Brevet FR2545155A1 — publié le 19841102

SYSTEME DE COMMANDE ELECTRONIQUE POUR UNE POMPE A CARBURANT L'invention concerne un système de commande électronique pour la pompe à carburant d'un moteur à combustion interne, la pompe étant du type comprenant un dispositif à commande élec- tromagnétique lequel, en recevant de l'énergie, assure la fourniture, par la pompe, de carburant au moteur associé, le système de commande comprenant un circuit de psissance qui commande le passage du courant dans le dispositif et une unité de commande répondant à la demande et aux paramètres de fonctionnement réels du moteur pour fournir un signal de commande au circuit de puissance. Un type de pompe à carburant apte h être commandé par un sys- tème de commande est constitué par une pompe à piston effec- tuant un va-et-vient, dans laquelle un cylindre contenant le piston est pourvu d'une sortie prévue pour être connectée avec l'injecteur du moteur associé et à travers laquelle le carburant peut s'écouler pendant le mouvement, dirigé vers l'intérieur, du piston Il est prévu un moyen pour remplir le cylindre en carburant et la pompe comporte une sortie d'éva- cuation qui est commandée par une soupape La soupape est fermée lorsque le dispositif à commande électromagnétique reçoit de l'énergie et lorsque le carburant contenu dans le cylindre va être déplacé vers le moteur pendant le mouvement du piston vers l'intérieur Si néanmoins la soupape est ouverte ou s'ouvre pendant le mouvement du piston vers l'in- térieur, le carburant va s'écouler à travers la sortie d'éva- cuation plutôt que de s'écouler vers le moteur La course maximale du piston va être supérieure h la quantité maximum de carburant pouvant être fournie au moteur, desorte qu'à un, ou des, moment(s) donné(s) pendant le mouvement du piston vers l'intérieur, la soupape doit être ouverte. Le circuit de puissance contient des dispositifs semi-conduc- teurs, par exemple des transistors de puissance, et une panne peut se produire dans un dispositif de ce type Cela peut provoquer la fermeture permanente de la soupape Le résultat serait que le moteur reçoit plus que la quantité maximum admise de carburant et, a part l'émission de fumées dans l'échappement du moteur, sa vitesse ne serait plus commandée et le moteur pourrait accélérer jusqu'au point d'explosion. L'invention a pour objectif de proposer un système de comman- de du type décrit en introduction, sous une forme simple et pratique. A cet effet, l'invention propose un système caractérisé en ce qu'il comprend en outre une première et une deuxième bornes pour réaliser la liaison à une source de courant électrique au moyen d'un commutateur à commande manuelle, une résistance montée en série avec une des bornes et le circuit de puissan- ce, un relais ayant des contacts, monté en parallèle avec la résistance, ce relais comprenant une bobine qui reçoit de l'énergie sous le contrôle de l'unité de commande pour fermer les contacts, un circuit détecteur de la vitesse du moteur qui reçoit de l'énergie électrique de l'extrémité de la résistance éloignée de la borne d'alimentation et qui fournit un signal de vitesse du moteur à l'unité de commande, cette unité -de commande comprenant un organe pour vérifier le signal de demande et le signal de vitesse du moteur et agis- sant lorsque le signal de vitesse du moteur dépasse une valeur prédéterminée tandis que le signal de demande est pra- tiquement nul pour arrêter la fourniture d'énergie au relais de façon que la tension appliquée au circuit de puissance et au circuit détecteur de vitesse soit réduite par la résistan- ce, la tension, lorsqu'elle est réduite à un niveau inférieur à celui du maintien par un défaut du circuit de puissance, rendant le signal de vitesse insuffisant, suite à quoi l'unité de commande agit de façon à arrêter la fourniture d'énergie au relais, le courant réduit, disponible lorsque les contacts sont ouverts, étant insuffisant pour maintenir la soupape fermée. Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de commande est caractérisé en ce qu'il comprend en plus un organe pour détecter la tension appliquée au circuit de puis- sance et au circuit détecteur de la vitesse du moteur et, lorsque le commutateur est fermé durant le démarrage du moteur, l'unité de commande vérifie la tension appliquée au circuit de puissance et au circuit détecteur de vitesse pour assurer que la tension est au niveau de maintien avant de fournir de l'énergie au relais. Un exemple de système de commande conforme à l'invention va être décrit en regard du diagramme schématique de circuit annexé. Se référant au diagramme de circuit, il est prévu des bornes et 11 permettant d'être reliées à une source de courant continu représenté par une batterie 12 Un commutateur manuel 13 est monté entre la borne 10 et la batterie et dans la pra- tique, ce sera le commutateur principal de commande du véhi- cule dans lequel est installé le moteur Le circuit de commande comprend une unité de commande 14 qui est de préfé- rence un microprocesseur, et elle est pourvu de lignes d'ali- mentation reliés aux bornes 10 et 11. L'unité de commande 14 reçoit, dans la pratique, un certain nombre de signaux d'entrée représentant divers paramètres de fonctionnement du moteur mais en particulier, il reçoit un signal de vitesse du moteur d'un circuit 15 de détection de la vitesse du moteur et un signal de demande du transducteur 16 Le courant est fourni au circuit 15 de détection de la vitesse au moyen d'une résistance 17 qui est reliée à la borne 10, l'autre alimentation du circuit 15 étant prise h la borne 11. Il est également prévu un circuit électrique 18 qui reçoit également du courant à travers la résistance 17 et qui commande le fonctionnement de la soupape électromagnétique 19 mentionnée plus haut Le circuit électrique reçoit des signaux de commande de l'unité de commande 14 L'unité de commande 14 est capable de détecter la tension appliquée au circuit 15 détecteur de vitesse et au circuit électrique, ceci étant réalisé par la liaison 20. Monté en parallèle avec la résistance 17, se trouve une paire de contacts de relais 21 normalement ouvert qui fait partie d'un relais comprenant également une bobine 22 Une extrémité de la bobine est reliée à la borne 10 et l'autre extrémité de la bobine est reliée à l'unité de commande 14. Dans le fonctionnement normal du circuit de commande, l'unité de commande 14 fournit des signaux en relation temporisée avec le moteur associé, au circuit électrique 18, de sorte que ce dernier peut fournir de l'énergie au dispositif élec- tromagnétique associé à la soupape 19 La soupape 19 doit être fermée afin que le carburant soit fourni au moteur. L'unité de commande détermine la quantité de carburant fourni au moteur afin d'assurer que la vitesse maximum commandée du moteur n'est pas dépassée, et la quantité de carburant fourni est fonction du signal de demande Le transducteur 16 est relié à la pédale d'accélération du véhicule et, plus la quantité de carburant demandée par le conducteur est élevée, plus la durée de fermeture de la soupape 19 sera longue dans un cycle de fonctionnement de la pompe à carburant L'unité de commande contient de l'information stockée de sorte qu'elle peut assurer que d'autres paramètres de fonctionne- ment du moteur ne soient pas dépassés. Une condition d'erreur peut se produire lorsque le circuit électrique 18 maintient constamment la soupape en position fermée Dans cette situation, la quantité maximum de carbu- rant que la pompe peut fournir dans un cycle de travail va être fournie au moteur et, en plus de provoquer de la fumée dans l'échappement du moteur, le moteur va accélérer de ma- nière incontrôlée Dans cette situation, on peut supposer que le conducteur du véhicule aura relâché la pédale d'accéléra- tion, de sorte que le signal de demande est nul ou pratique- ment nul L'unité de commande compare la vitesse réelle du moteur avec la demande et lorsqu'il apparaît que la vitesse du moteur est devenue supérieure à une vitesse prédéterminée plus grande que la vitesse normale au repos, et que la deman- de est pratiquement nulle, l'unité de commande supprime la fourniture d'énergie à la bobine de relais 22 Il en résulte l'ouverture des contacts de relais 21 de sorte que la tension d'alimentation appliquée au circuit 18 et au circuit détec- teur de vitesse 15 est réduite par la chute de tension à travers la résistance 17 Si une erreur s'est produite, la tension appliquée aux deux circuits va tomber en-dessous d'un niveau de maintien, en raison du passage du carburant dans le dispositif électromagnétique Dans cette situation, le signal fourni par le circuit détecteur de vitesse à l'unité de commande aperçoit l'erreur et va maintenir le relais 22 dans la condition o il ne reçoit pas d'énergie Lorsque la tension appliquée au circuit de puissance descend en-dessous de la valeur de maintien, le courant passant dans le disposi- tif électromagnétique associé à la soupape, devient insuffi- sant pour maintenir la soupape dans la position fermée et, en conséquence, dès que les contacts de relais 21 s'ouvrent, la soupape va passer dans la position ouverte et la fourniture de carburant au moteur va cesser. Il existe une situation qui peut se produire pendant le fonc- tionnement normal du véhicule, o la vitesse du moteur peut dépasser sa vitesse contrôlée normale et avec un signal de demande très faible Cela se produit dans des conditions dites de "survitesse" c'est-a-dire lorsque le véhicule descend une pente Dans cette situation, la bobine 22 va de nouveau cesser de recevoir de l'énergie et les contacts 21 vont s'ouvrir Néanmoins, comme il ne s'est pas produit d'erreur et que l'unité de commande 14 n'a pas émis de signal demandant du carburant, la tension fournie au circuit détec- teur de vitesse et au circuit de puissance tombe au niveau de réserve auquel le circuit détecteur de vitesse peut maintenir le signal de vitesse à l'unité de commande Le niveau de la tension de réserve n'est cependant pas suffisant pour effec- tuer ou maintenir la fermeture de la soupape et l'effet pra- tique est donc que la vitesse du moteur doit tomber, pour fermer, à la vitesse normale de ralenti du moteur, avant que la bobine 22 reçoive de l'énergie et les contacts 21 se ferment pour rétablir la fourniture de carburant au moteur. Si cependant, un signal de demande arrive, le système de commande va effectuer la fermeture du relais pour permettre la fourniture de carburant au moteur. Le relais nécessite une vérification et ceci s'effectue lors de la première tentative de démarrage du moteur Lorsque le commutateur 13 se ferme, l'unité de commande 14 reçoit de l'énergie mais d'abord elle détecte la tension appliquée au circuit détecteur de vitesse et au circuit de puissance pour assurer que celui-ci est au niveau de maintien, avant de fournir de l'énergie à la bobine 22 pour fermer les contacts 21. REVENDICATIONS 1 Système de commande électronique pour la pompe à carburant d'un moteur à combustion interne, la pompe étant du type comprenant un dispositif à commande électromagnétique ( 19) lequel, en recevant de l'énergie, assure la fourniture, par la pompe, de carburant au mo- teur associé, le système de commande comprenant un cir- cuit de puissance ( 18) qui commande le passage du courant dans le dispositif ( 19) et une unité de commande ( 14) répondant à la demande et aux paramètres de fonctionnement réels du moteur pour fournir un signal de commande au circuit de puissance ( 18), système de commande caracté- risé en ce qu'il comprend en outre une première et une deuxième bornes ( 10, 11) pour réaliser la liaison à une source de courant électrique ( 12) au moyen d'un commu- tateur à commande manuelle ( 13), une résistance ( 17) montée en série avec une des bornes et le circuit de puissance ( 18), un relais ayant des contacts ( 21), monté en parallèle avec la résistance, ce relais comprenant une bobine ( 22) qui reçoit de l'énergie sous le contrôle de l'unité de commande pour fermer les contacts ( 21), un circuit détecteur de la vitesse du moteur ( 15) qui reçoit de l'énergie électrique de l'extrémité de la résistance ( 17) éloignée de la borne d'alimentation ( 10) et qui fournit un signal de vitesse du moteur à l'unité de commande, cette unité de commande comprenant un organe. pour vérifier le signal de demande et le signal de vi- tesse du moteur et agissant lorsque le signal de vi- tesse du moteur dépasse une valeur prédéterminée tandis que le signal de demande est pratiquement nul pour arrêter la fourniture d'énergie au relais de façon que la tension appliquée au circuit de puissance ( 18) et au circuit détecteur de vitesse ( 15) soit réduite par la résistance ( 17) , la tension, lorsqu'elle est réduite à un niveau inférieur à celui du maintien par un défaut du circuit de puissance ( 18), rendant le signal de vitesse insuffisant, suite à quoi l'unité de commande ( 14) agit de façon à arrêter la fourniture d'énergie au relais, le courant réduit, disponible lorsque les contacts ( 21) sont ouverts, étant insuffisant pour maintenir le dispositif fermé. 2 Système de commande suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'il comprend en plus un organe pour détecter la tension appliquée au circuit de puissance et au circuit détecteur de la vitesse du moteur et, lorsque le commutateur ( 13) est fermé durant le démarrage du moteur, l'unité de commande ( 14) vérifie la tension appliquée au circuit de puissance ( 18) et au circuit détecteur de vitesse ( 15) pour assurer que la tension est au niveau de maintien avant de fournir de l'énergie au relais.