Brevet FR2497274A1 — publié le 19820702

- 1 - Système régulateur pour pompe d'injection de carburant. L'invention concerne un système régulateur servant à commander la position d'un organe de réglage de quantité de carburant d'une pompe d'injection de car- burant du type qui est destiné à fournir du carburant à un moteur de véhicule à allumage par compression, système comprenant un organe pouvant être actionné manuellement, relié en service à la pédale d'accéléra- teur du véhicule, un dispositif réagissant à la vitesse du moteur, un ressort de ralenti, un ressort de vitesse maximale et une timonerie reliant ces composants entre eux de sorte que le ralenti du moteur et les vitesses maximales sont régis par le dispositif réagissant à la vitesse et que la fourniture de carburant au moteur, entre ces vitesses, est commandée directement par le conducteur utilisant la pédale d'accélérateur. Un tel système est connu sous le nom de système régulateur à deux vitesses et il est largement utilisé dans les véhicules routiers propulsés par des moteurs à allumage par compression. Dans certains types de véhicule, on rencontre, dans une partie de la gamme intermédiaire de vitesse, un inconvénient qui se mani- feste par de légères variations de vitesse du moteur à une fréquence de 4 à 6 Hz, sans aucun mouvement imprimé à la pédale d'accélérateur par le conducteur. La raison de la variation de vitesse du moteur n'est pas entièrement connue et on ne sait pas clairement si la raison en réside dans le système régulateur ou dans l'installation du moteur. Afin de minimiser la variation de vitesse dans la gamme intermédiaire, on propose de soumettre l'organe de réglage de quantité de carburant à une force engen- drée par le dispositif réagissant à la vitesse de façon que l'organe de réglage soit déplacé dans le sens voulu pour contrarier la variation de vitesse. Selon l'invention, un système régulateur de l'espè- ce définie est caractérisé par un dispositif élastique -2 - qui est tendu par le dispositif réagissant à la vitesse du moteur dans la gamme intermédiaire de vitesse, un organe qui se déplace en réponse à une variation de la vitesse du moteur dans la gamme intermédiaire de vites- se et un dispositif d'amortissement accouplant cet organe à l'organe de réglage de quantité de carburant, de sorte que des variations soudaines de vitesse dans la gamme intermédiaire de vitesse entrainent un mouve- ment correcteur de l'organe de réglage de quantité de carburant. On décrira maintenant des exemples de systèmes régulateurs selon l'invention à propos des dessins annexés dans lesquels: Les figures 1 à 3 montrent des vues schématiques de trois modes de réalisation différents du système régulateur; Les figures 4 et 5 représentent des modifications du dispositif de la figure 3, et La figure 6 montre un quatrième mode de réalisa- tion du dispositif selon l'invention. La figure 1 montre en 10 un levier relié à l'orga- ne de réglage de quantité de carburant de la pompe à injection, l'organe de réglage de quantité étant avan- tageusement un papillon qui commande l'afflux de car- burant à la pompe d'injection pendant les temps de remplissage de celleci. Le levier 10 a son point d'appui sur un pivot 11 et peut se mouvoir dans le sens des aiguilles d'une montre pour diminuer la quantité de carburant fournie par la pompe d'injection au moteur. Le système comporte aussi un levier 12 ayant son point d'appui en 13 et relié à la pédale d'accélérateur du véhicule. Le levier 12 peut être déplacé dans le sens des aiguilles d'une montre pour augmenter la four- niture de carburant au moteur, le degré de mouvement dans le sens des aiguilles d'une montre étant limité par une butée 14 qui constitue la butée de maximum de carburant et le degré de mouvement en sens inverse des -3- aiguilles d'une montre est limité par une butée 15 qui constitue la butée de ralenti. Les leviers 10 et 12 sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'un dispositif de liaison à ressort 16. Le dispositif 16, tel qu'on l'a représenté, comprend deux ressorts qui peuvent céder pour permettre en parti- culier un mouvement du levier 10 sous l'action d'autres forces. Le système régulateur comprend aussi un levier pivotant 17 qui a son point d'appui en 18 et qui est relié par une extrémité à un dispositif réagissant à la vitesse 19, qui peut par exemple comprendre plusieurs masselottes montées dans une cage entra née à une vites- se proportionnelle à la vitesse du moteur associé. Le dispositif réagissant à la vitesse exerce une force sur le levier 17 de manière à le faire pivoter en sens inverse des aiguilles d'une montre autour de son pivot 18. Le levier 17 est sollicité dans le sens des aiguil- les d'une montre par un ressort de ralenti 20 dont une extrémité est accouplée au levier 17 et Vautre extré- mité à l'enveloppe du régulateur. Le système comprend un ressort de vitesse maximale indiqué en 20 et qui est affecté d'une précharge de sorte qu'il se détend seulement quand la vitesse du moteur approche du maximum. Le ressort 20A est accouplé au levier 17 par l'intermédiaire d'un ressort relative- ment faible 21 et au levier 12 par l'intermédiaire d'un dispositif élastique 22. Le dispositif élastique 22 comprend un ressort qui se détend seulement dans la partie de la gamme intermédiaire de vitesse du moteur o se produit la variation de vitesse. Enfin, un dispo- sitif d'amortissement sous la forme d'un amortisseur 23 est interposé entre le levier 17 et le levier 10. L'amortisseur a une course limitée et son piston peut s'appliquer aux parois terminales opposées du cylindre dans certaines conditions de fonctionnement que l'on décrira par la suite. -4 _ On décrira maintenant le fonctionnement du système en partant d'abord de la position des différentes par- ties telle qu'elle est représentée par la figure 1. Dans cette position, le levier 12 est réglé à la posi- tion de ralenti et le levier 10 est réglé à une position de petite quantité de carburant par l'action d'un res- sort du dispositif de liaison 16. On voit que le dispo- sitif réagissant à la vitesse, 19, exerce sur le levier 17 une force qui le déplace contre l'action du ressort de ralenti 20 et aussi du ressort faible 21. Donc, dans cette position, on peut s'attendre à ce que la vitesse du moteur soit légèrement supérieure à la vitesse de ralenti. Etant donné le réglage du levier 10, la vitesse du moteur diminue et la force exercée par le dispositif réagissant à la vitesse 19 diminue aussi de sorte que le levier 17 pivote dans le sens des aiguilles d'une montre sous l'action des ressorts 20 et 21. Ce mouvement a pour effet que le piston de l'amortisseur touche l'extrémité du cylindre et cause un mouvement du levier 10 dans le sens voulu pour augmenter la quantité de carburant fournie au moteur. Bien entendu, ce mouvement s'effectue contre l'action de l'un des ressorts du dis- positif de liaison 16. A mesure que la vitesse du moteur augmente, la force exercée par le dispositif réagissant à la vitesse 19 augmente et le levier 17 tend à se mou- voir en sens inverse des aiguilles d'une montre, ce qui diminue la quantité de carburant fournieau moteur. Ce processus se répète et la vitesse de ralenti du moteur est réglée. Si maintenant on règle le levier 12 à la position de maximum de carburant, le levier 10 se déplace de manière à augmenter notablement la quantité de carburant fournie au moteur, grâce à l'action du dispositif de liaison 16. En outre, le levier 17 pivote dans le sens des aiguilles d'une montre sous l'action de la force qui lui est transmise par l'intermédiaire du ressort 20A, le ressort 21 s'écrasant complètement. Le dispositif élastique 22 se détend complètement aussi. A mesure que la vitesse du moteur augmente, la force exercée par le dispositif 19 augmente graduellement mais il ne se produit aucun mouvement pivotant du levier 17 jusqu'à ce que la vitesse du moteur approche de la vitesse maximale de sécurité. A mesure que l'on approche de la vitesse maximale de sécurité, la force exercée par le dispositif réagissant à la vitesse 19 augmente jusqu'à une valeur telle>que le ressort de vitesse maximale 20A commence à se détendre et lors- que cela se produit, le levier 17 pivote et le piston de l'amortisseur subit l'action de l'extrémité du cylindre, causant un mouvement du levier 10 dans le sens voulu pour diminuer la quantité de carburant fournieau moteur. Pendant ce mouvement, un des res- sorts du dispositif de liaison 16 s'écrase. Il est possible, si la vitesse du moteur augmente rapidement, que l'amortisseur 23 cause un certain mouvement du levier 10 avant que son piston ne s'applique à ltextré- mité du cylindre. On considèrera maintenant la situation dans la gamme intermédiaire de vitesse. Dans cette gamme, le ressort de vitesse maximale, étant affecté d'une pré- charge, prend une longueur fixe et le piston de l'amor- tisseur prend une position centrale. La quantité de carburant fournie au moteur est commandée par le con- ducteur par l'intermédiaire du levier 12, du dispositif 16 et du levier 10. Si l'on déplace le levier 12 pour faire varier la quantité de carburant, le dispositif 16 cause un mouvement du levier 10. Quand la vitesse se situe dans la partie susdite de la gamme intermédiaire de vitesse, le dispositif élastique 22 est capable de se dilater ou de se contracter à mesure que la vitesse varie et que la position du levier 12 se modifie. La force exercée par le dispositif réagissant à la vitesse sur le levier 17 est donc équilibrée par la force de rappel exercée par le dispositif élastique 22. Le levier -6- 17 se meut donc conformément à la variation de la vitesse du moteur. Si la variation de la vitesse du moteur est due à une action de la part du conducteur, l'amortisseur n'a que peu ou pas d'effet sur la posi- tion du levier 10. Sipar contre,il se produit dans la vitesse du moteur une variation soudaine qui ne résulte pas d'un mouvement du levier 12, le mouvement du levier 17 est communiqué au levier 10 par l'inter- médiaire de l'amortisseur. Par exemple, si la vitesse du moteur augmente soudainement, le levier 17 pivote en sens inverse des aiguilles d'une montre et cause par l'intermédiaire de l'amortisseur un mouvement du levier 10 dans le sens des aiguilles d'une montre pour contrarier la variation de vitesse. Bien entendu, ce mouvement a lieu contre l'action de l'un des res- sorts du dispositif de liaison 16 et quand l'action d'amortisseur cesse, la position du levier 10 est rétablie par l'action du ressort. Inversement, si la vitesse diminue soudainement, l'autre ressort du dis- positif de liaison s'écrase et le levier 10 se meut en sens opposé, augmentant-la quantité de carburant fournie au moteur de manière à contrarier la variation de la vitesse du moteur. La disposition représentée par la figure 2 est fondamentalement semblable à celle de la figure 1. La différence est que le dispositif élastique 22 est placé entre le ressort de vitesse maximale 20 et le ressort 21 et qu'il comprend un ressort de compression au lieu d'un ressort de traction. On passera maintenant à la disposition représentée par la figure 3; les composants jouant le même rôle que ceux de la figure 1 portent les mêmes références. Dans l'exemple de la figure 3, on voit qu'un levier supplémentaire 24 est prévu et qu'il a son point d'appui en 25. Le levier 24 est relié au levier 10 par l'intermédiaire du dispositif de liaison 16 et il est relié au levier 12 par l'intermédiaire du ressort de vitesse maximale 20A et du ressort relativement faible 21. En outre, le levier 24 est relié au levier 17 par l'intermédiaire du dispositif élastique 22. Le ressort de ralenti 20 est représenté relié au levier 17, mais si on le désire, il peut être relié au levier 24. Le dispositif d'amortissement, portant cette fois la référence 26, est conçu de telle sorte que, dans aucune condition de fonctionnement, son piston ne touche la paroi terminale du cylindre. Le fonctionnement de la disposition de la figure 3 est pratiquement identique à celui des dispositions décrites plus haut. Quand le levier 12 est réglé dans la position de ralenti comme on l'a représenté, un mouvement du levier 17, lorsque la vitesse du moteur varie, est transmis au levier 24 par l'intermédiaire du dispositif élastique 22,puis du levier 24 au levier ,par l'intermédiaire du dispositif de liaison 16. Toute correction de l'alimentation en carburant est donc assurée par l'intermédiaire du levier 24 et par suite, le ressort de ralenti 20 peut être associé au levier 17 ou au levier 24. Le réglage de la vitesse maximale du moteur-s'effectue pratiquement de la même façon, mais dans le cas présent, c'est le ressort 20A qui fournit la force de rappel s'opposant à la force exercée par le dispositif réagissant à la vitesse. A nouveau, le mouvement du levier 24 est transmis au levier 10 par l'intermédiaire du dispositif de liaison i:. Dans la gamme intermédiaire de vitesse, la position du levier 24 est déterminée par la position du levier 12 et donc aussi par la position du levier 10. Toute- fois, le levier 17 peut se mouvoir en réponse à des variations de la vitesse du moteur, la force de rappel appliquée au levier 17 étant fournie par le dispositif élastique 22. S'il se produit une variation rapide de la vitesse du moteur, le mouvement résultant du levier 17 se transmet au levier 10 par l'intermédiaire de l'amortisseur 26. Comme dans les exemples précédents, le mouvement du levier 10 sous l'action de l'amortis- seur a pour effet d'écraser l'un des ressorts du dis- positif de liaison 16. Dans le cas o, dans l'exemple de la figure 3, le ressort 20 est relié au levier 24, le ressort de traction représenté pourrait être remplacé par un res- sort à lame agissant sur le levier 24 ou bien une par- tie du levier 24, adjacente au pivot 25, pourrait être sous la forme d'un ressort à lame. Pour un type de moteur ayant une vitesse de ra- lenti d'environ 800 tours/mn et une vitesse maximale d'environ 5500 tours/mn, la partie de la gamme inter- médiaire de vitesse o se produit la variation de vitesse est comprise entre 1500 et 2500 tours/mn. Le dispositif élastique 22 est donc conçu pour se dilater et se contracter dans cette gamme de vitesse. Les figures 4 et 5 illustrent des modifications au dispositif d'amortisseur de la figure 3. Sur les figures 4 et 5, le cylindre de l'amortisseur 26 est relié à un point fixe. Le piston de l'amortisseur est relié, dans l'exemple de la figure 4, à un autre levier 28,et dans l'exemple de la figure 5, à un autre levier 29. Dans l'exemple de la figure 4, le piston est relié à une extrémité du levier 28 et l'autre extrémité est reliée au levier 10. Entre ses extrémités, le levier est articulé au levier 17. Dans l'exemple de la figure , le levier 17 est relié à l'autre extrémité du levier 29 et le piston de l'amortisseur est relié à un pivot -- situé entre les extrémités du levier. Le fonctionnement est pratiquement le même dans chaque cas. Dans le cas d'un mouvement soudain du levier 17, le pivot relié au piston de l'amortisseur joue le r8le de point d'appui et le levier 10 se déplace pour régler la fourniture de carburant. Dans le cas ole mouvement du levier 17 est graduel, l'amortisseur s'écrase pour tenir compte du mouvement, de sorte qu'aucun mouvement n'est commu- niqué au levier 10. On notera que, dans l'exemple de _9_ la figure 5, le levier 10 présente un prolongement relié au levier 29. Cela vise à assurer que le levier se meuve dans le sens correct pour compenser la variation de vitesse. L'existence des leviers 28 et 29 réduit l'inertie du système. En outre, les leviers permettent de placer l'amortisseur dans une position plus commode. Avec référence maintenant à la figure 6, les par- ties qui ont la même structure et la même fonction que celles de la figure 3 portent les mêmes références. On voit ici, que le levier 30, qui est l'équivalent du levier 24, est monté de façon pivotante sur le levier 17. C'est seulement pour une raison de commodité et cela n'a aucune incidence sur le fonctionnement du sys- tème. Le dispositif élastique 31 présente la forme d'un ressort à précharge et il est l'équivalent du dispositif élastique 22. Le levier 10 est relié au dispositif 32 qui est l'équivalent du dispositif 16 et la liaison passe par l'amortisseur 33. Le piston de l'amortisseur est relié au levier 17 et son cylindre est relié au levier 10. La liaison avec le dispositif 32 est assurée par le piston de l'amortisseur qui est muni d'une ouverture cylindrique, la liaison avec le dispositif 32 étant sous la forme d'une tige qui est adaptée de façon étanche à la paroi de l'ouverture de manière à ne pas nuire à l'action d'amortisseur. La figure 6 montre aussi l'utilisation, comme ressort de ralenti, d'un ressort à lame 34 qui est l'équivalent du ressort 20. - 10 - REVENDICATIONS 1.- Système régulateur servant à commander la position d'un organe de réglage de quantité de carburant d'une pompe d'injection de carburant du type qui est destiné à fournir du carburant à un moteur de véhicule à allumage par compression, système comprenant un organe pouvant être actionné manuellement, relié en service à la pédale d'accélérateur du véhicule, un dispositif réagissant à la vitesse du moteur, un ressort de ralenti, un ressort de vitesse maximale et une timonerie reliant ces composants entre euxde sorte que le ralenti du moteur et les vitesses maximales sont régis par le dis- positif réagissant à la vitesse et que la fourniture de carburant au moteur, entre ces vitesses, est comman- dée directement par le conducteur utilisant la pédale d'accélérateur, système caractérisé par un dispositif élastique (22) qui est tendu par le dispositif (19) réagissant à la vitesse du moteur dans la gamme inter- médiaire de vitesse, un organe (17) qui se déplace en réponse à une variation de la vitesse du moteur dans la gamme intermédiaire de vitesse et un dispositif d'amor- tissement (23) accouplant cet organe à l'organe (10) de réglage de quantité de carburant, de sorte que des variations soudaines de vitesse dans la gamme intermé- diaire de vitesse entrainent un mouvement correcteur de l'organe de réglage de quantité de carburant. 2.- Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe mentionné fait partie de la timonerie et constitue un levier pivotant (17) qui subit l'action du dispositif (19) réagissant à la vitesse, de manière à causer un mouvement du levier dans un sens qui augmente la vitesse, le dispositif élastique étant relié fonctionnellement au levier (17). 3.- Système selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif élastique (22) et le ressort de vitesse maximale (20A) sont branchés en série entre l'organe (12) pouvant être actionné manuellement - 11 - et le levier (17). 4.- Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'un dispositif de liaison (16) est interposé entre l'organe (12) pouvant être actionné manuellement et l'organe de réglage de la quantité de carburant (10) et agit de manière à transmettre direc- tement le mouvement du premier au secondtout en permet- tant un mouvement indépendant de ce dernier. 5.- Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le dispositif de liaison comprend deux ressorts dont l'un ou l'autre peut céder pour permettre le mouvement du levier de réglage de carburant (10). 6.- Système selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le ressort de ralenti (20) est relié au levier (17) et que le ressort de grande vitesse (20A) et le dispositif élastique (22) sont reliés au levier (17) par l'intermédiaire d'un faible ressort (21) à déviation limitée. 7.- Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le dispositif d'amortis- sement comprend un amortisseur à course limitée (23). 8.- Système selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le dispositif d'amortissement comprend un amortisseur (26) et un levier supplémentaire (28) dont une extrémité est reliée de façon pivotante au premier levier (17) mentionné, l'amortisseur comportant un élément relié à un point fixe, l'autre élément de l'amortisseur et l'organe de réglage de quantité (10) étant articulés au levier supplémentaire (28) en des points espacés. 9.- Système selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comprend un levier pivotant supplémen- taire (24) relié à la jonction entre le dispositif élastique (22) et le ressort de grande vitesse (20A), ce dernier étant interposé entre le levier supplémen- taire (24) et le levier (12) pouvant être actionné ma- nuellement, et un dispositif de liaison interposé entre - 12 - le levier supplémentaire (24) et l'organe de réglage de quantité de carburant (10) et agissant de manière à transmettre directement le mouvement du premier au second, tout en permettant un mouvement indépendant de ce dernier. 10.- Système selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le ressort de ralenti (20) est relié à l'un des leviers. 11.- Système selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'un ressort faible à déviation limitée est interposé entre le ressort de grande vitesse et le levier supplémentaire. 12.- Système selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que le dispositif élastique a une déviation limitée. 13.- Système selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le levier supplémentaire (30) est monté de façon pivotante sur le premier levier mentionné (17), le dispositif élastique (31) comprenant un ressort de compression à boudin qui agit entre les leviers.