Brevet FR2248457A1 — publié le 19750516

L'invention concerne un procédé pour tester des soupapes dtinjection électromagnétiques fonctionnant de façon intermittente. Pour les moteurs à combustion interne fonctionnant avec une injection d'essence commandée électroniquement, sont prévues des soupapes d'injection actionnées électromagnétiquement de façon intermittente. Lorsque par exemple une impulsion électrique est délivrée à l'enroulement d'excitation de la soupape7 cette soupape s'ouvre-et du combustible est injecté dans une chambre de combustion du moteur à combustion interne. Les soupapes d'injection de ce type peuvent présenter des défauts mécaniques qui, par suite d'une corrosion ou d'un encrassement, conduisent au blocage de la partie mue électromagnétiquement de la soupape, par exemple du pointeau de la soupape. Le but de l'invention est de créer un procédé grâce auquel il soit possible de tester facilement la soupape d'injection et de constater notamment si la partie mobile de la soupape est bloquée ou bien peut être déplacée dans les conditions prévues, et ceci sans que 1 'on ait à démonter la soupape d'injection. A cet effet, l'invention concerne un procédé caractérisé en ce que, lors d'une excitation de la soupape d'injection par une impulsion d'enclenchement, on enregistre l'accroissement du courant traversant l'enroulement d'excitation de la soupape et l'on tire des conclusions des pointes ou des chutes de courant se produisant dans un intervalle de temps prédéterminé de cette impulsion d'enclenchement, et qui sont causées par le mouvement de la partie de la soupape déplacée par l'action électromagnétique et les modifications da coefficient de self-induction de l'enroulement d'excitation qui en résultent. L'invention a d'autre part pour but de créer un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé Ce dispositif doit être simple et économique et être construit de telle sorte qu'il puisse autant que possible être branché sur la soupape à contrôler même par un personnel d'atelier inexpérimenté. Ce dispositif doit en conséquence fonctionner avec certitude et de façon fiable, notamment dans les rudes conditions d'exploitation d'un atelier de réparation de véhicules automobiles. A cet effet, l'invention concerne un dispositif caractérisé en ce qu'un interrupteur est placé en série avec l'enroulement d'excitation et la résistance de mesure de façon connue, la résistance de mesure étant reliée à un organe de différenciation, lui-même relié par l'intermédiaire d'un premier commutateur à valeur de seuil avec la première entrée d'une porte, la résistance de mesure étant par ailleurs reliée par un montage de temporisation avec la seconde entrée de la porte, à la suite de laquelle est branché un moyen d'affichage et/ou d'enregistrement. D'autres formes et d'autres particularités avantageuses de l'invention vont être dégagées de la description d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins ci-joints, dans lesquels - La figure 1 est un schéma par blocs d'un dispositif pour tester des soupapes d'injection; - La figure 2 est un schéma de câblage du dispositif selon l'invention; - La figure 3 est un diagramme d'impulsions pour l'explication du fonctionnement du dispositif selon les figures 1 et 2. Selon la figure 1, une soupape d'injection non représentée dans son ensemble comporte un enroulement d'excitation 10. Cet enroulement d'excitation 10 peut être raccordé par un interrupteur il à une source de tension + UB. Un courant passe alors par l'enroulement d'excitation 10, l'interrupteur 11 et une résistance de mesure 12 branchée en série. Le signal apparaissant alors au niveau de la résistance de mesure 12 est appliqué à X organe. ddiff6re-cn- ciation qui détecte si, au cours d'un accroissement du courant qui traverse l'enroulement d'excitation 10, des chutes de courant se produisent. Le signal de sortie de l'organe de différenciation 13 est appliqué à un premier commutateur à valeur de seuil 14, relié à la première entrée d'une porte 15. Si, pendant un intervalle de temps déterminé par l'organe de retard 16 et le montage de temporisation 17, il apparatt un signal de sortie du premier commutateur à valeur de seuil 14, la porte 15 devient conductrice et le moyen d'affichage ou d'enregistrement 18 délivre un signal "bon". Dans le cas du procédé de mesure qui vient d'être exposé dans ses grandes lignes, on spécule sur le fait que, lors du déplacement d'une partie mobile de la soupape d'injection, par exemple de son pointeau, le coefficient de self-induction de l'enroulement d'excitation se trouve modifié. Cette modification du coefficient de self-induction entrain une modification de l'intensité du courant traversant l'enrou- lement d'excitation 10, qui peut etre exploitée pour tester la soupape d'injection, clest-à-dire pour contrôler si le pointeau de cette soupape stest déplacé ou non. La figure 2 représente un schéma de câblage du dispositif selon la figure 1. L'enroulement d'excitation 10 de la soupape d'injection, non représentée par ailleurs est ici relié par l'intermédiaire dfune résistance amont 19 à un conducteur d'alimentation commun 20, dénommé ci-après "conducteur positif". L'interrupteur 11 est constitué par un transistor de commutation, dont l'émetteur est relié à la résistance de mesure 12 et le collecteur à l'enroulement d'excitation 10. L'interrupteur 11 est fermé de façon intermittente, en commandant par exemple le transistor de commutation par une bascule monostable 21, comme cela est courant dans les appareils électroniques de commande pour les installations d'injection de carburant. La bascule monostable 21 sera déclenchée de façon connue, entre autres, par un capteur de nombre de tours 22. Un multivibrateur instable peut toutefois etre également utilisé pour commander le transistor de commutation 11. Le signal apparaissant en a et comandant l'état conducteur ou non conducteur du transistor de commutation 11 est représente sur la figure 3a. Le signal indiqué sur la figure 3b peut être prélevé à l'une des bornes de la résistance de mesure 12, dont l'autre borne est reliée à un conducteur d'alimentation commun 23, dénommé ci-après "conducteur de masse". Du diagramme de la figure 3b, on peut inferer que dans un premier instant un pic de tension apparaît au niveau de la résistance de mesure 12, pic provoqué par le fait que des moyens sont prévus en association avec l'enroulement 10 de la soupape, pour limiter les pointes de tension lors de la coupure du courant dans cet enroulement. I1 s'agit de dispositions techniques usuelles qui, pour simplifier, ne seront pas exposées plus en détail. Après ce signal en forme de pic au début du processus d'enclenchement, l'intensité du courant traversant l'enroulement 10 augmente et, en conséquence, la tension au point de mesure b augmente ainsi. Lorsque le pointeau de la soupape d'injection se déplace, le coefficient de selfinduction de l'enroulement d'excitation 10 se trouve modifié, et il en résulte une chute d'intensité indiquée en 25, qui se manifeste au point b par une chute de tension. Après cette chute d'intensité ou de tension, l'intensité ou la tension continue à croître et atteint une valeur finale pour laquelle l'interrupteur 11 s'ouvre à nouveau, ce qui interrompt le passage du courant à travers l'énroulement d'excitation 10. Ce signal au point de mesure b revient alors à zéro. Le signal prélevé au point de mesure b est appliqué à l'organe de différenciation 13 qui comporte un condensateur 24 et une résistance 26. Le signal y est différencié et, à la sortie de l'organe de différenciation apparat la suite de signaux représentée-sur la figure 3c. La chute de courant représentée en 25 sur la figure 3b engendre le signal représenté en 27 sur la figure 3c. Ce signal signifie que le pointeau de la soupape se déplace. Les signaux représentés en îa et 28 sont perturbants pour la caractérisation du mouvement du pointeau. La sortie de l'organe de différenciation 13 est reliée à un commutateur 14 à valeur de seuil, dont la valeur de seuil est déterminée par les résistances 30, 31, 32, 33 et 34. A l'état de repos, c'est-à-dire dans la position de commutation normale du commutateur 14, la tension à l'entrée inversible 35 est supérieure de quelques millivolts à celle appliquée à I'entrée non inversible 36. En conséquence, lorsque les pointes-de tension négatives représentées en 27, 28 et 29 sur la figure 3c parviennent à l'entrée inversible 35, le signal d'entrée en ce point devient plus négatif qu'a' l'entrée non inversible 36. Mais, dans- ce cas, un signal négatif à l'entrée inversible 35 signifie l'apparition d'un signal positif à la sortie du commutateur 14 à valeur de seuil.Ce signal est représenté sur la figure 3d. La sortie du commutateur 14 à valeur de seuil est reliée par une résistance 37 avec le conducteur positif 20. En outre, la sortie du commutateur 14 est reliée à une diode 38 appartenant à la porte 15. L'examen de la figure 3d montre que- l'impulsion représentée en 39 constitue une indication du déplacement du pointeau de la soupape, prouvant que celle-ci est en bon état. Les impulsions représentées en 40 et 41 sont par contre perturbatrices, car elles revêtent la meme forme que l'impulsion 39 et peuvent conduire à une appréciation erronée de l'état de la soupape. Il faut en conséquence s'attacher à supprimer les impulsions représentées en 40 et 41. On y parvient grâce à l'organe de retard 16 et au montage de temporisation 17. L'organe de retard 16 comporte une résistance 42, reliée à la résistance de mesure 12. La résistance 42 est reliée à un condensateur 43 et à la base d'un transistor 44, le condensateur 43 étant par ailleurs relié au conducteur de masse 23. Le transistor 44 appartient au montage temporisateur 17 et est relié par son émetteur au conducteur de masse 23. Son collecteur est relié à une résistance 45 et à un condensateur 46 qui, par l'intermédiaire 4'une résistance 47, est relié, tout comme la résistance 45 au conducteur positif 20. Au point de jonction du condensateur 46 et de la résistance 47 est raccordé un second commutateur 48 à valeur de seuil, dont le seuil de commutation est détermine par les résistances 49' et 50'. A la sortie du commutateur 48 à valeur de seuil est. raccordée une diode 49 qui, avec la diode 38, forme la porte 15.Les deux anodes des diodes~38 et 49 sont reliées ensemble et reliées, par l'intermédiaire d'une résistance 50 au conducteur positif commun 20, et par l'intermédiaire de deux résistances 51 et 52 au conducteur de masse commun 23. La porte 15 ainsi décrite agit comme un organe ET. Le fonctionnement de la partie du montage qui vient d'être décrite est le suivant. Lorsqu'apparaît le signal représenté sur la figure 3b, le condensateur 43 commence à se charger par l'intermédiaire delta résistance 42. Le transistor 44 est tout d'abord barré et à l'électrode gauche comme à l'électrode droite du condensateur 46 s'applique à peu de choses près la ~tension de fonctionnement totale. Pour une charge déterminée du condensateur 43, le transistor 44 est commuté dans l'état conducteur et de ce fait le potentiel appliqué à ltélectrode gauche du condensateur 46 s'abaisse au voisinage du potentiel du conducteur de masse 23. De ce fait, le potentiel à l'électrode droite du condensateur 46 s'abaisse également au voisinage du potentiel du conducteur de masse 23. Le condensateur 46 commence alors à se charger par l'intermédiaire de la résistance 47.Le signal au collecteur du transistor 44 est indiqué sur la figure 3e. Il en résulte que le transistor 44 est, après un certain temps de retard, commuté dans l'état conducteur. Ce temps est choisi de façon telle que cette commutation n'ait lieu que lorsque l'impulsion 40 représentée sur la figure 3d est terminée. Lors de la commutation du transistor 44 dans l'état conducteur, c'est-à-dire lors d'une saute de tension négative au collecteur de ce transistor, le commutateur 48 à valeur de seuil est commuté de façon telle qu'un signal positif apparat à sa sortie. Ce signal est indiqué sur la figure 3f. Lors de la charge du condensateur 46, il apparaîtra à l'électrode droite de ce condensateur 46 un potentiel correspondant au potentiel de seuil du commutateur 48, tel qu'il est déterminé par les résistances 49 et 50. Pour ce potentiel, le commutateur 48 commute à nouveau et son signal de sortie devient négatif à nouveau.Le seuil de commutation 48 de l'amplificateur opérationnel est choisi de façon- telle qu'un signal négatif apparaisse à nouveau à la sortie du commutateur 48 à valeur de seuil avant que l'impulsion 41, représentée sur la figure 3d, apparaisse. Lorsque, à la base du transistor 53, reliée aux résistances 51 et 52, apparaît un signal négatif, ce transistor est barré. Si au contraire il apparat un signal positif, le transistor est conducteur. Un signal positif apparaît à la base du transistor 53 quand les deux diodes 38 et 39 de l'organe ET sont barrées, c'est-à-dire lorsque apparaissent simultanément l'impulsion 39 représentée sur la figure 3d et l'impulsion 54 représentée sur la figure 3f. Dans ce cas est commandée, par l'intermédiaire du transistor 53, une bascule bistable qui allume le dispositif d'affichage ou d'enregistrement, revêtant ici la forme d'une ampoule à incandescence. Cela signifie que la soupape d'injection est bonne. Avec le montage qui vient d'entre décrit, il est possible d'éliminer les impulsions 40 et 41 apparaissant sur la figure 3d, de sorte que seule l'impulsion 39 est prise en compte. Cette impulsion 39 constitue un signe caractéris- tique du déplacement du pointeau de la soupape et du bon état de fonctionnement de celle-ci. Bien entendus l'invention ntest pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et repré senté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVEND I CAT IONS 10) Procédé pour tester des soupapes a' injection électromagnétiques fonctionnant de façon inter inittente, procédé caractérisé en ce que, lors d'une excitation de la soupape d'injection par une impulsion d'enclenchement, on enregistre l'accroissement du courant traversant l'enrou- lement d'excitation (10) de la soupape et l'on tire des conclusions des pointes ou des chutes de courant se produisant dans un intervalle de temps prédéterminé de cette impulsion d'enclenchement, et qui sont causées par le mouvement de la partie de la soupape déplacée par l'action électromagnétique et les modifications du coefficient de self-induction de l'enroulement d'excitation qui en résultent. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on supprime les pointes ou les chutes de courant apparaissant au début et à la fin de l'impulsion d'enclenchement. 30) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on enregistre le courant passant à travers l'enroulement d'excitation (10) par l'intermédiaire de la chute de tension au niveau d'une résistance de mesure (12) branchée en série avec cet enroulement. 40) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dispositif caractérisé en ce qu'un interrupteur est placé en série avec l'enroulement d'excitation (10) et la résistance de mesure (12), de façon connue, la résistance de mesure (12) étant reliée à un organe de différenciation (13), lui-même relié par l'inter- médiaire dtun premier commutateur à valeur de seuil (14) avec la première entrée d'une porte (15), la résistance de mesure (12) etant par ailleurs reliée par un montage de temporisation (17 > avec la seconde-entrée de la porte (15), à la suite de laquelle est branché un moyen d'affichage et/ou d'enregistrement 50 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'en amont du moulage de temporisation (17) est branché un organe de retard (16). 60) Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'un condensateur (24) est relié à la résistance de mesure (12) et raccordé à l'entrée inversible du premier commutateur à valeur de seuil (14). 70) Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que, sur la résistance de mesure (12), est branché l'organe de retard (16) constitué d'une résistance (42) et d'un condensateur (43), ce condensateur (43) étant relié à un transistor (44) du montage de temporisation (17). 80) Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'un condensateur (46) est relié à l'électrode de sortie du transistor (44), ce condensateur (46) étant par ailleurs relié à un deuxième commutateur à valeur de seuil (48). 90) Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la sortie du premier commutateur à valeur de seuil (14) et la sortie du second commutateur à valeur de seuil (48) sont reliées à la porte (15), qui commande un transistor de commutation (53). 100) Dispositif selon l'une dés revendications 4 à 9, caractérisé en ce que le transistor de commutation (53) commande une bascule bistable (54) et, par son intermédiaire, le moyen d'affichage et/ou d'enregistrement (18).