Brevet FR2288225A1 — publié le 19760514

La présente invention se rapporte principalement à un procédé et à un dispositif de réglage de la température de flair dtadmission d'un moteur à combustion interne, en fonction du régime de celui-ci; dans le but de réduire le taux de pollution dudit moteur. Dans un grand nombre de moeurs, l'air d1 admission qui est fourni au carburateur résulte d'un mélange entre de l'air provenant d'une source d'air chaud et de l'air provenant d'une source d'air froid. I1 est connu de climatiser cet air d'admission en jouant sur le dosage dudit mélange. L'air chaud provient généralement d'un échangeur de température placé sur l'échappement tandis que l'air froid est directement capté à l'extérieur du véhicule. Le dosage se fait au niveau d'un mélangeur à volet actionné par un vérin à dépression lui-même commandé par un dispositif formant "senseur" placé dans le conduit de circulation de l'air d'admission, en amont du carburanr. Ces "senseurs" sont bien connus dans l'industrie automobile et sont le plus souvent constitués par un bilamLssocié à une valve pneumatique. couverture de la valve est commandée par le bilame. On utilise couramment un tel "senseur" pour établir une communication entre le vérin à dépression commandant le volet et une tubulure d'admission du moteur utilisée comme source de dépression pour la commande du vérin. Avec un tel système rudimentaire d'asservissement thermostatique, la température de l'air d'admission au niveau du carburateur tend à se maintenir à une certaine vapeur déterminée par le "senseur't et plus particulièrement par la nature du bilame qui se trouve dans ce dernier. Sur la plupart des systèmes connus, le système d'asservissement thermostatique précité est réglé pour que la température de l'air d'admission soit maintenue constammant à environ 250. Ce réglage de la température de l'air d'admission est établi en fonction des conditions de fonctionnement en pleine charge du moteur et on constate que ce réglage est également satisfaisant pour des conditions de fonctionnement en charge partielle h condEn que Se carburateur soit réglé pour fournir un mélange assez riche. Il résulte de ce compromis une consommation proportionnellement plus importante ainsi qu'une émission non négligeable d'oxyde de carbone et d'hydrocarbures non brumés, lors des périodes de fonctionnement du moteur aux faibles charges. I1 est bien entendu possible d'appauvrir le mélange pour limiter les émissions de gaz polluants, mais cette solution présente des inconvénients en ce sens qu'on se heurte presque automatiquement à des problèmes de difficulté de marche du moteur qui rendent le véhicule peut agréable à conduire O On a égalemt proposé de réchauffer d'avantage l'air d'admission, c'est-à-dire de rechercher une autre valeur de température constituant un meilleur compromis, mais ceci a généralement abouti à une perte de couple et de puissance du moteur, notamment en pleine charge. La présente invention se propose d'éliminer les inconvénients susmentionnés puisqu'elle permet de réduire la consommation et les émissions polluantes aux charges partielles tout en maintenant le même confortde conduite ainsi que les mêmes caractéristiques de couple etde puissance à pleine charge Dans cet esprit l'invention concerne un procédé de réglage de la température de l'air d'admission d'un moteur à combustion interne, consistant à faire varier le dosage du mélange entre l'air provenant d'une source d'air chaud et l'air provenant d'une source d'air froid, en fonction de la différence entre la température actuelle dudit mélange et une valeur prédéterminée de température, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer la valeur d'au moins un paramètre au moins partiellement représentatif du régime de fonctionnement dudit moteur et à choisir ladite valeur prédéterminée de température en fonction de ladite valeur dudit paramètre. En d'autres termes, l'invention consiste essentiellement à changer la valeur de référence ou consigne de 11 asservissement thermostatique précité en fonction du régime de fonctionnement du mdeur. L'invention concerne également un dispositif de réglage de la température de l'air d'admission d'un moteur à combustion interne, dont l'air d'admission est obtenu par un mélange entre de ltair provenant d'une source d'air chaud et de l'air provenant d'une sour d'air froid, comportant un volet mobile pour faire w er1e dosege dudit mélange, ledit volet étant actionné par un système d'asservissement réagissant à la température actuelle duàt mélange, notamment pour la mise en oeuvre du procédé précité, caractérisé en ce que ledit système d'asservissement comporte plusieurs dispositifs formant "senseurs"de température en contact thermique avec ledit mélange, un commutateur comportant plusieurs entrées et une sortie pour sélectionner l'un desdits dispositifs formant senseurs et pour l'insérer dans le circuit dudit système d'asservissement et un moyen de commande dudit commutateur répondant aux variations d'au moins un paramètre au moins partiellement représentatif du régime de fonctionnement dudit moteur. le paramètre représeflatif précité sera de préférence la valeur de la dépression dans les tubulures d'admission du moteur. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, faite en référence au dessin schématique annexé dans lequel - la figure unique représente schématiquement le montage d'un dispositif selon l'invention , sur un moteur à combustion interne. En se référant au dessin, on a représenté un moteur à combustion interne Il avec ses quatre tubulures d'admission 12, 13, 14 et 15. Eri amont dé ces tubulures se trouve le carburateur 16 dont le papillon de commande 17 est disposé dans le conduit de circulation 18de l'air d'admission. le filtre à air 19 est inséra dans ce meme conduit en aval d'un volet mobile 20 pour le dosage du mélange entre l'air chaud arrivant par le conduit 21 et l'air froid arrivant par le conduit 22 La source d'air chaud, qui peut être par exemple un échangeur branché sur l'échappement, n'est pas représentée; la source d'air froid est une simple prise d'air extérieure. Le volet 20 est actionné par un vérin pneumatique 23 (par l'intermédiaire d'une tringlerie 38) et la chambre de mnnoeuvrede ce vérin peut étre mise en communication avec une tubulure d'admission (sur le dessin, la tubulure 12) grâce aux tuyaux 24et 25 , de telle sorte que la dépression qui règne dans ladite tubulure soit utilisée pour l'actionnement du vérin 23. Selon l'invention, le vérin 23 et la tubulure 12 sont mis en communication par l'intermédiaire d'un commutateur 26 (en l'occurence une simple vanne à trois voies dans l'exemple décrit) comportant une sortie 27 reliée au vérin 23 et dont les entrées 28 et 29 sont connectées respectivement à des "senseurs" 30 et 31. Ces"senseurs" sont d'un type bien connu dans l'industrie automobile et sont essentiellement constitués par une valve actionnée par l'intermédiaire d'un bilame. Le bilame de chaque "senseur" 30-31 est en contact thermique avec l'air d'admission circulant dans le conduit 18. De plus, les "senseurs" sont réglés à des températures différentes.A titre d'exemple, le bilame du "senseur" 30 peut être réglé pour commander l'ouverture de la valve associée à partir de 250 tandis que le bilame du "senseur"31~ peut être réglé pour commander l'ouverture de la valve correspondante seulement à partir de 800. Les "senseurs" 30 et 31 sont reniés au tuyau 25 par un raccord commun 32. Un vérin pneumatique 33 a sa chambe de manoeuvre reliée à la tubulure d'admission 15 par l'intermédiaire du tuyau 34 et commande l'actionnement du commutateur 26 par l'intermédiaire d'une tringlerie 35. Grâce à cet agencement, le commutateur 26 peut ainsi mettre en sérvicgb'un ou l'autre des "senseurs" 30 ou 31 suivant les cas, c'est-à-dire en fonctionde la valeur de la dépression dans la tubAure 15, qui constitue un paramètre représentatif du régime de fonctionnement du moteur. Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante Le volet 20, la tringlerie 38, le vérin 23, le tuyau 24, le commutateur 26, lrun ou l'autre des "senseurs" 30 ou 31, et le tuyau 25 forment un système pneumatique dlasservissement thermostatique permettant de régler la température de l'air d'admission à une valeur prédéterminée. En effet, la chambre de manoeuvre du vérin 23 est séquentiellement mise en communication avec une dépression de commande qui est avantageusement constituée, dans ltexemple décrit, par la dépression naturelle qui règne dans la tubulure 12.La communication est établie par l'intermédiaire de la valve du "senseur" 30 ou 31 qui se trouve en circuit à un moment donné.Comme l'ouverture de cette valve est commandée par un bilame en contact thermique avec l'air d'admission, la température de ce dernier va se stabiiser autour d'une valeur prédéterminée payé réglage initial du " senseur" en circuit. D'autre part, la mise en circuit du " sens eur" 30 ou 31 dépend de la position du commutateur 26 et donc, par conséquent, de l'cctionnement du vérin 33 qui est lui-même commandé par la valeur de la dépression qui régne dans la tubulure 15 et qui est un paramètre représentatif du régime du moteur, puisque cette dépression augmente sensi ELement aux faibles charges.A titre d'exemple, on peut régler la tringlerie de commande 35 du commutateur 26 pour que ce dernier sélectionne le "senseur" 30 lorsque la pression est inférieure à 0,1 atmosphère et pour qu'il sélectrionne le "senseur" 31 dans le cas contraire. Dans le premier cas, la température de l'air d'admission se stabilisera aux environs de 250 (fonctionne- ment à pleine charge) alors que dans le second cas, la température se stabilisera autour de 800 ce qui est avantageux pour le fonctionnement aux faibles charges , du moteur. Tout se passe comme Si on avait défini deux mues dans la gamme des variations normales de la dépression dans la tubulure 15 et qu'on avait fait correspondre une température prédOerminée de l'air d'admission à chacune de ces zones.L'élévation de hempérature de l'air d'admission aux environs de 800 lorsque le "senseur" 31 est en service (c'e t-d-dire aux faibles charges du moteur) est favorable sur le plande la consommation de carburant et abaisse aussi considérablement 1? proportion d'oxyde de carbone et d'hydrocarbures non brulés dans les gaz d'échappement. Dan autre point de vue, l'invention permet aussi un réglage plus pauvre du carburateur tout en conservant au véhicule son agrément de conduite. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, lequel n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, l'exemple décrit ne montre que deux "senseurs associés à deux zones de variation de la dépression qui règne dans la tubulure 15, mais il est bien évident que l'on peut augmenter le nombre de ces zones et par conséquent celui des "senseurs" correspondants de façon à obtenir si nécessaire une meilleure adaptation de la température de l'air d'admission aux différents régimes possiblebdu moteur. Dans un tel cas, le commutateur 26 ne comporterait toujours qu'une seule sortie mais autant d'entrées que de "senseurs" réglés à des températures échelonnées De mÊme , on peut imaginer des systèmes plus complj.qués qui tiendraient compte dans leurfbnctionnement, d'un autre ou de plusieurs autres parcmètres dont la variation est représentative du régime de fonctionnement du moteur C'est dire que l'invention couvre tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de réglage de la température de l'air d'admission d'un moteur à combustion interne, consistant à faire varier le dosage du mélange entre l'air provenant d'une source d'air chaud et l'air provenant d'une source d'air froid en foncticl1 05 la différence entre la température actuelle dudit mélange et une valeur prédéterminée de température, caractérisé en ce qu'il consiste te à mesurer la valeur d'au moins un paramètre au moins partiellement représentatif du régime de fonctionnement dudit moteur et à choisir ladite valeur prédéterminée de température en fonction de ladite valeur dudit paramètre. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le paramètre précité est la dépression qui règne dans au moins l'une des tubulures d'admission dudit moteur. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on définit plusieurs zones dans la gamme des variations normales dudit paramètre et qu'on fait correspondre une valeur prédéterminée de température à chacune de ces zones. 4. Dispositif de réglage de la température de l'air d'admission d'un moteur à combustion interne, lequel est obtenu par un mélange entre de l'air provenant d'une source d'air chaud et de l'air provenant d'une source d'air froid, comportant un volet mobile pour faire varier le dosage dudit mélange, ledit volet étant actionné par un système d'asservissement réagissant à la température actuelle dudit mélange, notamment pour la mise en oeuvre du proche selon la revendication 1, caractérisé en ce -que ledit système d'asservissement compote plusieurs dispositifs formant s@nseurs de température en contact thermique avec ledit mélange , un commutateur comportant plusieurs entrées et une sortie pour sélectionner l'un desdits dispositifs formant senseurs et pour l'insérer dans le circuit dudit système d'asservissement et un moyen de commande dudit commutateur répondant aux variations d'au moins un paramètre au moins partiellement représentatif du régime de fonctionnement dudit moteur. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que, le paramètre choisi étant la dépression dans l'une des tubulures d'admission dudit moteur, ledit moyen de commande est constitué par un vérin pneumatique dont la chambre de manoeuvre est en comKunication avec au moins l'une des tubulures d'admission. 6. Dispositif selon la revendiGFion 4 ou 5 caractérisé en ce que , ledit système d'asservissement comportant un vérin pneumatique pour actionner le volet mobile précité et lesdits dispositifs formant senseurs étant du type comprenant une valve pneumatique actionnée par l'intermédiaire d'un bilame, chacun desdits dispositifs formant senseursest interconnecté entre une entrée dudit commutateur et une tubulure d'admission et que la sortie dudit commutateur communique avec la chambre de manoeuvre du vérin pneumatique de commande dudit volet. 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7 caractérisé en ce que ledit système d'asservissement comporte deux dispositifs formant senseurs que ledit commutateur est essentiellement constitué d'une vanne à trois voies.