Brevet FR2514418A1 — publié le 19830415

INSTA& 1 ATION DE DOSAGE DE CARBURANT A COMMANDE OU REGIAGE Bl BCTRONIQUB POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE L'invention a pour objet une installation de dosage de carburant à commande ou réglage électronique pour moteur à combustion interne, avec un capteur de débit d'air dans la tubulure d'ad- mission et un capteur de la position du papillon d' étranglement. Dans les installations de dosage de carburants actuelles, on s'efforce de maintenir un mélange stoechioménique de carburant et d'air avec la plus grande précision possible, pour réduire la consommation de carburant et pour obtenir des gaz d'échappement propres Cependant ce réglage du mélange stoechiométrique ne s'est Pas révélé Judicieux dans tous les domaines de fonctionnement On peut citer à titre d'exemple le domaine de pleine charge dans lequel la fourniture ducouple le plus élevé possible par le moteur à combustion interne est prépondérante Si l'instal- lation de dosage comporte un dispositif de réglage d'indice A avec un détecteur d'indice dans la tubulure d'échappement, le réglage est habituellement coupé pendant le fonctionnement à pleine charge et le domaine du carburant est assuré par le fonctionne- ment de la commande Le fonctionnement à pleine charge est généralement défini en ce que le papillon d'étranglement est complètement ou presque complè tement ouvert. En fonction du comporte- ment du chauffeur d'un véhicule dont le moteur à Combustion interne est équipé d'une installation de dosage de carburant du type indiqué, il peut arriver que ce fonctionnement à pleine charge soit très fréquemment indiqué et que l'installation de dosage de carburant soit manoeuvrée en conséquence du réglage sur la commande Si l'on considère une longue période de temps, on obtient alors des gaz d'échappement défavorables en raison de l'enrichisse- ment temporaire du mélange pendant les phases de Pleine charge. L'invention a pour but d'éviter cet inconvénient et concerne à cet effet une installation du type ci-dessus caractérisée en ce qu'en fonction des signaux des capteurs du débit d'air et de la position du papillon d'étran- glement, on peut agir sur le réglage d'indice et/ou sur 1 'enrichissement de pleine charge et/ou sur la limitation des quantités de carburant. Par rapport aux réalisations connues, l'installation de dosage de cofburant conforme à l'invention a pour avantage de garantir que l'émission d'un signal de pleine charge ne dépende plus exclusivement de la personne conduisant le véhicule, mais que des critères Objectifs jouent un rôle dominant pour déterminer 1 a condition de pleine charge. Des dispositons indiquées dans la suite permettent d'obtenir d'autres avantages et des modes de réalisation avantageux de l'invention. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: la figure 1 est une vue d'ensemble schématique d'une installation de dosage de carbu- rant à commande ou réglage électrique pour un moteur à combustion interne; la figure 2 a est un schéma par blocs d'uneinstallation d'injection; la figure 2 b est un schéma d'une réalisation modifiée; la figure 3 est un schéma de la partie essentielle pour l'invention de l'installa- tion suivant la figure 2 a et suivant la figure 2 b. les exemples qui suivent concernent des installations de dosage de carburant constituées par des installations d'injec- tion Le type de l'installation de dosage de carbu- rant est cependant sans importance pour la repré- sentation de l'invention. La figure 1 repré- sente de façon grossièrement schématique une instal- lation d'injection de carburant destinée à un moteur à combustion interne 10 auquel arrive une tubulure d'admission d'air 11, ce moteur étant relié à une tubulure d'échappement 12 Dans la tubulure d'admis- sion sont disposés l'un derrière l'autre un débit- mètre d'air 13 et un papillon d'étranglement 14 dont la position est déterminée par une pédale d'accélé- rateur 15 Ce papillon d'étranglement est muni d'un contact, non représenté de façon particulière, pour fournir un signal lorsque ledit papillon d'étrangle- ment est complètement ouvert le signal correspon- dant peut être prélevé sur une sortie 16 Ltinstalla- tion d'injection comporte une soupape d'injection 18 alimentée en carburant à partir d'un réservoir 19 Cette soupape est une soupape électromagnétique 18 actionnée en fonction de l'excitation de son- système inductif 20 qui n'est pas représenté de façon particulière Un appareil de commande 21 fournit les signaux de commande destinés à la soupape électromagnétique Cet appareil comporte quatre entrées: une entrée 22 pour un signal de débit d'air, une entrée 23 pour un signal relatif à l'ouverture complète du papillon d'étranglement à partir de la sortie 16, une entrée 24 pour le signal d'une sonde disposée dans la tubulure d'échappement 12 et, enfin, une entrée 26 pour un signal de vitesse de rotation provenant d'un tachymètre 27. La structure de base de l'installation représentée sur la figure 1 est connue. Lorsque l'installation de dosage de carburant est dans la condition de réglage, le temps-d'injection de la soupape électromagnétique 18 est déterminé à partir du signal de débit d'air, du signal de vitesse de rotation et du signal de la sonde Lorsque le papillon d'étranglement est complètement ouvert, le réglage est, dans les installations de dosage de carburant connues, mis hors circuit et le dosage du carburant est assuré par le fonctionnement de la commande, les temps d'injection correspondants étant alors déterminés en fonction de la vitesse de rota- tion On peut aussi, bien entendu, traiter encore dans l'appareil de commande 21 d'autres grandeurs caractéristiques de fonctionnement telles que, par exemple, la température. La figure 2 a représente à l'aide d'un schéma par blocs les composants abso- lument essentiels de l'appareil de commande 21 de la figure 1 Ils comprennent un organe de temporisation dans lequel sont produites des impulsions d'injection de base de durée tp qui doivent encore être corrigées en fonction des signaux de sortie du débitmètre d'air 13 et du tachymètre 27 Un étage de correction 31 qui suit permet d'agir sur ces impulsions d'injection de base en fonction des signaux de la sonde, du capteur de position du papillon d'étranglement ainsi que d'un montage limi- teur pour les impulsions d'injection individuelles. Les impulsions d'injection corrigées, de durée ti, arrivent ensuite à la soupape-d'injection électroma- gnétique 18, 20 l'étage de correction 31 est repré- senté divisé en trois sur la figure 2 a, d'autres grandeurs d'influence pouvant, bien entendu, jouer aussi un rôle Les compartiments individuels de l'étage de correction 31, représenté divisé en trois, sont affectés de symboles correspondant à chaque type de correction Les différentes parties de l'étage de correction sont désignées par les références numé- riques 32 à 34. Dans le conducteur de liaison allant de la sonde A 25 à la partie d'étage de correc- tion 32 du réglage d'indice a, est disposé un commu- tateur 35 Une porte ET 37 est branchée devant une entrée de commande 36 de ce commutateur 35 Un com- mutateur à valeur de seuil 38 détecte le signal de débit d'air du débitmètre d'air 13 De m 9 me, un commutateur à valeur de seuil 40 peut être branché après un capteur 39 de la position du papillon d'é- tranglement, si ce capteur détermine toutes les positions du papillon d'étranglement et pas seulement la position d'ouverture complète Enfin, une porte ET 41, 42 est branché devant chacune des deux parties d'étage de correction 33 pour l'enrichissement de pleine charge et 34 pour la limitation des quantités d'injection les trois portes ET 37, 41 et 42 reçoivent des signaux de sortie du commutateur à valeur de seuil 38 et un signal correspondant à l'ouverture c Ompl Nte du papillon d'étranglement, soit directe- ment à partir de la sortie 16 du contacteur du papil- lon d'étranglement, soit à partir de la sortie du commutateur à valeur de seuil 40 branché à la suite du capteur 39 de la position du papillon d'étrangle- ment, Pour l'objet de la figure 2 a, il est essentiel que le réglage A ne soit coupé au moyen du commutateur 35 que si le papillon d'étran- glement est dans sa position d'ouverture complète et si, en même temps, le débitmètre d'air 13 indique un débit volumétrique de pleine-charge déterminé, La même chose est valable pour l'enrichissement de pleine charge 3 lle n'est prise en compte, d'après la configuration indiquée pour le montage, que si le Papillon d'étranglement et le débitmètre d'air indi- quent une condition de charge élevée Enfin, par l'intermédiaire de la porte BT 42, on obtient une limitation de maximum modifiée pour la quantité d'injection suivant que l'on a effectivement un fonctionnement à pleine charge ou non Si on lais- sait agir dans toutes les conditions de fonctionnement la limitation de la quantité d'injection, qui inter- vient normalement très rapidement, et si l'on n'effec- tuait aucune commutation, en cas d'accélération rapide le pivotement de dépassement du volet d'un débitmètre d'air à volet et l'enrichissement correspondant demeureraient sans effet, Cependant, par la commuta- tion sur une valeur plus élevée de tpmax 9 on garantit une bonne évolution des gaz. Sur la figure 2, on a encore représenté, en trait interrompu, un conducteur d'intervention 44 allant de la sortie du commutateur è valeur de seuil 38 à la partie d'étage de correc- tion 34 pour la limitation des quantités Ce conduc- teur met en évidence que cette limitation peut aussi être commutée uniquement à partir du signal de sortie du débtimètre d'air 13. Tandis qu'avec l'objet de la figure 2 a, le signal de la sonde est commutée en tant que tel, la figure 2 b représente une réalisa- tion modifiée en ce qu'on peut agir sur l'exploita- tion du signal de la sonde Le signal de pleine charge (VL) arrive alors,-par l'intermédiaire d'un commuta- teur influencé influencé par le débit massique de l'air, sur une entrée de commande VI de la partie de réglage A de l'étage de correction 31 Ce signal agit ainsi sur le signal de sortie ti de cet étage. Avec les combinaisons logiques, mentionnées ci-dessus, des différents signaux de détermination de la condition de pleine charge, on a également constaté que, dans le cycle des gaz prescrit pour l'essai des gaz d'échappement aux Etats-Unis d'Amérique, le réglage,; reste, en raison des phases d'accélération extr Oment courtes, constamment en circuit, ce qui fait qu'on obtient des gaz d'échappement optimaux. Un exemple de réalisation des parties essentielles du montage de la figure 2 a et de la figure 2 b est représenté sur la figure 3 avec les mêmes références numériques Cependant, par différence avec l'objet de-la figure 2 a et de la figure 2 b, la commutation de tpmax est, dans le montage sui- vant la figure 3, sélectionnée uniquement en fonction de l'apparition d'un débit d'air élevé dans la tubu- lure d'admission, de sorte que la porte ET 42 est supprimée et que, par contre, le conducteur de liaison 44 intervient Dans le montage de la figure 3, cette commutation de tpmax est obtenue au moyen d'une source de courant électrique commandée qui est associée à la partie correspondante 34 de l'étage de correc- tion les deux portes ET 37 et 41 sont constituées Par des combinaisons de diodes et de résistances. Dans le montage de la figure 3, il est également essentiel que l'enrichissement de pleine charge n'ait lieu et que le dosage du carburant ne passe du réglage à la commande que si le papillon d'étran- glement est complètement ouvert et si, en même temps, le débit d'air dans la tubulure d'admission dépasse une valeur déterminée. Il s'est égqlement révélé Judicieux que les valeurs de seuil des commutateurs à valeur de seuil 38 et/ou-40 dépendent des gran- deurs caractéristiques de fonctionnement (par exemple des températures). En outre, pour certains types de moteurs à combustion interne, les commutateurs à valeur de seuil à hystérésis se sont révéés avanta- geux. REVENDICATIONS 1 Installation de dosage de carburant à commande ou réglage électronique pour moteur à combustion interne, avec un capteur de débit d'air dans la tubulure d'admission et un capteur de la Position du papillon d'étranglement, caractérisée en ce qu'en fonction des signaux des capteurs du débit d'air ( 13) et de la position du papillon d'étrangle- ment ( 14), on peut agir sur le réglage d'indice et/ou sur l'enrichissement de pleine charge et/ou sur la limitation des quantités de carburant. 2 Installation de dosage de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'avec un débit d'air élevé et le papill'rn d'étranglement ouvert, la limitation des quantités de carburant est retardée dans son action et il est prévu un enrichissement de pleine charge. 3 Installation de dosage de carburant selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'avec un débit d'air élevé et le papillon d'étranglement ouvert, le réglage d'indice " est influencé ou coupé, le dosage du carburant étant transféré sur la commande. 4 Installation de dosage de Carburant selon l'une oul'autre des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le signal de débit d'air élevé est capté par l'intermédiaire d'un commutateur à valeur de seuil ( 38). Installation de dosage de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'avec un signal de déhit d'air relativement élevé(audessous de la valeur de seuil) et un signal de papillon d'étranglement indiquant un papillon ouvert, la limitation des quantités de carburant est choisie faible et l'enrichissement de pleine charge est coupé. 6 Installation de dosage de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le signal de position du papillon d'étranglement peut également tre envoyé à un commutateur à valeur de sefl ( 40). 7 Installation de dosage de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les valeurs de seuil des commutateurs à valeurs de seuil ( 38 et 40) pour le débit d'air et la position du papillon d'étrangle- ment sont fonction de grandeurs caractéristiques de fonctionnement. 8 Installation de dosage de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'au moins l'un des commutateurs à valeur de seuil ( 38, 40) est affecté d'hystérésis.