Brevet FR2008379A1 — publié le 19700123

La présente invention concerne un dispositif pour commander l'injection de carburant dans un mpteu.r à combustion - interne, comportant un montage qui commande électroniquèment le temps d'injection de soupapes électromagnétiques d'injection, et qui est lui-même commandé par un distributeur déterminant l'ordre dans lequel les soupapes d'injection sont actionnées, ainsi que par un signal correspondant à la pression dans la pipe d'admission, à la vitesse dé rotation du moteur, å la-pression de l'air atmosphérique, à latempérature de l'eau de refroidissement du moteur....etc. Il est déjà connu de commander électroniquement l'insection du carburant dans des moteurs à combustion interne. Les montages connus jusqu'à présent nécessitent cependant un très grand nombre de composants électroniques. La présente invention permet de réaliser un montage simple pour commander les soupapes électromagnétiques d'injection des moteurs à combustion interne. Le dispositif selon la présente invention est du type indiqué initialement, et il est caractérisé par le fait que le montage comporte un étage final de commande pour chaque soupape, qui est relié à un distributeur par un commutateur électonique, tandis que ce distributeur est lui-même relié à un circuit de retardement, qui commande les commutateurs électroniques, et qui reçoit comme signal d'entrée, le signal correspondant à la pression dans la pipe d'admission, à la vitesse de rotation du moteur, à la pression de l'air atmosphérique, à la température de l'eau de refroidissement du moteur....etc. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé une forme de réalisation du dispositif selon la présente invention. La figure 1 est un schéma par blocs de cette forme de réalisation. La figure 2 est le schéma électrique détaillé d'une réalisation pratique du dispositif de la figure 1. Dans le dispositif selon la présente invention, qui est représenté schématiquement sur la figure 1, l'injection de carburant est produite par des soupapes électromagnétiques la, lb, lc, ld, qui sont commandées par des étages finals 2a, 2b, 2c, 2d. Ces étages finals de commande sont reliés, nar l'intermédiaire de commutateurs électroniques 3a, 3b, 3c, 3d, à un dis tributeur 8, pourvu de quatre lames de contact 8a, 8b, 8c, 8d. Le distributeur 8 comporte d'autre part un doigt tournant 9. Un circuit de retardement 5 est attaqué d'une part par le distributeur 8 et d'autre part, par l'intermédiaire d'une borne A, par le signal électrique correspondant à la pression dans la pipe d'admission, a la vitesse de rotation du moteur et à la pression de l'air atmospherique. Le circuit de retardement 5 commande les commutateurs électroniques 3a, 3b, 3c, 3d, par l'intermédiaire d'un amplificateur 4. Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante : lorsque le doigt du distributeur 9 vient toucher l'une des lames 8a, 8b, 8c, 8d du distributeur 8, il y a excitation de l'étage final correspondant, et ouverture de l'une des soupapes électromagnétiques, si bien que'l'injection commence. Le circuit de retardement 5 délivre à l'amplificateur 4 un signal de sortie, retardé d'un temps déterminé, en fonction du signal présent sur la borne A. Les commutateurs électroniques 3a, 3b, -Nc, 3d sont ouverts en fonction de ce signal de sortie, si bien que les étages finals de commande 2a, 2b, 2c, 2d sont bloqués, et que les soupapes 1a, 1b, 1c, 1d sont fermées. La figure 2 représente une forme de réalisation pra tique de la partie électronique du dispositif représenté schéma tiquement sur la figure 1. Dans ce montage, le circuit de retar d'ement 5 de la figure 1 est formé par un comparateur de tensions On a prévu pour cela, tout d'abord, un amplificateur différentiel, comportant des transistors T9 et T10. A chacun de ces transistors est connectée une résistance de collecteur RC9 ou RC10, et une résistance d'émetteur, commune, RE. La tension d'alimentation est appliquée aux bornes 1 et 2. On a prévu une stabilisation de tension, qui est formée, dans la ligne partant de la borne 1, par un diviseur de tension R5, R6, relié à des diodes de Zener, ZD5, ZD6.La base du transistor T9 est reliée au point commun de deux résistances R7 et R8, formant un divi seur de tension, dans l'une des branches duquel est inseree une paire de bornes d'entrée A et B, à laquelle est applique le signal correspondant à la pression dans la pipe d'admission, à la vitesse de rotation du moteur, à la pression de l'air atmosphé rique, à la température de l'eau de refroidissement du moteur.. etc. La base du transistor T10 est reliée à un circuit RC, formé par une résistance R0 et un condensateur C, dont la capacité peut être chargée par l'intermédiaire d'un transistor T13, dans le circuit de collecteur duquel est placée' une résistance de charge Rç13. Pour stabiliser la tension aux bornes du condensateur C, on a prévu un circuit de stabilisation, comprenant une résistance R1 et une diode de Zener ZD1. Le signal de sortie de l'amplificateur différentiel est prélevé sur le collecteur du transistor T10, et il est transmis par des composants qui stabilisent la tension (une diode de Zener ZD2) et par des composants qui compensent les variations de température (des diodes Ut et Le circu-it de retardement précédemment décrit fonctionne de la façon suivante : l'amplificateur différentiel reçoit le signal mentionné ci-dessus sur les bornes A et B, si bien que la base du transistor T9 se trouve à un potentiel déterminé qui produits avec le potentiel de l'émetteur, une tension baseémetteur correcte pour que ce transistor devienne conducteur. L'émetteur du transistor T10 se trouve donc à un potentiel positif par rapport à celui de la masse (borne 2) Pour que ce transistor puisse devenir conducteur, il faut que le potentiel de sa base soit supérieur au potentiel de son émetteur. Si le transistor T13 est conducteur (ce que l'on expliquera ultérieurement de façon plus précise), le condensateur C est chargé à travers les résistances R1, R0. Lorsque la tension aux bornes du condensateur C' est devenue suffisamment grande pour que les tensions appliquées dans l'e circuit formé par ledit condensateur C, la jonction base-émetteur du transistor T10 et la résistance d'émetteur RE soient telles que le potentiel de la base du transistor T10 dépasse celui de son émetteur, ce transistor T1Q devient conducteur ; un signal de sortie apparaît donc sur son collecteur. Pour une valeur donnée du signal appliqué aux bornes A et B, l'amplificateur différentiel produit donc un signal de sortie retardé, en fonction de la constante de temps du circuit RC connecté à la base du transistor T10. Si le transistor T13 est bloqué, le condensateur C peut se décharger à travers une diode D3 et la résistance de charge RC13 du transistor Tl3. Comme on Ira déjà indiqué à propos du schéma de la figure 1, le montage de la figure 2 comporte également un dis- tributeur 8, des commutateurs électroniques, formés par des transistors T5 à T8 > ainsi que des étages finals, équipés de transistors T1, T2...., précédés par de étages préliminaires, pourvus de transistors T3, T4.... Il convient de remarquer qu un étage final et un étage pré-liminaire sont prévus pour chaque cylindre. Dans le cas d'un moteur à quatre cylindres, il faut donc prévoir quatre étages finals et quatre étages préliminaires, dont deux seulement ont été représentés sur' la figure 2. Les commutateurs électroniques T5 'à T8 sont reliés au circuit de retardement par un amplificateur à deux étages, comportant des transistors amplificateurs T11 et T12, convenablement montés. On va décrire ci-après le mode de fonctionnement de 1 t ensemble de ce montage dans le cas où c'est l'étage final T1 qui est excité : lorsque le doigt 9 du distributeur 8 passe sur la lame 8a, la base du transistor T3 de étage préliminaire correspondant est reliée à la masse (borne 2) par l'intermédiaire d'une résistance R9, reliant ladite lame 8a à ladite base. Un courant peut donc traverser la jonction base-émetteur du transistor T3, si bien que celui-ci devient conducteur, c'est-à-dire qu'un courant passe entre son collecteur et son émetteur. Pour stabiliser le courant qui traverse le circuit collecteur-émetteur du transistor T3 de l'étage préliminaire, on a prévu, selon une caractéristique de Itinventi-on, dans le circuit base-émetteur de ce transistor T3 > un circuit de stabilistation, qui comprend une diode de Zener, ZD3 > insérée entre la borne 1 et la base du transistor T3, ainsi qu'une résistance RE3, placée dans le circuit de ltémetteur du transistor T3.Lorsque l'extrémité de la résistance Ra, située du côté du distributueur, est reliée à la terre par le doigt 9 de ce dernier, la diode de Zener ZD3 reçoit également la tension d'alimentation (bornes 1 et 2), par l'intermédiaire de cette résistance R a ; il en résulte une stabilisation du potentiel de la base du transistor T 3 Par suite, il y a également stabilisation du courant traversant la Jonction émetteur-base du transistor T3 > si bien qu'il y a une chute de tension constante aux bornes de la résistance RE3 placée dans le circuit de lt'émetteur du transistor T3. La diode en série avec cette résistance RE3 est sans importance pour cette stabilisation ; elle sert à compenser les variations de-température.Le courant traversant la jonction émetteur-base du transis tor T3 étant constant, il en est cependant aussi de même de son courant de collecteur, égal au produit du précédent par le gain en courant, si bien que le transisto,r T1 de ltétage final recoit un courant de base constant. Ce transistor T1 de l'étage final est rendu conducteur par, le courant qui traverse sa jonction base-émetteur, ainsi qu une résistance RE12, placée dans son circuit d'émetteur. I1 y a ouverture de la soupape électromagné- tique la, et injection de carburant dans le cylindre. Pour aider au déblocage du transistor T1 de ltétage final, et maintenir encore plus constant le courant traversant la soupape la, selon une autre caractéristique de l'invention une résistance R13 est connectée entre le collecteur du transistor T1 et l'émetteur du transistor T3 de l'étage préliminaire correspondant. Lorsque le. doigt 9 du distributeur, 8 se trouve sur la lame 8a, la base du transistor T13 est portée à un potentiel négatif par rapport à celui de son émetteur, par l'intermédiaire d'un diviseur de tension RB13, RBa. Le circuit de retardement fonctionne alors de la façon décrite ci-dessus. Lorsqu'un signal apparait sur le collecteur du transistor T10 de l'amplificateur différentiel, il y.a blocage du transistor T11, et déblocage du transistor T12,. de l'amplificateur 4. Le courant de base du transistor T11 est détermine par la diode de Zener ZD2 et par la résistance RBll. Le transistor T12, rendu conducteur, met alors à la masse une résistance de base. commune, RB, des transistors T5 à T8. La totalité du potentiel positif (borne 1) est ainsi appliquée à la base du transistor de l'étage préliminaire, par l'intermédiaire du circuit collecteurémetteur du transistor T5, si bien que ce transistor de l'étage préliminaire, et par suite aussi le transistor T1 de. étage final correspondant, sont bloqués. La soupape électromagnétique la est fermée. Pour les autres soupapes lb à ld le fonctionnement a lieu de la même façon, si bien qu@il n'est pas nécessaire de le décrire. Les composants associés, aux soupapes lb à id, et homologues de ceux associés à la soupape la, ont été désignés: par des références homologues. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif.pour commander- L'injection-de carburant dans un moteur à-combustion interne, comportant un montage qui commande électroniquement. le temps d'injection de soupapes élec- tromagnétiques d'injection, .et qui est lui-même commandé par un distributeur déterminant l'ordre dans lequel les soupapes. d'in jection sont actionnées, ainsi.que par un., signal correspondant à la pression dans la pipe d'admission, à la vitesse de rotation du moteur à la pression de l'air atmosphérique, à la température de l'eau de refroidissement. du moteur....etc, caractérisé par le fait que le montage comporte un étage final de commande pour chaque soupape, qui est relié à un distributeur par un commuta teur électronique, tandis que ce distributeur est., lui-même relié à un circuit de retardement, qui commande les commutateurs élec- toniques, et qui reçoit comme signal d'entrée, le signal corres- pondant à. la pression dans la pipe d'admission, à la vitesse de rotation du moteur, à la pression de l'air atmosphérique, à la température de l'eau de refroidissement du moteur....etc. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisE par le fait qu'à chaque étage final est associé un étage préliminaire, pour injecter un courant d'entrée constant dans l'étage final correspondant. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisE par le fait que chaque étage préliminaire est forme par un transistor, dont la base et l'émetteur reçoivent le potentiel d'ali- tentation respectivement par l'intermédiaire d'une diode de Zener et par l'intermédiaire dtune résistance. 4. Dispositif suivant les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait qu'il comporte une réaction ohmique du circuit de sortie de chaque étage final sur la résistance placée uans le circuit d'émetteur du transistor de l'étage préliminaire correspondant. 5. Dispositif suivant les revendications précédentes caractérisé par le fait que les commutateurs électroniques son- des transistors, montés respectivement en parallèle sur les étages préliminaires, associés aux étages finals. 6. Dispositif suivant les revendications précédentes caractérisé par le fait que le circuit de retardement est const@ tué par un amplificateur différentiel, dont une branche reçoit le signal correspondant à la pression dans la pipe d'admission, à la vitesse de rotation du moteurs à la pression de l'air atmosphérique, à la température de l'eau de refroidissement du moteur ....etc, tandis que son autre branche est connectée à un circuit RCy qui est relié lui-même au distributeur, et que la sortie dudit amplificateur différentiel est reliée aux commutateurs électroniques. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que la tension d'alimentation de l'amplificateur différentiel est stabilisée par 'des diodes de Zener. 8. Dispositif suivant les revendications 6 et 7, caractérisé par le fait qu'un étage de découplage et d'inversion du potentiel, comportant un transistor, est prévu entre le distributeur et le circuit RC. 9. Dispositif suivant les revendications 6 à 8 > caractérisé par le fait que la sortie de l'amplificateur différentiel est reliée aux commutateurs électroniques par l'inter- médiaire d'un étage amplificateur et inverseur.