Brevet FR2448777A1 — publié le 19800905

La présente invention concerne un dispositif electromagné- tique du type comportant une armature en un matériau magnétique, une culasse en un matériau magnétique et un enroulement associé avec la culasse et qui, en utilisation, reçoit un courant électrique provenant d'un circuit d'excitation qui produit un champ magnétique dans la culasse dont il résulte un mouvement de l'armature dans le sens qui réduit la réluctance du circuit ou des circuits magnétiques définis par la culasse et l'armature. Il est souvent nécessaire qu'un dispositif de ce genre donne une indication sur l'amplitude du mouvement de l'armature, et cette indication peut être fournie par un transducteur qui réagit aux mouvements de l'armature. Mais il n'est pas souvent facile de loger un transducteur dans un dispositif de ce genre et, même si cela est possible des connexions électriques doivent être prévues sur le dispositif, pour le transducteur. L'invention a donc pour objet de proposer un dispositif qui, associé avec un dispositif du type mentionné ci-dessus, donne une indication du mouvement de l'armature sans imposer la nécessité d'un transducteur séparé. L'invention concerne donc un circuit électrique destiné à être associé avec un dispositif du type mentionné ci-dessus et à être connecté à son enroulement, ce circuit délivrant un signal de sortie en fonction de l'inductance de I 1enroulement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples nullement limitatifs la figure 1 représente le dispositif électromagnétique associé avec un ensble pompe/injecteur de cofflxstible pour un moteur à combustion interne, les figures 2 et 3 illustrent des moyens de connexion du circuit électrique à l'enroulement, et la figure 4 illustre une autre forme de connexion. La figure 1 représente donc un ensemble panpe/injecteur 10 qui comporte un corps cylindrique 11, creux et étage dont l'extrémité plus étroite supporte un ensemble 12 de soupape d'injection. Cette dernière comporte une buse 13 qui est étagée à une extrémité pour être positionnée dans le corps 11, les pièces 11 et 13 étant fixées entre elles par soudage par un faisceau dXélectrons. Un alésage est formé dans la buse 13 et, dans cet alésage, est positionné et coulisse un obturateur 14 portant une tête 15 qui s'appuie contre un siège défini à l'extrémité extérieure de la pièce 13.L'obturateur 14 est cannelé ou rainuré de manière que, lorsque la tête 15 est soulevée du siège, du combustible puisse circuler dans l'alésage vers la chambre de combustion associée. Lssobturateur se prolonge à partir de l'extrémité de l'alésage opposée au siège et il porte une butée 16 pour une extrémité d'un ressort hélicotdal de compression 17 dont l'autre extrémité s'appuie sur la buse 13. La tête est donc sollicité contre le siège et elle s'en soulève sous l'effet de la pression du combustible développée dans une chambre de pompage 18, dans la partie la plus étroite du corps 11. Le volume de la chambre de pompage 18 varie sous l'effet d'un plongeur de pompage 19 qui coulisse dans un manchon à collerette 20 fixé contre un épaulement de la surface intérieure de la partie plus étroite du corps 11. Le plongeur 19 est rappelé élastiquement vers l'extérieur, c'est à dire dans le sens qui augmente le volume de la chambre de pompage 18, par un ressort hélicoïdal de compression 21 placé entre le manchon 20 et une tête 22 du plongeur. Le manchon est maintenu en position par sertissage du corps 11. Le plongeur 19 comporte des passages, comprenant un clapet 23 permettant au combustible de pénétrer dans la chambre de pompage quand le plongeur se déplace vers l'exté- rieur, par la force du ressort 21. Le mouvement vers l'intérieur du plongeur 19 est produit par un dispositif électromagnétique 24 logé dans la partie la plus large du corps 11. Ce dispositif électromagnétique comporte une armature cylindrique creuse 25 positionnée contre la surface intérieure de la partie la plus large du corps 11, et qui est faite d'un matériau magnétique. La partie d'extrémité de l'armature qui se trouve la plus proche de la partie plus étroite du corps 11 est montée sur une pièce 26 qui coulisse sur un support central 27. La pièce 26 comporte également un prolongement creux et fendu 28 positionné de manière à s'appuyer contre la tête 22 du plongeur. Le support 27 supporte également à son ex trémité inférieure une bague. 28A qui positionne le support 27 dans le corps 11. La surface intérieure de l'armature porte un double filet hélicoldal définissant deux nervures hélicoidales 29. De plus, le support central 27 forme une culasse qui comporte également deux nervures hélicoidales 30. Les surfaces en regard des nervures 29 et 30 sont inclinées par rapport à l'axe longitudinal de ltensemble pom-ej/injecteur, et sont espacées l'une de l'autre quand le dispositif électromagnétique n'est pas excité, dans la position représentée. Le support central contient dans les deux rainures hélicoidales formées entre les nervures 30, un enroulement électrique 31 qui peut être réalisé en enroulant une longueur de fil dans une rainure à partir d'une extrémité du support, et en revenant dans l'autre rainure à partir de l'autre extrémité du support. L'enroulement peut comporter le nombre de spires voulu.Quand l'enroulement est excité, les deux nervures 30 présentent des polarités magnétiques opposées et des circuits magnétiques sont formés, comprenant les entrefers entre les nervures 29 et 30. il en résulte que l'armature se déplace sous l'effet des forces magnétiques dans une direction qui réduit la réluctance des entrefers, ce qui entrasse un mouvement vers l'intérieur du plongeur 19 et par conséquent, une augmentation de la pression du combustible dans la chambre de pompage. Quand l'augmentation de pression est suffisante pour soulever la tete 15 de l'ob- turateur de son siège, du combustible est délivré dans la chambre de combustion associée jusqu'à ce que les nervures 29 et 30 entrent en contact.Quand l'enroulement est désexcité, le plongeur et l'armature reviennent dans la position représentée à une vitesse déterminée par la vitesse à laquelle le combustible peut s'écouler dans la chambre 18. Le support central 27 est supporté par un bouchon d'ex trémie 32 maintenu sur le corps 11 par un écrou de maintien 33. Le bouchon d'extrémité comporte une entrée de combustible 34 qui communique avec l'intérieur de la partie la plus large du corps, par un canal 36. Une borne électrique 35 est connectée à une extrémité de l'enroulement 31 dont l'autre extrémité est connectée au bouchon d'extrémité. L'armature comporte une patte 37 disposée dans une fente axiale du corps 11 pour éviter tout mouvement angulaire de l'armature. Pour contrôler la quantité de combustible délivré par la buse, le mouvement de retour du plongeur de pompage souks effet du ressort est mesuré soigneusement. Le mouvement de retour du plongeur peut se faire immédiatement avant la fourniture de combustible au moteur, ou un certain temps avant cette fourniture, auquel cas lorsque la quantité voulue de combustible a pénétré dans la chambre de pompage, le plongeur est maintenu par une excitation partielle du dispositif électromagnétique. Comme le montrent les figures 2 et 3, l'enroulement 31 reçoit un courant d'excitation d'un circuit d'excitation 38, et un circuit électrique 39 délivre un signal de sortie qui dépend de l'inductance de l'enroulement 31. Un circuit de protection 40 est prévu pour protéger les composants du circuit 39 contre les surtensions élevées qui peuvent apparaStre quand l'enroulement est excité et désexcité. Ce circuit peut consister en un circuit passif qui réagit aux tensions élevées et qui limite la tension appliquée au circuit 39 ou, comme le montre la figure 3, il peut consister en un commutateur électronique représenté par deux contacts 41 commandés par des impulsions de synchronisation provenant du circuit 38, de manière à déconnecter le circuit 39 de l'enroulement 31 quand des impulsions de haute tension sont attendues. Le circuit 39 des figures 2 et 3 peut comporter une section de détermination de fréquence utilisée pour déterminer la fréquence d'un oscillateur qui comporte lenroule- ment 31 comme l'un des composants déterminant la fréquence. Quand l'inductance de l'enroulement 31 varie, il en est de même de la fréquence d'oscillation de l'oscillateur. Dans un autre exemple, le circuit électronique 39 peut comporter une source de courant alternatif qui applique à l'enroulement 31 une tension de faible niveau et de fréquence élevée. Le courant alternatif qui en résulte dans l'enroulement peut être détecté et, étant donné que son amplitude varie avec l'inductance de l'enroulement, une indication peut ainsi être obtenue sur la position de 1 'ar- mature. La figure 4 montre une résistance non inductive 42 de faible valeur connectée en série avec l'enroulement 31, et le circuit 39 réagit à la tension développée aux bornes de cette résistance 42. Butant donné qu'aucune tension n'est développée aux bornes de la résistance quand l'enroulement 31 est désexcité, il est nécessaire que le circuit 38 délivre des impulsions de faible énergie à l'enroulement 31 pendant la période où le plongeur effectue son mouvement sous l'effet du ressort. Ces impulsions peuvent être de basse tension et d'une durée appréciable, ou d'une tension plus élevée mais plus courte. Dans un cas comme dans l'autre, la force développée est insuffisante pour avoir une influence notable sur la vitesse du mouvement du plongeur. Dans ce cas, le circuit 39 donne une mesure du temps de montée ou de descente du courant dans la résistance, ce temps dépendant de l'inductance de l'enroulement qui dépend ellemême de la position de l'armature. Dans chacun des exemples décrits ci-dessus, il est nécessaire de contrôler l'étalonnage du dispositif indicateur de position, même si une fois par cycle de fonctionnement l'armature adopte une position prédéterminée en raison du contact entre les nervures 29 et 30. Il est possible qu'à des intervalles réguliers pendant l'utilisation de l'ensemble pompe / injecteur, le plongeur puisse effectuer la totalité de son mouvement sous l'effet du ressort. Etant donné que l'amplitude maximale du mouvement du plongeur est déterminée mécaniquement et est fixe, l'étalonnage du circuit peut ainsi être contrôlé. REVENDICATIONS 1 - Dispositit électromagnétique, caractérisé en ce qu?il comporte une armature en un matériau magnétique, une culasse en un matériau magnétique, un enroulement associé avec la culasse et qui reçoit, en utilisation, un courant électrique provenant d'un circuit d'excitation qui magnétise la culasse, ce dont il résulte un mouvement de l'armature entraînant une réduction de la réluctance du circuit magnétique ou des circuits magnétiques définis par la culasse et l'armature, et un circuit électrique destiné à être connecté, en utilisation, audit enroulement et produisant un signal de sortie qui dépend de l'inductance dudit enroulement. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit électrique comporte un oscillateur dont l'un des composants déterminant la fréquence est l'enroulement, le circuit comportant également une section de détermination de fréquence qui délivre un signal représentant la fréquence, et par conséquent, l'inductance de 1 'enroulement. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit comporte une source de courant alternatif qui fournit à l'enroulement une tension de faible niveau et de fréquence élevée, et un dispositif qui détecte le courant alternatif dans l'enroulement. 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une résistance en série avec ledit enroulement et ledit circuit d'excitation, ledit circuit électrique réagissant à la tension développée aux bornes de la résistance, ledit circuit d'excitation fournissant des impulsions de faible énergie à l'enroulement lorsqu'il est désexcité par ailleurs. 5 - Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de protection intercalé entre l'enroulement et ledit circuit électrique. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de protection consiste en un circuit passif. 7 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de protection consiste en un commutateur électronique commandé par des impulsions provenant du circuit d'excitation de maniere à déconnecter le circuit électrique de l'enroulement lorsqu'une haute tension peut exister entre les bornes de l'enroulement.