre entrée de cette bascule RS est reliée à une porte OU 8 re- cevant en entrée un certain nombre d'informations relatives au fonctionnement du moteur pour désactiver ces moyens dans certaines conditions.; L'activation de ces moyens peut par exemple être obtenue lorsque la pédale d'accélérateur du véhicule dépasse une position prédéterminée que la vitesse de déplacement de celle-ci dépasse une valeur prédéterminée, et que le débit d'air en entrée du moteur est inférieur à une valeur prédéterminée. A titre d'exemple, les valeurs suivantes peuvent être utilisées. Pédale 1 = 0 d(Pédale 2) = 15 m3/cp.s Courbe de débit d'air (=f(N)) pour déclencher la stratégie N(tr/min) Débit d'air (mg/cp) 1000 620 1300 620 1500 680 1750 750 2000 800 2500 800 à 4500 800 La désactivation du fonctionnement de ces moyens peut être obtenue lorsque le débit d'air en entrée du moteur est supérieur à une valeur prédétermi- née, lorsque la position de la pédale d'accélérateur revient dans une position prédéterminée ou au bout d'une période de temps maximale prédéterminée. A titre d'exemple, les valeurs suivantes peuvent être utilisées. N(tr/min) Débit d'air (mg/cp) 1000 650 1300 650 1500 720 1750 800 2000 900 2500 900 à 4500 900 Tmax = 1000 ms Pédale 3 = 0 La sortie de la bascule 6 délivre alors un signal de commande de transition correspondant à des moyens de gestion du signal de valeur limite maximale, qui sont désignés par la référence générale 9 sur cette figure 2. En fait, ces moyens de gestion du signal de valeur limite maximale comprennent des moyens d'établissement de celui-ci à partir de deux valeurs de commande complémentaires, en stabilisé et en transitoire, issues de deux géné- rateurs de valeurs respectifs désignés par les références 10 et 11. Ces générateurs 10, 11 reçoivent en entrée une information de régime de rotation du moteur. Une base de temps désignée par la référence générale 12 recevant également en entrée une information de régime de rotation du moteur, est asso- ciée à ces moyens de gestion 9. En fait, les valeurs en stabilisé et en transitoire délivrées par les deux générateurs de valeurs 10 et 11, sont pondérées par des coefficients respectifs complémentaires, délivrés par les moyens de gestion 9, variables de façon conti- nue comme cela est illustré sur le figure 3, sur une période de temps prédétermi- née délivrée par la base de temps 12 raccordée à ces moyens de gestion. Ces coefficients en stabilisé et en transitoire, sont alors délivrés à des moyens de pondération correspondants 13 et 14 (Fig.2), des moyens de som- mation 15 de ces valeurs après pondération étant utilisés pour délivrer le signal de valeur limite maximale. On conçoit alors que ceci permet de limiter à une valeur maximale, le signal de commande de l'actionneur du turbocompresseur à géométrie variable, la détermination de la limitation étant réalisée en fonction de l'importance du couple demandé et réalisé par le moteur. Deux courbes de limitation sont sélectionnées selon une phase stabili- sée ou une phase transitoire. La commutation entre ces deux phases est réalisée progressivement par une rampe temporelle, la gestion de la limitation étant une fonction qui as- sure une transition progressive de la détermination des limitations en fonction du temps et d'un signal de commande. On conçoit alors que grâce à une telle structure, on limite le signal de commande du turbocompresseur pour limiter la refermeture de celui-ci lors d'accélérations sévères du véhicule, ce qui permet d'éviter la formation d'un " bouchon >" à l'échappement, préjudiciable à la montée de couple. -, Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation encore de ce système peuvent être envisagés. REVENDICATIONS 1. Système de commande d'un actionneur d'ouverture/fermeture d'un turbocompresseur à géométrie variable (2) équipant un moteur de véhicule au- tomobile, du type comportant des moyens (4) d'acquisition d'informations relati- ves au fonctionnement du moteur du véhicule et des moyens (3) d'établissement d'un signal de commande correspondant d'ouverture/fermeture du turbocom- presseur, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (6,7) d'analyse des conditions de fonctionnement du moteur du véhicule pour détecter une re- quête d'augmentation de couple du moteur supérieure à une valeur prédétermi- née, pour déclencher le fonctionnement de moyens (9,10,11,12,13,14,15) de génération d'un signal de valeur limite maximale progressivement décroissant, du signal de commande du turbocompresseur. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de génération du signal de valeur limite maximale comprennent des moyens (15) d'établissement de celui-ci à partir de deux valeurs de commande complémen- taire en stabilisé et en transitoire, issues de deux générateurs de valeurs respec- tifs (10,11), pondérées par des coefficients respectifs complémentaires (en 13,14), variablesde façon continue, sur une période de temps prédéterminée délivrée par une base de temps (12), raccordée à des moyens (9) de génération des coefficients de pondération respectifs. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les géné- rateurs (10,11) des valeurs de commande en stabilisé et en transitoire et la base de temps (12) reçoivent en entrée, une information de régime de rotation du moteur. 4. Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de génération sont associés à des moyens (6,7,8) d'activation/désactivation adaptés pour activer ceux-ci lorsque la pédale d'accélérateur du véhicule dépasse une position prédéterminée, la vitesse de déplacement de celle-ci dépasse une valeur déterminée et le débit d'air en en- trée du moteur est inférieur à une valeur prédéterminée et pour désactiver le fonctionnement de ceux-ci lorsque le débit d'air en entrée du moteur est supé- rieur à la valeur prédéterminée, la pédale d'accélérateur revient dans une posi- tion prédéterminée ou au bout d'une période de temps maximale prédéterminée. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de commande (6) comprennent une bascule RS.