Brevet FR2463278A1 — publié le 19810220

I La présente invention concerne un dispositif de com- mande du rapport air-combustible pour un système de con- tr8le d'émission de moteur à combustion interne avec un catalyseur à triple effet et, plus particulièrement, un dispositif de commande du rapport air-combustible pour l'amener à une valeur prédéterminée permettant un fonction- nement effectif du catalyseur à triple effet pendant une décélération provoquant des ratés d'allumage, afin d'évi- ter tout écart du rapport air-combustible résultant des ratés d'allumage. Il existe un dispositif de ce genre sous la forme d'un dispositif de commande en boucle fermée dans lequel un capteur d'oxygène détecte la teneur en oxygène des gaz d'échappement pour produire un signal électrique donnant une indication sur le rapport air-combustible du mélange brulé. Ce dispositif commande le rapport air-combustible du mélange fourni au moteur en fonction du signal prove- nant du capteur d'oxygène. Mais, si des ratés d'allumage se produisent dans le moteur pendant une décélération du véhicule, une forte quantité d'oxygène subsiste dans les gaz d'échappement. La teneur en oxygène des gaz d'échappe- ment est alors à peu près celle des gaz produits lorsqu'un mélange pauvre est admis et bralé dans le moteur. Par con- séquent, le capteur d'oxygène délivre un signal qui res- semble à celui de la détection d'un mélange pauvre, de sorte que le dispositif de commande modifie le mélange pour l'enrichir. Même si le mélange réellement admis est un mélange riche ou correct, il-est enrichi de façon ex- cessive par le dispositif de commande. La consommation en combustible du moteur est donc augmentée, de même que la quantité des constituants non bralés dans les gaz d'é- chappement. L'invention a donc pour objet de réaliser un disposi- tif qui commande le rapport air-combustible dans un dispo- sitif de commande en boucle fermée de manière que celui-ci ne réagisse pas au signal provenant du capteur d'oxygène à la détection d'une décélération entraînant des ratés d'allumage, et qui commande le rapport air-combustible à -une valeur constante prédéterminée, évitant ainsi la four- niture d'un mélange d'une richesse excessive. L'invention concerne donc un dispositif de commande du rapport aircombustible pour un carburateur d'un moteur à combustion interne comportant une tubulure d'admission, un papillon de carburateur, une tubulure d'échappement, un dispositif de détection de la concentration d'un consti- tuant des gaz d'échappement passant par la tubulure d'é- chappement et produisant un signal de sortie détecté en fonction de cette concentration, un dispositif de fourni- ture de mélange air-combustible et au moins une soupape électro- hagnétique du type à tout ou rien destinée à corriger le rapport air-combustible du mélange fourni par le disposi- tif de fourniture de mélange; le dispositif comporte un dispositif de commande électronique comprenant un circuit de jugement qui examine le signal de sortie détecté du dispositif de détection,par rapport à une valeur de réfé- rence correspondant à un rapport stoéchiométrique, et qui produit un premier signal de sortie en fonction de la dif- férence, et un circuit d'attaque qui produit un signal de sortie d'attaque des soupapes électromagnétiques en fonc- tion du premier signal de sortie du circuit de jugement afin d'amener le rapport air-combustible à une valeur à peu près égale à la valeur du rapport stoéchiométrique; le dispositif comporte également un générateur de signal constant qui commande sélectivement les soupapes électro- magnétiques avec un rapport d'impulsions prédéterminé par l'intermédiaire du circuit d'attaque, un dispositif de commutation par lequel le dispositif de commande électro- nique ne réagit plus au signal de sortie détecté prove- nant du dispositif de détection et qui connecte le généra- teur de signal constant au circuit d'attaque, et un dispo- sitif de détection d'une décélération qui commande le dis- positif de commutation lorsqu'une condition de décéléra- tion est détectée, de manière que le circuit d'attaque soit commandé par le signal constant provenant du généra- teur de signal constant pour commander les soupapes élec- tromagnétiques avec le rapport d'impulsions prédéterminé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exem- ple nullement limitatif: La fig. 1 représente schématiquement un dispositif de commande du rapport air-combustible selon l'invention, La fig. 2 est un schéma d'une partie principale d'un autre mode de réalisation de l'invention, et La fig. 3 représente le circuit de commande électro- nique de la fig. 1. La fig..1 montre donc un carburateur 1 qui communique avec un moteur à combustion interne, non représenté. Le carburateur comporte une cave 2, un venturi 3 formé dans une tubulure d'entrée la, une buse 4 qui communique avec la cave 2 par un passage principal 5, et un gicleur de ralenti 9 près du papillon 8 dans la tubulure d'entrée la et communiquant avec la cuve 2 par un passage de ralenti. Des passages de correction d'air 7 et 12 sont prévus en parallèle avec une entrée principale d'air 6 et une entrée d'air 11 de ralenti. Des soupapes électromagnétiques 13 et- 14 du type à tout ou rien sont prévues pour les passages de correction d'air 7 et 12. L'orifice d'entrée 13a, 14a de chacune des soupapes électromagnétiques communique avec l'atmosphère par un filtre à air 15. Un capteur d'oxygène 17 est disposé dans la tubulure d'échappement 16 qui com- munique avec les orifices d'échappement du moteur afin de détecter la teneur en oxygène des gaz d'échappement qui y passent. Un convertisseur catalytique, non représenté, à triple effet est prévu dans la tubulure d'échappement 16, en aval du capteur d'oxygène 17. Le signal de sortie du capteur d'oxygène 17 est ap- pliqué à un circuit de jugement 19 d'un circuit de com- mande électronique 18. Le circuit de jugement 19 compare le signal d'entrée provenant du capteur d'oxygène avec une tension de référence VR (fig. 3) correspondant au rapport air-combustible stoéchiométrique et il détermine si le signal d'entrée correspondant à un mélange riche ou pau- vre, comparativement à la tension VR, pour produire un signal de jugement. Ce dernier est appliqué à un circuit d'intégration 21 dans lequel il est converti en un signal intégré qui varie dans le sens opposé à celui du signal de jugement. Le signal d'intégration est appliqué à un circuit comparateur 22 par un commutateur 35. Le comparateur 22 compare le signal d'intégration avec des impulsions trian- gulaires provenant d'un générateur 23 d'impulsions trian- gulaires de manière à produire des impulsions rectangu- laires. Les impulsions rectangulaires sont appliquées aux soupapes électromagnétiques 13 et 14 à tout ou rien par l'intermédiaire d'un circuit d'attaque 24. Lorsque le circuit de jugement 19 détermine un rapport air-combustible riche, le comparateur 22 produit des im- pulsions de sortie dont le rapport est augmenté, de sorte que les soupapes électromagnétiques 13 et 14 s'ouvrent pendant de plus longues périodes à chaque impulsion, et que la quantité d'air qui passe par ces soupapes augmente. Ainsi, la quantité d'air dans le mélange fourni par le carburateur 1 augmente, ce qui augmente le rapport air- combustible. Lorsque le circuit de jugement 19 détermine un rapport pauvre, le rapport d'impulsions du signal de sortie est diminué,de sorte que le rapport air-combustible est réduit pour enrichir le mélange. Selon l'invention, un contact à dépression 25 est dis- posé dans la tubulure d'admission 26 du moteur, pour dé- tecter une forte dépression qui se produit au cours d'une décélération rapide pouvant entraîner des ratés d'allumage. Le contact à dépression 25 est connecté à un circuit de commande de commutateur. Comme le montre la fig. 3, le circuit 20 de commande de commutateur comporte un cir- cuit de commande 36 et un circuit basculeur 37 du type RS. Le signal de sortie du circuit de commande de commutateur est connecté à l'électrode de commande du commutateur 35 par l'intermédiaire d'un inverseur 38, ainsi qu'à l'élec- trode de commande d'un commatateur 39. Ce dernier est des- tiné à connecter une source 40 de tension de rapport d'impulsions fixe au comparateur 22. Quand le contact à dépression 25 est fermé par une forte dépression, la tension de sortie du circuit 20 de commande de commutateur est inversée, de sorte que le commutateur 35 est ouvert et le commutateur 39 est fermé. La tension de rapport d'impulsions fixe est donc appli- quée au comparateur 22. Ce dernier produit donc un signal de rapport d'impulsions fixe et approprié. Les soupapes électromagnétiques 13 et 14 sont commandées avec ce rap- port d'impulsions constant prédéterminé. La fig. 2 représente une partie essentielle dun autre o10 mode de réalisation de l'invention, comportant un circuit de coefficient 28 et un circuit d'intégration 29 qui sont connectés en parallèle, et un générateur 30 de signal de rapport d'impulsions fixe connecté au circuit d'intégra- tion 29. Le dispositif comporte en outre un commutateur 31 destiné à connecter le circuit de coefficient 28, un commutateur 32 destiné à inhiber le fonctionnement du cir- cuit d'intégration 29 et un commutateur 33 destiné à con- necter le générateur 30 de signal de tension à rapport d'impulsions fixe. Chaque commutateur est actionné par le signal de sortie du circuit 20 de commande de commutateur de la fig. 1. En fonctionnement normal, le commutateur 31 est fermé et les commutateurs 32 et 33 sont ouverts. Dans ce cas, le signal provenant du circuit de jugement 19 est converti en un signal de proportionnalité et d'intégration par le circuit de coefficient 28 et le circuit d'intégration 29. Ce signal est appliqué aux soupapes électromagnétiques 13 et 14 par un circuit d'attaque 34, afin de commander le rapport air-combustible. Quand le contact à dépression 25 est fermé, le commutateur 31 est ouvert et les commutateurs 32 et 33 sont fermés. Ainsi, le signal du rapport d'im- pulsions fixe provenant du circuit 30 est appliqué aux soupapes électromagnétiques 13 et 14 par le circuit 29 et le circuit d'attaque 34. Ces soupapes fonctionnent alors avec un rapport d'impulsions prédéterminé. Selon l'invention, étant donné que la commande en boucle fermée est inopérante dans le cas de décélération rapide pouvant provoquer des ratés d'allumage, il est pos- sible d'6viter la fourniture d'un mélange air-combustible enrichi de façon excessive, sous l'effet du signal de dé- tection du capteur d'oxygène. Le convertisseur catalytique à triple effet peut donc fonctionner de façon satisfaisante pour réduire les constituants nocifs des gaz d'échappement, ainsi que la consommation en combustible. REVENDICATION Dispositif de commande du rapport air-combustible d'lun carburateur de moteur à combustion interne comportant une tubulure d'admission (la), un papillon de carburateur (8), une tubulure d'échappement (16), un dispositif (17) de détection de la concentration d'un constituant des gaz d'échappement passant par ladite tubulure d'échappement et produisant un signal de sortie détecté en fonction de cette concentration,-un dispositif de fourniture de mélange air-combustible et au moins une soupape électromagnétique (13, 14) du type à tout ou rien destinée à corriger le rapport air-combustible du mélange fourni par ledit dispositif de fourniture de mélange, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande électronique (18) com- prenant un circuit de jugement (19) destiné à examiner le signal de sortie détecté dudit dispositif de détection (17) par rapport à une valeur de référence correspondant à une valeur du rapport stoéchiométrique, et produisant un premier signal de sortie en fonction de la différence, et un circuit d'attaque (24) produisant un signal de sor- tie d'attaque desdites soupapes électromagnétiques (13, 14) en fonction du premier signal de sortie dudit circuit de jugement, pour commander le rapport air-combustible à une valeur à peu près égale à la valeur du rapport stoéchiomé- trique, le dispositif comportant en outre un générateur (40) de signal constant destiné à commander sélectivement les soupapes électromagnétiques avec un rapport d'impul- sions prédéterminé, par l'intermédiaire dudit circuit d'at- taque, des commutateurs (31, 32, 33; 35, 39) destinés à commander ledit dispositif de commande électronique pour qu'il ne réagisse pas au signal de sortie détecté dudit dispositif de détection et à connecter ledit générateur de signal constant audit circuit d'attaque, et un dispositif (20, 25) destiné à détecter une décélération et à commander lesdits commutateurs lorsqu'une décélération est détectée, de manière que ledit circuit d'attaque soit commandé par le signal constant provenant dudit générateur de signal constant pour commander lesdites soupapes électromagnéti- ques avec un. rapport d'impulsions fixe et prédéterminé.