Brevet FR2526869A1 — publié le 19831118

La présente invention concerne un système de commande électronique servant à commander le fonctionnement d'une pompe à injection de carburant destinée à fournir du carburant à un moteur à auto-allumage, ou moteur Diesel, à turbocompresseur. Lorsqu'on fait appel à un semblable dispositif, il est nécessaire de tenir compte de la pression de l'air dans la tubulure d'admission d'air du moteur ppur que le dispositif de commande puisse ajuster de manière appropriée la quantité maximale de carburant qui peut être délivrée au moteur. Il est connu, dans la technique des pompes mécaniques destinées à délivrer du carburant à un moteur à turbocompresseur, que l'on peut utiliser un capteur de pression répondant à la pres- sion régnant dans la tubulure d'admission, ce capteur étant conçu de façon à fournir un effort suffisant pour positionner une butée mécanique qui détermine la quantité maximale de carburant pouvant être délivrée. Il est possible d'utiliser un semblable capteur modifié de façon à produire un signal électrique à destination d'un dispo- sitif de commande électronique, mais la réalisation d'un tel capteur pose des difficultés S'il est monté sur la tubulure du moteur, il doit alors être construit de façon à pouvoir supporter les vibrations du moteur et il doit être connecté par un cible à la partie restante du dispositif de commande Inversement, s'il est placé dans la partie principale du dispositif de commande ou en son voisinage, il doit être connecté à la tubulure par l'intermédiaire d'un tuyau. Dans les deux cas, ceci conduit à une pièce supplémentaire, qui peut devenir défaillante à l'usage et que l'on peut considérer comme trop coûteuse. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de commande électronique destiné à jouer le role ci-dessus indiqué et se présentant sous une forme dans laquelle un capteur de pres- sion,distinct,de mesure de la pression dans la tubulure d'admission d'air n'est pas nécessaire. Selon l'invention, le dispositif de commande électro- nique destiné à jouer le r 6 le ci-dessus indiqué comprend un circuit de mémorisation dans lequel peuvent être mémorisées des données d'essai relatives aux variations de la pression dans la tubulure d'admission d'air en fonction des variations d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur, ledit ou lesdits paramètres de fonc- tionnement du moteur étant, en utilisation, délivrés audit circuit de mémorisation afin qu'il produise un signal calculé donnant la pression dans la tubulure d'admission d'air. Selon une autre particularité de l'invention, ledit dispositif de commande comporte un circuit retardateur qui reçoit le signal calculé de pression dans la tubulure d'admission d'air et impose un retard audit signal de manière à simuler le retard existant dans le fonctionnement du turbocompresseur. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est le schéma d'un moteur simplifié; et les figures 2 et 3 sont des schémas de principe montrant respectivement deux formes de dispositif de commande électronique. Sur la figure 1, est représenté un moteur 10 a auto- allumage, ou moteur Diesel, comportant une tubulure 11 d'admission d'air et une tubulure 12 d'échappement De l'air sous pression est délivré à la tubulure d'admission d'air 11 par un turbocompresseur qui comporte un compresseur 13 et une turbine 14, cette dernière étant entraînée par les gaz d'échappement du moteur Sur la figure 1, ces deux pièces sont séparées, mais, en réalité, elles sont montées dans le même bottier Le moteur est doté d'une pompe 15 d'injection de carburant qui délivre du carburant suivant une certaine relation temporelle aux injecteurs 16 du moteur La pompe 15 est dotée d'un organe d'actionnement électromagnétique 17 qui peut être directement couplé à la commande de quantité de la pompe, ou bien celui-ci peut commander la marche d'une soupape pouvant elle- même faire varier la pression de fluide appliquée à un élément de la pompe de carbu- rant qui détermine la quantité de carburant. L'alimentation électrique de l'organe d'actionnement est déterminée par une partie principale de commande 18 du dispositif de commande Le dispositif comporte trois transducteurs 19, 20 et 21, le transducteur 19 produisant un signal de régime du moteur, le transducteur 20 produisant un signal représentant la quantité de carburant délivrée par la pompe au moteur, et le transducteur 21 produisant un signal de demande, ce transducteur 21 étant associé à une commande manoeuvrable par le conducteur, par exemple une pédale de commande dans le cas d'un moteur installé dans un véhicule routier. Sur la figure 2, il n'est indiqué aucune connexion directe entre les transducteurs et la partie principale 18 du dispo- sitif de commande En pratique, toutefois, la partie de commande principale recevra des signaux de la part des transducteurs 19 et 20 de manière à pouvoir exercer une fonction de commande du moteur et à pouvoir également ajuster avec précision la quantité de carburant qui est délivrée au moteur. Le signal de carburant demandé qui est délivré à la partie de commande principale est produit par un circuit 22 du type "le plus petit gagne" Ce circuit présente deux entrées et c'est le plus faible des signaux appliqués au circuit qui apparaît A-sa sortie L'une des entrées du circuit 22 est alimentée par le transducteur 21. A l'autre entrée du circuit 22, est délivré un signal venant d'un générateur 23 de fonctions qui détermine la quantité maximale de carburant pouvant être délivrée au moteur associé en fonction de la pression régnant dans la tubulure d'admission d'air du moteur Le plus petit, quel qu'il soit, des signaux venant du transducteur 21 et du générateur de fonctions 23, est celui qui sera appliqué à la partie principale de commande 18 pour la détermination du courant circulant dans l'organe d'actionnement 17 - Le générateur de fonctions 23 peut recevoir un signal d'entrée venant d'un capteur de pression sensible à la pression régnant dans la tubulure d'admission d'air du moteur Toutefois, selon l'invention, ce capteur de pression est omis, et il est délivré au générateur de fonctions 23 un signal de pression calculé, via un réseau retardateur 24 qui reçoit un signal d'entrée de la part d'un circuit de mémorisation 25 Le circuit de mémorisation 25 reçoit les signaux produits par les transducteurs 19 et 20, et il contient, en mémoire, des informations résultant d'essais effectués sur le moteur particulier auquel le dispositif 'de commande est destiné. Pendant ces essais, on place un-capteur de pression sur la tubulure d'admission d'air du moteur et on enregistre les valeurs de pression obtenues pour différentes valeurs du régime du moteur et de la- quantité de carburant S'il est utilisé une commande de carburant en boucle ouverte, la pression n'est enregistrée qu'en-fonction du régime du moteur Lorsque le dispositif de commande et le moteur auquel il est associé sont en fonctionnement, les signaux délivrés au circuit de mémorisation par les transducteurs 19 et 20 conduisent à l'apparition, à la sortie du circuit 25, d'un signal de pression calculé On emmagasine les informations dans le circuit de mémori- sation lorsque le moteur fonctionne dans des conditions stationnaires, à savoir lorsqu'il s'est écoulé un temps suffisant pour que la vitesse du turbocompresseur ait atteint une valeur stationnaire après réglage du régime, ou vitesse, du moteur ou de la quantité de carburant délivrée au moteur. En pratique, après une modification apportée au régime du moteur ou à la quantité de carburant délivrée au moteur, il faut un certain temps au turbocompresseur pour s'installer à une vitesse stationnaire de sorte que, par exemple, si l'on accélère le moteur à partir d'un régime inférieur, le turbocompresseur accélérera son régime avec un taux plus lent que le moteur Le circuit retardateur 23 est inséré entre le circuit de mémorisation 24 et le générateur de fonctions 23 afin de tenir compte du retard pris par le turbo- compresseur Par conséquent, en résultat, le signal délivré au générateur de fonctions 23 suit étroitement la pression d'air réelle régnant dans la tubulure d'admission du moteur, de sorte que le circuit 23 peut correctement décider de la quantité maximale de carburant qui peut être délivrée au moteur Si le signal produit par le générateur de-fonctions 23 est inférieur à ce qui est prévu par le transducteur 21, le signal produit par le générateur de fonctions sera envoyé à la partie de commande 18, et inversement. Le circuit, ou réseau, retardateur 24 peut être un simple filtre passebas, et le générateur de fonctions 23 peut être identique au circuit de mémorisation 25, à l'exception du fait qu'il ne comporte qu'une seule entrée et que les données qu'il contient sont déduites par suite d'essais réels du moteur Il peut être combiné au circuit de mémorisation, auquel cas le circuit combiné sera suivi du réseau retardateur. Selon une autre possibilité, qui est illustrée sur la figure 3, le signal de pression calculé produit par le circuit de mémorisation 25 peut être directement appliqué au générateur de fonctions 23 et, de nouveau, si cela est souhaitable, il est possible de combiner ces deux circuits La compensation du retard du turbocompresseur est appliquée au signal produit par le transduc- teur 21 par un circuit retardateur 26 L'application d'une compen- sation n'est nécessaire que lorsque le signal produit par le trans- ducteur 21 dépasse une valeur de seuil Cette valeur peut varier en fonction du régime du moteur et elle est déterminée par un circuit 27 recevant le signal de régime du moteur La valeur de seuil déterminée par le circuit 27 est comparée au signal venant du transducteur et, si ce dernier dépasse la valeur de seuil instan- tanée, le circuit retardateur accroît le retard apporté au signal de demande. Il est commode que le dispositif de commande soit construit sur la base d'un calculateur, auquel cas il est particu- lièrement aisé de modifier le signal délivré par le transducteur 21 lorsque celui-ci dépasse la valeur de seuil précitée. On comprendra que le dispositif de commande qui vient d'être décrit n'a pas été présenté dans une forme achevée et qu'il pourrait inclure d'autres fonctions, comme la commande de carburant en excès, la commande de vitesse maximale et la commande de vitesse de ralenti. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du dispositif dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Dispositif de commande électronique permettant de commander le fonctionnement d'une pompe ( 15) d'injection de carburant destinée à alimenter en carburant un moteur ( 10) à auto-allumage à turbocompresseur ( 13, 14) comportant une tubulure ( 11) d'admission d'air, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de mémorisation ( 25) dans lequel peuvent être emmagasinées des données d'essai relatives à la variation de la pression régnant dans la tubulure d'admission d'air en fonction des variations d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur, ledit ou lesdits paramètres de fonctionnement du moteur en utilisation étant délivrés audit circuit de mémorisation de façon à produire un signal calculé de la pression régnant dans la tubulure d'admission d'air. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit retardateur ( 24; 26) ayant pour fonction de retarder le signal calculé de pression de la tubulure d'admission d'air afin de compenser le retard de fonctionnement du turbocompresseur du moteur. 3 Dispositif de commande électronique permettant de commander le fonctionnement d'une pompe ( 15) d'injection de carbu- rant qui délivre du carburant à un moteur ( 10) A auto-allumage à turbocompresseur ( 13, 14) comportant une tubulure ( 11) d'admission d'air, la pompe comportant un organe d'actionnement ( 17) électro- magnétiquement commande qui commande le débit de carburant appliqué au moteur, le dispositif de commande étant caractérisé en ce qu'il comprend un premier transducteur ( 19) et un deuxième transducteur ( 20) répondant, en utilisation, à deux paramètres de fonctionnement du moteur, un circuit de mémorisation ( 25) qui reçoit les signaux de sortie desdits transducteurs afin de produire un signal calcule de la pression régnant dans la tubulure d'admission d'air, ledit circuit de mémorisation contenant des données d'essai relatives aux variations de la pression de la tubulure d'admission d'air en fonction des variations desdits deux paramètres de fonctionnement du moteur, un générateur ( 23) de fonctions qui reçoit ledit signal calcule de pression de la tubulure d'admission d'air et produit un signal de sortie représentant la quantité maximale de carburant qui peut être délivrée au moteur, un troisième transduc- teur ( 21) qui produit un signal de demande, un circuit ( 22) servant à comparer le signal de demande et le signal de carburant maximal et qui produit un signal de carburant demande, et un moyen ( 18) recevant ledit signal de carburant demande et produisant un signal de commande à destination dudit organe d'actionnement. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit retardateur ( 24; 26) qui retarde la modification du signal de carburant maximal afin de compenser le retard de fonctionnement du turbocompresseur. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit circuit retardateur ( 24) est placé entre le circuit de mémorisation ( 25) et le générateur de fonctions ( 23). 6 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit premier transducteur ( 19) est sensible au régime du moteur et ledit deuxième transducteur ( 20) est sensible à la quantité de carburant qui est délivrée par la pompe au moteur. 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit retardateur ( 26) qui retarde l'appli- cation audit circuit de comparaison ( 22) des signaux de demande croissants, ledit circuit retardateur étant inactif lorsque le signal de demande est en deça d'une valeur de seuil. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractdrisé en ce que ladite valeur de seuil est déterminée par un circuit ( 27) répondant au signal de sortie dudit premier transducteur.