Boîtier papillon électronique : fonctionnement et carto.

[raspoutine]

Fonctionnement

Jusqu'à il y a peu, le papillon des gaz, qui régule la quantité d'air qui alimente les cylindres sur un moteur à essence et donc la charge (= le couple) était connecté directement à la pédale d'accélérateur par un câble.
Quelque fût les conditions d'utilisation, il y avait une et une relation univoque entre la position de la pédale et du papillon. Ce n'était pas une relation linéaire pour autant dansa la mesure où les constructeur utilisait des leviers arrondis donnant plus ou moins de progression au système, afin d'augmenter l'agrément de conduite à faibles charges (à un débattement donné de la pédale correspond un mouvement réduit du papillon) ou afin d'augmenter la réponse à l'accélération (mouvement important, agressif, du papillon).

Ensuite, ce système a été remplacé par l'électronique. Le câble mécanique a disparu au profit du fil éléctrique. Le système est composé des éléments suivants :

• un boîtier pédale d'accélérateur avec deux capteurs de position ;
• une unité électronique de contrôle, intégrée ou non au boîtier de gestion moteur (sur la RX8, il est intégré) ;
• un boîtier papillon activé par un servo-moteur et relié à deux capteurs de position.

Le fonctionnement est le suivant :
1) les capteurs de pédale mesure sa position. Il y a 2 capteurs afin d'offrir une redondance pour :
- pouvoir éliminer le signal d'un capteur déficient ;
- assurer que la voiture continue à rouler en cas de déficience d'un
capteur.
2) les 2 signaux de position PPS_A et PPS_B sont diagnostiqués et traités pour fournir une seule valeur, PPS.
3) L'unité de contrôle attribue alors une valeur de position papillon désirée (TPS_DES) pour cette position de pédale (PPS), en fonction des conditions (cartographie).
4) Ensuite, l'unité de contrôle gère le servo-moteur en boucle fermée pour atteindre la valeur TPS_DES. Pour cela, le système se base sur les valeurs TPS_A et TPS_B venant des 2 capteurs de position papillon, qui sont traitées pour donner une valeur unique, TPS. Le système cherche à contrôler TPS aussi proche de TPS_DES que possible.

Fabrice

[raspoutine]

Pour commencer, voici un graphe qui montre la relation entre la position de la pédale d'accélérateur (PPS) et la position du papillon des gaz (TPS), au niveau du boîtier papillon électronique (ETB), ceci moteur éteint, avant démarrage.
Tip-in = enfoncement de l'accélérateur
Tip-out = relâchement de l'accélérateur

Comme vous pouvez le constater, la relation est loin d'être linéaire. En effet, il faut quasi enfoncer de 50% la pédale, pour que le papillon commence à quitter sa position de démarrage (8,2%). Celui-ci atteint alors rapidement les 100% d'ouverture avant que le conducteur atteigne 70% sur la pédale.

Cette mise au point permet d'assurer que le papillon reste à 8,2% même si le conducteur appuie légèrement et malencontreusement sur l'accélérateur afin d'éviter un surcrois d'injection et, potentiellement, un noyage du moteur au démarrage.
En cas de noyage, et comme le manuel le stipule, il faut enfoncer la pédale à fond pour atteindre 100% de TPS (position papillon). A cette ouverture maximale, la carto d'essence coupe l'injection complètement pour effectuer un dénoyage par brassage d'air. Pour s'assurer que l'on atteint bien 100% de TPS, même avec une jambe frêle ou un tapis de sol coincé, cette valeur est atteinte même à 70% d'enfoncement de la pédale.

Il semble aussi qu'il y ait un hystérèse implanté dans le système. Mais ne voyant pas trop son utilité, cela peut être causé par une fonction de gestion des transitoires comme un "dashpot" (amortissement?) ou un "timer" (retard).

Prochain post : relation TPS/PPS moteur tournant.

Fabrice

[raspoutine]

Relation TPS/PPS moteur tournant.

D'abord, le graphique contenant absolument tous les points enregistrés lors d'un déplacement en conduite normale / sportive en quittant la ville et comprenant de l'autoroute.

On peut remarquer qu'il y a une forte concentration des points dans la zone des très faibles position de pédale d'accélérateur. Et oui, la majeure partie de la conduite se fait avec des ouvertures de papillon inférieures à 50%.

On voit aussi une importante disparité dans la zone des faibles PPS (rappel : position de la pédale d'accélération, en %). Cela m'a paru suspect et j'ai donc séparé les résulats en les classant par rapport de vitesse (5 vitesses sur la mienne). Le second graphique semble bien montrer une tendance dans le sens d'un progression différente selon le rapport de vitesse engagé. Ainsi, en 2 ème, il semble qu'il soit permis de plus grandes PPS avant que le papillon ne s'ouvre. En 5ème, l'ouverture est quasi immédiate dès que l'on touche à l'accélérateur. Les points correspondants à la 1ère vitesse ne sont pas très visibles (on passe peu de temps en première, en circulation normale) mais sont globalement situés au même niveau que ceux de la 2éme. Ceux en 3éme et 4ème se trouvent quasi ensemble entre ceux de la 2ème et de la 5ème.

Il est donc possible qu'il y ait plusieurs cartes de progression de l'ETB (papillon électronique) en fonction du rapport de vitesse ou de la vistesse du véhicule, dans la mesure où il y a une relation entre les deux. Noté qu'il n'est pas nécessaire d'avoir un capteur de rapport de vitesse sur la boîte pour determiner le rapport engagé. Il suffit de diviser la vitesse moteur par la vitesse du véhicule. C'est d'ailleurs ce que j'ai fait dans les données enregistrées car j'avais prévu le coup, dans le mesure où j'avais déjà constaté cette différence de progression en conduisant.

Revenons aux graphes. La progression assez douce à très faibles PPS (rappel : position de la pédale d'accélération, en %) en 2ème permet de moduler et contrôler plus finement le couple moteur pour une conduite plus confortable ou en cas de route glissante (neige).
On constate ausi que dès que le position de pédale dépasse le 85%, le papillon est grand ouvert. Rien ne sert dès lors d'enlever la carpette pour aller plus vite . De plus, à des vitesses moteur basses, on atteint même avec des TPS (position papillon) ridculement bas des charges élevées (quasi maxi) du fait que l'ouverture créée par le papillon entr'ouvert est suffisante pour fournir tout l'air nécessaire au moteur à ces vitesses. Mais on discutera de ça par ailleurs.

On voit aussi que ceratins points sont assez disparates. Cela peut être du à différents facteurs, notamment au fait qu'un écrasement ou relâchement brusque de la pédale par le pied est plus rapide que le servo-moteur du papillon. On ne sétonnera pas dès lors de trouver un point ) PPS = 0% et TPS = 28% (voir graphe), qui peut tout à fait correspondre à une relâchement brusque : la pédale est à 0% alors que le servo-moteur trime toujours pour ramener le papillon et donc, le TPS à sa valeur mini).

Autre point : le TPS ne descende jamais en-dessous de 2%, même en décélération. Plus d'info su ceci plus tard.

Fabrice

[raspoutine]

Je change le format. Je dévérouille et ce thread sera uniquement sur le boîtier papillon électronique et j'ai réservé 4 posts pour le corps de la présentation. Le reste est pour les questions et les discussions...

Fabrice

[polofoot]

Quelle va etre notre interêt dans cette histoire d'ouverture de papillon, modification pour personalisation de l'ouverture? Décalage de l'injection via une autre ouverture? Comprend pas bien ? ou veux tu en venir ?

[raspoutine]

Quelle va etre notre interêt dans cette histoire d'ouverture de papillon, modification pour personalisation de l'ouverture? Décalage de l'injection via une autre ouverture? Comprend pas bien ? ou veux tu en venir ?

Ton éducation pour commencer!
Nous sommes dans la section garage, pas préparation. Il y aura des sujets liés à l'injection et l'allumage qui auront sans doute un intérêt pour ceux qui veulent modifier leur cartographie. Avant de modifier quoi que ce soit, il faut déjà comprendre comment son véhicule fonctionne.
Je peux comprendre que ce sujet-ci ne t'intéresse pas. Si ce type d'info ne suscite aucun intérêt parmi les autres membres du forum, ce sera le premier et dernier sujet.

[Tertou]

Merci pour ces informations hautement instructives.
Vivement que j'aie aussi mon sCAN-Analyser pour pouvoir aussi jouer.

[Mag]

Raspoutine,
Merci pour ce sujet. Sacré boulot et investissement en temps.
Je suis grd amateur de (bordeau) ce type d'infos, ça doit être mon côté informaticien qui fait surface.

[Benji]

Une question déjà :

On voit que les points sont tous très groupés près de la ligne moyenne quand la pédale d'accélérateur n'est pas ou peu pressée.

Par contre, le "scatter" augmente avec la pression sur la pédale (donc plus la pédale est pressée, moins le papillon est directement en rapport avec cet input).

C'est du à des erreurs de mesures (artéfacts), ou par l'importance de facteurs extérieurs (intégrés par la gestion moteur) quand on est pied au plancher ?

Tu as fait toutes tes mesures dans la même session, ou il y a des conditions qui ont changé (moteur chaud/froid, heures différentes,...) ?

[raspoutine]

Benji,

J'espère avoir répondu dans le corps du texte ci-dessus.

Fabrice

[famousboy78]

Très instructif merci à toi :-)