Brevet FR2821121A1 — publié le 20020823

commande des soupapes d'un moteur thermique. 28211 21 Etat de la technique. L'invention concerne un procédé et un dispositif de com- mande d'un compresseur à entraînement mécanique installé dans la tu- bulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne, et couplé par un s embrayage à un entraînement, le branchement ou la coupure du compresseur se faisant par un signal de commande agissant sur un ac- tionneur de l'embrayage. On connaît un tel procédé et dispositif de commande d'un compresseur à entraînement mécanique par exemple selon le document o DE 1 00 39 081.1 du 10/08/200O, non publié préalablement. Comme entraînement du compresseur à entraînement mécanique, ce dispositif antérieur utilise le vilebrequin du moteur couplé par un embrayage com mandé, par une liaison de force avec le compresseur. Un signal de com mande fourni par une unité de commande électronique suivant les i5 conditions de fonctionnement, notamment suivant la charge du moteur à combustion interne, ouvre ou ferme l'embrayage et couple ou découple ainsi le compresseur à entraînement mécanique par rapport à l'entraînement. On a constaté qu 'au moins pour certains compresseurs, dans certaines conditions de fonctionnement, il peut y avoir un givrage provoquant le blocage. Or un compresseur bloqué par le givre peut réduire considérablement la section de passage de l'air aspiré de sorte que dans un cas extrême, le moteur à combustion interne ne pourra plus démarrer. Avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à ces incon vénients et concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on génère un signal de commande qui couple le compresseur à entraî nement mécanique sur le moteur à combustion interne pendant la phase de démarrage, avant que ne soit produite la première injection dans le moteur à combustion interne. En branchant le compresseur lors du démarrage du moteur à combustion interne et notamment avant le début de l'injection de carbu rant, il est possible de débloquer un compresseur à entraînement mécani que, bloqué par le givre. Cela permet le démarrage du moteur à combustion interne même dans un cas extrême. De manière particulièrement avantageuse, le déblocage du dispositif d'alimentation se fait dès avant la montée en régime, proprement 28211 21 dit, du moteur à combustion interne de sorte que le conducteur ne perçoit rien. Il est en outre avantageux que le compresseur soit débloqué même avant le début de l'injection, pour que le démarrage du moteur à combustion interne qui se produit ensuite, se fasse toujours dans les mê- mes conditions aux limites et reste ainsi applicable. Selon une réalisation particulièrement avantageuse en cas de dépassement d'un régime moteur prédéterminé, qui permet de conclure que le démarreur a été actionné (par exemple l 50 tours par minute), o l'embrayage se ferme pendant une durce prédétermince, alors que si l'on passe en dessous de ce seuil de vitesse de rotation, le cas échéant en te- nant compte d'une hystérésis, l'embrayage s'ouvre immédiatement. Il est particulièrement avantageux que cette opération ne se fasse qu'aux tem- pératures très basses. Cette procédure a des effets particulièrement avantageux dans le cas de compresseurs à entraînement mécanique intogrés en aval du papillon d'étranglement et ne comportant pas de dérivation pour l'air. L'invention concerne également un dispositif de commande d'un compresseur à entraînement mécanique équipant un moteur à com o bustion interne, comprenant une unité de commande générant un signal de commande qui couple ou découple le compresseur à entraînement par rapport au moteur à combustion interne, caractérisé en ce que l'unité de commande génère un signal couplant le compresseur au moteur à com- bustion interne pendant la phase de démarrage avant que ne se produise :5 la première injection dans le moteur à combustion interne. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l 'aide de mode s de réalisations repré senté s dans les de s sins annexés dans lesquels: - la figure l est une vue schématique d'un moteur à combustion interne équipée d'un compresseur à entraînement mécanique commandé, - la figure 2 montre un diagramme de fonctionnement, esquissé, décri- vant la procédure de commande de l'embrayage du compresseur au moment du départ, et - la figure 3 explicite l'exemple de réalisation de la figure 2 à l'aide de dia- grammes en fonction du temps représentés dans les parties 3a et 3b de cette figure. 28211 21 Description des exemples de réalisation La figure l montre un moteur à combustion interne 1. La tubulure d'aspiration 2 du moteur est équipée en aval du volet d'étranglement 3 d'un compresseur à entraînement mécanique 4. Ce s compresseur à entraînement mécanique 4 est entraîné par le vilebrequin 5 du moteur à combustion interne. Le compresseur à entraînement mécani que 4 est relié par une liaison de force au vilebrequin 5 par l'intermédiaire d'un embrayage 6. L'embrayage 6 permet de brancher ou de couper le compresseur à entraînement mécanique 4 sur l'entraînement 5. A cet effet l'embrayage 6 est équipé d'un actionneur 7. L'embrayage 6 peut ainsi être ouvert ou fermé. L'actionneur 7 est par exemple une soupape hydraulique qui peut mettre l'embrayage 6 en position ouverte ou en position fermoe. A la place d'une soupape hydraulique on peut également utiliser un action neur électromagnétique. L'organe d'actionnement 7 reçoit un signal de i5 commande ladkup fourni par une unité de commande électronique 8. Cette unité reçoit plusieurs signaux d'entrce à partir desquels, comme cela est par exemple décrit dans l'état de la technique, elle forme le signal de commande pour l'actionneur 7. En général l'embrayage est commandé en fermeture en fonction de la charge (par exemple la position de la pédale de l'accélérateur, la demande du conducteur, le couple, etc) du moteur à combustion interne et/ou de la variation de charge. Pour les charges éle voes et/ ou pour des fortes variations de charges, on branche le compresseur pour que le moteur à combustion interne fournisse plus de puissance. Dans l'exemple de la figure l on a seulement représenté les grandeurs d'entrce appliquces à l'unité de commande 8 et qui intervien nent en liaison avec la procédure décrite ci-après de déblocage du com presseur. Il s'agit de la vitesse de rotation du moteur (régime du moteur) Nmot et de la température du moteur Tmot. A la place ou en complément de la température du moteur, dans une autre réalisation on détermine une autre grandeur de température comme par exemple la température de l'air aspiré, la température de l'air ambiant, la température dans la tubu lure d 'aspiration. De plus l 'unité de commande 8 reçoit de s signaux qui sont directement nécessaires à la commande du compresseur et du mo teur à combustion interne comme par exemple la position de la pédale d'accélérateur, la position du papillon d'étranglement, la composition des gaz d'échappement etc o 28211 21 On a constaté que dans certaines conditions de fonction- nement un tel compresseur à entraînement mécanique risquait de se blo- quer par le givre. Dans ce cas on risque de ne pouvoir démarrer le moteur à combustion interne car le compresseur, bloqué par le givre ne permet pas de fournir suffisamment d'air d'alimentation au moteur à combustion interne. C'est pourquoi il est prévu pendant le démarrage et avant la montée en régime proprement dite du moteur à combustion interne, on débloque le compresseur, bloqué par le givre, pour permettre de démarrer le moteur à combustion interne même dans de telles circonstances. o Comme cela sera détaillé ci-après, le signal de commande pour l'embrayage du compresseur est émis après l'actionnement du démarreur par le conducteur pour fermer l'embrayage du compresseur, pour que pendant le démarrage et avant la montée en régime du moteur à combus- tion interne, le compresseur soit brièvement branché. Ce bref branche- ment du co mpre s seur as sure le déblocage du compre s seur givré et perme t ainsi au moteur de démarrer même dans des conditions désavantageuses. Le branchement du compresseur est assuré par la commande appropriée de son embrayage avant le début de l'injection du carburant dans le mo- teur à combustion interne, pour permettre d'arracher un compresseur le o cas échéant bloqué par le givre. La figure 2 montre un schéma opérationnel d'un mode de réalisation préférentiel du branchement du compresseur au démarrage. Le diagramme esquisse le programme d'un micro ordinateur de l'unité de commande 8; les différents blocs représentent des programmes, les éta pes de programme et les parties de programme; les lignes de liaison re- présentent la transmission des informations entre les blocs. Comme paramètre de fonctionnement dans l'exemple de réalisation préférentiel on utilise la température du moteur Tmot (de pré- férence la température du fluide de refroidissement) et le régime du mo teur Nmot. Un comparateur 100 compare le régime du moteur Nmot à un seuil de vitesse de rotation prédéterminé, enregistré dans une cellule de mémoire 102 à savoir le seuil Nmotl. Ce seuil Nmotl est choisi pour que son dépassement soit synonyme d'opération de démarrage. Dans un exemple de réalisation, cette valeur est de l'ordre de quelques 10 à 150 t/min. De manière générale, ce seuil est en dessous de la vitesse de rotation de lancement du démarreur. Si la vitesse de rota- tion du moteur Nmot dépasse ce seuil de vitesse de rotation, un signal correspondant est émis par la ligne de sortie du comparateur 100. Le seuil 28211 21 de vitesse de rotation est fixé dans la phase d'application. Si le régime du moteur Nmot redescend en dessous du seuil Nmotl, le signal de sortie du comparateur 100 est remis à l'état initial. Selon l'exemple de réalisation préférentiel il est prévu un seuil de température qui peut faire détaut dans les autres exemples de réalisation. Un comparateur 104 compare la température du moteur enre gistrée Tmot à un seuil de température de moteur Tmotl enregistré dans la cellule de mémoire 106. Si la température du moteur descend en des sous de ce seuil, on suppose que l'on se trouve dans une condition de o fonctionnement dans laquelle le compresseur risque d'être bloqué par le givre. Dans un exemple de réalisation préférentiel on fxe le seuil de tem pérature Tmotl à 0 C. Si la température du moteur descend en dessous du seuil de température, un signal correspondant est transmis par la ligne de sor tie du comparateur 104. Les signaux de sortie des comparateurs 104 et sont appliqués à une porte ET108 qui émet un signal lorsqu'on passe au-de s sus du seuil de vites se de rotation et en dessous du seuil de tempé rature. Dans ce cas, le signal de sortie de la porte ET 108 déclenche une horloge 110 qui génère pendant une durce donnce T (de l'ordre de quel ques millisecondes à 100 millisecondes) un signal de sortie; ce signal re présente par une autre porte ET 112, le signal de commande Ladkup de l'embrayage du dispositif. La porte ET 112 reçoit en outre le signal de sor tie du comparateur 100 si bien que le signal de commande ladkup pour l'embrayage n'est fourni qu'aussi longtemps que le régime du moteur dé 2s passe le seuil de valeurs de régime Nmotl. Si le régime du moteur descend en dessous du seuil de régime Nmotl, (arrêt du démarreur) le signal de commande de l'embrayage du dispositif d'alimentation est neutralisé et l'embrayage est immédiatement ouvert. En résumé on constate qu'un signal de commande qui ferme l'embrayage du compresseur est émis pendant une durce prédéter minée T. si la vitesse de rotation du moteur dépasse un seuil de vitesse de rotation Nmotl et si la température Tmot du moteur passe en dessous d'un seuil de température Tmotl, aussi longtemps que le régime du mo teur dépasse un seuil de régime moteur qui peut être identique ou infé rieur au seuil Nmotl. Selon un autre exemple de réalisation on n'utilise pas la température ou on travaille sur la base d'une autre grandeur de tempé 28211 21 rature comme par exemple celle de l'air aspiré, l'air ambiant, la tempéra- ture de la tubulure d'admission. A la place ou en complément de la comparaison du régime moteur et du temps de la période de commande T comme condition s d'ouverture pour l'embrayage du compresseur, dans d'autres modes de réalisation on ouvre l'embrayage dans les autres conditions donnces ci- dessus, par exemple si la vitesse de rotation du compresseur dépasse un seuil prédéterminé ou si on a détecté une première injection ou combus- tion ou si la pression de la tubulure d'aspiration atteint un certain seuil. o Le procédé préférentiel décrit ci-dessus est explicité par des chronogrammes à la figure 3. La figure 3a montre le chronogramme du régime Nmot du moteur à combustion interne; la figure 3b montre la courbe dans le temps du signal de commande ladkup pour l'embrayage du compresseur. A l'instant t0 le conducteur tourne la clé de contact pour la i5 mettre en position de démarrage si bien que, grâce au démarreur (il peut s'agir d'un générateur/démarreur ou d'un générateur), la vitesse de rota- tion du moteur augmente (voir figure 3a). Le signal de commande de l'embrayage du compresseur correspondant à cette phase a la valeur du signal associé à l'embrayage ouvert. A l'instant t le régime du moteur dé o passe le seuil de régime Nmot 1. Cela se traduit par la fermeture de l'embrayage car le signal de commande ladkup de l'embrayage du compresseur est passé d'une première à une seconde valeur associce à l'embrayage fermé. Pendant une durce prédétermince T c'est-à-dire jus- qu'à l'instant t2, le signal de commande d'embrayage reste à ce niveau; :5 l'embrayage est fermé. Puis le signal repasse à une valeur qui est associce à l'embrayage ouvert; l'embrayage est ainsi de nouveau ouvert. A l'instant t3 commencent les injections dans le moteur à combustion interne de sorte que l'on a ensuite la courbe normale de vitesse de rotation de démar- rage normale. Pendant cette phase l'embrayage de fuite reste ouvert. o On constate que dans la phase de démarrage, on ferme l'embrayage du compresseur et on branche ainsi le compresseur; le bran chement du compresseur s'effectue avant que n'arrive la première injec tion dans le moteur à combustion interne. L 28211 21 REVENDICATIONS 1 ) Procédé de commande d'un compresseur à entraînement mécanique d'un moteur à combustion interne (l), selon lequel la commande d'un ac- tionneur (7) couple et/ou découple le compresseur par rapport au moteur s à combustion interne, caractérisé en ce qu' on génère un signal de commande qui couple le compresseur à entraîne- ment mécanique sur le moteur à combustion interne (1) pendant la phase de démarrage, avant que ne soit produite la première injection dans le l0 moteur à combustion interne (l). 2 ) Procédé selon la revendication l, caractérisé par un seuil de régime (Nmotl) au-delà duquel le compresseur est branché en cas de dépassement par le régime du moteur (Nmot). 3 ) Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que le compresseur est branché pendant l'opération de démarrage seulement si la température du moteur (l) passe en dessous d'un seuil de tempéra- ture, prédéterminé. 4 ) Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que le signal de commande qui couple le compresseur est généré pendant une durce prédéterminée. ) Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce qu' so en cas de passage en dessous d'un seuil de vitesse de rotation, le compresseur couplé est immédiatement découplé. 6 ) Dispositif de commande d'un compresseur à entraînement mécanique équipant un moteur à combustion interne (l), comprenant une unité de s5 commande (8) générant un signal de commande qui couple ou découple le compresseur à entraînement mécanique par rapport au moteur à com- bustion interne (l), caractérisé en ce que 28211 21 l'unité de commando (8) génère un signal couplant le compresseur du moteur à combustion interne (1) pendant la phase de démarrage avant que ne se produise la première injection dans le moteur à combustion in- terne (1).