FR2693504A1 - Dispositif de commande de soupape pour commander la soupape d'admission d'un moteur à combustion interne. - Google Patents
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Abstract
Le rapport de levier de culbuteurs d'un moteur à combustion interne est modifié pour réguler le débit d'air d'admission afin qu'un moteur à combustion interne puisse être redémarré facilement. Un test est effectué pour déterminer si l'angle d'oscillation présent AGL est égal à un angle d'oscillation optimal AGLS pour le redémarrage du moteur à combustion interne (S21) et, si la réponse à ce test est négative, un test est effectué pour déterminer si un moteur de changement du rapport de levier des culbuteurs doit être mis en rotation en sens normal (S22). Si le moteur doit être mis en rotation en sens normal, il est (CF DESSIN DANS BOPI) être mis en rotation en sens inverse, le moteur est (CF DESSIN DANS BOPI)
Description
DISPOSITIF DE COMMANDE DE SOUPAPE POUR COMMANDER LA
SOUPAPE D'ADMISSION D'UN MOTEUR À COMBUSTION INTERNE
La présente invention concerne un dispositif de commande de soupape pour moteur à combustion interne et
plus précisément, un dispositif de commande de soupape pour moteur à combustion interne capable de commander5 facultativement le cadencement du fonctionnement de la soupape d'admission.
Un dispositif de commande de soupape connu tel que décrit dans la demande de brevet Japonais (Kokai) N' 2-28681, qui commande la soupape d'admission d'un moteur à10 combustion interne ayant une culasse, un arbre à cames muni de cames et disposé dans la partie supérieure de la culasse, une soupape d'admission, une soupape d'échappement, et des culbuteurs montés de façon pivotante sur un arbre de façon à être entraînés dans un mouvement15 d'oscillation par les cames de l'arbre à cames et à actionner la soupape d'admission et la soupape
d'échappement, commande le débit d'air d'admission en modifiant le rapport de levier qui détermine la distance entre l'axe de l'arbre supportant les culbuteurs et un20 point du culbuteur sur lequel la came applique une pression au culbuteur.
Ce dispositif de commande de soupape connu comporte un bras de support d'arbre à cames monté pivotant sur un arbre disposé dans la partie inférieure de la culasse et25 servant de support à l'arbre à cames sur son extrémité libre, et modifie l'instant o la soupape d'admission est ouverte et le soulèvement de la soupape d'admission par mise en rotation du bras de support de l'arbre à cames afin de faire varier l'angle de phase de la came et le30 rapport de levier du culbuteur en fonction de la variation de vitesse du moteur Par conséquent, la soupape d'admission est actionnée selon un mode optimal en fonction des conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne, ce qui diminue la consommation de -2 - carburant du moteur à combustion interne et en améliore les performances. Cependant, ce dispositif de commande de soupape connu maintient des conditions de fonctionnement régnant immédiatement avant l'arrêt du moteur à combustion interne, pendant que le moteur à combustion interne est à l'arrêt, ces conditions de fonctionnement des soupapes n' étaient pas nécessairement appropriées au redémarrage du moteur à combustion interne Par conséquent, il est10 possible que les conditions de fonctionnement des soupapes dégradent le comportement au démarrage du moteur à combustion interne. La présente invention a été élaborée dans le but de résoudre ce problème et a donc pour but de f ournir un dispositif de commande de soupape pour commander le fonctionnement de la soupape d'admission d'un moteur à
combustion interne, capable de commander facultativement les conditions de fonctionnement de la soupape d'admission et de faire en sorte que le moteur à combustion interne20 conserve des performances de démarrage satisfaisantes.
Pour atteindre ce but, la présente invention fournit un dispositif de commande de soupape pour commander la soupape d'admission d'un moteur à combustion interne ayant une culasse, un arbre à cames, muni de cames et disposé25 dans la partie supérieure de la culasse, une soupape d'admission et une soupape d'échappement, des culbuteurs montés pivotants sur un arbre de façon à être entraînés dans un mouvement d'oscillation par les cames de l'arbre à cames, et à actionner la soupape d'admission et la soupape30 d'échappement, le rapport de levier du culbuteur qui détermine la distance entre l'axe de l'arbre servant de support aux culbuteurs et un point sur le culbuteur o la came applique une pression aux culbuteurs, pouvant être modifié pour réguler le débit d'air admis, ledit35 dispositif de commande de soupape comprenant: un moyen de détection du rapport de levier pour détecter le rapport de levier du culbuteur; un moyen de détection des conditions de fonctionnement pour détecter les conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne, parmi lesquelles au moins la charge appliquée au moteur à combustion interne et la vitesse du moteur à combustion interne; un moyen de détection du rapport air-carburant5 pour détecter le rapport air-carburant du mélange d'air et de carburant en fonction de la concentration en oxygène du gaz d'échappement; un moyen de calcul du rapport de levier souhaité pour calculer un rapport de levier souhaité en fonction de signaux de détection fournis par le moyen de10 détection des conditions de fonctionnement et le moyen de détection du rapport air-carburant; un moyen de régulation du rapport de levier pour ajuster le rapport de levier détecté par le moyen de détection du rapport de levier, à la valeur souhaitée calculée par le moyen de calcul du15 rapport de levier; et un moyen de réglage du rapport de levier de démarrage pour fixer un rapport de levier de démarrage optimal pour le fonctionnement du moteur à combustion interne lors du redémarrage du moteur à combustion interne.20 Le dispositif de commande peut en outre comprendre un moyen de détection de la température de l'eau pour détecter la température de l'eau de refroidissement du moteur à combustion interne et un moyen de détection de la tension d'alimentation pour détecter la tension25 d'alimentation de la batterie, le moyen du réglage du rapport de levier de démarrage déterminant un rapport de
levier de démarrage optimal en fonction d'au moins le signal de détection fourni par le moyen de détection de la température de l'eau ou du signal de détection fourni par30 le moyen de détection de la tension d'alimentation.
Le moyen de réglage du rapport de levier de démarrage fonctionne au cours d'une période prédéterminée
consécutive à l'arrêt du moteur à combustion interne ou pendant 1 'actionnement du démarreur pour le redémarrage du35 moteur à combustion interne.
Lorsque le moyen de réglage du rapport de levier de démarrage optimal fonctionne pendant l'actionnement du démarreur pour le redémarrage du moteur à combustion 4 - interne, un moyen de commande d'alimentation en électricité inhibe l'alimentation en électricité du démarreur lorsque la température de l'eau de refroidissement du moteur ou lorsque la tension 5 d'alimentation de la batterie est égale ou inférieure à une valeur fixée et interrompt cette inhibition de l'alimentation en électricité du démarreur lorsqu'un rapport de levier de démarrage optimal a été fixé par le moyen de réglage du rapport de levier de démarrage.10 Un rapport de levier souhaité est calculé en fonction des signaux de sortie du moyen de détection des conditions de fonctionnement et du moyen de détection du rapport air-carburant, le rapport de levier du culbuteur est détecté, puis le rapport de levier est ajusté à la15 valeur souhaitée par une commande à rétroaction Le débit d'air d'admission est commandé en fonction du rapport de levier pour ajuster le rapport air-carburant du mélange air-carburant à une valeur souhaitée. Le rapport de levier de démarrage optimal pour le redémarrage du moteur à combustion interne est réglé immédiatement après l'arrêt du moteur à combustion interne
ou pendant l'actionnement du démarreur pour le redémarrage du moteur à combustion interne en fonction de la température de l'eau de refroidissement du moteur et de la25 tension d'alimentation de la batterie.
Lors de l'ajustement du rapport de levier de démarrage pendant l'actionnement du démarreur pour le redémarrage du moteur à combustion interne, l'alimentation en électricité du démarreur est inhibée lorsque la30 température de l'eau de refroidissement du moteur ou lorsque la tension d'alimentation de la batterie est égale
ou inférieure à une valeur fixée pour éviter que l'actionnement du démarreur et que l'opération de réglage du rapport de levier de démarrage, soient effectués35 simultanément.
Un dispositif de commande de soupape conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention est décrit ci-
après en référence aux dessins annexés.
- La figure 1 est un schéma fonctionnel d'un dispositif de commande de soupape pour commander la soupape d'un moteur à combustion interne conformément à un mode de réalisation préféré de la présente invention. 5 La figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif de commande de soupape pour commander la soupape d'admission d'un moteur à combustion interne, selon un mode de réalisation préféré de l'invention. La figure 3 est une vue schématique d'un système de
transmission pour transmettre une puissance au mécanisme d'entraînement des soupapes.
La figure 4 est une vue en coupe d'un mécanisme de régulation de l'angle d'oscillation.
La figure 5 est un organigramme du sous-programme de
calcul de AGLM.
La figure 6 représente une table de AGLB.
La figure 7 est un organigramme d'un sous-programme de réglage du rapport de levier de démarrage, selon un
premier mode de réalisation de l'invention.20 La figure 8 est un organigramme d'un sous-programme de commande du moteur -
La figure 9 est un organigramme d'un sous-programme de réglage du rapport de levier de démarrage selon un
second mode de réalisation de l'invention.25 La figure 10 est un organigramme d'un sous-programme d'interruption de l'alimentation en électricité.
La figure 11 est un organigramme d'un sous-programme de réglage du rapport de levier de démarrage selon un troisième mode de réalisation de l'invention.30 La figure 12 est une vue en coupe d'un mécanisme d'entraînement des soupapes selon un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 13 est une vue en coupe d'un mécanisme de régulation de l'angle d'oscillation incorporé au mécanisme
d'entraînement des soupapes de l'invention.
Dans la figure 1, un moteur à combustion interne 1 à quatre cylindres en ligne (désigné ci-après simplement sous le nom de "moteur") présente un bloc-cylindres ayant 6 - une paroi entourant des cylindres du moteur et muni sur sa surface intérieure d'un capteur de température 2 tel qu'une thermistance pour détecter la température TW de l'eau de refroidissement du moteur Le capteur de5 température 2 fournit un signal électrique représentatif de la température TW de l'eau de refroidissement du moteur
à une unité de commande électronique (désignée ci-après par l'abréviation "UCE") 3.
Un détecteur d'angle de vilebrequin (détecteur CRK) 4 pour détecter l'angle du vilebrequin et un capteur de distinction des cylindres (capteur CYL) 5 sont disposés autour de l'arbre à cames ou du vilebrequin du moteur 1. Le détecteur CRK 4 fournit une impulsion (impulsion CRK) chaque fois que le vilebrequin a tourné d'un angle déterminé, comme par exemple de 30 , le capteur CYL 5 fournit une impulsion (désignée ci-après sous le nom de "impulsion CYL") lorsque le maneton correspondant à un cylindre spécifié présente un angle de calage spécifié,
par exemple un angle de 900 avant le point mort haut20 (PMH) L'impulsion CRK et l'impulsion CYL sont envoyées à l'unité UCE 3.
Un capteur de température d'air d'admission (TA) 7 est fixé à la paroi d'un tube d'admission 6 relié à
l'orifice d'admission du moteur 1 Le capteur (TA) 725 fournit un signal électrique représentatif de la température (TA) de l'air d'admission à l'unité UCE 3.
Une soupape d'injection de carburant 8 est disposée légèrement en amont de chacune des soupapes d'admission du moteur 1 La soupape d'injection de carburant 8 est reliée30 mécaniquement à une pompe à carburant, non représentée, et électriquement, à l'UCE 3 L'instant d'injection du carburant (TOUT) par la soupape d'injection de carburant 8 est commandé par l'UCE 3. Un détecteur de concentration en oxvaène (détecteur de 02) 10 est disposé sur une conduite d'échappement 9 reliée à l'orifice d'échappement du moteur 1 Le détecteur de 02
fournit un signal électrique représentatif de la concentration en oxygène du gaz d'échappement à l'UCE 3.
7 - L'UCE 3 est électriquement connectée à des bougies
11 correspondant aux cylindres du moteur 1 pour commander l'angle d'allumage OIG pour chaque bougie 11.
Un système de commande de soupape 12 est disposé sur la culasse du moteur 1 Le système de commande de soupape
12 est électriquement connecté à l'UCE 3 pour commander le fonctionnement des soupapes d'admission.
A des positions appropriées sur le moteur 1, se trouvent un détecteur de position d'accélérateur (OACC) 13, un capteur PA pour détecter la pression atmosphérique (PA), un commutateur d'allumage (IGSW) 15 et un détecteur de VB 100 pour détecter la tension d'alimentation (VB) de
la batterie Le détecteur de OACC 13, le capteur de PA 14, le commutateur IGSW 15 et le détecteur de VB 100 sont15 électriquement connectés à l'UCE 3 et fournissent leurs signaux de détection à 1 'UCE 3.
L'UCE 3 comprend un circuit d'entrée 3 a pour mettre en forme les formes d'ondes des signaux d'entrée qui lui sont fournis par ces capteurs et détecteurs, ajuster les20 niveaux de tension des signaux d'entrée à un niveau fixe et convertir les signaux d'entrée analogiques en signaux numériques correspondants, une unité centrale de traitement (UCT) 3 b, une unité de stockage 3 c comprenant une mémoire morte ROM stockant les programmes de travail25 devant être exécutés par l'UCT 3 b et des tables prédéterminées, et une mémoire vive RAM pour stocker les
résultats des opérations, ainsi qu'un circuit de sortie 3 d pour appliquer des signaux de commande aux soupapes d'injection de carburant 8, aux bougies d'allumage 11 et30 au système de commande de soupape 12.
L'UCE 3 (UCT 3 b) compte les intervalles entre les impulsions CRK produites à des angles de calage fixes pour calculer une valeur CRME, fournit un signal de distinction de PMH à chaque rotation du vilebrequin d'un angle de35 1800, ajoute les valeurs CRME fournies, à la durée du signal de distinction de PMH, pour calculer une valeur ME,
qui est l'inverse de la vitesse du moteur NE.
8 -
Le système de commande de soupape 12 est décrit ci- après en détails.
Le système de commande de soupape 12 comprend un mécanisme d'entraînement des soupapes et un mécanisme de commande de l'angle d'oscillation On décrit en premier lieu le mécanisme d'entraînement. Dans la figure 2, le mécanisme 16 d'entraînement des soupapes disposé dans une chambre à soupapes 20 définie par une culasse 18 montée sur le bloc-cylindres 17 et un10 capot de culasse 19, comprend un mécanisme 16 a d'entraînement des soupapes d'admission et un mécanisme
16 b d'entraînement des soupapes d'échappement.
Des chambres de combustion 22 sont formées entre les surfaces supérieures des pistons 21 ajustés dans des cylindres formés dans le bloc-cylindres 17 et la culasse 18 Une ouverture d'admission 23 a et une ouverture d'échappement 23 bsont ménagées dans la culasse 18 de
façon à s'ouvrir dans chaque chambre de combustion 22.
L'ouverture d'admission 23 a et l'ouverture d'échappement 23 b sont respectivement reliées à un orifice d'admission 24 a et à un orifice d'échappement 24 b Une soupape d'admission 25 a et une soupape d'échappement 25 b sont respectivement placées dans l'ouverture d'admission 23 a et l'ouverture d'échappement 23 b La soupape d'admission 25 a et la soupape d'échappement 25 b sont sollicitées par des ressorts de soupapes 26 a et 26 b de façon à respectivement fermer l'ouverture d'admission 23 a et
l'ouverture d'échappement 23 b.
Le mécanisme 16 a d'entraînement des soupapes d'admission (le mécanisme 16 b d'entraînement des soupapes d'échappement) comprend un arbre à cames 27 a ( 27 b), une came 28 a ( 28 b) montée de façon fixe sur l'arbre à cames 27 a ( 27 b), pour tourner en même temps que l'arbre 27 a ( 27 b), et un culbuteur 29 a ( 29 b) en contact coulissant avec la came 28 a ( 28 b) Le mécanisme 16 d'entraînement des soupapes présente un bras de support d'arbre à cames ayant une extrémité de base montée pivotante sur l'arbre de support disposé dans la partie inférieure de 9 -
la culasse 18 et soutenant les arbres à cames 27 a et 27 b.
Les culbuteurs 29 a et 29 b sont montées de façon pivotante pour effectuer un mouvement oscillant respectivement sur les arbres 31 a et 31 b, qui prennent appui sur la culasse 18 Le culbuteur 29 a ( 29 b) a une forme pratiquement identique à un arc de cercle et présente une surface de coulissement convexe vers le haut 33 a ( 33 b) en contact coulissant avec la came 28 a ( 28 b) Une partie de pression 34 a ( 34 b) formée à une position correspondant à la surface de coulissement 33 a ( 33 b) sur la surface inférieure du culbuteur 29 a ( 29 b) est en contact avec les extrémités supérieures de la tige de la soupape d'admission 25 a (de la soupape d'échappement 25 b) pour abaisser la soupape d'admission 25 a (la soupape
d'échappement 25 b) au moyen du culbuteur 29 a ( 29 b).
Un système d'entraînement pour entraîner le mécanisme 16 a d'entraînement des soupapes d'admission est
décrit à titre d'exemple.
La figure 3 est une vue schématique d'un système de transmission pour transmettre la rotation du vilebrequin à l'arbre à cames 27 a afin d'entraîner l'arbre à cames
27 a en rotation.
Un engrenage d'entraînement de soupape d'admission (pignon fou) est monté de façon rotative sur une extrémité d'un arbre s'étendant longitudinalement dans la partie inférieure de la culasse 18 au-dessus de l'ensemble des cylindres L'engrenage 35 d'entraînement des soupapes d'admission est en prise avec un pignon d'entraînement 36 auquel la puissance de rotation du vilebrequin est transmise par l'intermédiaire d'un système de transmission, non représenté, et en prise avec un engrenage entraîné 37 monté de façon fixe sur une extrémité de l'arbre à cames 27 a La rotation du vilebrequin est transmise par l'intermédiaire du pignon d'entraînement 36, de l'engrenage d'entraînement 35 et de l'engrenage entraîné 37 pour faire tourner l'arbre à cames 27 a à une vitesse de rotation égale à la moitié de
la vitesse de rotation du vilebrequin.
- Dans le mécanisme 16 a d'entraînement des soupapes d'admission, le rapport de levier qdu culbuteur 29 a est égal à un rapport de levier minimal Q Po lorsque le bras de support 30 de l'arbre à cames est positionné de façon à ce que la came 28 a se trouve à la position la plus proche de l'arbre 31 a Lorsque le bras de support 30 de l'arbre à cames est mis en rotation d'un angle + dans la direction de la flèche A, le rapport de levier q du culbuteur 29 a passe du rapport de levier minimal Q Po à un rapport de levier QP 1, ce qui retarde l'instant de soulèvent de la soupape d'admission d'un angle de phase dépendant de l'angle + et du rapport de démultiplication entre l'engrenage d'entraînement 35 et l'engrenage entraîné 37, et ce qui augmente le soulèvement de la
soupape d'admission 25 a.
Un mécanisme 38 de régulation de la position angulaire du bras de support de l'arbre à cames est
décrit ci-après.
La figure 4 est une vue en coupe du mécanisme 38 de régulation de la position angulaire du bras de support de l'arbre à cames servant à réguler l'angle 1 de rotation
du bras de support 30 de l'arbre à cames.
Le mécanisme 38 de régulation de la position angulaire du bras de support d'arbre à cames comprend un élément oscillant 42 présentant un trou 39 dans sa partie centrale, monté de façon oscillante sur un arbre 40 passant par le trou 39 dans la partie inférieure de la culasse et muni d'une vis sans fin à secteurs 41 sur sont extrémité inférieure, d'un arbre rotatif 45 prenant appui à ses extrémités opposées sur des paliers 43 et 44, solidaire d'une vis sans fin 45 ' et disposé de telle manière que la vis sans fin-45 ' soit en prise avec la vis sans fin à secteurs 41, d'un détecteur d'angle d'oscillation (détecteur AGL) 46 tel qu'un potentiomètre, relié à une extrémité de l'arbre rotatif 45 pour détecter la position de mise en prise de la vis sans fin à secteur 41 et de la vis sans fin 45 ', c'est-à-dire la position angulaire de l'élément oscillant 42 indiquée par l'angle il - 4, afin de fournir un signal de détection représentatif de l'angle 4 à l'UCE 3, et d'un moteur 47 pour mettre en rotation l'arbre rotatif 45 en fonction d'un signal
d'ordre fourni par l'UCE 3.
Dans le système de commande de soupape 12 comprenant le mécanisme 16 d'entraînement des soupapes et le mécanisme 38 de régulation de la position angulaire de l'arbre à cames, l'arbre rotatif 45 est mis en rotation pour faire osciller l'élément oscillant 42 dans la direction de la flèche B jusqu'à une position indiquée par les lignes en tiretés mixtes Le bras de support 30 de l'arbre à cames est ensuite mis en rotation d'un angle 4 dans la direction de la flèche C et par conséquent, ce qui modifie le rapport de levier i du culbuteur 29 a et modifie la phase de la soupape d'admission 25 a par
rapport à celle du vilebrequin.
La figure 5 est un organigramme d'un sous-programme
de calcul de l'angle d'oscillation souhaité (sous-
programme de calcul de AGLM) devant être exécuté en
synchronisme avec le signal de détection du PMH.
Dans la figure 5, la vitesse NE du moteur est échantillonnée à l'étape Si et, à l'étape 52, un signal de sortie analogique du détecteur de position OACC 13 est converti en un signal numérique correspondant pour
détecter une position d'accélérateur OACC.
A l'étape 53, un angle d'oscillation de base AGLB correspondant à la vitesse NE du moteur et à la position OACC de l'accélérateur est déduit d'une table de AGLB telle que l'illustre la figure 6 La table de AGLB représente les angles d'oscillation de base AGLB en fonction de la vitesse NE du moteur (de N El à NE 20) et de
la position OACC de l'accélérateur (de OACC 1 à OACC 17).
L'angle d'oscillation de base AGLB est déterminé à partir
de la table de AGLB ou estimé par interpolation.
A l'étape 54, des facteurs de correction tenant compte des conditions ambiantes KPA et KTW sont déterminés Les facteurs de correction tenant compte des conditions ambiantes KPA et KTA sont déduits d'une table 12 de KPA et d'une table de KTA, non représentée, représentant les facteurs de correction KPA et KTA tenant compte des conditions ambiantes identifiées par la pression atmosphérique PA et la température TA de l'air d'admission, respectivement, ou estimés par interpolation. A l'étape 55, une correction d'angle d'oscillation AGLO 2 pour chaque cylindre est calculée de façon à ce
qu'une même quantité d'air dépendant du rapport air-
carburant du mélange air-carburant présent soit admise dans le cylindre Un sous-programme de calcul d'AGLO 2, non représenté, est exécuté pour chaque cylindre afin de déterminer une correction optimale AGLO 2 de l'angle
d'oscillation pour chaque cylindre.
A l'étape 56, une correction commune d'angle d'oscillation AGLALL devant être appliquée en commun à tous les cylindres, est calculée La correction commune d'angle d'oscillation AGLALL est par exemple fonction des facteurs de correction tenant compte des conditions ambiantes KPA et KTA déterminés à l'étape 54 et de la
température TW de l'eau de refroidissement du moteur.
A l'étape 57, un angle d'oscillation souhaité AGLM est calculé par utilisation de l'expression ( 1), ce qui achève le sous-programme:
AGLM = AGLB + AGLO 2 + AGLALL ( 1)
L'angle d'oscillation est ensuite commandé de façon à ce que l'angle d'oscillation AGL détecté par le détecteur d IAGL 46 coïncide avec l'angle d'oscillation
souhaité AGLM.
Le dispositif de commande de soupape exécute un sous-programme de réglage du rapport de levier de démarrage pour régler le rapport de levier de démarrage optimal du culbuteur 29 a afin qu'il soit optimal pour le démarrage du moteur au cours d'une période allant de l'arrêt du moteur 1 jusqu'au redémarrage du moteur 1 Le sous-programme de réglage du rapport de levier de
démarrage est décrit en détail ci-après.
13 - La figure 7 est un organigramme du sous-programme de réglage du rapport de levier de démarrage selon un
premier mode de réalisation de l'invention.
Dans la figure 7, un test est effectué à l'étape 511 pour vérifier si le commutateur IGSW 15 est ouvert Si la réponse à l'étape Sll est négative, le sous-programme s'achève Si la réponse à l'étape 511 est affirmative, un test est fait à l'étape 512 pour déterminer si la vitesse NE du moteur est nulle Si la réponse à l'étape 512 est négative, c'est-à-dire si le moteur 1 est en fonctionnement, le sous-programme s'achève Si la réponse à l'étape 512 est affirmative, il est décidé que la moteur 1 vient de s'arrêter, un sous-programme de commande du moteur est exécuté à l'étape 513 pour initialiser le moteur 47, puis le sous-programme s'achève. Dans la figure 8 représentant le sous-programme de commande du moteur, un test est fait à l'étape 521 pour vérifier si l'angle d'oscillation présent AGL est égal à un angle d'oscillation de démarrage optimal AGLS L'angle d'oscillation optimal AGLS est déterminé en fonction de la température TW de l'eau de refroidissement du moteur et de la tension d'alimentation VB de la batterie et en fonction du mode de fonctionnement du moteur 1, afin que le moteur 1 puisse démarrer facilement A titre d'exemple, l'angle d'oscillation de démarrage optimal AGLS est déterminé de façon à assurer un fonctionnement satisfaisant du moteur 1 dans un mode fonctionnement à vitesse élevée et à forte charge, lorsque la température TW de l'eau de refroidissement du moteur est égale ou supérieure à une température fixe et lorsque le moteur 1 chauffe L'angle d'oscillation de démarrage optimal AGLS est déterminé de façon à assurer un fonctionnement satisfaisant du moteur 1 dans un mode de fonctionnement à faible vitesse et à faible charge, lorsque la température TW de l'eau de refroidissement du moteur ne dépasse pas la température fixée et lorsque la tension d'alimentation
VB de la batterie ne dépasse pas une tension déterminée.
14 -
Si la réponse à l'étape 521 est affirmative, c'est-
à-dire si l'angle d'oscillation présent AGL est égal à
l'angle d'oscillation de démarrage optimal AGLS, le sous-
programme s'achève Si la réponse à l'étape 521 est négative, le sens de rotation de l'arbre de sortie du moteur 47, c'est-à-dire le sens normal (sens horaire) ou le sens opposé (sens antihoraire), est déterminé à l'étape 522 L'élément oscillant 42 est mis en rotation dans la direction de la flèche D (figure 4) lorsque l'arbre de sortie du moteur 47 tourne dans le sens normal, et l'élément oscillant 42 est mis en rotation dans la direction de la flèche B (figure 4) lorsque
l'arbre de sortie du moteur 47 tourne en sens inverse.
A l'étape 523, un test est fait pour vérifier si l'arbre de sortie du moteur 47 doit être mis en rotation en sens normal Si la réponse à l'étape 523 est affirmative, un test est fait à l'étape 524 pour vérifier si un indicateur de validation de rotation normale FLG est positionné à " 1 " Le sous-programme passe directement à l'étape 526 si la réponse à l'étape 524 est affirmative, ou passe à l'étape 526 après avoir positionné l'indicateur de validation de rotation normale FLG à " 1 " à l'étape 525, si la réponse à l'étape 524 est négative A l'étape 525, le moteur 47 est entraîné en
rotation en sens normal, et le sous-programme s'achève.
Par ailleurs, si la réponse à l'étape 523 est négative, un test est fait àl'étape 527 pour vérifier si l'indicateur de validation de rotation normale FLG est positionné à " O " Le sous-programme passe alors à l'étape 529 si la réponse à l'étape 527 est affirmative ou passe à l'étape 529 après avoir positionné l'indicateur de validation de rotation normale à FLG à " 0 " à l'étape 528 si la réponse à l'étape 527 est négative Le moteur 47 est alors entraîné en rotation en sens inverse, à l'étape
529, puis le sous-programme s'achève.
Le sous-programme de réglage du rapport de levier de démarrage du premier mode de réalisation ajuste donc un angle d'oscillation de démarrage optimal au cours d'une - période fixe consécutive à l'arrêt du moteur 1, après que
le commutateur IGSW 15 ait été ouvert.
La figure 9 est un organigramme d'un sous-programme de réglage du rapport de levier de démarrage optimal conforme à un second mode de réalisation de l'invention. Dans la figure 9, à l'étape 531, lors de l'application d'un signal de démarrage de moteur à l'UCE 3, l'UCE 3 est initialisée à l'étape 531, puis un test est fait à l'étape 532 pour vérifier si la température TW de l'eau de refroidissement du moteur est égale ou inférieure à une température d'eau déterminée TWS, par exemple de 200 C Le sous-programmé passe directement à l'étape 534, si la réponse à l'étape 532 est négative ou à l'étape 534 après avoir déconnecté le démarreur de l'alimentation en courant, à l'étape S 33, afin d'éviter d'actionner le démarreur et de régler simultanément l'angle d'oscillation de démarrage optimal si la réponse à l'étape 532 est affirmative Comme le montre la figure , un test est fait à l'étape 541 pour vérifier si l'angle d'oscillation AGL est égal à l'angle d'oscillation de démarrage optimal AGLS Si la réponse à l'étape 541 est négative, un rupteur est activé à l'étape 542 pour déconnecter le démarreur de l'alimentation électrique de façon à interrompre l'actionnement du démarreur, et les étapes 541 et 542 sont répétées jusqu'à
ce que la réponse à l'étape 541 devienne affirmative.
Après que la réponse à l'étape 541 soit devenue affirmative, le rupteur est désactivé pour connecter le démarreur à l'alimentation électrique afin de permettre son actionnement, et le sous-programme repasse à l'étape 534 pour exécuter le sous-programme de commande du moteur de la figure 8 Après achèvement du sous-programme de
commande du moteur, l'opération de commande se termine.
Le sous-programme de réglage du rapport de levier de démarrage du second mode de réalisation effectue l'opération de réglage du rapport de levier de démarrage pendant l'opération de démarrage du moteur, y compris pendant l'actionnement du démarreur, et déconnecte le 16 - démarreur de l'alimentation électrique pendant l'opération de réglage du rapport de levier de démarrage pour éviter d'effectuer simultanément l'opération de réglage du rapport de levier de démarrage et l'actionnement du démarreur afin que le moteur 1 puisse
être redémarré facilement.
La figure 11 est un organigramme d'un sous-programme de réglage de l'angle d'oscillation de démarrage d'un
troisième mode de réalisation de l'invention.
Dans la figure 11, lors de l'application d'un signal de démarrage du moteur à 1 PUCE 3, l'UCE 3 est initialisée à l'étape 551 qui est semblable à l'étape 531 de la figure 9 A l'étape 552, un test est fait pour vérifier si la tension d'alimentation VB de la batterie est égale
ou inférieure à une tension déterminée VBS Le sous-
programme passe directement à l'étape 554 si la réponse à l'étape 552 est négative ou passe à l'étape 554 après avoir déconnecté le démarreur de l'alimentation électrique à l'étape 553 pour éviter d'effectuer simultanément un actionnement du démarreur et une
opération du réglage du rapport de levier de démarrage.
Des étapes semblables à celles que représente la figure sont exécutées pour interrompre l'actionnement du démarreur en maintenant le démarreur déconnecté de l'alimentation électrique pendant l'opération de réglage de l'angle d'oscillation de démarrage Après réglage de l'angle d'oscillation de démarrage AGLS (AGL = AGLS), le démarreur est raccordé à l'alimentation électrique pour effectuer un démarrage A l'étape 554, le sous-programme représenté dans la figure 8 est exécuté pour commander le
moteur puis le sous-programme s'achève.
Le sous-programme de réglage du rapport de levier de démarrage du troisième mode de réalisation, comme dans le cas du sous-programme de réglage du rapport de levier de démarrage du second mode de réalisation, effectue donc l'opération de réglage du rapport de levier de démarrage pendant l'opération de démarrage du moteur y compris pendant l'actionnement du démarreur et évite d'effectuer 17 - simultanément l'opération de réglage de rapport de levier de démarrage et l'actionnement du démarreur en déconnectant le démarreur de l'alimentation électrique
afin que le moteur 1 puisse être redémarré facilement.
La présente invention ne se limite pas à son application pratique aux modes de réalisation mentionnés ci-dessus et on peut envisager de nombreuses modifications et variantes tout en respectant le cadre de l'invention A titre d'exemple, l'invention peut s'appliquer à un système de commande de soupape qui détecte mécaniquement le rapport de levier du culbuteur du mécanisme d'entraînement des soupapes, c'est-à- dire la
position angulaire du bras de support de l'arbre à cames.
La figure 12 est une vue en coupe d'un mécanisme d'entraînement des soupapes selon un autre mode de réalisation de l'invention, et la figure 13 est un mécanisme de régulation de la position angulaire du bras de support de l'arbre à cames incorporé au mécanisme
d'entraînement des soupapes de la figure 12.
Le mécanisme d'entraînement des soupapes 51 comprend un arbre à cames 54 disposé au-dessus de chambres de combustion 53 formées dans une culasse 52, des cames 55 a d'entraînement des soupapes d'admission montées de façon fixe sur l'arbre à cames 54, et des cames 55 b d'entraînement des soupapes d'échappement montées de façon fixe sur l'arbre à cames 54 Les cames 55 a et 55 b
tournent en même temps que l'arbre à cames 54.
Un mécanisme 51 a d'entraînement des soupapes d'admission comprend un arbre 55 a, des culbuteurs 57 a prenant appui de façon oscillante sur l'arbre 55 a et ayant chacune une surface de coulissement 58, et un poussoir de came 59 monté pour pouvoir tourner sur un arbre 60 et disposé entre chaque came 55 a d'entraînement des soupapes d'admission et la surface coulissante 58 de
chaque culbuteur 57 a.
Un mécanisme 51 b d'entraînement des soupapes d'échappement comprend un arbre 56 b, des culbuteurs 57 b prenant appui de façon oscillante sur l'arbre 56 b et un 18 - poussoir de came 61 monté pour pouvoir tourner sur l'extrémité de chaque culbuteur 57 b de façon à être en contact avec la came 55 b d'entraînement des soupapes d'échappement. Comme le montre la figure 13, l'arbre à cames 54 est maintenu pour pouvoir tourner entre un coussinet de came 62 réalisé solidaire de la culasse 52 et un support de came 63 Le rapport de levier des culbuteurs 57 a est régulé par un mécanisme 64 de régulation de la position
angulaire du bras de support d'arbre à cames.
Le mécanisme 64 de régulation de la position angulaire du bras de support d'arbre à cames comprend un pont de guidage 66 muni d'un engrenage à vis sans fin à secteur 65 sur son extrémité supérieure, un arbre rotatif 68 solidaire d'une vis sans fin 67 et disposé de telle manière que la vis sans fin 67 soit en prise avec l'engrenage à vis sans fin à secteurs 65, un moteur 68 pour mettre en rotation l'arbre rotatif 68 en fonction d'un ordre qui lui est donné par l'UCE 3, un détecteur d'AGL 70, tel qu'un potentiomètre, qui détecte une position fixe d'engagement de l'engrenage à vis sans fin à secteurs 65 avec la vis sans fin 67, et fournit un signal de détection à l'UCE 3 Lorsque le moteur 69 entraîne l'arbre rotatif 68 en rotation, le pont de guidage 66 fait tourner l'arbre à cames 54 en même temps que l'arbre 60 pour décaler le poussoir de came 59 et par conséquent, pour modifier le rapport de levier du
culbuteur 57 a selon le mouvement du poussoir de came 59.
Le mécanisme 51 d'entraînement des soupapes ainsi réalisé exécute le sous-programme de calcul de AGLM représenté dans la figure 5 pour calculer un angle d'oscillation souhaité AGLM et pour commander le débit d'air d'admission Le mécanisme 51 d'entraînement des soupapes exécute également l'un des sous-programmes de réglage du rapport de levier de démarrage décrits dans les premier à troisième modes de réalisation représentés dans les figures 7 à 11, afin de déterminer un angle d'oscillation de démarrage optimal pour le redémarrage du 19 - moteur et pour que le moteur puisse être facilement redémarré.
Comme cela ressort de la description présentée ci-
dessus, le dispositif de commande de soupape pour moteur à combustion interne de la présente invention comprend le moyen de détection du rapport de levier pour détecter le rapport de levier du culbuteur; le moyen de détection des conditions de fonctionnement pour détecter les conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne y compris au moins la charge appliquée au moteur à combustion interne et la vitesse du moteur à combustion interne; le moyen de détection du rapport air-carburant
pour détecter le rapport air-carburant du mélange air-
carburant en fonction de la concentration en oxygène du gaz d'échappement; le moyen de calcul du rapport de levier souhaité pour calculer un rapport de levier souhaité en fonction de signaux de détection fournis par le moyen de détection des conditions de fonctionnement et le moyen de détection du rapport air-carburant; le moyen de régulation du rapport de levier pour ajuster le rapport de levier détecté par le moyen de détection du rapport de levier à une valeur souhaitée calculée par le moyen de calcul du rapport de levier souhaité; et le moyen de réglage du rapport de levier de démarrage pour régler un rapport de levier de démarrage optimal pour le fonctionnement du moteur à combustion interne au cours d'une période allant de l'arrêt du moteur à combustion interne au redémarrage de ce dernier, y compris l'actionnement du démarreur lors du redémarrage du moteur à combustion interne, ce qui a pour conséquence que le dispositif de commande de soupape est capable de cadencer convenablement le fonctionnement des soupapes lors du
démarrage du moteur à combustion interne.
Comme le rapport de levier des culbuteurs peut être réglé à une valeur optimale en fonction de la température de l'eau de refroidissement, de la tension d'alimentation de la batterie, etc, une opération de cadencement des - soupapes optimale peut être obtenue lors du démarrage du
moteur à combustion interne.
Le moyen de réglage du rapport de levier de démarrage règle un rapport de levier de démarrage optimal au cours d'une période allant de l'arrêt du moteur à combustion interne au redémarrage de ce dernier ou pendant l'opération de redémarrage du moteur, y compris l'actionnement du démarreur Lorsque l'opération de réglage du rapport de levier de démarrage est effectuée pendant l'opération de redémarrage du moteur, y compris l'actionnement du démarreur, le moyen de commande d'alimentation électrique déconnecte le démarreur de l'alimentation électrique lorsque la température de l'eau de refroidissement ne dépasse pas une température déterminée ou lorsque la tension d'alimentation de la batterie ne dépasse pas une tension déterminée, et connecte le démarreur à l'alimentation électrique après réglage du rapport de levier de démarrage Par conséquent, un rapport de levier de démarrage souhaité peut être réglé de façon sûre lors du redémarrage du moteur à combustion interne, ce qui permet de démarrer
facilement le moteur à combustion interne.
21 -
Claims (3)
1 Dispositif de commande de soupape pour commander la soupape d'admission d'un moteur à combustion interne ( 1) ayant une culasse ( 18, 52), un arbre à cames ( 27 a, 27 b, 54) muni de cames ( 28 a, 28 b, 55 a) et disposé dans la partie supérieure de la culasse, une soupape d'admission ( 25 a) et une soupape d'échappement ( 25 b), des culbuteurs ( 32 a, 32 b, 57 a) soutenus façon pivotante sur un arbre ( 31 a, 31 b, 56) afin d'être entrainés dans un mouvement d'oscillation par les cames de l'arbre à cames et d'actionner la soupape d'admission et la soupape d'échappement, le rapport de levier du culbuteur déterminant la distance entre l'axe de l'arbre servant de15 support aux culbuteurs et un point sur le culbuteur o la came applique une pression aux culbuteurs, pouvant être modifié afin de réguler le débit d'air d'admission, ledit dispositif de commande de soupape étant caractérisé en ce qu'il comprend:20 un moyen de détection du rapport de levier pour détecter le rapport de levier du culbuteur; un moyen de détection des conditions d e fonctionnement pour détecter les conditions de fonctionnement du moteur à combustion interne, y compris25 au moins la charge appliquée au moteur à combustion interne et la vitesse du moteur à combustion interne;
un moyen de détection du rapport air-carburant pour détecter le rapport air-carburant du mélange air-
carburant en fonction de la concentration en oxygène du30 gaz d'échappement; un moyen de calcul du rapport de levier souhaité pour calculer un rapport de levier souhaité en fonction de signaux de détection fournis par le moyen de détection des conditions de fonctionnement et le moyen de détection du35 rapport air-carburant; un moyen de régulation du rapport de levier pour ajuster le rapport de levier détecté par le moyen de détection du rapport de levier à la valeur souhaitée 22 - calculée par le moyen de calcul du rapport de levier souhaité; et un moyen de réglage du rapport de levier de démarrage pour régler un rapport de levier de démarrage optimal pour le fonctionnement du moteur à combustion interne au cours d'une période allant de l'arrêt du moteur à combustion interne au redémarrage de ce dernier, y compris l'actionnement du démarreur, lors du redémarrage du moteur à combustion interne.10 2 Dispositif de commande de soupape pour commander la soupape d'admission d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen de détection de la température de l'eau15 pour détecter la température de l'eau de refroidissement du moteur, et un moyen de détection de la tension pour détecter la tension d'alimentation de la batterie, ledit moyen de réglage du rapport de levier de démarrage déterminant le rapport de levier de démarrage optimal en20 fonction d'au moins un signal de détection fourni soit par le moyen de détection de température de l'eau soit par le
moyen de détection de tension.
3 Dispositif de commande de soupape pour commander la soupape d'admission d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen de réglage du rapport de levier de démarrage fonctionne pendant une période prédéterminée après que le moteur à combustion interne se soit arrêté.30 4 Dispositif de commande de soupape pour commander la soupape d'admission d'un moteur à combustion interne
selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen de réglage du rapport de levier de démarrage35 fonctionne pendant l'actionnement du démarreur lors du démarrage du moteur à combustion interne.
23 - Dispositif de commande de soupape pour commander la soupape d'admission d'un moteur à combustion interne selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de détection de la température de l'eau 5 pour détecter la température de l'eau de refroidissement du moteur, et un moyen de commande d'alimentation électrique qui inhibe l'alimentation électrique du démarreur lorsque la température de l'eau de refroidissement du moteur détectée par le moyen de10 détection de la température de l'eau est égale ou inférieure à une température déterminée et interrompt
cette inhibition de l'alimentation électrique du démarreur lorsqu'un rapport de levier de démarrage optimal est réglé par ledit moyen de réglage du rapport de levier de15 démarrage.
6 Dispositif de commande de soupape pour commander la soupape d'admission d'un moteur à combustion interne selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend20 en outre un moyen de détection de la tension pour détecter la tension d'alimentation de la batterie, et un moyen de commande d'alimentation électrique qui inhibe l'alimentation électrique du démarreur lorsque la tension d'alimentation de la batterie est égale ou inférieure à25 une tension déterminée et interrompt cette inhibition de l'alimentation électrique du démarreur lorsqu'un rapport
de levier optimal est réglé par ledit moyen de réglage du rapport de levier optimal.
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| ST | Notification of lapse |