Brevet FR2625262A1 — publié le 19890630

Carburateur à réqlaqe électrique du ralenti. La présente invention concerne les carburateurs pour moteurs à combustion interne du type comprenant un corps dans lequel est ménagé un conduit d'admission con- tenant un organe d'étranglement commandé par le conduc- teur et un canal de ralenti qui débouche dans le conduit d'admission en aval de l'organe d'étranglement et qui reçoit de l'air et du combustible par l'intermédiaire d'orifices calibrés respectifs pour constituer un mélange primaire d'air et de combustible. Le carburateur doit être prévu pour que le débit de mélange primaire s'adapte aux différentes phases de fonctionnement du moteur, notamment lors des transitoi- res. Le canal de ralenti doit assurer cette fonction depuis le fonctionnement au ralenti jusqu'à l'amorçage d'un système de jaillissement principal qui, en général, débouche dans le conduit d'admission au col d'un venturi situé en amont de l'organe d'étranglement. Au fur et à mesure que l'on ouvre l'organe d'étranglement à partir de sa position de ralenti, le moteur doit recevoir un débit croissant de mélange mais la richesse de ce dernier doit être constante. On a tenté de résoudre ce problème en faisant déboucher le canal de ralenti non seulement par un trou de ralenti situé en aval de l'organe d'étranglement (trou dont on ajuste la section de passage à l'aide d'une vis de richesse réglable) mais encore par des orifices dits de by-pass ou de progression qui passent d'amont en aval de l'organe d'étranglement lorsque celui-ci s'ouvre à partir de sa position d'ouverture minimale, correspondant au ralenti. Les orifices peuvent être regroupés sous forme d'une fente unique parallèle à l'axe du conduit d'admission. Les trous et les fentes de progression sont dif- ficiles à réaliser avec précision dans des carburateurs fabriqués de série. Or une grande précision est requise pour assurer le fonctionnement du moteur sans à coup lorsqu'on l'accélère à partir du ralenti. On a par ailleurs proposé (US-A-4 336 779) de placer une vanne à commande électrique sur un canal appartenant au système de ralenti et de régler en permanence. le rapport cyclique d'ouverture de cette vanne à partir de signaux d'entrée provenant notamment d'une sonde sensible à la composition des gaz d'échap- pement du moteur. Ce dispositif à pour but de réaliser une régulation dite "bouclée" dont on connaît les incon- vénients et notamment le temps de réponse excessif, surtout à des régimes proches du ralenti. La présente invention vise à fournir un carbu- rateur répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il permet d'obtenir une transition régulière du ralenti à l'amorçage du circuit de jaillissement principal. Dans ce but l'invention propose notamment un carburateur du genre cidessus défini caractérisé en ce qu'il comprend une vanne à commande électrique placée sur le canal de ralenti et un circuit de commande de la vanne ayant: des entrées reliées à des capteurs de paramètres de fonctionnement du moteur incluant au moins la vitesse de rotation du moteur et excluant la composi- tion des gaz d'échappement; une sortie destinée à fournir un signal pulsé à rapport cyclique variable à ladite vanne; et une mémoire de stockage de la valeur du rapport cyclique pour une pluralité de combinaisons desdits paramètres de fonctionnement. Les paramètres de fonctionnement sont, dans une réalisation simple, la vitesse N du moteur et l'angle d'ouverture du papillon qui peut être compté à partir de la position d'ouverture minimale, correspondant au ralenti. L'invention trouve un intérêt particulier dans le cas des carburateurs dits "électroniques" et/ou munis d'un système d'étouffement qui implique la présence d'une vanne à commande électrique souvent appelée "étouffoir". En effet, on peut alors souvent faire remplir plusieurs fonctions à la même électrovanne et-la mise en oeuvre de l'invention ne complique pas notable- ment le carburateur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réali- sation, donné à titre d'exemple non limitatif et de la comparaison qui en est faite avec l'art antérieur. Sur les dessins: - la figure 1 montre schématiquement le débouché du canal de ralenti dans le conduit d'admission d'un carburateur suivant une disposition classique à l'heure actuelle; - la figure 2 montre schématiquement la consti- tution du canal de ralenti dans un mode de réalisation suivant l'invention; - la figure 3 est une illustration schématique d'une loi possible de variation du rapport cyclique d'ouverture en fonction de la vitesse N et de l'angle d'ouverture a, suivant un mode particulier d'exécution. La figure 1 montre la partie basse du corps 11 d'un carburateur dans lequel est ménagé un conduit d'admission 12. Un organe d'étranglement 13, constitué par un papillon dont l'axe 14 est relié par une tringl- erie à une pédale d'accélération, est disposé dans le conduit d'admission 12. Dans le corps est ménagé un canal de ralenti 17 qui reçoit de l'air et du combustible par l'intermédiai- re d'étranglements calibrés non représentés. Ce canal débouche dans le conduit d'admission 12 par un trou 16 placé de façon à être en aval du papillon 13 même lors- que celui-ci occupe la position de ralenti ou d'ouver- ture minimum o il est représenté sur la figure 1. Le canal 17 débouche également dans le conduit d'admission 12 par des orifices de progression 16a, disposés de façon à passer successivement d'amont en aval de la tranche du papillon 13 lorsque celui-ci s'ouvre à partir de sa position d'ouverture minimum. Dans les carburateurs classiques, la section de passage offerte par le trou 16 est réglable à l'aide d'une vis à pointeau 18 munie d'un ressort de freinage 19. Le carburateur suivant un mode de réalisation de l'invention montré schématiquement en figure 2 comporte également un corps 11 percé d'un passage d'admission 12 dans lequel se trouve un papillon 13. Le canal de ralenti 17 alimenté en air à partir de l'entrée d'air 20 par l'intermédiaire d'un orifice calibré 21 et en combustible à partir d'une cuve à niveau constant par l'intermédiaire d'un autre orifice calibré 22 débouche cette fois dans le conduit d'admission par un trou 16 placé en aval de la tranche du papillon quelle que soit l'ouverture de ce dernier. Un système de jaillissement principal, non représenté car il n'est pas concerné par l'invention, débouche au col d'un venturi 23, monté dans le conduit d'admission 12, par une tubulure centrale 24. Le passage de mélange primaire par le trou 16 est commandé par une électrovanne 28 comportant un clapet d'obturation 29 déplaçable entre une position d'appui sur un siège entourant le trou 16 et une posi- tion o il libère le siège. Un ressort de rappel non représenté tend à amener le clapet dans une de ses positions extrêmes, en général la position de pleine ouverture. Un bobinage 30 de l'électrovanne est prévu pour appliquer le clapet sur son siège lorsqu'il est excité. L'électrovannrie 28 est prévue pour avoir un fonc- tionnement pulsé, avec un rapport cyclique d'ouverture variable en fonction de la valeur de divers paramètres de fonctionnement du moteur. Les signaux d'excitation de l'électrovanne 28 sont fournis par un circuit 31. Ce circuit comporte plusieurs entrées reliées, dans le mode de réalisation illustré, l'une à un capteur 32 fournis- sant un signal analogique de sortie proportionnel à l'angle d'ouverture du papillon 13, l'autre à un capteur 33 de vitesse du moteur. Ce dernier capteur peut être monté sur le système d'allumage et fournir une impulsion à chaque étincelle d'allumage du moteur. Le circuit 31 peut avoir une constitution géné- rale connue. Il comportera un convertisseur analogique/ numérique permettant d'obtenir une représentation numé- rique de l'angle d'ouverture a et une mémoire cartogra- phique constituée par exemple par un réseau programmable faisant correspondre une valeur du rapport cyclique d'ouverture à chaque couple de valeur a, N. Le circuit peut être prévu pour que la cadence des impulsions en- voyées par le circuit 31 à l'électrovanne 28 corresponde à la fréquence des impulsions d'allumage fournies par le capteur 33. Toutefois, le circuit fonctionnera plutôt dans la plupart des cas à une fréquence de rotation fixe de l'ordre de 100 Hz. Le circuit 31 peut être muni de moyens d'ajusta- ge manuel schématisés sur la figure 2 par l'entrée 34 et pouvant être constitués par une résistance ajustable modifiant les caractéristiques du convertisseur analogique/numérique placé sur l'entrée reliée au capteur d'angle par exemple. Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit apparaît immédiatement. Il peut correspondre à une loi de variation du rapport cyclique d'ouverture de l'électrovanne RCO en fonction de la vitesse N et de l'angle a du genre montré en figure 3. Les valeurs du RCO sont préalablement mémorisées dans le circuit de commande 31. Au ralenti, alors que la vitesse du moteur est minimale (par exemple 1000 t/mn) et que l'angle d'ouverture du papillon est nul, le rapport cyclique d'ouverture est maintenu à 80 '%. Lorsque l'angle d'ouverture du papillon dépasse 10 environ et continue à augmenter, le circuit de commande 31 réduit progressi- vement le rapport cyclique d'ouverture. A ouverture donnée du papillon, ce rapport cyclique dépend également de la vitesse prise par le moteur, ce qui évite notam- ment l'emballement de ce dernier. Le jeu de courbes montré en figure 3 peut être déterminé par des essais au banc ou sur route. Dans le mode de réalisation montré en figure 2, le canal de ralenti est démuni de toute vis de réglage manuel. On pourrait cependant maintenir, en plus du canal 17, un canal supplémentaire à réglage manuel. Dans le cas particulièrement intéressant d'un carburateur à commande électronique, l'électrovanne 28 peut également être utilisée pour remplir d'autres fonc- tions, et notamment celles dénommées coupure en décélé- ration et étouffement lors de la coupure d'allumage du moteur. Pour assurer la fonction de coupure lorsque le moteur est en décélération, c'est-à-dire lorsque a = O et que la vitesse N du moteur est supérieure à une vitesse déterminée alors que le moteur est couplé aux roues, il suffit de munir le circuit de commande 31 d'une entrée supplémentaire reliée à un contact 35 placé sur la boîte de vitesse pour déterminer si le moteur est attelé aux roues. La fonction d'étouffement lors de la coupure de l'allumage du moteur peut être réalisée sans adjonction de capteurs supplémentaires: la fonction consiste en effet simplement à maintenir l'électrovanne 28 fermée pendant un laps de temps déterminé après coupure de l'allumage, que le capteur 33 permet de détecter. Il est encore possible de maintenir une liaison entre le canal de ralenti 17 et la fraction du conduit d'admission placé en amont du papillon pour augmenter la dynamique de fonctionnement du dispositif. REVENDICATIONS 1. Carburateur pour moteur à combustion interne comprenant un corps dans lequel est ménagé un conduit d'admission (12) contenant un organe d'étranglement (13) commandé par le conducteur et un canal de ralenti (17) qui débouche dans le conduit d'admission en aval de l'organe d'étranglement et qui reçoit de l'air et du combustible par l'intermédiaire d'orifices calibrés respectifs (21,22) pour constituer un mélange primaire d'air et de combustible, caractérisé en ce qu'il com- prend une vanne à commande électrique (28) placée sur le canal de ralenti (17) et un circuit (31) de commande de la vanne ayant: des entrées reliées à des capteurs (32,33) de paramètres de fonctionnement du moteur incluant au moins la vitesse de rotation (N) du moteur et excluant la composition des gaz d'échappement; une sortie destinée à fournir un signal pulsé à rapport cyclique (RCO) variable à ladite vanne (28); et une mémoire de stockage de la valeur du rapport cyclique pour une pluralité de combinaisons desdits paramètres de fonctionnement. 2. Carburateur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les paramètres de fonctionnement du moteur sont la vitesse (N) et l'angle (a) d'ouverture du papillon. 3. Carburateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le canal de ralenti est démuni de moyens manuels de réglage. 4. Carburateur selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit circuit de commande de la vanne fournit à cette dernière un signal pulsé à une fréquence fixe,généralement d'environ 100 Hz. 5. Carburateur selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'il est également prévu pour maintenir l'électrovanne fermée lorsque la vitesse du moteur est supérieure à une valeur déterminée, que l'angle d'ouverture du papillon est nul et que le moteur est attelé aux roues.