Brevet FR2369420A1 — publié le 19780526

La présente invention concerne une commande électronique d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne. On connaît déja très bien comment commander l'injection en carburant en ouvrant périodiquement des soupapes de commande de carburant en synchronisme avec le fonctionnement du moteur pendant une durée déterminée par un circuit de commande principal sensible à un ou plusieurs paramètres de fonctionnement du moteur tels que la vitesse du moteur, la position du papillon des gaz, l'admission d'air, la pression du collecteur, etc. Avec un système de ce type, on a trouvé qutune sous-alimentation de courte durée peut survenir lorsque le papillon des gaz du moteur est soudainement et au moins partiellement-ouvert en raison de retards survenant dans le système et du fait que I'injection a lieu à des moments spécifiques du cycle du moteur, le résultat étant qu'un changement de l'ouverture du papillon des gaz qui survient immédiatement après une injection peut ne pas avoir d'effet sur le circuit de commande principal pendant une période importante surtout si la vitesse du moteur est très basse avant que nuait lieu le changement. L'un des buts visés par I'invention est donc une commande du type connu dont il est fait référence ci-dessus dans laquelle une ouverture rapide du papillon des gaz provoque une réponse rapide qui augmente la quantité de carburant envoyée dans le moteur. Selon l'invention, une commande d'injection de carburant comprend une commande principale de carburant destine à déterminer la quantité de carburant envoyée dans le moteur en contrôlant la durée des pulsations d'ouverture de la soupape à carburant qui ont lieu en synchronisme avec la marche du moteur, et une commande de carburant auxiliaire provoquant des pulsations d'ouverture de la soupape additionnelles résultant du mouvement d'ouverture du papillon des gaz du moteur, ladite commande auxiliaire comprenant une série de comparateurs qui comparent la tension de sortie d'un transducteur de position du papillon des gaz avec une série de niveaux de référence de sorte que les comparateurs soient connectés successivement à mesure que ladite tension de sortie augmente, et des moyens pour produire l'une desdites pulsations additionnelles chaque fois que I'un quelconque desdits comparateurs est ainsi connecté pendant I'ouverture du papillon des gaz. Les pulsations produites lors de la mise en service des dif férents dits comparateurs peuvent être de durées différentes. De plus, la disposition du circuit est de préférence telle que si la pulsation causée par la mise en service d'un comparateur existe encore lorsque le comparateur plus éleve qui suit est mis en service, la pulsation qui en résulte continuera sans aucune pause. Ce résultat peut être obtenu en connectant les bornes de sortie des comparateurs à un réseau sommateur à résistances de manière que la tension au point de sommation tombe lorsque chaque comparateur est mis en service, le point de sommation etant couplé par un condensateur à un circuit de commutation destiné a produire lesdites impulsions. Un exemple de l'invention est représenté par les dessins ciannexés dans lesquels Figure 1 est un schema par blocs du système, et Figure 2 est un schéma d'un circuit de commande auxiliaire produisant des pulsations additionnelles d'alimentation en carburant non synchronisées pendant le mouvement d'ouverture du papillon des gaz. Référence étant faite d'abord à la figure It on verra que le système comprend une commande principale de carburant 10 qui peut être une commande quelconque choisie parmi le grand nombre de types couramment connus et qu fournit une sortie de pulsation de durée modulée en accord avec la sortie d'un ou plusieurs transduc tueurs li de paramètres du moteur. La-commande principale est dé clenchee-pe'riodîquement en synchronisme avec la marche du moteur par un générateur de signaux de synchronisation 12 qui peut être un simple interrupteur ou un système transducteur electronique plus complexe de la position de I'arbre du moteur. De plus, il est prévu un circuit de commande auxiliaire 13 qui est sensible à la position du papillon des gaz du moteur par exemple an moyen d'un potentiomètre 14 qui est relie mecaniquement au couplage de commande du papillon des gaz du moteur. Les deux circuits de commande 10 et 13 sont reliés par une porte à diodes ou à deux circuits d'excitation 15 qui excitent respectivement deux electro-aimants 16 associés à des soupapes qui stouvrent pour admettre le carburant pressurisé dans le collecteur d'admission d'air du moteur. On comprendra que le circuit de commande principal 10 fonctionne pour exciter les électro-atmants 16 alternativement, mais, comme on sten rendra compte à la lecture de la description du circuit 13 qui suit, ce dernier circuit a pour effet d'exciter simultanement les électro-aimants, Si l'on se reporte maintenant à la figure 2, le circuit de commande auxiliaire comprend trois comparateurs de tension de circuit intégrés 17, 18, 19.Les bornes d'entrée inverseuses du compsrateur 17 et du comparateur 19 et les bornes d'entrée non inverseuses du comparateur 18 sont reliées les unes aux autres ainsi qutà une inter-connexion existant entre un condensateur 20 et une résistance 21 relies en série entre un rail de mise à la terre 22 et le curseur du potentiomètre 14. La connexion de la borne d'entrée non inverseuse du comparateur 18 est effectuée par l'intermédiaire d'une résistance 9.Les bornes d'entrée non inverseuses des comparateurs 17 et 19 et la borne d'entrée inverseuse du comparateur 18 sont reliées à un réseau à résistances 23, 24, 25, 26 et 27 reliées entre l'extrémité sous tension du potentiomètre 14 (son autre extrémité étant à la terre) et le rail de mise à la terre 22, de manière à appliquer trois tensions de référence successivement plus élevées aux bornes appropriées des comparateurs 17, 18 et 19. Des résistances à réaction positive 28, 29 et 30 sont prévues pour les trois comparateurs de manière à introduire une hystérésis dans leur fonctionnement. La borne de sortie du comparateur 17 est reliée par deux résistances 31 et 32 en série à un rail d'alimentation positive 33 et la borne de sortie du comparateur 19 est reliée de la même manière par l'întermôdiaire de deux résistances 34 et 35 en série avec le rail 33. La borne de sortie du comparateur 18 est reliée au point commun de deux résistances 36, 37 connectées entre le rail 33 et la base d'un transistor NPN 38 dont l'émetteur est relié au rail de mise à la terre 22. Une résistance 39 est connec tée entre la base du transistor 38 et le rail de mise a la terre 22. Le collecteur du transistor 38 est relié par une résistance 40 et un rail 41 qui est également connecté au point commun des résistances 31 et 32 et au point commun des résistances 34 et 35. Le rail 41 est couplé au moyen d'un condensateur 42 à la base d'un transistor NPN 43 dont 1 t émetteur est relié au rail de mise à la terre 22 et le collecteur est relié par une résistance 44 au rail 33 et est egalement relié directement à la base d'un transistor de sortie 45 dont l'ômetteur est relié au rail 22 Le collecteur du transistor 45 est connecté aux cathodes de deux diodes 46, 47t formant partie de la porte à diodes OU dont il est fait référence ci-dessus. Le transistor 43 a sa base reliée au collecteur d'un transistor PNP 48 dont I'émetteur est connecté par une résistance 49 au point commun de deux résistances 511 52 reliées en série entre les rails 33, 22. La base du transistor 48 est reliée à un circuit dé- tecteur de températllre du moteur 50 dont il n'est pas nécessaire de donner ici une description complote mais qui provoquera une modification de la conduction du transistor 48 au-dessous d'une température prédéterminée et le fera agir comme une source de courant commandant la largeur de l'impulsion par la température. Le transistor 43 se met hors-service en cours d'utilisation chaque fois que le courant transmis par le transistor 48 est dévié dans le condensateur 42 a la suite d'une-chute de tension sur la ligne 41. Une telle chute de tension survient chaque fois que la tension qui traverse le condensateur 20 s'élève au-dessus de l'une quelconque des tensions de référence appliques aux comparateurs. Lorsque la tension du condensateur 20 est a zéro, la sortie des comparateurs 17 et 19 est élevée et la sortie du comparateur 18 est basse, maintenant le transistor 38 hors-service. Ainsi, a tension appliquée a la ligne 41 est élevée et très proche de celle du rail 33. Lorsque le comparateur 17 est en service, du fait que la tension aux bornes du condensateur 2Q s'élève lorsque la pédale de commande des gaz est libérée, sa sortie tombe, mais comme le transistor 38 est toujours en service et comme a sortie du comparateur 19 est toujours élevée, il ne se produit qu'une chute de tension relativement faible sur la ligne 41.Pendant le temps nécessaire pour que le condensateur 42 se charge à cette nouvelle tension, le transistor 43 est mis hors-service de sorte que les deux étapes pilotes fonct mnent de manière qu'unie certaine quantité de carburant est injectée par l'intermédiaire de chaque soupape. Lorsque la tension exercée sur le condensateur 20 s'élève suffisamment pour commuter le comparateur 18, le transistor 38 se met en service on réduisant encore plus la tension de la ligue 41. Une chute similaire se réalise quand le comparateur 19 est mis en service. Les résistances qui déterminent la tension sur la li gne 41 sont choisies de manières que les chutes de tension pro vouées par les mises en service successives des trois comparateurs donnent naissance à des longueurs de pulsation différentes anpropiiées auxc conditions existantes Quand la pédale de commande des gaz est presse très rapidement les deux comparateurs 18 et 19 peuvent être mis en service pendant la durée de l'impulsion résultant du branchement du comparateur 17. Dans ce cas, le condensateur 42 se mettra en charge de manière continue jusqu'a ce qu 'il soit complètement chargé, et il en résultera la production d'une unique pulsation prolongée de durée approximativement égale à la somme des durées des trois pulsations qui sont produites lorsque la pédale est pressée lentement. Les filtres 20, 21 ont pour but de réduire les ondulations résiduelles et les bruits aux entrées des comparateurs 17, 18, 19 a un niveau inférieur à la bande morte d'hystérésis pour éviter un branchement erroné des comparateurs par ces ondulations résiduelles et ces bruits. On comprendra que le circuit décrit permet d'obtenir une augmentation immédiate et substantielle du débit de carburant en voyé dans le moteur. Les pulsations en provenance du circuit de commande auxiliaire peuvent survenir dans l'intervalle entre deux pulsations provenant du circuit de commande principal, auquel cas les pulsations supplémentaires excitent les deux électroaimants. D'un autre côté, si l'un des électro-axmants est déjà excité lorsque les pulsations supplémentaires sont produites, ce n'est que l'autre électro-aimant seulement qui sera excité par ces impulsions. On admettra naturellement que chaque électro-aimant 16 puisse être remplacé par deux ou plusieurs électro-aimants fonctionnant simultanément. En variante, il peut y avoir plus de deux de ces électro-aimants 16 fonctionnant séquentiellement avec les circuits de com -mande associés. Dans ce dernier cas, il faudrait prévoir un nombre de diodes augmenté en conséquence et correspondant aux diodes 46 et 47. - REVENDICATIONS 1 - Commande Olectronique d'injection de carburant pour moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'elle comprend une commande principale de carburant pour déterminer la quantité de carburant envoyée dans le moteur en contrôlant la durée des pulsations d'ouverture de la soupape à carburant qui surviennent en synchronisme avec le fonctionnement dl moteur, et une commande de carburant auxiliaire fournissant des pulsations additionnelles d'ouverture de soupape à la suite d'un mouvement d'ouverture du papillon des gaz du moteur, ladite commande auxiliaire comprenant une série de comparateurs qui comparent la tension de sortie d'un transducteur de position du papillon des gaz avec une série de niveaux de référence de sorte que les eomparateurs soient branchés successivement à mesure que ladite tension de sortie augmente, et des-moyens pour produire l'une desdites impulsions additionnelles chaque fois que l'un quelconque desdits comparateurs est ainsi branché lors de l'ouverture du papillon des gaz. 2 - Commande ôlectronique d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que les pulsations produites lors du branchement de certains desdits comparateurs sont de du réesdifférentes. 3 - Commande électronique d'injection de carburant selon la revendication 2, caractérisée en ce que le circuit est tel que si la pulsation provoquée par le branchement d'un comparateur est toujours existante quand lé comparateur plus élevé qui suit est branche, l'impulsion en résultant continuera sans pause. 4 - Commande électronique d'injection de carburant selon la revendication 3, caractérisée en ce que les bornes de sortie des comparateurs sont reliées à un réseau sommateur à résistances tel que la tension au point de sommation tombe chaque fois qu'un comparateur est branché, le point de sommation étant couplé par un condensateur à un circuit de commutation pour produire lesdites pulsations. 5 - Commande électronique d'injection de carburant selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit circuit de commutation comprend un transistor relié à une source de courant fournissant un courant de polarisation à un autre transistor qui est normalement branché mais est mis hors service lorsque chaque comparateur est branché du fait que le courant de polarisation est dérivé dans ledit condensateur d'accouplement. 6 - Commande électronique d'injection de carburant selon la revendication 5, caractérisée en ce que le premier transistor mentonné à sa base reliée à un circuit détecteur de température du moteur de sorte que le courant de polarisation et de ce fait la durée de la pulsation de sortie destinée à l'action de commutation de chaque comparateur dépend de la température du moteur. 7 - Commande électronique d'injection de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la commande de carburant principale comprend une série de canaux qui sont mis en fonctionnement séquentiellement, la commande principale et la commande auxiliaire étant reliées l'une à l'autre au moyen d'une porte a diodes OU, de sorte que les pulsations produites par la commande auxiliaire soient envoyées dans tous les canaux de sortie de la commande principale.