Brevet FR2504198A1 — publié le 19821022

Bes dispositifs d'injection d'essence à commande électronique comportent généralement, outre des moyens de mesurer le débit d'air dans la tubulure d'admission et des moyens de prélever une information relative au régime du moteur, d'autres composants introduisant des facteurs de correction qui viennent modifier les quantités de carburant injectées en agissant, par exemple, sur le temps d'injection de base, tels que : enrichisseur de pleine charge et contacteur sur axe de papillon. Dans un dispositif connu, itenrichisseur de pleine charge mesure la pression différentielle existant entre la pression atmosphérique et la pression absolue dans la tubulure d'admission : lorsque le moteur est à pleine admission, cette différence devient faible et la durée du temps d'injection est alors augmentée afin d'obtenir un régime riche permettant la puissance maximale. te contacteur sur axe de papillon assure la correction du ralenti et l'enrichissement à la reprise. D'autres composants, tels que : injecteurs de départ à froid et sonde de température, permettent de tenir compte de la température du moteur. Ces dispositifs connus sont, en définitive, tres complexes et, par ailleurs, ne résolvent pas les problèmes de la carburation interne dans les moteurs à un ou deux cylindres, en particulier les moteurs rectilinéaires. L'invention propose de leur adjoindre, voire même de leur substituer, un dispositif apte à déterminer la guantité de combustible à injecter pour obtenir le mélange carburé idéal, à partir d'une mesure unique de pression. Suivant l'invention, ledit dispositif comprend un ensemble d'étages détendeurs alimenté par de l'air sous une surpression relativement faible et débouchant dans la tubulure d'admission d'air du moteur, ledit ensemble comprenant au moins un et, de préférence, deux étages de sortie comprenant chacun au moins un détendeur à membrane non chargée, et des moyens de mesurer en permanence la pression gui règne à la sortie de l'étage détendeur qui précède le ou les étages de sortie et de traduire ladite mesure en un signal utilisable par un calculateur. C'est ce signal gui sert directement au calcul de la richesse du mélange carburé. Bes diverses particularités, ainsi que les avantages de l'invention, apparaitront clairement à la lumière de la description ci-après A la figure unique du dessin annexé, on a représenté un ensemble d'étages détendeurs du même genre que celui gui a fait l'objet de la demande de brevet français prise par le même déposant le 30 avril 1980, sous le nO 80 09747 pour "Dispositif d'alimentation en gaz d'un moteur à combustion interne", et de ses deux additions, respectivement déposées le 12 septembre 1980 sous le nO 80 19786 pour "Dispositif d'alimentation en gaz d'un moteur à combustion interne comportant un nombre réduit de détendeurs dans les étages de sortie" et le 4 mars 1981 sous le nO 81 04681 pour "Dispositif d'alimentation en gaz d'un moteur à combustion interne, dans lequel les étages de sortie sont logés dans un carter relié à la pression d'entrée de la turbine d'admission d'air". A titre d'exemple, un tel ensemble comporte : un étage d'entrée I composé d'un détendeur à membrane 1 chargée par un ressort réglable 2, la membrane actionnant un levier coudé 3 formant clapet et gui commande l'ouverture d'une buse d'entrée 4 reliée à une source d'air sous pres sion, par exemple une petite pompe électrique 10 fournissant une pression d'air supérieure à la pression atmosphérique de quelques dizaines de millibars (150 millibars par exemple) ; un premier étage intermédiaire II identique au précédent ; un second étage intermédiaire III constitué de deux détendeurs 5 et 6 montés en parallèle et en opposition et dont les membranes sont couplées par un ressort réglable 7 ; et deux étages de sortie IV et V. Chacun de ces étages comprend un détendeur à membrane non chargée. Ces membranes (8, 9 respectivement) sont disposées horizontalement, en position basse pour le détendeur V en en position haute pour le détendeur IV. La sortie de IV est reliée à l'entrée de V, et la canalisation de sortie de V débouche dans la tubulure 1? d'admission d'air du moteur, juste avant le papillon K, en aval du filtre à air F, dont l'entrée est réglée par un pointeau P. A la sortie de l'étage III est branché un capteur de pression 11, d'un type apte à fournir un signal électrique à un calculateur=12. Ce dernier commande le fonctionnement d'un injecteur I, par exemple à commande électromagnétique et détermine ainsi par exemple la durée du temps d'injection de carburant à chaque cycle du moteur. Compte tenu du réglage des détendeurs des étages I, II, III, la pression fournie par la source d'air comprimé est sensiblement constante et en très légère surpression par rapport à la pression atmosphérique, à 1'entrée des étages IV et V. Au démarrage et au ralenti du moteur, -une dépression moyenne minime règne dans la tubulure d'admission et cette dépression subit des fluctuations alternatives importantes au rythme des cycles du moteur. L'expérience montre qu'il en résulte un battement en synchronisme et en opposition des membranes 8 et 9. Ce battement, dont l'amplitude est d'ailleurs plus faible pour la membrane 8 que pour la membrane 9, a pour effet, au cours d'une alternance négative, de provoquer une ouverture des buses des détendeurs sensiblement plus grande que celle qui serait obtenue pour la valeur moyenne de- la dé pression, tandis que, au cours des alternances positives, la buse sera fermée au lieu d'être à peine ouverte. En définitive, en constate que le battement des membranes a pour effet d'augmenter sensiblement le dCbit d'entrée, par rapport à celui qui corresponCrait a la valeur moyenne de la dépression.La quantité d'air introduite par les détendeurs dans la tubulure d'admission étant négligeable par rapport à l'admission d'air principale (de l'ordre de 1/100e par exemple), elle ne modifie sensiblement pas directement la richesse du mélange carburé. Elle fournit par contre une information sur la valeur de la dépression dans la tubulure d'admission. En effet, si, le régime du moteur augmentant, cette dépression croît, il est évident que 1'appel d'air augmente et que la pression à l'entrée des étages IV et V, mesurée par le capteur 11, décroît. En outre, au ralenti et au démarrage, l'accroisse- ment de l'appel d'air du, comme on l'a expliqué ci-dessus, à l'effet de battement des membranes 8 et 9, se traduit par une amplification de la chute de pression mesurée en 11. Comme le calculateur 12 est agencé pour traduire une chute de la pression mesurée en 11 en un ordre d'augmenter la quantité de carburant injectée, il en résulte finalement que ledit battement a pour effet, par augmentation de la richesse du mélange, de favoriser le maintien du ralenti ou de procurer des reprises franches et énergiques. On a pu constater que la mesure de la pression en 11 fournit effectivement une image satisfaisante de la richesse théorique que doit posséder le mélange carburé pour obtenir un fonctionnement satisfaisant du moteur. On notera que les fluctuations alternatives de la pression à bas régime sont lissées par les étages III et IV, si bien que le capteur 11 ne les subit pratiquesent pas. Au ralenti et au démarrage, la dépression remonte très peu au-delà de l'étage V et c'est principalement ce dernier qui procure l'effet d'appel d'air décrit plus haut. En régime transitoire de reprise, la dtl)ression est par contre suffisante pour que l'stage V soit completement ouvert et elle remonte dusqu'à l'cuvage IVe nzais avec une valeur faible et ce sont les fluctuations au niveau de cet étage qui fournissent l'effet d'appel d'air décrit plus haut. Bes détendeurs des étages I à III seront réglés comme indiqué dans la demande de brevet citée ci-dessus, en tenant compte des différents régimes du moteur. Si la source 10 fournit une pression constante, il est possible de les supprimer complètement et de la relier à l'entrée des étages IV et V au moyen d'un simple ajutage réglable. Bes réglages correspondant aux différents régimes du moteur seront alors remplacés par une programmation du calculateur 12 permettant, en fonction de la valeur du signal qui leur est appliqué, d'obtenir la commande des injecteurs appropriée au régime. Chacun des étages IV et V peut, par ailleurs, être constitué de plusieurs détendeurs en parallèle, constitués comme il est indiqué dans la demande de brevet français susvisée. On peut encore envisager d'utiliser deux ensembles de mesure tels que décrits ci-dessus différents, l'un servant aux réglages à bas régime, l'autre aux réglages à régime élevé. Enfin, l'ensemble de mesure décrit peut être utilisé uniquement pour introduire des facteurs de correction pour les reprises, le démarrage et le ralenti, dans un dispositif d'injection électronique par ailleurs classique. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à l'emploi d'un type particulier de dispositif d'injection ou à un carburant détermïné. REVENDICATIONS 1. Dispositif servant à déterminer, par une mesure de pression, la quantité de carburant à injecter dans un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un détendeur (9) à membrane non chargée débouchant dans la tubulure d'admission d'air (T), des moyens (10) d'alimenter en air ledit détendeur à surpression constante suffisamment faible pour que le débit d'air introduit dans ladite tubulure soit négligeable visà-vis de l'admission principale et des moyens (11) de mesurer ladite surpression et de la traduire par un signal utilisable par un calculateur (12) en vue de la commande des injecteurs (I). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par deux étages de détendeurs (IV, V) à membrane non chargée , reliés en série. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ces deux étages (IV, V) comprennent chacun un seul détendeur, ces détendeurs étant disposés horizontalement, le premier (1V) au-dessus du second (V), de manière telle que la membrane (8) du premier se trouve en position haute par rapport au fond du boitier, tandis que la membrane (9) du second se trouve en position basse par rapport au fond du boîtier.