Brevet FR2591279A1 — publié le 19870612

L'invention se rapporte aux dispositifs de correction du débit d'essence, dans des moteurs à combustion interne alimentés par un carburateur, du type comportant sur un conduit d'arrivée d'essence situé dans le carburateur une électrovanne commandée par un appareil électronique relié à une sonde, dite sonde lambda, d'analyse des gaz d'échappement-du mo- teur. Un tel dispositif vise à éviter que les gaz d'échappement deviennent polluants dans certains cas d'utilisation du moteur par suite d'une richesse non convenable en essence du mélange gazeux carbure introduit dans la ou dans chaque chambre de combustion du moteur. Ainsi, des qu'un écart dans le taux d'oxygéne des gaz d'échappement est capté par la sonde lambda, l'appareil électronique commande une correction de l'ouverture de l'électrovanne. d'oû résulte une adaptation de la richesse du mélange carburé puis une diminution des polluants à l'échappement. On connait un dispositif de ce type dans lequel l'appareil électronique fournit à l'électrovanne un signal variable résultant de l'intégration de plusieurs signaux successifs de la sonde lambda, correspondant à plusieurs cycles moteur. La réponse de l'électrovanne est par suite retardée d'une durée de quelques cycles, De plus cette électrovanne est al-ors de préférence du type proportionnel, relativement couteuse et/ou d'une fiabilité incertaine. Dans une autre disposition connue, l'électrovanne est plus simple et fonctionne en tout-ou-rien sous l'action d'une commande électronique pulsée de fréquence constante, la durée d'un cycle d'ouverture et de fermeture de la vanne étant donc constante et sans relation avec la durée d'un cycle moteur, qui elle, varie avec la vitesse de rotation du moteur, La correction de débit n'étant ainsi pas synchronisée avec les phases d'aspiration du moteur correspondant a l'ouverture de soupapes d'admission, la richesse du mélange gazeux introduit dans la ou dans chaque chambre de combustion varie d'un cycle moteur à l'autre, et diffère d'une chambre à l'autre dans le cas d'un moteur à plusieurs cylindres. Cette imprécision d'alimentation procure un retard dans la diminution des polluants à l'échappement. L'invention a pour but de réaliser un dispositif de correction du débit d'essence dans un carburateur de moteur à combustion interne, procurant avec un temps de réponse très court par rapport au signal d'une sonde lambda une richesse optimale du mélange gazeux introduit dans la ou dans chaque chambre de combustion. L'invention concerne un dispositif du type susmentionné comportant une électrovanne fonctionnant en tout-ou-rien, caractérise en ce que l'appareil électronique est un calculateur qui reçoit, en plus un signal de la sonde, un signal provenant d'un capteur de la position angulaire du vilebrequin du moteur, et est agencé pour provoquer un cyle d'ouverture et de fermeture de l'électrovanne à chaque cycle moteur, le phasage de l'ouverture par rapport au cycle moteur étant Balisé de maniere à optimiser la richesse du mélange dans la ou dans chaque chambre de combustion à chaque cycle moteur. Ledit phasage est de préférence réalisé au moyen d'une cartographie mise en moire dans le calculateur, cette cartographie étant fonction de la vitesse et de la charge du moteur et déterminée expérimentalement. Le calculateur reçoit en outre avantageusement un signal représentatif des variations instantanées de la charge du moteur et provoque en fonction de ces variations une modification dudit phasage. Un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention est décrit ci-après, avec référence aux dessins annexés parmi lesquels - la Figure i est une vue schématique du dispositif selon l'invention, équipant un moteur à combustion interne: - et la Figure 2 est un graphique montrant en fonction du temps, les phases d'ouverture de l'électrovanne du dispositif par rapport aux cycles du moteur supposé muni de quatre cylindres. On voit sur la Figure 1 un moteur à combustion interne 1 alimenté par un carburateur 2 relié à quatre chambres de combustion non représentées par des conduits d'admission 3. Le carburateur 2 comporte classiquement un papillon des gaz 4 contrâlant le passage du mélange carburé d'air et d'essence, ainsi qu'une électrovanne 5 propre à obturer ou non un conduit d'arrivée d'essence. Cette électrovannne 5 est du type tout-ourien, susceptible d'être mise dans un état d'ouverture ou de fermeture par un calcutateur électronique 6 recevant plusieurs signaux - un signal S1 provenant d'une sonde 7 dite sonde lambda captant la présence d'oxygène dans un conduit d'échappement 8 relié aux chambres de combustion:: - un signal S2 provenant d'un capteur 9 de la position angulaire du vilebrequin V du moteur 1, ce signal permettant de plus d'afficher dans le calculateur 6 la vitesse de rotation du moteur 1; - un signa-l s3 provenant d'un capteur 10 de la dépression regnant dans l'un des conduits d'admission 3; - un signal S4 provenant d'un capteur, non représenté, de la position du papillon 4 ou d'une commande d'accélérateur associée, l'un et/ou l'autre des deux signaux S3, Sq étant représentatif de la charge du moteur 1 et permettant d'afficher sur le calculateur 6 les variations de cette charge. Le graphique de la Figure 2 montre en fonction du temps t les amplitudes A des cycles d'ouverture 11 et de fermeture de l'èlectrovanne 5 et des phases d'aspiration 12a, 12b, 12c, 12d du moteur 1 correspondant a chaque ouverture d'une soupape d'admission, les cycles 11 étant commandés par le calculateur 6 de manière a s'effectuer pendant les phases précitées d'aspiration. De plus, le calculateur 6 règle le moment d'ouverture de la vanne 5 par rapport à ces phases d'aspiration, c'est-a-dire le décalage D entre le début d'ouverture d'une soupape d'admission et celui de la vanne 5, en fonction des divers signaux reçus et d'un programme déterminé : dans le calculateur 6 est mise en mémoire une cartographie du phasage de l'ouverture de l'électrovanne 5 par rapport à la position angulaire du vilebrequin V, donc par rapport aux cycles de fonctionnement du moteur, en fonction de la vitesse et de la charge du moteur. Cette cartographie est établie expérimentalement de façon à obtenir une réduction maximale de la consommation spécifique en essence et du taux de polluants dans les gaz d'échappement, dans diverses conditions d'utilisation du moteur. En particulier, pour les périodes transitoires correspondant à des variations de la charge du moteur 1, le phasage en question est modifié en tenant compte des signaux S3 et/ou S4. La consommation et le taux de polluants sont réduits à des valeurs particulièrement basses grâce å la rapidité de réponse du dispositif à chaque correction de richesse du melange carburé. rapidité due au fait que le melange corrigé de façon pulsée est introduit équitablement et au moment optimal dans les quatre chambres de combustion et à chaque cycle moteur. Le calculateur 6 peut éventuellement assurer une régulation de la richesse et du phasage susmentionné de l'électrovanne 5 en boucle fermée sur la sonde 7 d'analyse des gaz d'échappement, optimisant selon les besoins une richesse correspondant à un mélange pauvre en essence ou à un mélange stoechimétrique. La précision de correction de richesse procurée par le dispositif décrit n'étant généralement pas nécessaire quand la vitesse de rotation du moteur est relativement élevée, il est prévu qu'au-dessus d'un seuil déterminé de cette vitesse-l'électrovanne 5 n'est plus commandee en phase avec les cycles du moteur, mais est classiquement utilisée suivant un cycle d'ouverture et de fermeture à fréquence constante relativement basse. Cet aménagement évite l'emploi d'une électrovanne coûteuse capable de fonctionner à fréquence très élevée et d'endurer un nombre de cycles correspondant très important. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de correction du débit d'essence dans un moteur (1) à combustion interne alimenté par un carburateur (2?, du type comportant sur un conduit d'arrivée d'essence dans le carburateur (2) une électrovanne (5) commandée par un appareil électronique relié à une sonde (7) d'analyse de gaz d'échappement du moteur (1), caractérisé en ce que l'appareil électronique est un calculateur (6) qui reçoit, en plus du signal de la sonde (7). un signal provenant d'un capteur (9) de la position angulaire du vilebrequin (V) du moteur (1), et est agencé pour provoquer un cyle d'ouverture et de fermeture de l'électrovanne (5) à chaque cycle moteur, le phasage de l'ouverture par rapport au cycle moteur étant réalisé de manière à optimiser la richesse du melange dans la ou dans chaque chambre de combustion à chaque cycle moteur. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le phasage est réalise au moyen d'une cartographie mise en mémoire dans le calculateur (6). cette cartographie étant fonction de la vitesse et de la charge du moteur (1) et déterminée expérimentalement. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le calculateur (6) reçoit un signal (S3) provenant d'un capteur (10) de la dépression régnant dans l'un (3) des conduits d'admission, et/ou un signal (S1) provenant d'un capteur de la position d'un papillon (4) ou d'une commande d'accélérateur associée, l'un et/ou l'autre des deux signaux (53, S4) étant représentatif de la charge du moteur (1) et permettant d'afficher sur le calculateur (6) les variations de cette charge.