Brevet FR2482197A1 — publié le 19811113

248Z197 La présente invention concerne un appareil de régulation électronique, en particulier pour moteurs Die- sel, ledit appareil comportant un élément de réglage d'une pompe d'injection et un régulateur. L'invention a pour objet de créer un appareil de régulation électronique, en particulier pour moteurs Die- sel, ledit appareil étant de construction simple et évi- tant, en cas de défaillance du régulateur, des endommage- ments mécaniques du moteur. A cet effet, suivant l'invention, il est prévu un dispositif de réglage pneumatique fonctionnant en ré- ponse au régulateur et assurant le déplacement de l'élé- ment de réglage, tandis qu'entre l'élément de réglage et ledit dispositif de réglage, un dispositif fonctionnant pneumatiqtiement est branché pour assurer l'établissement automatique d'une vitesse de ralenti en cas de défaillan- ce du régulateur. L'invention permet de réaliser un appareil de régulation électronique, en particulier pour moteurs Diesel, ledit appareil comprenant un dispositif d'éta- blissement automatique d'une vitesse de ralenti en cas de défaillance du régulateur ou en cas de défaillance d'un dispositif à dépression existant pour empêcher un endommagement mécanique du moteur. Les signaux émis par le régulateur de l'appa- reil de régulation électronique sont de préférence con- vertis par un dispositif d'asservissement en forces de déplacement correspondantes propres à agir sur l'élément de réglage d'une pompe d'injection. Pour l'actionnement de l'élément de réglage, on utilise de préférence de l'é- nergie pneumatique qui est présente et, par conséquent, constitue une énergie peu coûteuse0 Les signaux du ré- gulateur sont, dans une forme d'exécution préférée, ap- pliqués à une soupape à trois voies qui communique, d'une part, avec une source de vide et, d'autre part, avec le dispositif d'asservissement. Le dispositif d'établisse- ment automatique d'une vitesse de ralenti entre en action dès que le régulateur ou le dispositif à dépression com- prenant la source de vide font défaut, et assure un dépla- cement de l'élément de réglage de telle manière qu'en ré- ponse à ce déplacement, la pompe d'injection amène le moteur à une vitesse de ralenti. La commande de la pompe d'injection par un élé- ment de réglage, par exemple, la tige' de réglage (ou ti- ge crémaillère) de ladite pompe, s'effectue par l'inter- médiaire d'une membrane, dont la position, en fonctionne- ment normal, est déterminée à partir du régulateur par l'intermédiaire d'une soupape à trois voies, par appli- cation d'une dépression. En cas de défaillance du régu- lateur ou du dispositif à dépression, le dispositif d'é- tablissement automatique d'une vitesse de ralenti, pré- vu suivant l'invention, applique à la membrane une dé- pression à partir du tube d'aspiration d'air, au moyen d'un tronçon de tube de Venturi, de sorte que ladite mem- brane est amenée dans une position prédéterminée corres- pondant à une vitesse de ralenti. Selon une autre variente dle l'invention, il est prévu un autre dispositif qui, lors d'une rupture de la membrane de l'élément de réglage, déplace le volet de limitation d'air prévu dans le tube d'aspiration d'air jusqu'à une position produisant une vitesse de ralenti ou même jusqu'à une position d'arrêt. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen du dessin joint qui en représente, à titre d'exemple non limitatif, deux formes d'exécution. Sur ce dessin La figure 1 est une représentation schématique d'un bloccylindres en combinaison avec un appareil de régulation électronique, et La figure 2 est une représentation schématique d'une forme d'exécution de variante d'un dispositif d'ac- t482198 tionnement du volet d'étranglement du tube d'aspiration d'air. La figure 1 donne une représentation schémati- que de l'appareil de régulation électronique suivant l'invention, en combinaison avec un moteur Diesel. La référence 1 désigne le bloc-cylindres, au- quel aboutissent des conduites d'injection 3 partant d'une pompe d'injection 2. En outre, un arbre de sortie 4 et une conduite d'échappement 5 sont représentés sché- matiquement. Le tube d'aspiration d'air du moteur est désigné par 6. La pompe d'injection 2 présente, comme élément de réglage 7, une tige de réglage à laquelle est fixée, par exemple, une membrane 8, mobile à l'intérieur d'un bottier 9 tenant la pression. La membrane 8 peut être soumise à la sollicitation permanente d'un ressort 10 qui tend à la maintenir, en l'absence de dépression, à une position déterminée (par exemple la position de gau- che sur la figure 1). La membrane 8 et, par conséquent, l'élément de réglage 7 de la pompe d'injection 2 sont positionnés, en fonctionnement normal du moteur, en fonc- tion de la dépression appliquée à la membrane 8 à partir d' une source de vide 14, par l'intermédiaire d'un disposi- tif de réglage 12, de préférence réalisé sous la forme d'une soupape à trois voies, en réponse à la commande e- xercée par un régulateur 13. Pour réduire la dépression transmise, par l'intermédiaire de la soupape à trois voies 12, au bottier 9, l'une des entrées de la soupape à trois voies 12 est soumise à la pression atmosphérique, comme indiqué par une conduite 15. La membrane 8 et le bottier 9 forment un dispositif d'asservissement 11, qui conver- tit le niveau de dépression, appliqué par l'intermédiaire de la soupape à trois voies 12, en une force de réglage. Le régulateur 13, qui peut être avantageusement un microordinateur reçoit divers signaux, par exemple un signal représentatif de la vitesse de rotation du moteur, par l'intermédiaire d'un conducteur 16, un signal repré- sentatif de la température de l'eau de refroidissement, par l'intermédiaire d'un conducteur 17, et un signal re- présentatif de la température des gaz d'échappement, par l'intermédiaire d'un conducteur 18. En outre, d'aut es signaux peuvent également être transmis au régulateur 13, comme indiqué par les conducteurs 19 à 25. Le conduc- teur 24 peut, par exemple, appliquer un signal qui cor- respond à la température du carburant, tandis que le con- ducteur 25 fournit un signal qui correspond au signal de course de la tige de réglage 7. Le signal de sortie du régulateur 13 est appliqué, comme représenté sur la fi- gure 1, par l'intermédiaire d'un conducteur 13', à la soupape à trois voies-12 pour assurer sa commande. Pour éviter d'une manière sûre un endommagement mécanique du moteur lors d'une défaillance du régulateur 13 et/ou du dispositif à dépression, qui se présente sous la forme de la source de vide 14 et de la conduite 15 d'application de la pression atmosphérique, il est pré- vu, dans la liaison entre le dispositif d'asservissement 11 et la soupape à trois voies 12, une dérivation 28 qui conduit, par lYintermédiaire d'une soupape de retenue 29, à un tronçon de tube'de Venturi 30 incorporé au tube d'as- piration d'air 6. La dérivation 28 forme, avec la sou- pape de retenue 29 et le tronçon de tube de Venturi 30, un dispositif d'établissement automatique d'une vitesse de ralenti lors d'une défaillance du régulateur 13 et/ou du dispositif à dépression 14, comme décrit plus loin de façon plus détaillée. Le régulateur 13 comprend, suivant une forme d'exécution préférée, une connexion 31 avec un dispositif 32, par exemple réalisé sous la forme d'un électro-aimant de retenue d'un volet d'étranglement 33 disposé dans le tube d'aspiration d'air 6. En fonctionnement normal, la position de la mem- brane 8 et, par conséquent, celle de la tige de réglage 7, sont déterminées par la dépression appliquée au dispositif d'asservissement 11, dépression qui est obtenue par l'in- termédiaire de la soupape à trois voies 12, par suite de la commande exercée par le régulateur 13, avec la coopéra- tion de la source de vide 14 et de la conduite 15 d'ap- plication de la pression atmosphérique. En fonctionnement normal, la soupape de retenue 29 est fermée, de sorte que la dépression agissant à par- tir du tronçon de tube de Venturi 30 n'influe pas sur la dépression régnant dans le dispositif d'asservissement 11. Plus la dépression régnant dans le dispositif d'asservis- sement 11 est grande, plus la membrane 8 est tirée vers la droite, en considérant la figure 1, dans le sens d'un réglage au ralenti. Bien entendu, la soupape de retenue 29 doit être réglée de façon correspondante, afin que le mode de fonctionnement normal du régulateur 13, en liaison avec la soupape à trois voies 12, ne soit pas influencé et que, par conséquent, la gamme de dépression en fonc- tionnement normal ne soit pas rétrécie par la valeur de la dépression qui agit à partir du tronçon de tube de Venturi 30 sur la soupape de retenue 19. Toutefois, s'il se produit une défaillance du ré- gulateur 13 et/ou du dispositif à dépression, ce qui con- duit à une fermeture de la soupape à trois voies 12 et à une réduction de la dépression régnant dans le bottier 9, lorsqu'une certaine valeur de la dépression régnant dans la soupape de retenue 29 est dépassée, ladite soupape s'ouvre. La dépression provenant du tronçon du tube de Venturi 30 agit alors sur la membrane 8, de sorte que celle-ci est déplacée vers la droite jusqu'à une position de ralenti. Cette position de ralenti est de préférence choisie telle que le moteur tourne alors à une vitesse d'environ 2400 tours/minute, ce qui évite tout endomma- gement mécanique du moteur. L'appareil de régulation électronique suivant l'invention est toutefois également efficace en cas de rupture de la membrane 8. Dans ce cas, le régulateur 13 détermine que la valeur effective de position de la tige de réglage 7 est considérablement inférieure à la valeur de consigne déterminée par le régulateur 13. Par exemple, on peut prévoir, dans le régulateur 13, un élément à va- leur de seuil dont la sortie désexcite, par l'intermé- diaire du conducteur 31, l'électro-aimant de retenue 32, de sorte que le volet dt étranglement 33 se déplace de ma- nière à limiter l'admission d'air ou même se ferme com- plètement pour arrêter le moteur, car la soupape à trois voies 12 et le dispositif d'établissement automatique d'une vitesse de ralenti sont devenus incapables de dé- placer la tige de réglage 7 en raison de la rupture de la membrane. Une forme d'exécution du dispositif d'actionne- ment du volet d'étranglement 33, qui constitue une varian- te de celle de la figure 1, est représentée sur la fi- gure 2. Le dispositif d'asservissement 11, ainsi que la membrane 8 et la pompe d'injection 2, ne sont représentés que schématiquement. Une conduite 35 partant du disposi- tif d'asservissement 11 aboutit à un étranglement 36 in- corporé au tube d'aspiration d'air 6, et qui sert à assu- rer une mise à l'atmosphère de celui-ci. L'étranglement 36 remplace, dans la forme d'exécution de la figure 2, l'électro-aimant de retenue 32 de la figure 1,et sert à commander la libération du volet d'étranglement 33 lors d'une rupture de la membrane 8. Lors d'une rupture de la membrane 8, une dépression est produite à travers la mem- brane 8 brisée et est appliquée, par l'intermédiaire de la conduite 35, à l'étranglement 36. L'étranglement 36 communique avec un vérin 37, comportant un piston 38 ou équivalent, soumis à la sollicitation permanente d'un ressort, piston auquel est fixé un élément de retenue 39. Dans la position représentée sur la figure 2, l'élément de retenue 39 retient le volet d'étranglement 33 dans une position dans laquelle il dégage le tube d'aspiration d'air 6, mais cet élément libère le volet d'étranglement 33 dès qu'une dépression suffisante est appliquée à partir de la conduite 35, au vérin 37. Le volet d'étranglement 33 peut alors se fermer dans une large mesure, ou même complètement pour arrêter le moteur. Le volet d'étranglement 33 est réalisé, dans les formes d'exécution des figures 1 et 2, sous la forme d'un volet d'étranglement d'arrêt d'urgence et il peut, selon une autre variante de l'invention, être actionné en tant que dispositif de conduite de fortune au moyen d'un câble Bowden non représenté, lorsque le régulateur et/ou le dispositif à dépression sont hors service,. le moteur étant alors exclusivement commandé par 1'intermé- diaire de l'admission d'air au moyen du volet d'étrangle- ment d'arrêt d'urgence. D'après la description qui précède, on compren- dra aisément que le régulateur 13 peut être un micro-or- dinateur ou analogues, qui traite une pluralité de signaux et, en fonctionnement normal, établit un réglage de va- leur de consigne correspondant, par l'intermédiaire de la soupape à trois voies 12. La soupape à trois voies 12 n'est pas nécessairement commandée en fonction du cal- cul de valeur de consigne effectué dans le régulateur 13, et elle peut être également commandée en fonctiond'un réseau de caractéristiques prévu dans le régulateur 13. Lors du démarrage du moteur, la tige de réglage 7, en raison de l'absence de dépression, se trouve dans une po- sition correspondant à une dose de démarrage prédétermi- née. Après le lancement du moteur, la dépression de la source de vide 14 agit, par l'intermédiaire de la soupa- pe à trois voies 12, sur la membrane 8 et assure son dé- placement en fonction de la commande exercée sur la soupa- pe à trois voies 12 par le régulateur 13. REVENDICATIONS 1) Appareil de régulation électronique, en parti- culier pour moteurs Diesel, ledit appareil comportant un élément de réglage d'une pompe d'injection et un régula- teur, ledit appareil de régulation étant caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif de réglage pneumatique (12), fonctionnant en réponse au régulateur pour déplacer l'élément de réglage (7), et en ce qu'entre l'élément de réglage (7) et le dispositif de réglage (12), un disposi- tif (28, 29, 30) agissant pneumatiquement est interposé pour assurer l'établissement automatique d'une vitesse de ralenti en cas de défaillance du régulateur (13). 2) Appareil de régulation électronique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de réglage (7) présente une membrane (8) déplaçable en fonction d'une dépression appliquée par l'intermédiaire du dispositif de réglage (12). 3) Appareil de régulation électronique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la membrane (8) fait partie d'une unité d'asservissement (8, 9, 10). 4) Appareil de régulation électronique suivant l'u- ne des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dis- positif de réglage (12) est une soupape à trois voies rac- cordée, par l'une de ses entrées, à une source de vide (14), tandis qu'une autre entrée de ladite soupape est soumise à la pression atmosphérique. ) Appareil de régulation électronique suivant l'u- ne des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (28, 29, 30) d'établissement automatique d'une vitesse de ralenti en cas de défaillance du régula- teur (13) et/ou du dispositif à dépression (12, 14, 15) communique avec le tube d'aspiration d'air (6). 6) Appareil de régulation électronique suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif (28, 29, 30) est constitué par une soupape de retenue (29) et par un tronçon de tube de Venturi (30) disposé dans le tu- be d'aspiration d'air (6). 7) Appareil de régulation électronique suivant l'u- ne des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un électro-aimant (32) de retenue d'un-volet de limitation d'air (33) disposé dans le tube d'aspiration d'air (6), électro-aimant qui peut être commandé par l'intermédiaire du régulateur (13). 8) Appareil de régulation électronique suivant l'u- ne des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif de retenue agissant pneumatiquement (35 à 39) pour un volet de limitation d'air (33) disposé dans le tube d'aspiration d'air (6) , dispositif qui peut être actionné par l'intermédiaire d'une dépression trans- mise à partir de l'unité d'asservissement (8, 9, 10). 9) Appareil de régulation électronique suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de retenue (35 à 39) présente un étranglement (36) de mise à l'atmosphère.