Brevet FR2179091A1 — publié le 19731116

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation en combus tible d'un moteur à combustion interne. Un dispositif selon l'invention comporte une pompe à combustible qui comprend une pièce de commande déterminant son débit, un dispositif de com mande de la position de la pièce de commande, un amplificateur de puissance qui commande le courant circulant dans le dispositif de commande, un cir cuit de commande destiné à fournir un signal d'entrée à l'amplificateur de puissance, un circuit de contrôle destiné à détecter un dérangement dans le dispositif et un circuit de verrouillage commande par le circuit de contrôle lorsqu'il a détecté un dérangement, et qui, lorsqu'il est commandé, interdit la circulation d'un courant dans le dispositif de commande, même si le dé rangement n'est plus présent et jusqu'à ce que le dispositif soit déconnec té de sa source d'alimentation. De préférence, l'amplificateur de puissance comprend un transistor de puissance dans lequel circule le courant du dispositif de commande, un autre transistor qui commande le fonctionnement de ce transistor de puissance et une borne d'entrée de l'amplificateur, le circuit de verrouillage maintenantcette borne d'entrée à une tension prédéterminée pour interdire le passage du transistor de puissance à l'état conducteur. Le dispositif peut comporter un circuit sans verrouillage commandé par un autre circuit de contrôle et destiné à interdire au transistor de puis sance de passer h tat eendueteur, seulement lorsque le eire1-t de trOle a fonctionné. Le circuit de verrouillage peut comporter un dispositif qui I'empêche de fonc tionner lorsque la source d'alimentation est mise en marche. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple la Figure 1 représente un schéma du dispositif la Figure 2 représente un mode de réalisation du circuit de commande du dispositif de la Figure 1, les Figures 3 à 5 illustrent les signaux de sortie des trois transduc teurs de la Figure 2, la Figure 6 est une courbe montrant les caractéristiques du dispositif, la Figure 7 est un schéma semblable à celui de la Figure 2 d'un autre circuit de commande et, la Figure 8 est un schéma de détail d'une partie du dispositif de la Figure 1. La Figure 1 montre un moteur 10 à combustion interne propulsant un véhi cule routier et auquel le combustible est fourni par une pompe 11. La pompe comporte une pièce de commande 12 dont la position est déterminée par un dispositif de commande 13 électro-magnétique5 cette pièce de commande 12 étant poussée par un ressort vers la position de débit minimal en combus tible. Le dispositif de commande 13 peut actionner directement la pièce de commande ou par l'intermédiaire d'un dispositif hydraulique asservi, auquel cas le dispositif de commande actionne une vanne. Le courant qui circule dans le dispositif de commande est déterminé par un amplificateur de puis sance 14 qui reçoit à sa borne d'entrée un signal provenant d'un circuit de commande 15.Le circuit de commande 15 reçoit des signaux provenant des transducteurs 16, 17 et 9 qui produisent respectivement des signaux repré sentant la vitesse désirée du moteur, sa vitesse réelle et le débit de la pompe qui est mesuré en détectant la position de la pièce de commande 12. I1 est essentiel dans un tel dispositif,de prévoir différents organes de sécurité en différents points, et l'amplificateur 14 reçoit des signaux provenant de deux types de circuits de contrôle. Le premier circuit de con trôle désigné par 18 délivre un signal lorsque le fonctionnement d'une partie du dispositif est incorrect, et il empêche alors l'amplificateur de puissance de fournir un courant au dispositif de cc"'sarde.Mais le premaercircuit de contrôle est automatiquement ramené au repos dans le cas où le déran gement disparait.En outre, un second circuit de contrôle 19 détecte un autre type de dérangenient dans le dîspoaitif. Dans le cas de ce second type de dérangement, il est souhaitable d'interdire au dispositif de fonc tionner à nouveau tant qu'il n'a pas-été déconnecté de l'alimentation et par conséquent, lorsque ce second type de dérangement apparaît, l'amplifi cateur de puissance ne fournit plus aucun courant au dispositif de commande tant que le dispositif n'a pas été déconnecté de l'alimentation. Dans le cas où le dérangement est encore présent, le processus se répète et l'opérateur est averti que le dispositif doit hêtre contrôlé. Dans le cas des deux types de dérangement, une indication peut etre donnée au conducteur. La Figure 2 représente un mode de réalisation du circuit de commande 15 de la Figure 1. Ce circuit de commande comporte deux amplificateurs opéra tionnels 61 et 62 dont les bornes de sortie sont connectées respectivement à l'amplificateur 14 par des diodes 63 et 64. Chacun des amplificateurs 61 et 62 est connecté entre un fil positif 20 et un fil négatif 22 et leurs entrées non inverseuses sont connectées à un fil 21 dont la tension est à mi-chemin entre les tensions des fils 20 et 22. Ces fils d'alimentation reçoivent du courant provenant de la batterie d'accumulateurs du véhicule. Les amplificateurs sont connectés de manière à fonctionner en amplificateurs de sommation et à cet effet, des résistances 65 et 66 sont connectées entre l'entrée de l'amplificateur 14 et leurs entrées inverseuses. Ces résistances de réaction 65 et 66 sont connectées à l'entrée de l'amplificateur 14 pour que les caractéristiques de température des diodes 63 et 64 n'affectent pas sensiblement le fonctionnement du circuit. Le transducteur 17 délivre une tension de sortie de la forme représentée sur la Figure 3 et qui est appliquée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 61 par une résistance 67. Le transducteur 16 délivre une tension de sortie de la forme représentée sur la Figure 5, et cette tension est appliquée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 61 par une résistance 68. La sortie du transducteur 9 délivre une tension de la forme représentée sur la Figure 4 et qui est appliquée respectivement par les résistances 69 et 71 aux entrées inverseuses des amplificateurs 61 et 62. Le circuit comporte également deux sources de courant 72 et 73 connectées respectivement aux entrées inverseuses des amplificateurs 61 et 62 dans un but qui sera expliqué par la suite, et un circuit de commande 74 relié au transducteur 16. Le fonctionnement du dispositif de la Figure 2 s'explique mieux en regard de la Figure 6. En négligeant pour le moment l'amplificateur 62, l'amplificateur 61 compare le courant qui circule dans les résistances 69 et 67 avec le courant qui circule dans la résistance 68 et fournit à l'amplificateur 14 une tension de sortie qui modifie le débit en combustible pour obtenir les caractéristiques voulues du moteur. Sur la Figure 6, la ligne 81 fait partie d'une famille de lignes qui représentent la vitesse demandée du moteur. Si la pédale est placée dans une position telle que la demande soit représentée par la ligne 81, le moteur fonctionne en un point de cette ligne qui est déterminé par sa charge. La fonction de l'amplificateur 62 consiste à réduire le débit maximal de la pompe à une valeur prédéterminée, indiquée sur la Figure 6 par la ligne 83. Lorsque l'amplificateur 61 délivre un signal de sortie qui attaque l'amplificateur 14, la diode 64 est polarisée en opposition. Mais si le débit demandé par l'amplificateur 61 dépasse la valeur déterminée par la source 73, la sortie de l'amplificateur 61 devient moins positive que celle de l'amplificateur 62 de sorte que la diode 64 devient conductrice, la diode 63 est polarisée en opposition et l'amplificateur 62 commande le débit de la pompe de manière à positionner la ligne 83. I1 faut remarquer qu'un signal d'amplitude croissante à la- sortie d'un amplificateur 61 ou 62 représente une demande pour une alimentation moindre en combustible, c'est-à-dire qu'un étage inverseur est prévu entre les amplificateurs 61 et 62 et la pompe. La ligne limite 85 représentée en pointillés sur la Figure 6 est une fonction du moteur, et non du régulateur et elle représente le besoin en combustible du moteur non chargé pour différentes demandes. I1 faut remarquer que la Figure 6 explique le comportement du moteur en toutes circonstances. I1 sera supposé que la pédale a été placée sur une demande représentée par la ligne 81. Ainsi qu'il a été expliqué précédemment, la position exacte de la ligne 81 à tout moment dépend de la charge du moteur. Par conséquent, si le véhicule commence à monter une pente, la charge augmente et si la pédale n'est pas déplacée, le point de fonctionnement monte le long de la ligne 81. Si la charge devient suffisamment importante, la ligne 83 est atteinte et aucune autre augmentation du débit de la pompe n'est autorisée. A ce moment, la vitesse diminue rapidement. Si la charge décroît, le point de fonctionnement descend le long de la ligne 81 avec l'augmentation correspondante de la vitesse. Si la charge décroît jusqu'à zéro, la ligne 85 est atteinte. Si la demande est modifiée, et en supposant dans un but de simplification que la demande est maximale , le débit de la pompe augmente aussi rapidement que le permettent la pompe elle-même et le régulateur jusqu'à ce que la ligne 83 soit atteinte et le point de fonctionnement du moteur se déplace alors le long des lignes 83 et 84 jusqu'en un point de la ligne 84 déterminé par la charge. Si la demande est réduite, par exemple jusqu'à zéro, le débit de la pompe décroît aussi rapidement que le permettent la pompe elle-meme et le régulateur jusqu'à ce que l'alimentation en combustible soit nulle. La vitesse décroît alors jusqu'à ce que la ligne 82 soit atteinte et le point de fonctionnement se situe sur cette ligne, dans une position déterminée par la charge. I1 faut bien entendu remarquer que le circuit de commande peut prendre toute une variété de formes.Dans un autre cas, illustré par la Figure 7, le transducteur 16 demande une quantité particulière de combustible plutat qu'une vitesse particulière. Selon cette disposition, la ligne 81 est horizontale sur la Figure 6. Une comparaison avec la Figure 2 fait apparaître que le transducteur 17 fournit maintenant un signal d'entrée à l'amplificateur 62, mais non à l'amplificateur 61. Le signal d'entrée appliqué par les transducteurs 17 et 9 à l'amplificateur 62 permet à ce dernier de positionner la ligne 84. I1 faut remarquer que la pente de la ligne 84 est obtenue par le fait que le signal d'entrée de l'amplificateur 62 passe par la résistance 71.L'amplificateur 61 compare maintenant l'alimentation désirée avec l'alimentation réelle et produit la ligne horizontale voulue qui remplace la ligne 81 sur la Figure 6le circuit de commande 74 limite maintenant la demande maximale et produit ainsi la ligne 83 et le circuit 72 produit la ligne 82. Mais du fait que la ligne 82 est inclinée, è circuit 72 nécessite mainte nant un terme de vitesse. La Figure 8 montre un circuit comprenant un transistor de puissance 23 du type NPN dont l'einetteur est connecté au fil 22. Le collecteur du transistor de puissance est connecté à une extrémité de l'enroulement du dispositif de commande 13 dont l'autre extrémité est connectée au fil 20 par une résistance 50. Avec le transistor 51, la résistance 50 établit une réaction en intensité. Une résistance 95 et une dioded'amortissement en série sont connectées aux bornes de la résistance 50 et de l'enroulement 13. La base du transistor 23 est connectée par une diode 24 au collecteur d'un transistor NPN 25 dont l'é- metteur est connecté au fil 22 et dont le collecteur est connecté au fil 20 par une résistance 26.La base du transistor 25 est connectées une extré- mité d'une résistance 27 dont l'autre extrémité est connectée au fil 22. En outre, la base du transistor 25 est connectée par une résistance 28 au collecteur d'un transistor PNP 29 dont l'émetteur est connecté au fil 21. La base du transistor 29 est connectée au collecteur d'un transistor PNP 30 dont le collecteur est également connecté au fil 22 par une résistance 31. L'émetteur du transistor 30 est connecté au fil 21 et sa base est connectée par une diode 32 à la borne d'entrée 33 de l'amplificateur, ainsi qu'au fil 21 par l'intermédiaire d'une résistance 32a. En outre, un circuit de réaction comprenant une résistance 34 et un condensateur 35 relie le col lecteur du transistor 23 1 1? berne d'entrée 33. Le circuit de contrôle 18 du premier type est connecté par une résis tance 35 à un point intermédiaire entre les résistances 27 et 28. Le cir cuit de contrôle 19 du second type est connecté par une résistance 36 au collecteur d'un transistor NPN 37 par l'intermédiaire d'une résistance 43, et au fil 20 par l'intermédiaire d'une résistance 38. L'émetteur du tran sistor 37 est connecté au fil 22 et sa base est connectée à ce même fil par une résistance 39. En outre, la base du transistor 37 est connectée par une résistance 40 au collecteur d'un transistor PNP 41 dont l'émetteur est con necté au fil 20 et dont la base est connectée au point de jonction entre les résistances 38 et 43. En outre, le collecteur du transistor 41 est connecté par une diode 42 à la borne d'entrée 33.Les condensateurs 91 et 92 de suppression de transitoires sont connectés aux bornes des jonctions base émetteur des transistors 41 et 37. En fonctionnement, l'amplificateur de puissance constitué par les tran sistors 23, 25, 29 et 30 fonctionne dans le mode de commutation et plus le courant d'entrée appliqué à la borne 33 est négatif, plus grande est la valeur du courant moyen qui circule dans l'enroulement de commande 13. ,Il faut remarquer que si le transistor 25 est débloqué, le transistor 23 est bloqué. Si un dérangement approprié se produit, le circuit de contrôle 18 applique un signal à la base du transistor 25 pour le maintenir débloqué et ma:vatenir par conséquent le transistor 23 bloqué. Dans le cas où le dérangement détecté par le circuit de contrôle 18 disparaît, le transistor 25 n'est plus maintenu à l'état conducteur et l'amplificateur peut fonctionner dans le mode de commutation voulu. Dans le cas où le circuit de contrôle 19 détecte un dérangement, le circuit de verrouillage est commandé et, par l'intermédiaire de la diode 42, il maintient l'entrée de l'amplificateur à une tension sensiblement égale à la tension du fil 20. Le circuit basculeur est constitué par les transistors 37 et 41 ainsi que leurs résistances associées et en temps normal, ces transistors 37 et 41 sont bloqués. Mais, si le circuit de contrôle 19 polarise négativement la base du transistor 41 pour que ce dernier soit débloqué et fournisse un courant à la base du transistor 37, ce dernier fournit à son de tour un courant/bdaese au transistor 41. Les deux transistors 41 et 37 sont donc débloqués et ils y restent même si le dérangement détecté par le circuit de contrôle 19 disparaît. Les condensateurs 91 et 92 évitent non seulement le fonctionnement du second circuit de verrouillage sous l'-effet des courants transitoires mais également empêchent le basculement lorsque la source d'alimentation est branchée. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation en combustible d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte une pompe à combustible comprenant une pièce de commande qui en détermine le débit, un dispositif de commande de la position de la pièce de commande, un amplificateur de puissance qui détermine le courant circulant dans le dispositif de commande, un circuit de commande destiné à fournir un signal d'entrée à l'amplificateur de puissance, un circuit de contrôle destiné à détecter un dérangement dans le dispositif et un circuit basculeur commandé par ledit circuit de contrôle lorsqu'il détecte un dérangement dans le dispositif, ledit circuit basculeur interdisant la circulation d'un courant dans le dispositif de commande, même si le dérangement n'est plus présent, et jusqu'à ce que le dispositif soit déconnecté de sa source 2.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplificateur de puissance comporte un transistor de puissance dans lequel circule le courant vers le dispositif de commande, un autre transistor destiné à commander le fonctionnement dudit transistor de puissance, et une borne d'entrée de l'amplificateur, ledit circuit basculeur maintenant la borne d'entrée à une tension prédéterminée pour interdire au transistor de puissance de passer à l'état conducteur. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I ou 2,caractérisé en ce qu'il comporte un circuit sans verrouillage commandé par un autre circuit de contrôle et destiné à empêcher le transistor de puissance de passer à l'état conducteur lorsque l'autre circuit de contrôle fonctionne. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit basculeur comporte un dispositif destiné à l'empêcher de fonctionner lorsque la source d'alimentation est mise en service. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit de commande reçoit des signaux électriques représentant respectivement le débit de la pompe, la vitesse du moteur et la demande,et commande le courant qui circule dans le dispositif de commande en fonction des valeurs desdits signaux. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de commande comporte un premier amplificateur de sommation qui reçoit des signaux représentant le débit de la pompe, la vitesse du moteur et la demande et délivre un signal de sortie qui commande le dispositif de commande, et un second amplificateur de sommation qui reçoit un signal représentant le débit de la pompe et un signal de référence et qui limite le débit de la pompe indépendamment du premier amplificateur de sommation. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de commande comporte un premier amplificateur de sommation qui reçoit des signaux représentant le débit de la pompe et la demande et délivre un signal de sortie qui commande le dispositif de commande, et un second amplificateur de sommation qui reçoit un signal représentant la vitesse du moteur et un signal de référence et qui limite la vitesse du moteur indépendamment du premier amplificateur de sommation. 8. Dispositif d'alimentation en combustible d'un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte une pompe qui alimente le moteur en combustible, un premier, un second et un troisième transducteursqui délivrent respectivement des signaux de sortie représentant le débit de la pompe, la demande et la vitesse du moteur, et un régulateur électronique auquel sont appliqués lesdits signaux, ledit régulateur produisant un signal de sortie qui détermine le rapport des temps de conduction et de blocage d'un transistor de puissance connecté en série avec un enroulement, l'intensité moyenne du courant qui circule dans ledit enroulement déterminant le débit de la pompe, ledit dispositif comportant également un circuit de contrôle destiné à détecter un dérangement dans le dispositif et un circuit commandé par ledit circuit de contrôle lorsqu'il a détecté un dérangement et destiné à maintenir bloqué ledit transistor de puissance. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le circuit de contrôle débloque un transistor qui supprime le courantde base du transistor de puissance, dans le cas où il a détecté un dérangement.