Brevet FR2272269A1 — publié le 19751219

La présente invention est relative aux dispositifs d'alimentation en combustible, pour moteurs à combustion interne, qui comportent, d'une part, dans leur conduit d'admission, un organe d'étranglement principal actionné par le conducteur et un organe d'étranglement auxiliaire qui est disposé en amont de l'organe d'étranglement principal et qui est agencé pour s'ouvrir automatiquement et progressivement à mesure qu'augmente le débit d'air dans le conduit, d'autre part, une source de combustible sous pression dont le conduit de refoulement, qui débouche dans la partie du conduit d'admission située en aval de l'organe d'étranglement principal, est commandé par au moins une soupape actionnée par un électro-aimant, et, d'autre part, enfin, un système de dosage qui, muni d'un organe fournissant des signaux répétitifs, est propre à envoyer dans ledit électro-aimant au moins un signal d'excitation par Deriode de répétition des signaux, pendant une fraction de ladite période,qui est réglée par le système. On connait déjà de tels dispositifs dans lesquels l'organe fournissant des signaux répétitifs est constitué par un organe entraîné dans un mouvement de rotation continu, avantageusement - mais non nécessairement - par le moteur lui-même. La période de répétition est alors la période de rotation de l'organe. Le certificat d'addition n 71 26 772 (publié sous le n" 2 146 642) au brevet français n" 69 13 514 de la demanderesse décrit un tel dispositif dans lequel le signal d'excitation de l'électro-aimant est obtenu par la comparaison de deux signaux en dent de scie dont le premier a une pente variable en fonction de l'ouverture de l'organe d'étranglement auxiliaire et dont le second a une pente indépendante de ladite ouverture, constante dans le mode particulier de réalisation envisagé par ce certificat d'addition. L'un des signaux en dent de scie (celui qui a une pente constante dans le mode de réalisation illustré) est récurrent, tandis que l'autre est déclenché par les signaux répétitifs.Les deux dents de scie sont arrêtées lorsqu'elles sont d'amplitude égale et le système de dosage fournit le signal d'excitation pendant la durée commune des dents de scie. Pour que le fonctionnement du moteur alimenté par le dispositif soit satisfaisant a' tous les régimes, ce dispositif doit effectuer des corrections de débit de combustible en fonc tion de divers paramètres de fonctionnement, tels que température de l'air d'admission, température de l'eau de refroidissement du moteur (dans le cas d'un moteur refroidi par eau), mode de fonctionnement (par exemple marche en pleine charge ou sur démarreur). Dans les dispositifs d'alimentation en combustible commandés électroniquement et connus à l'heure actuelle, ces corrections exigent en général des circuits électroniques auxiliaires compliqués et coûteux. La présente invention vise à fournir un dispositif répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il écarte les inconvénients cidessus. Dans ce but, l'invention propose un dispositif du genre ci-dessus défini dans lequel les signaux en dents de scie de pente indépendante de l'ouverture de l'organe d'étranglement auxiliaire sont générés par un circuit comportant, pour chaque paramètre de fonctionnement du moteur à prendre en compte pour corriger le débit d'alimentation, une impédance dont la valeur dépend du paramètre. Dans un mode particulièrement avantageux de mise en oeuvre de l'invention, ces impédances sont constituées par des résistances montées en série dans le circuit de charge d'un condensateur d'intégration aux bornes duquel apparat le signal en dent de scie récurrent constituant ledit second signal. I1 est important de noter que le-résultat atteint en agissant sur la pente du signal en dent de scie de pente indépendante de l'ouverture de l'organe d'étranglement auxiliaire est différent de celui que l'on atteindrait en agissant de la même façon sur la pente de l'autre siqnal : on peut définir la différence de. façon simplifiée en disant que dans le premier cas, si l'on agit par exemple sur la résistance d'un circuit de charge, on effectue une correction proportionnelle sur la durée d'injection, alors que, dans le second cas, on effectuerait une correction additive. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un dispositif qui en constitue un mode particulier de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est un schéma très simplifié du dispositif; - la figure 2 est un diagramme illustratif du fonctionnement, montrant la variation en fonction du temps des signaux qui apparaissent en divers points du schéma de la figure 1. Le dispositif d'alimentation illustré en figure 1 comprend : - d'une part, dans son conduit d'admission 1, en amont d'un organe d'étranglement principal 2 constitué par un papillon actionné par le conducteur à l'aide d'une tringlerie (non représentée), un organe d'étranglement auxiliaire 3, qui s'ouvre automatiquement et progressivement à mesure qu'augmente le débit d'air dans le conduit 1 ; - d'autre part, des moyens pour injecter sous pression du combustible liquide dans la partie du conduit 1 située en aval de l'organe d'étranglement principal 2 ; - d'autre part, enfin, un système de dosage sensible à la position de l'organe d'étranglement auxiliaire 3 et propre à régler le débit du combustible injecté. Dans le mode de réalisation représenté, l'organe d'étranglement auxiliaire 3 est constitué par un volet calé sur un axe 4, volet actionné par un dispositif pneumatique comprenant une membrane 5 séparant l'une de l'autre deux chambres 6 et 7. La chambre 6 est reliée par un canal 8 à un compartiment 9 constitué par la partie du conduit 1 qui est comprise entre l'organe d'étranglement principal 2 et l'organe d'étranglement auxiliaire 3. L'axe 4 de l'organe 3 est solidaire d'un levier 10 muni à son extrémité d'un ergot 11 qui coopère avec l'extrémité d'une tige 12 liée à la membrane 5. Un ressort 13 tend constamment à fermer le volet 3 contre l'action de la dépression qui règne dans la chambre 6. La chambre 7 est reliée par un trou 14 au conduit d'admission 1 en amont de l'organe d'étranglement auxiliaire 3 pour y faire régner sensiblement la pression atmosphérique. La position angulaire prise à chaque instant à l'inté- rieur du conduit 1 Dar l'organe d'étranglement auxiliaire 3 correspond en conséquence au débit d'air qui circule dans le conduit 1. L'organe d'étranglement auxiliaire décrit pourrait être -remplacé par des éauivalents techniques de type connu, tels que ceux décrits dans le brevet français n- 1 546 748 de la demanderesse. Les moyens d'injection comprennent une source de combustible sous pression qui comprend un réservoir 15 alimentant une pompe 16 dont le conduit d'aspiration 17 est relié au bas du réservoir 15 et le conduit de refoulement 18 est relié a' au moins une soupape d'injection 19 qui débouche dans le conduit 1 en aval de l'organe d'étranglement principal. La soupape d'injeÇtion est munie d'une canalisation de retour ou de décharqe 20 dont la liaison avec le réservoir 15 est réglée par un régulateur de pression 21. Ce régulateur de pression 21 comprend un clapet 22 coopérant avec un siège 23 constitué par la partie inférieure d'une chambre 24 où aboutit la canalisation de retour 20, et un élément mobile ou déformable, constitué par une membrane 25 attelée au clapet 22 par une tige 26 et formant avec le couvercle 27 une chambre 28 reliée au compartiment 9 par un conduit 29. L'ensemble est tel que la dépression qui règne dans le compartiment 9 et agit sur la membrane 25 tende à fermer le clapet 22 alors que la pression du combustible refoulé dans la chambre 24 et agissant directement sur ce clapet 22 tend à l'ouvrir : ainsi, on compense dans une largue mesure l'effet de l'inertie mécanique de l'organe d'étranglement auxiliaire et des frottements en rendant la pression de refoulement sensiblement proportionnelle à la pression dans le compartiment 9. La soupape 19 est actionné par un électro-aimant 31 excité par des impulsions rectangulaires de courant émises périodiquement par le système de dosage qui sera décrit plus loin. Etant donné qu'il y a intérêt à soustraire l'orifice d'injection de la soupape à l'influence de la pression régnant à l'endroit du conduit 1 où elle débouche, cet orifice débouche dans une chambre qui communique avec le conduit 1 en amont du papillon 2 par un conduit 32 de section supérieure à celle de l'orifice 33 par lequel le combustible jaillit dans le conduit 1. Le système de dosage du mode de réalisation illustré à titre d'exemple comporte - un organe tournant 34 que l'on supposera par la suite entraîné par le moteur (bien que ce ne soit pas indispensable) et qui influence à chaque tour un dispositif 35 de création d'impulsions électriques de déclenchement --des moyens sensibles à la position de l'organe d'étranglement auxiliaire 3 et fournissant une information électrique, comprenant, ici, un organe commandé par une came 36 fixée à l'axe 4 et un galet 37 et déplaçant le curseur d'une résistance variable 38 connectée à une source 39 de tension électrique constante - enfin, des moyens permettant de générer les deux signaux en dents de scie déjà mentionnés, d'en effectuer la comparaison et de créer un signal d'excitation de l'électro- aimant Les deux signaux en dents de scie sont générés par des circuits qui ont avantageusement une constitution très similaire. Le circuit destiné à fournir le premier signal (dont la ente varie en fonction de la position de l'organe d'étranglement auxiliaire 3) comprend un transistor 41 et un condensateur d'intégration 45 monté entre son émetteur et son collecteur. La résistance variable 38 est reliée par une résistance d'ajustage 40 au collecteur du transistor 41 dont la base est reliée à la masse par une résistance 42 et à l'une des sorties 43 d'un bistable 44 par une résistance 69. De façon similaire, le circuit destiné à fournir le second signal (de pente indépendante de la position de l'organe 3) comprend un transistor 46 et un condensateur 55 d'intégration monté entre son émetteur et son collecteur. Le collecteur est relié par une liaison résistante au pôle positif de la source 39. La base du transistor 46 est reliée à la masse par une résistance 48 et à la sortie d'un monostable 49 (point C) par une résistance 50. L'entrée 51 du monostable 49 est reliée à la sortie d'un comparateur-amplificateur 52 dont les entrées sont reliées respectivement par les résistances 53 et 54 aux collecteurs des transistors 41 et 46 (points A et B). La sortie C du monostable 49 est reliée l'entrée 56 du bistable 44. Le signal apparaissant à la sortie D du bistable 44 correspondant à l'entrée E est amplifié par un amplificateur 57 avant d'être envoyé dans l'électro-aimant 31. Enfin, les émetteurs des transistors 41 et 46 sont reliés à la masse par des diodes 47. Cela étant, conformément à l'invention, entre le point B et la borne positive de la source 39 sont placées en série diverses résistances correspondant chacune à un paramètre de correction. Quatre résistances 58, 59, 60 et 61 et une résistance ajustable 68 ont été représentées à titre d'exemple. Un. relais 62 est placé en parallèle avec la résistance 58 et la courtcircuite lorsqutil est excité, c'est-à-dire lorsque l'interrupteur 63, avantageusement couplé avec le contacteur du démarreur, est fermé. La résistance 59 est en parallèle avec un contacteur 64 actionné par une capsule 65 sensible à la pression qui règne dans la tubulure d'admission, communiquée par une canalisation 66 (représentée en pointillé sur la figure 1) qui débouche par un orifice 67 dans la partie du conduit d'admission située en aval de l'organe d'étranglement principal 2.Ce contacteur court-circuite la résistance lorsque la dépression est faible. La résistance 60 a une valeur qui augmente avec la température du moteur. La résistance 61 a une valeur qui augmente avec la température de l'air dans le conduit d'admission. La résistance 68 est une résistance de réglage. Le fonctionnement du dispositif sera maintenant décrit en faisant référence à la figure 2 où les signaux apparaissant aux points A à E sont figurés sur les lignes portant les références correspondantes. A chaque tour de l'organe 34, le dispositif 35, qui peut être un circuit différentiateur, fournit. au point E un signal qui fait basculer le bistable 44 et fait apparaître un niveau de tension élevé au point D et un niveau de tension bas au point 43. Ce niveau de tension bas appliqué à la base du transistor 41 le bloque. A partir de ce moment (instant to), le condensateur 45, qui était déchargé, se charge progressivement à travers les résistances 38 et 40. La tension qui apparaît au point A augmente suivant une courbe exponentielle que l'on peut assimiler, en première approximation, à une droite. Ce premier signal en dent de scie est comparé par le comparateur 52 au second signal en dent de scie qui apparait au point B lorsque le condensateur 55 se charge à travers les résistances 58, 59, 60, 61 et 68, le transistor 46 étant bloqué puisque sa base est mise à la masse par la résistance 48. Le second signal en dent de scie apparaissant au point B a aussi la forme d'une exponentielle que l'on peut assimiler à une droite, de pente plus faible que le premier signal. Les diodes 47 maintiennent une tension minimum sur les émetteurs des transistors 41 et 46, permettant de décharger complètement les condensateurs 45 et 55 lorsque les transistors 41 et 46 sont débloqués. Lorsque les signaux aux points A et B deviennent égaux, à l'instant t1, la sortie du comparateur 52 délivre une impulsion sur l'entrée 51 du monostable 49. Celui-ci fournit à son tour en C une impulsion de courte durée. Cette impulsion est, d'une part, appliquée à la base du transistor 46 et le rend conducteur pendant une durée suffisante pour décharger le condensateur 55. Le transistor 46 se bloque ensuite de nouveau et la tension au point B recommence à monter en dent de scie. L'impulsion, d'autre part, remet le bistable 44 à son état initial. Le niveau de tension au point 43 est élevé, le transistor 41 est debloqué et le condensateur 45 se décharge et reste déchargé. Le niveau de tension au point D est bas et il ne circule plus de courant dans l'électro-aimant 31. On voit que la durée dtinjection, c'est-à-dire le temps pendant lequel l'électro-aimant 31 est excité, est le temps T1 qui sépare le moment to où arrive une impulsion au point E et le moment t1 où les deux signaux A et B sont égaux. Si le débit d'air augmente, l'organe 3 s'ouvre, la résistance 38 augmente, la pente du signal A diminue et le temps d'injection T1 augmente, alors que la période de récurrence T reste constante si la vitesse du moteur ne change pas. On peut avoir besoin d'augmenter la richesse du mélange air/combustible fourni au moteur pour différentes raisons. Par exemple, sur démarreur, il faut enrichir le mé lange à å cet effet, l'interrupteur 63 est fermé, le relais 62 est excité et la resistance 58 est court-circuitée. La pente du second signal B augmente et le temps T1 augmente d'une proportion déterminée qui dépend de la résistance 58. De même, à pleine charge, on court-circuite la résistance 59 pour obtenir un enrichissement du mélange et la puissance maximum du moteur. De la même façon, on sait qu'il faut augmenter la richesse du mélange lorsque la température du moteur est faible ou lorsque celle de l'air d'admission est basse si les résistances 60 et 61 ont une valeur qui diminue lorsque la température du moteur et celle de l'air diminuent, on obtient un signal B dont la pente est d'autant plus grande que la température est plus basse et, donc, un temps T1 qui est auqmenté dans une proportion déterminée. I1 en est de même de la richesse du mélange air-combustible et ceci quels que soient le débit d'air ou le régime du moteur. On obtient bien ainsi un système particulièrement simple qui permet de faire intervenir pratiquement toutes les corrections de richesse nécessaires au bon fonctionnement du moteur à toutes les allures et on différencie nettement l'action du paramètre principal (ouverture du volet d'air) de celle des facteurs correctifs. REVENDICATI(SS 1. Dispositif d'alimentation en combustible, pour moteur à combustion interne, comportant, d'une part, dans son conduit d'admission, un organe d'étranglement principal actionné par le conducteur et un organe d'étranglement auxiliaire qui est disposé en amont de l'orqane d'étranglement principal et qui est agencé pour s'ouvrir automatidqauneSment et progressivement à mesure qu'augmente le débit d'air/le conduit, d'autre part, une source de combustible sous pression dont le conduit de refoulement, qui débouche dans la partie du conduit d'admission située en aval de l'organe d'étranglement principal, est commandé par au moins une soupape actionnée par un électro-aimant et, d'autre part, enfin, un système de dosage qui, muni d'un organe fournissant des signaux répétitifs, est propre à envoyer dans ledit électro-aimant au moins un signal d'excitation par période, pendant une fraction de la période de répétition des signaux, qui est réglée par ledit système, lequel effectue une comparaison entre un premier signal en dent de scie de pente variable en fonction de l'ouverture de l'organe d'étranglement auxiliaire et un second signal en dent de scie de pente indépendante de ladite ouverture, l'un des signaux en dent de scie étant récurrent et l'autre déclenché par les signaux répétitifs, les deux dents de scie étant arrêtées lorsqu'elles sont d'amplitudes égales et ledit système fournissant le signal d'excitation pendant la durée commune des dents de scie, caractérisé en-ce que le signal en dent de scie de pente indépendante de l'ouverture de l'organe d'étranglement auxiliaire est généré par un circuit comportant, pour chaque paramètre de fonctionnement du moteur à prendre en compte pour corriger le débit du combustible, une impédance dont la valeur dépend dudit paramètre. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites impédances sont constituées par des résistances montées en série dans le circuit de charge d'un condensateur d'intégration aux bornes duquel apparaît le signal en dent de scie récurrent. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le signal en dent de scie de pente variable en fonction de l'ouverture de l'organe d'étranglement auxiliaire est généré par un circuit déclenché par lesdits signaux répétitifs et comportant un condensateur d'intégration dont le circuit de charge comporte une résistance dont la valeur est proportionnelle au degré d'ouverture d-e l'organe d'étranglement auxiliaire. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits signaux répétitifs sont fournis par un organe entraîné dans un mouvement de rotation continu, par exemple par le moteur lui-même, et fournissant au moins un signal à chaaue tour. 5. Dispositif selon l'une quelconaue des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le conduit de refoulement de la soupape est soustrait à l'action de la pression aui règne là où elle débouche dans le conduit d'admission et en ce que des moyens sont prévus pour régler la pression de refoulement en fonction de la pression qui règne dans le conduit d'admission entre les organes d'étranglement principal et auxiliaire.