Brevet FR2812605A1 — publié le 20020208

l Etat de la technique La présente invention concerne un procédé de commande et/ou de régulation de la pression dans un réservoir à dépression d'un dispositif d'asservissement pneumatique d'un véhicule équipé d'un moteur à combustion interne, selon lequel le réservoir à dépression reçoit une dé- pression par une conduite d'aspiration. On connaît un procédé du type défini ci-dessus utilisé par exemple sur les véhicules actuels. Les amplificateurs de force de freinage (servofreins) de tels véhicules fonctionnent de manière pneumatique et re- çoivent leur énergie auxiliaire d'un réservoir à dépression. Celui-ci est relié à la tubulure d'aspiration du moteur du véhicule par une conduite de prélèvement. La tubulure d'aspiration du véhicule est en dépression lors- que le moteur tourne et peut ainsi faire le vide dans le réservoir à dépres- sion en fournissant ainsi la dépression nécessaire au fonctionnement du servofrein. Mais la difficulté est que la dépression dans la tubulure d'aspiration de moteurs actuels est relativement faible pour l'état de fonc- tionnement optimisé du point de vue de l'émission des produits polluants et de la consommation. Cela est surtout le cas des moteurs à injection di- recte de carburant dans lesquels le volet d'étranglement de la tubulure d'aspiration est pratiquement complètement ouvert pour l'état de fonc- tionnement optimum et ainsi la dépression dans la tubulure d'aspiration est relativement faible. De plus dans les moteurs à pédale d'accélération électroni- ques (pédale E) pour chauffer le catalyseur, on détériore le rendement de l'allumage dans certains états de fonctionnement, par exemple pendant la phase de chauffage et on ouvre encore plus le volet d'étranglement. La détérioration du rendement de l'allumage augmente la température des gaz d'échappement. La diminution du couple qui en résulte se compense en augmentant la charge. Dans de tels moteurs, par exemple après une opération de freinage, si du fait d'une quantité d'air passant du servofrein dans le ré- servoir à dépression, la dépression dans celui-ci diminue, il faut prendre des mesures pour abaisser la pression dans la tubulure d'aspiration pour évacuer suffisamment le réservoir à dépression. Cette mesure consiste en général à fermer le volet d'étranglement et ainsi à étrangler le moteur. Un tel moyen signifie par exemple dans le cas des moteurs à essence à injection directe, que celui-ci fonctionnera en mode homogène et non plus en mode stratifié, ce qui augmente la consommation. En par- ticulier pendant la phase de chauffage du moteur d'un tel véhicule, cela détériore le comportement à l'émission, car le chauffage du catalyseur avec le volet d'étranglement fermé se fera plus lentement pour améliorer le rendement de l'allumage et ainsi le catalyseur ne travaillera pas pendant longtemps à sa température de fonctionnement optimale. En variante ou en plus, on peut prévoir une pompe aspi- rante électrique à l'aide de laquelle on réalise le vide dans le réservoir à dépression. Mais une telle pompe aspirante a une durée de fonctionne- ment globale limitée et c'est pourquoi, il ne faut l'utiliser qu'aussi rare- ment que possible. Avantages de l'invention La présente invention a pour but de développer un procédé correspondant au type défini ci-dessus pour améliorer la consommation et la qualité des gaz d'échappement du moteur à combustion interne tout en protégeant la pompe aspirante prévue le cas échéant. A cet effet, l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'au repos du dispositif d'asservissement, lorsque celui-ci n'est pas actionné et qu'aucun actionnement n'est prévu, il est prévu une pression de consigne plus élevée et, dans un état dans lequel le dispositif d'asservissement est actionné ou est prévu de l'être, il est fixé une pression de consigne plus faible pour le réservoir à dépres- sion. Cette caractéristique selon l'invention repose sur la considé- ration que dans le réservoir à dépression, il règne souvent une dépression qui n'est absolument pas nécessaire pour garantir le fonctionnement du dispositif d'asservissement dans de nombreuses situations de fonctionne- ment du véhicule. Par exemple dans le cas d'un servofrein, on a constaté qu'il suffit parfaitement qu'au début d'une opération de freinage, il existe une certaine dépression dans le réservoir à dépression et que l'on a ainsi une certaine assistance au freinage par le servofrein. Cette dépression qui doit exister dans le servofrein au repos, c'est-à-dire lorsqu'il n'est pas ac- tionné et que l'on ne prévoit pas de l'actionner, peut être beaucoup plus faible que la dépression nécessaire pour assurer un actionnement perma- nent et puissant du dispositif d'assistance. Une pression de consigne plus faible dans le réservoir à dé- pression signifie toutefois automatiquement que les interventions dans la tubulure d'aspiration du moteur à combustion interne, nécessaires pour créer la dépression servant à évacuer le réservoir à dépression seront plus rares et/ou seront moins gênantes pour la consommation et le comporte- ment de l'émission des matières polluantes. Cela signifie que l'on mettra également moins souvent en route l'éventuelle pompe aspirante électrique. Il est particulièrement avantageux d'appliquer le procédé selon l'invention au fonctionnement d'un réservoir à dépression en alti- tude: en effet, la pression ambiante est déjà relativement faible, si bien qu'entre autres, il faut prendre des mesures permanentes pour diminuer encore plus la pression dans la tubulure d'aspiration du moteur à com- 1o bustion interne, et créer ainsi la différence de pression nécessaire pour appliquer la dépression au réservoir à dépression par l'intermédiaire de la tubulure d'aspiration. Dans de tels cas, sans l'utilisation du procédé de l'invention, la consommation de carburant du moteur à combustion in- terne serait en permanence augmentée ou le comportement de l'émission serait en permanence détérioré. En variante, il faudrait utiliser le cas échéant une pompe électrique qui serait entre autres branchée en perma- nence, ce qui réduit considérablement sa durée de vie. Le procédé selon l'invention réduit ces inconvénients. Pour disposer d'une pression suffisante au moment o on veut mettre en oeuvre le dispositif d'assistance, il est avantageux que la pression dans le réservoir à dépression corresponde à la plus basse pres- sion de consigne juste avant. Une possibilité simple de prévoir l'actionnement du dispositif d'asservissement, avec une grande probabilité est la position de la pédale d'accélérateur: un développement tient compte de cette situation, car un actionnement du dispositif d'assistance est pré- visible si la position de la pédale d'accélérateur passe en dessous d'une valeur minimale déterminée. Il est particulièrement avantageux de déterminer les pres- sions de consigne en fonction de la pression ambiante. Pour cela, par exemple pour une faible pression ambiante, on peut diminuer la différence de pression requise et (" dépression ") entre le réservoir à dépression et l'atmosphère extérieure, ce qui conduit également à rendre moins fré- quentes ou moins puissantes les interventions dans la circulation dans la tubulure d'aspiration par lesquelles on crée la dépression nécessaire à l'évacuation du réservoir à dépression ou encore la commande d'une pompe aspirante électrique. Selon d'autres développements de l'invention, si la pression dans le réservoir à dépression passe en dessous d'une valeur limite, on prend une mesure pour abaisser la pression et ensuite, si la pression dans le réservoir à dépression passe en dessous d'une valeur limite, on termine la mise en oeuvre du moyen qui abaisse la pression et l'une des deux va- leurs limites correspond à la valeur de consigne et diffère de l'autre valeur limite d'un coefficient d'hystérésis. On crée ainsi une plage de tolérances pour la pression de consigne dans le réservoir à dépression qui évite que même pour une légère montée en pression dans le réservoir à dépression, on mette en oeuvre les moyens pour abaisser la dépression. Enfin, il y a d'autres moyens avantageux et simples à met- tre en oeuvre permettant d'abaisser la dépression dans le réservoir à dé- pression. Il s'agit par exemple de la fermeture du volet d'étranglement de la tubulure d'aspiration et/ou de la mise en route d'une pompe aspirante. La présente invention concerne en outre un programme d'ordinateur pour la mise en oeuvre du procédé appliqué à un ordinateur. Il est particulièrement avantageux que le programme soit enregistré dans une mémoire notamment une mémoire flash. L'invention concerne également un dispositif de commande de la pression dans le réservoir à dépression d'un dispositif d'asservissement pneumatique d'un véhicule équipé d'un moteur à com- bustion interne dont le réservoir à dépression est relié à une conduite d'aspiration. Selon l'invention, le dispositif est conçu pour qu'à l'état de repos du dispositif d'asservissement, lorsque celui-ci n'est pas actionné et qu'aucune mise en oeuvre n'est prévue, il règne une pression de consigne élevée (pi) et dans un état dans lequel le dispositif d'asservissement est actionné ou un actionnement est prévisible, il règne une pression de consigne basse (p2) dans le réservoir à dépression. Selon un développement avantageux, le dispositif com- prend: a) des moyens détectant l'actionnement en cours ou à effectuer du dispo- sitif d'asservissement, b) une installation qui détermine la pression dans le réservoir à dépres- sion, c) un générateur de valeurs de consigne qui fournit au moins deux va- leurs de consigne différentes pour la dépression qui doit régner dans le réservoir à dépression, et une mémoire de valeurs de consigne dans la- quelle est enregistrée l'une des deux valeurs, et d) une installation de combinaison reliée en entrée aux moyens qui dé- tectent l'actionnement du dispositif d'asservissement et en sortie à la mémoire de valeurs de consigne de façon que si les moyens indiquent l'actionnement du dispositif d'asservissement ou un actionnement pré- visible, ils chargent la valeur de consigne la plus faible et dans le cas contraire, ils chargent la valeur de consigne la plus élevée dans la mé- moire de valeurs de consigne. On peut avantageusement prévoir que - le dispositif comprend un premier comparateur qui compare la pression effective régnant dans le réservoir à dépression à une valeur limite for- mée à partir de la valeur de consigne et en cas de dépassement, il met en oeuvre des moyens pour abaisser la pression dans le réservoir à dé- pression, - il comprend un second comparateur qui compare la pression effective régnant dans le réservoir à dépression à une valeur limite formée à par- tir de la valeur de consigne et en cas de dépassement vers le bas, il ter- mine la mise en oeuvre des moyens pour abaisser la pression, - il comprend un circuit additionneur qui forme l'une des deux valeurs limites en appliquant à la valeur de consigne un coefficient d'hystérésis, - la conduite d'aspiration est reliée à la tubulure d'aspiration d'un moteur à combustion interne et/ou à une pompe aspirante. Dessins Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit ci-après à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 montre un dispositif de commande de la pression dans un réservoir à dépression d'un dispositif d'asservissement pneumatique d'un moteur à combustion interne, - la figure 2 montre un ordinogramme schématique du procédé de com- mande du dispositif de la figure 1. La figure 1 montre un moteur à combustion interne par exemple un moteur de véhicule portant globalement la référence 10. Le moteur aspire de l'air pendant son fonctionnement par l'intermédiaire d'une tubulure d'aspiration 2. Il évacue les gaz d'échappement par la tu- bulure d'échappement 14. La tubulure d'aspiration 12 est équipée d'un volet d'étranglement 16 commandé par un actionneur 18. Celui-ci est relié par une ligne de commande (sans référence) à une électronique de com- mande 20. Entre le volet d'étranglement 16 et le moteur à combustion interne 10, on a un embranchement d'une conduite d'aspiration 22 sur la tubulure d'aspiration 12. Cette conduite d'aspiration est reliée à un réser- voir à dépression 24. Pour éviter que la veine d'air de la tubulure d'aspiration 12 passe dans le réservoir à dépression 24, la conduite d'aspiration 22 comporte un clapet anti-retour orienté de manière appro- priée. La conduite d'aspiration 22 comporte un segment de conduite 26 qui dérive vers une pompe électrique aspirante 28. Celle-ci est également reliée par une ligne de commande (sans référence) à l'électronique de commande 20. Le réservoir à dépression 24 est équipé d'un capteur de pression 30 relié en sortie à l'électronique de commande 20. Le réservoir à dépression permet de fournir une dépression utilisée par le dispositif d'asservissement qui, dans le cas présent, est un amplificateur de force de freinage (servofrein) non représenté dans la fi- gure, pour un frein de véhicule. Lors de l'actionnement du frein, de l'air passe du servofrein dans le réservoir à dépression 24. Celui-ci est évacué par l'intermédiaire de la tubulure d'aspiration 12 du moteur à combustion interne 10 et/ou par la pompe aspirante électrique 28. La figure 1 montre en outre une pédale d'accélérateur 32 représentée schématiquement en position de repos (traits pleins) et en po- sition active (traits interrompus). La pédale d'accélérateur 32 est reliée à un capteur d'angle 34 dont la sortie fournit également des signaux à l'électronique de commande 20. Enfin, il est prévu un capteur de pression ambiante 36 qui fournit des signaux correspondant à la pression am- biante à l'électronique de commande 20. Le fonctionnement et la coopération des composants de la figure 1 seront décrits ci-après à l'aide de l'ordinogramme de la figure 2. Le procédé commence par le bloc de départ 37. Le capteur d'angle 34 fournit au bloc 38 un signal WpED qui correspond à la position angulaire de la pédale d'accélérateur 32. Si la pédale d'accélérateur est au repos, le signal WpED est égal à 0. Dans la position active de la pédale d'accélérateur 32 représentée en traits interrompus à la figure 2, le signal WPED a une valeur supérieure à 0. Le bloc de décision 40 compare le signal de position angu- laire WPED de la pédale d'accélérateur 32 à une valeur limite wl. Si le signal WpED est inférieur à wl, c'est-à-dire si la position active de la pédale d'accélérateur 32 est en dessous d'une valeur minimale wl, on peut sup- poser qu'un freinage est éminent. Comme déjà indiqué ci-dessus, un frei- nage produit une veine d'air du servofrein vers le réservoir à dépression 24. Pour que le réservoir à dépression 24 puisse fournir la dépression né- cessaire au freinage prévisible, dans le bloc 42, on met la pression de consigne pBKV-CONS dans le réservoir à dépression 24 égale à la valeur p2. Si la réponse du bloc de décision 40 est " non ", la pédale d'accélérateur 32 est enfoncée relativement profondément, si bien que dans le bloc 44, on fixera la pression de consigne pBKv-coNs égale à la valeur pi. s Pour déterminer si l'on est en présence d'un freinage, on peut utiliser le signal des feux de frein ou la pression dans le servofrein. On peut également utiliser des signaux d'accélération pour conclure à un freinage en cours. Les valeurs pi, p2 sont calculées dans les blocs 46, 48 à i0 partir de la pression ambiante pu (bloc 50) fournie par le capteur de pres- sion ambiante 36. Les fonctions correspondantes fi, f2 utilisées pour cal- culer les pressions pi, p2 dans les blocs 48, 46 sont choisies pour que p2 soit inférieur à pi (p2 correspond ainsi à la plus forte dépression dans le réservoir à dépression 30). De cette manière, si la position active de la pé- dale d'accélérateur 32 passe en dessous d'une certaine valeur minimale wl, on abaisse la pression de consigne pBKW-CONS de la valeur pi à la valeur p2. Dans le cas contraire, par la combinaison avec la pression ambiante pu, on garantit que l'on ne demande pas de pression de consigne inutile- ment basse PBKV-CONS. Dans le bloc de décision 52, on compare la pression pBKv (bloc 54) fournie effectivement par le capteur de pression 30 et qui corres- pond à la pression régnant dans le réservoir à dépression 34 à une valeur limite. La valeur limite est obtenue par la sommation faite dans le bloc 55 de la pression de consigne pBKV-CONS obtenue dans les blocs 42, 44 et d'un coefficient d'hystérésis (h), constant fourni par le bloc 56. Si le résultat du contrôle dans le bloc 52 est positif, la pres- sion pBKV régnant effectivement dans le réservoir à dépression 24 est supé- rieure à la valeur limite, le bloc 58 vérifie si la pression PSR est supérieure à la valeur limite. La pression PSR de la tubulure d'aspiration 12 est four- nie au bloc 60. Elle peut être détectée soit par un capteur installé dans la tubulure d'aspiration 12, soit se calculer à partir du débit et de la tempé- rature dans la tubulure d'aspiration 12. Si la pression PSR dans la tubulure d'aspiration 12 est ef- fectivement supérieure à la valeur limite, on pourrait évacuer le réservoir à dépression 24 sans prendre de moyens de mesure correspondants. C'est pourquoi, dans ce cas on met un bit dans le bloc 62 qui commande par exemple l'actionneur 18 du volet d'étranglement 16 pour étrangler la veine d'air dans la tubulure d'aspiration 12 et abaisser ainsi la pression PSR dans la tubulure d'aspiration 12. De plus en variante, on peut également mettre en route la pompe aspirante électrique 28 permettant d'évacuer directement le réservoir à dépression 24. Ensuite, comme dans le cas d'un résultat négatif dans le bloc 58, le procédé se termine dans le bloc 68. Si la pression effective pBKv du réservoir à dépression 24 est inférieure à la valeur limite dans le bloc 52, le bloc 64 vérifie si la pression effective pBKV dans le réservoir à dépression 24 est inférieure à une se- conde valeur limite différente de la valeur limite du bloc 52 du coefficient d'hystérésis (h). Le coefficient d'hystérésis (h) évite que pour des pressions du réservoir à dépression 30 voisines de la pression de consigne, il se pro- duise des commutations se succédant rapidement (battement autour de la valeur de consigne) pour le volet d'étranglement 16 et/ou la pompe aspi- rante électrique 28, ce qui solliciterait trop fortement ces composants. Si le résultat du contrôle dans le bloc 64 est positif, on efface le bit dans le J5 bloc 66, on prend des mesures pour terminer l'abaissement de la pression pBKV dans le réservoir à dépression 24. Après le bloc 66, le procédé se ter- mine par le bloc 68. A partir du bloc 68, on peut revenir au bloc de départ 37 et cela soit de manière commandée en fonction des événements ou selon une séquence dans le temps. Cette situation n'est toutefois pas représentée à la figure 2. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1 ) Procédé de commande et /ou de régulation de la pression dans un ré- servoir à dépression (24) d'un dispositif d'asservissement pneumatique d'un véhicule équipé d'un moteur à combustion interne, selon lequel le réservoir à dépression (24) reçoit une dépression (psR) par une conduite d'aspiration (22), caractérisé en ce qu' au repos du dispositif d'asservissement, lorsque celui-ci n'est pas actionné et qu'aucun actionnement n'est prévu, il est prévu une pression de consi- O10 gne (pl) plus élevée et, dans un état dans lequel le dispositif d'asservissement est actionné ou est prévu de l'être, il est fixé une pres- sion de consigne plus faible (p2) pour le réservoir à dépression (24). 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on prévoit un actionnement du dispositif d'asservissement si la position active (WPED) de la pédale d'accélérateur (32) passe en dessous d'une va- leur minimale déterminée (wl). 3 ) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu' on détermine les pressions de consigne (pi, p2) en fonction de la pression ambiante (pu). 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si la pression (pBKV) dans le réservoir à dépression (24) dépasse une pre- mière valeur limite (pBKV-CONS + h), on met en oeuvre un moyen pour abais- ser la pression et si la pression dans le réservoir à dépression (24) passe en dessous d'une valeur limite (pBKV-CONS), on termine la mise en oeuvre du moyen abaissant la pression, les valeurs limites étant formées à partir de la pression de consigne correspondante en se distinguant par un coeffi- cient d'hystérésis (h). 5 ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens à mettre en oeuvre comprennent la fermeture d'un volet d'étranglement (16) dans la tubulure d'aspiration (12) et/ou la mise en route d'une pompe aspirante (28), en communication avec le réservoir à dépression (24). 6 ) Programme d'ordinateur, caractérisé en ce qu' il est appliqué à la mise en ceuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 par un ordinateur. 7 ) Programme d'ordinateur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' il est enregistré dans une mémoire, notamment une mémoire flash. 8 ) Dispositif de commande de la pression dans un réservoir à dépression (24) d'un dispositif d'asservissement pneumatique d'un véhicule compor- tant un moteur à combustion interne, dans lequel le réservoir à dépres- sion (24) est relié à une conduite d'aspiration (22), caractérisé en ce que le dispositif à l'état de repos du dispositif d'asservissement dans lequel il n'est pas actionné ou aucun actionnement n'est prévu, est soumis à une pression de consigne élevée (pl), et dans un état dans lequel le dispositif d'asservissement est actionné ou est susceptible de l'être, il lui est appli- qué une pression de consigne plus basse (p2) pour le réservoir à dépres- sion (24). 9 ) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu' il comprend: a) des moyens (34) détectant l'actionnement en cours ou à effectuer du dispositif d'asservissement, b) une installation (30) qui détermine la pression (pBKv) dans le réservoir à dépression (24), c) un générateur de valeurs de consigne (46, 48) qui fournit au moins deux valeurs de consigne différentes (pl, p2) pour la dépression qui doit régner dans le réservoir à dépression (24), et une mémoire de valeurs de consigne (42, 44) dans laquelle est enregistrée l'une des deux va- leurs (pl, p2), et d) une installation de combinaison (40) reliée en entrée aux moyens (34) qui détectent l'actionnement du dispositif d'asservissement et en sortie il à la mémoire de valeurs de consigne (42, 44) de façon que si les moyens (34) indiquent l'actionnement du dispositif d'asservissement ou un actionnement prévisible, ils chargent la valeur de consigne la plus faible (pi) et dans le cas contraire, ils chargent la valeur de consigne (p2) la plus élevée dans la mémoire de valeurs de consigne (42, 44). ) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu' il comprend un premier comparateur (52) qui compare la pression effective (pBKV) régnant dans le réservoir à dépression (24) à une valeur limite for- mée à partir de la valeur de consigne et en cas de dépassement, il met en oeuvre des moyens pour abaisser la pression (pBKV) dans le réservoir à dé- pression (24). 11 ) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu' il comprend un second comparateur (64) qui compare la pression effective (pBKV) régnant dans le réservoir à dépression (24) à une valeur limite for- mée à partir de la valeur de consigne et en cas de dépassement vers le bas, il termine la mise en oeuvre des moyens pour abaisser la pression (pBKV). 12 ) Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu' il comprend un circuit additionneur qui forme l'une des deux valeurs li- mites en appliquant à la valeur de consigne un coefficient d'hystérésis (h). 13 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que la conduite d'aspiration (22) est reliée à la tubulure d'aspiration (12) d'un moteur à combustion interne et/ou à une pompe aspirante (28).