FR2503792A1 - Ensemble de commande pour un moteur a combustion interne - Google Patents
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Abstract
A.ENSEMBLE DE COMMANDE POUR UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE AVEC UN INDICATEUR DE POSITION DE PEDALE D'ACCELERATEUR, UN CHAMP CARACTERISTIQUE POUR DES VALEURS DE COMMANDE BRANCHE A LA SUITE ET AVEC UN ORGANE DE COMMANDE REAGISSANT A CES VALEURS; B.ENSEMBLE CARACTERISE EN CE QUE, ENTRE L'INDICATEUR DE POSITION DE LA PEDALE D'ACCELERATEUR 10 ET L'ORGANE DE COMMANDE 16 IL EST PREVU UN ORGANE TEMPORISATEUR 24. C.L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX MOTEURS D'AUTOMOBILES.
Description
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1.
L'invention est relative à un ensemble de com-
mande pour un moteur à combustion interne avec un indicateur de position de pédale d'accélérateur, un champ caractéristique pour des valeurs de commande branché à la suite et avec un organe de commande réagissant à ces valeurs. On accorde actuellement beaucoup d'attention à un confort de route élevé pour les véhicules de tous types. En
outre, il y a lieu de tenir compte en ce qui concerne l'émis-
sion des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne, de prescriptions légales devenant de plus en plus sévères. Ceci
aboutit à ce que les composants électroniques et les calcula-
teurs sont de plus en plus utilisés pour la commande et la ré-
gulation des moteurs à combustion interne. Ceci est également valable pour la commande du clapet d'étranglement dans le cas d'un moteur Otto ou dans le cas de la commande de la tige de
réglage dans le cas d'un moteur Diesel, qui dépendent respec-
tivement de la position de la pédale d'accélérateur. Il est con-
nu de détecter la position de la pédale d'accélérateur au moyen d'un indicateur de pédale d'accélérateur et de lire à partir d'un champ caractéristique un signal de position correspondant,
par exemple un signal de position du clapet d'étranglement.
Il s'est avéré que cette disposition connue ne
permet pas d'obtenir toujours des résultats satisfaisants, sur-
tout en ce qui concerne un comportement doux et paisible du vé-
hicule dans les comportements transitoires, par exemple lors
d'accélérations ou de ralentissements.
L'invention a pour but de remédier à ces incon-
vénients des solutions connues et elle concerne à cet effet, un ensemble caractérisé en ce que, entre l'indicateur de position
de la pédale d'accélérateur et l'organe de commande, il est pré-
vu un organe temporisateur.
L'ensemble de commande conforme à l'invention défini ci-dessus présente par rapport aux solutions connues, l'avantage d'assurer dans tous les domaines de fonctionnement
315 susceptibles de se présenter, un comportement optimal du véhi-
cule et de tenir compte en m8me temps des désidérata concernant
la propreté des gaz d'échappement.
L'invention va être décrite plus en détail en se référant à différents exemples de réalisation représentés séparément ou groupés sur les dessins ci-joints dans lesquels g
2.- 2503 792
- la figure I est un schéma sommaire par blocs
de la partie de commande d'une tige de régulation déterminant
la quantité de carburant injectée dans le cas d'un moteur à com-
bustion interne Diesel, - les figures 2 et 3 montrent deux schémas par blocs de circuits de temporisation de la pédale d'accélérateur
pour des comportements de signaux petits et grands.
- la figure 4 est un diagramme séquentiel con-
cernant le mode de fonctionnement du dispositif de la figure 2,
- la figure 5 est un diagramme séquentiel con-
cernant le mode de fonctionnement du dispositif de la figure 3,
- la figure 6 est un schéma sommaire d'une com-
binaison des dispositifs de la figure 2 et de la figure 3,
- la figure 7 est un diagramme séquentiel con-
cernant le mode de fonctionnement de la combinaison représentée
sur la figure 6.
- la figure 8 est un diagramme séquentiel mon-
trant le traitement des conditions particulières de fonctionne-
ment, à savoir l'accélération et le ralentissement, - la figure 9 représente sous forme de diagramme
séquentiel, le déroulement de l'ensemble des programmes.
La figure 1 montre, sous forme d'un schéma par
blocs, les éléments essentiels du circuit de commande de la trin-
gle de régulation d'une pompe d'injection Diesel. Toutefois, pour
l'invention, le type de moteur à combustion interne ne joue au-
cun rôle, car l'invention se rapporte à l'électronique montée à la suite de la pédale d'accélérateur. La référence 10 désigne la pédale d'accélérateur avec un indicateur de position de
pédale d'accélérateur qui lui est associé. La référence 11 dé-
signe un dispositif de circuit de temporisation de la pédale d'accélérateur, appelé également en abrégé dans ce qui suit,
temporisation ou filtre. On trouve ensuite un champ caracté-
ristique 13 ainsi qu'un étage de sélection de valeur minimale 14, auquel peut être appliqué en supplément le signal de sortie
d'un étage de limitation de pleine charge 15. Le signal de sor-
tie de l'étage de sélection de valeur minimale 14 parvient fi-
nalement à un mécanisme de positionnement électromagnétique ou bien à un moteur de positionnement pour le positionnement de la tige de régulation de la pompe d'injection du moteur Diesel,
La disposition de principe visible sur la figu-
2503 792
3.- re 1, est connue. L'invention concerne le fonctionnement du bloc
11 à savoir le dispositif de circuit de temporisation de la pé-
dale d'accélérateur ainsi que sa réalisation.
Il s'est avéré avantageux de placer le bloc 11 en amont du champ caractéristique 13. Dans &es conditions parti-
culières, il peut toutefois être avantageux que le champ carac-
téristique 13 fasse suite directement à la pédale d'accélérateur
avec son indicateur de position.
La figure 2 montre une première version d'un
dispositif de circuit de temporisation de la pédale d'accéléra-
teur qui fonctionne en fonction de la modification du signal de
la pédale d'accélérateur. Dans ce cas, après chaque modifica-
tion de la pédale d'accélérateur, il est appliqué à une sortie
18 du dispositif, la valeur directe ou bien une valeur tempori-
sée. Le signal de sortie de l'indicateur de position de pédale d'accélérateur 10, parvient à une borne d'entrée 19 à partir de laquelle des conducteurs aboutissent à un point de soustraction 20, à une première entrée 21 d'un commutateur 22 et à une entrée 23 d'un organe de temporisation 24. Une mémoire est utilisée pour fournir des valeurs de comparaison comme autres signaux d'entrée au point de soustraction 20p ainsi qu'à
préparer un autre signal de commande pour l'organe de tempori-
sation 24. La sortie de cet organe de temporisation 24 est en liaison avec une seconde entrée 26 du commutateur 22, dont la position de commutation est déterminée à partir d'un signal
de sortie d'un comparateur 27. Les signaux d'entrée du compara-
teur 27 sont, d'une part le signal de sortie du point de sous-
traction 20 et enfin une valeur absolue en provenance d'un in-
dicateur de signal de comparaison 28. Pour l'alimentation de la mémoire 25, on utilise également un conducteur 29 à la sortie
du commutateur 22.
L'idée de base du dispositif de circuit de la
figure 2 est de transmettre, dans certainoeconditions de fonc-
tionnement, directement le signal de sortie en provenance de la pédale d'accélérateur 10 au champ caractéristique 13 qui fait
suite, mais en laissant toutefois agir dans des états de fonc-
tionnement spéciaux, l'organe de temporisation 24. Comme condi-
tion de fonctionnement particulière, il y a lieu d'envisager
dans le cas du dispc"itif de la figure 2, le processus d'accélé-
2503 792
4.-
ration au cours duquel des valeurs successivement détectées fran-
chissent vers le bas une différence déterminée. Le comparateur
27 commute alors effectivement et laisse l'organe de temporisa-
tion 24 jouer son r8le, en ce que le signal de sortie de cet organe de temporisation 24 est envoyé à la sortie 18 du disposi- tif de circuit*
Il en résulte en détail le comportement de si-
gnal suivant visible sur la figure 4. Les blocs individuels sur le diagramme séquentiel de la figure 4 sont numérotés à la suite,
le premier chiffre se rapportant à la figure elle-même.
Dans le bloc 4.1 est formée la différence entre
les valeurs de l'indicateur de position de la pédale d'accéléra-
teur et de la mémoire 25. Ceci correspond à la formation d'un
signal se rapportant à la modification de la pédale d'accéléra-
teur indépendamment du sens de cette modification, à savoir ac-
célération ou bien ralentissement. Dans le bloc 4.2 suivant, la valeur de la modification de la pédale d'accélérateur est formée et enfin, dans le bloc 4.3 la différence entre la valeur de la
modification de la pédale d'accélérateur et une valeur de compa-
raison est formée. On a ensuite l'interrogation 4.4 à savoir si la modification de la pédale d'accélérateur franchit vers le bas
cette valeur déterminée ou non. Si la modification se situe au-
dessus, le bloc 4.7 vient alors en action et le commutateur 22
commute et assure la transmission de la valeur de la pédale d'ac-
célérateur à la sortie 18 du dispositif de circuit de la figu-
re 2. Mais si la modification de la pédale d'accélérateur fran-
chit vers le bas la valeur prédéterminée, le commutateur 22 reste alors dans la position représentée et dans un calculateur se trouvant à la base de l'ensemble du dispositif se déroule
un sous-programme 4.5 selon lequel fonctionne l'organe de tem-
porisation 24 de la figure 2. Ce sous-programme est représenté
en détail sur la figure 8 et sera traité plus complètement ci-
dessous. Dans la position représentée du commutateur 22, le signal de sortie de l'organe de temporisation 24 parvient après 4.6 à la sortie 18 et la boucle de programme se termine au
point 4.8.
La comparaison des deux figures 2 et 4 fait
apparattre clairement qu'une réalisation commandée par calcula-
teur du dispositif de la figure 2, est possible sans problème pour le spécialiste dans le domaine correspondant. Il en va de
2503 79^
5.- m8me dans le cas inverse lorsque notamment un technicien partant du diagramme séquentiel de la figure 4, doit réaliser un circuit discret correspondant à la représentation par blocs de la figure 2. Dans le cas du dispositif de la figure 2, le commutateur 22 est commuté en fonction de la modification de la pédale d'accélérateur. Dans le cas du dispositif de la figure
3, il est prévu une modification consistant en ce que ce commu-
tateur est actionné en fonction de la valeur absolue de la posi-
tion de la pédale d'accélérateur. A cet effet, le signal d'entrée en provenance de l'entrée 19 est directement branché sur un
comparateur 30 à la seconde entrée duquel est appliquée une va-
leur de seuil appropriée. Par exemple on peut choisir pour cet-
te valeur de seuil, une valeur de 30 % de la course maximale de la pédale d'accélérateur. Cette valeur est préparée dans un étage de comparaison 31. Pour le reste on a la même constitution
que dans le cas du dispositif de circuit de la figure 2.
La figure 5 montre le mode d'action du dispo-
sitif selon la figure 3, mode d'action conformément auquel la différence entre la valeur de la pédale d'accélérateur et la valeur de seuil de la pédale d'accélérateur, est formée dans
le bloc 5.1, tandis qu'ensuite dans le bloc 5.2 une interroga-
tion des valeurs est effectuée. Si la valeur de la pédale d'ac-
célérateur se situe au-dessous de la valeur de seuil de la pé-
dale d'accélérateur, alors un programme selon le bloc 5.3 se
déroule à nouveau et la valeur temporisée de la pédale d'accé-
lérateur est déposée selon 5.4 dans la mémoire 25 et est utili-
sée pour le traitement ultérieur. Dans d'autres cas, lorsque la valeur de la pédale d'accélérateur est supérieure à la valeur de seuil de la pédale d'accélérateur, la valeur de la pédale d'accélérateur est directement déposée dans la mémoire 25 selon 5.5. Le but de ces deux modes de fonctionnement est de laisser se manifester à leur pleine valeur des modifications y- voulues de la pédale d'accélérateur, par exemple une demande d'accélération et un fonctionnement à pleine charge, mais de suo. pprimer de quelconques phénomènes transitoires dans le cas
d'un faible actionnement de la pédale d'accélérateur.
Il s'est avéré avantageux que les deux disposi-
tifs de circuit selon lesfigures 2 et 3 ou les traitements de
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signaux selon les figures 4 et 5, soient rassemblés et complétéa par une dépendance de la vitesse de rotation. Un schéma par
blocs sommaire correspondant est représenté sur la figure 6. Sur
cette figure, le bloc 32 caractérise le dispositif de circuit selon la figure 2, c'est-à-dire la temporisation de la pédale d'accélérateur en fonction de la modification de la position de la pédale d'accélérateur, tandis que le bloc 33 caractérise
le dispositif de circuit selon la figure 3 pour une temporisa-
tion dépendant de la position de la pédale d'accélérateur. Les mémoires individuelles 25 faisant partie des représentations des figures 2 et 3, ainsi que les autres éléments de circuits sont intégrés dans les deux blocs 32 et 33. En outre, la dépendance de la vitesse de rotation est obtenue par l'intermédiaire d'un comparateur 34 comparant une valeur actuelle de la vitesse de rotation en provenance d'un dispositif de mesure de la vitesse de rotation 35 et une valeur de seuil de la vitesse de rotation
en provenance d'un étage approprié de production de signaux 36.
C8té sortie, le comparateur 34 est en liaison avec un commuta-
teur 37 qui transmet le signal en provenance de la pédale d'ac-
célérateur 10, soit directement sur une sortie 38 du dispositif,
soit par l'intermédiaire des deux blocs 32 et 33.
Le mode d'action du dispositif selon la figure
6, est représenté sur la figure 7 également de la façon sché-
matique sommaire, auquel cas la vitesse de rotation est traitée
comme signal en tant que critère principal de décision. La ré-
férence 7.1 caractérise l'étage de soustraction pour les valeurs de la vitesse de rotation effective et de la valeur de seuil de
la vitesse de rotation. Si la vitesse de rotation se situe au-
dessous du seuil, alors la ramification s'étendant vers la droite en partant du bloc 7.2 vient en action, auquel cas les
sous-programmes pour les temporisations individuelles corres-
pondant à 5.3 de la figure 5 et à 4.5 de la figure 4 sont mis en oeuvre. La référence 7.3 caractérise ici le sous-programme pour le comportement selon le grand signal, c'est-à-dire la temporisation dépendant de la position effective de la pédale d'accélérateur, tandis que 7.4 caractérise le sous-progra;me
pour le comportement selon le petit signal dépendant de la mo-
dification de la position de la pédale d'accélérateur. Ces deux
sous-programmes 7.3 et 7.4 se déroulent conformément à la re-
présentation selon la figure 7, 1'un derrière l'autre. Dans le
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7.- cas o la vitesse de rotation mesurée se situe au-dessus du
seuil de vitesse de rotation, la boucle gauche du diagramme sé-
quentiel selon la figure 7 est parcourue à partir du programme
et, conformément à 7.5 la valeur mesurée de la pédale d'accélé-
rateur est déposée dans les mémoires respectives. La fin est
constituée par le point commun 7.6 des deux branches du diagram-
me séquentiel.
L'interrogation de la vitesse de rotation prévue à partir de la figure 7 s'effectue avec, comme arrière plan, la condition qu'au-dessus d'une vitesse de rotation déterminée, aucune temporisation ne doit intervenir dans l'évolution de la modification de la pédale d'accélérateur, car pour des vitesses de rotation élevées, la demande proprement dite du conducteur
est accordée en priorité.
La figure 8 montre sous forme de-diagramme sé-
quentiel, un sous-programme pour la limitation de la modifica-
tion. Dans le bloc 8.1 est formée la différence entre la pédale d'accélérateur mesurée et la valeur de la pédale d'accélérateur mise en mémoire. Si cette différence est inférieure à 0, on a
un fonctionnement en ralentissement et la branche droite du dia-
gramme séquentiel de la figure 8 est en action avec la mise en oeuvre d'une constante 1 pour le ralentissement de façon correspondante au bloc 8.3 et la soustraction à la suite de
cette constante 1 de la valeur dans la mémoire de la pédale d'ac-
célérateur de façon correspondante au bloc 8.4. Dans les autres cas, c'est-à-dire dans le cas de l'accélérations la constante 2 est mise en oeuvre et il y a dans le bloc 8.6 addition de
cette constante 2 avec la valeur mémorisée de la pédale d'ac-
célérateur. A la suite de la soustraction selon le bloc 8.4
et de l'addition selon le bloc 8.6, ce sous-programme est ter-
miné, et il s'effectue un retour dans le programme principal
(8.7).
En ce qui concerne le choix des constantes 1
et 2 pour le ralentissement et l'accélération, on doit se réfé-
rer aux conditions particulières concernant le moteur à combus-
tion interne ou bien le véhicule qui en est équipé. Ces valeurs
constantes 1 et 2 peuvent alors être identiques ou bien diffé-
rentes. Un sous-programme selon la figure 8 est incorporé dans
les blocs 4.5 de la figure 4 et 5.3 de la figure 5.
La f-igure 9 montre enfin sous forme de diagram-
2503 792
8.-
me séquentiel, la totalité des dispositions prévues pour la tem-
porisation ou bien la filtration de la modification du signal
de sortie pour des. positions déterminées de la pédale d'accéléra-
teur, et pour des modifications déterminées de la position de cette pédale. Pour cette représentation, la même numérotation que pour les diagrammes séquentiels selon les figures 4, 5, 7 et 8, a été choisie. On reconnaît le déroulement successif dans le temps des différentes interrogations concernant la vitesse de rotation, la position absolue de la pédale d'accélérateur et la modification de la pédale d'accélérateur. Il est alors
prévu de façon correspondante à la description détaillée, des
"branches de contournement" pour des états de fonctionnement spéciaux, tels qu'une vitesse de rotation élevée, une pédale d'accélérateur fortement enfoncée, une modification importante
de la position de la pédale d'accélérateur.
Les lignes indiquées en tirets sur la figure 9
symbolisent la possibilité de laisser de c8té différents trai-
tements de signaux. Quelle combinaison de traitements de signaux doit être choisie en fin de compte est un problème qui dépend de la dépense envisagée ainsi que des exigences concernant un comportement déterminé exigé du véhicule. La réalisation de
l'ensemble des possibilités constitue cependant un comporte-
ment optimal du véhicule compte tenu des principaux points
de vue actuels.
2503 792
9.-
Claims (10)
1.- Ensemble de commande pour un moteur à com-
bustion interne avec un indicateur de position de pédale d'ac-
célérateur, un champ caractéristique pour des valeurs de comman-
de branché à la suite et avec un organe de commande réagissant
à ces valeurs, ensemble caractérisé en ce que, entre l'indica-
teur de position de la pédale d'accélérateur (10) et l'organe
de commande (16) il est prévu un organe temporisateur (24).
2.- Ensemble de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe temporisateur (24) est branché
à la suite du champ caractéristique.
3.- Ensemble de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe temporisateur (24) est placé
en amont du champ caractéristique.
4.- Ensemble de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe temporisateur est susceptible
d'être commandé en fonction de la vitesse de rotation.
5.- Ensemble de commande selon la revendication
3, caractérisé en ce que l'organe temporisateur (24) est dépen-
dant de la position de la pédale d'accélérateur.
6.- Ensemble de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe temporisateur est susceptible d'être commandé en fonction de la modification de la position
de la pédale d'accélérateur.
7.- Ensemble de commande selon l'une quelconque
des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu
au moins deux des dépendances de la vitesse de rotation, de la position de la pédale d'accélérateur et de la modification de
position de la pédale d'accélérateur.
8.- Ensemble de commande selon l'une quelconque
des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe de
temporisation (24) sert de limitation en montée et/ou en des-
cente.
9.- Ensemble de commande selon la revendication 8, caractérisé en ce aue la limitation en montée et la limitation
en descente sont susceptibles dtètre commandées séparément.
10.- Ensemble de commande selon l'une quelconque
des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'organe de tem-
porisation est commandé par calculateur.
Applications Claiming Priority (1)
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ID=6130025
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