Brevet FR2710690A1 — publié le 19950407

" Dispositif de commande de ré-injection de gaz d'échappe- ment " Etat de la technique L'invention concerne un dispositif de commande des quantités de gaz d'échappement ré-injectées dans le cas d'un moteur à combustion interne à allumage non commandé, alimenté par une pompe d'injection de carburant et ayant une soupape de ré-injection de gaz d'échappement montée dans la conduite de ré-injection de gaz d'échappement du moteur à combustion interne, cette soupape étant actionnée par un moteur de réglage, pneumatique, qui comprend une chambre de travail commandée par une vanne de commande qui, en fonction de la position d'un levier de réglage comman- dant la quantité injectée par la pompe d'injection de car- burant, est commandée suivant la position de commutation de la vanne de commande pour être reliée à une source de pres- sion de commande ou à une source de pression de référence, le levier de réglage étant couplé à une came de commande coopérant avec un organe de manoeuvre (22) de la vanne de commande. On connaît un tel dispositif selon le document DE-A-29 46 557. Dans ce dispositif connu, on commute un circuit électrique à l'aide de la came de commande reliée au levier de réglage et ce circuit électrique commande une électrovanne en forme de distributeur à 3/2 voies. Celui- ci commande l'alimentation en pression du moteur de réglage à partir d'une source de dépression pour qu'en pleine charge, la vanne de ré- injection de gaz d'échappement commandée par le moteur de réglage soit fermée et qu'en charge partielle elle soit ouverte. Un autre capteur de pression influence ce degré d'ouverture en fonction de la vitesse de rotation pour que la vanne de ré-injection de gaz d'échappement ne s'ouvre qu'à partir d'une vitesse de rotation, faible, dé- terminée. Cette installation est relativement compliquée et a l'inconvénient que l'autre capteur de pression est décou- plé de la position du levier de réglage (le signal arrive indépendamment de la position du levier de réglage). De plus, il faut deux circuits: un circuit électrique pour la commande de l'électrovanne; un circuit pneumatique pour l'unité de réglage ARF. Avantages de l'invention La présente invention concerne un dispositif ca- ractérisé en ce que la came de commande présente un chemin de came croissant ou décroissant en continu, en fonction de l'organe de manoeuvre, et la vanne de commande est réalisée pour qu'avec une commande croissante de l'élément d'action- nement, pour un levier de réglage passant d'une position de ralenti à une position de charge maximale, la vanne passe par trois positions de commutation, à savoir une première position de commutation correspondant à un premier état de commutation, une seconde position de commutation correspon- dant à un second état de commutation et une troisième posi- tion de commutation correspondant à un troisième état de commutation, le premier état de commutation réglant la pression de commande dans la chambre de travail pour que la soupape de ré-injection de gaz d'échappement soit fermée et le second état de commutation réglant la pression de com- mande pour que la soupape de ré-injection des gaz d'échap- pement soit ouverte. Le dispositif selon l'invention offre l'avantage de permettre d'obtenir des points de commutation exacts entre une première et une seconde ou entre une se- conde et une troisième position de commutation par la sou- pape de commande. La came d'actionnement de la soupape de commande peut être réalisée simplement grâce à son chemin de came continu (action directe sur le circuit pneumati- que). Les points de commutation ou la position du levier de réglage peuvent être réglés de manière quelconque et être sélectionnés l'un par rapport à l'autre de manière quelcon- que par les mécanismes de réglage. De manière avantageuse, la soupape ou vanne de commande est un distributeur à 3/3 voies. Dessins Un exemple de réalisation de l'invention est re- présenté aux dessins et sera décrit ci-après de manière plus détaillée. Ainsi: - la figure 1 montre l'organisation schématique du dispositif de commande pour ré-injecter des gaz d'échap- pement, - la figure 2 montre les trois positions de la vanne de commande en fonction de l'état de charge respec- tif, à savoir charge à vide, charge partielle et charge maximale. Description de l'exemple de réalisation La figure 1 montre schématiquement un moteur à combustion interne 1 avec son collecteur de gaz d'échappe- ment 2 et la conduite d'aspiration 3 reliée au collecteur de gaz d'échappement par une conduite de ré-injection de gaz 4. Dans la conduite de ré-injection de gaz, il y a une vanne de ré-injection de gaz d'échappement 5 actionnée par un dispositif de commande composé d'un volet de réglage pneumatique 7. Ce volet de réglage comprend une chambre de travail 8 délimitée par une membrane d'actionnement 9 re- liée à la vanne de ré-injection de gaz d'échappement. Cette membrane est chargée par un ressort 10 agissant dans le sens de la fermeture de la vanne de ré-injection de gaz d'échappement 4. La chambre de travail 8 est reliée à une source de dépression 12 par une conduite de pression 11; la conduite de pression 11 est munie d'une vanne de com- mande 13 subdivisant la conduite de pression 11 en une par- tie de conduite de pression lia rejoignant la source de dépression 12 et une partie de conduite de pression 12b re- liée à la chambre de travail 8. Le moteur à combustion interne est alimenté en carburant par une pompe d'injection de carburant 15 dont seulement une partie est représentée à la figure 1. Pour régler la quantité de carburant à injecter, cette pompe d'injection de carburant comporte comme cela est usuelle- ment prévu, un levier de réglage 16 relié par une tringle- rie ou un câble 17 à un organe de commande tel qu'usuellement la pédale d'accélérateur 18; le conducteur du véhicule équipé de ce moteur à combustion interne peut ainsi donner le couple de consigne ou la vitesse de consi- gne. En fonction de cela, le levier de réglage 16 et un axe reliant celui-ci à l'intérieur de la pompe d'injection de carburant modifient la quantité de carburant à injecter. Sur cet axe 19 sur lequel est fixé le levier de réglage 16, il y a également une came 20. Cette came peut aussi être réalisée sous la forme d'un levier à un bras comme le mon- tre la figure 1. Cette came 20 agit sur un organe de ma- noeuvre 22 de la vanne de commande 13. Le déplacement du levier de réglage est suivi par la came 20 par rapport à l'organe de manoeuvre 22 de la vanne de commande 13, sui- vant un chemin de came croissant ou décroissant en continu, de façon que pour un déplacement du levier de réglage entre une position de ralenti et une position de charge maximale avec une quantité plus importante de carburant à injecter, l'organe de manoeuvre 22 soit déplacé par la came 20, en continu, par exemple vers l'extérieur. La vanne de commande 13 est un distributeur à 3/3 voies représenté schématiquement à la figure 2 dans ses trois position. Dans une position qui correspond à la posi- tion de ralenti du levier de réglage 16, pour le moteur à combustion interne fonctionnant au ralenti, la vanne de commande relie la conduite de pression llb à une ouverture de liaison 14 pour une pression de référence; dans le cas présent, il s'agit de la pression de l'air ambiant. La chambre de travail 8 se met alors à la même pression comme la chambre adjacente qui se trouve de l'autre côté de la membrane 9 et qui est également à la pression ambiante. En fonction de cela, le ressort 10 déplace la membrane 9 et ainsi l'élément d'obturation de la soupape de ré-injection de gaz d'échappement 5, pour l'amener dans sa position de fermeture coupant la ré-injection des gaz d'échappement. Lorsque la pédale 18 ou le levier de réglage 16 occupent leur position de charge partielle, la vanne de commande se trouve dans sa seconde position de commutation; dans cette position, la vanne relie la partie de conduite de pression lla à la partie de conduite de pression llb et coupe la liaison entre la chambre de travail 8 et l'air am- biant. Il s'établit alors la dépression de la source de dé- pression 12 dans la chambre de travail 8 et la membrane 9 se déplace contre le ressort 10 en ouvrant la soupape de ré-injection des gaz d'échappement 5. Dans cette plage de charge partielle, il y a ainsi réinjection des gaz d'échappement. Dans la troisième position de commutation de la vanne 13 correspondant au fonctionnement à pleine charge, la partie de conduite de pression llb est de nouveau reliée à l'orifice de liaison 14 de sorte que, dans la chambre de travail 8, il y a de nouveau équilibrage des pressions et les deux faces de la membrane 9 sont soumises à la pression ambiante. Le ressort 10 peut ainsi fermer de nouveau la soupape de ré-injection des gaz d'échappement 5. La liaison avec la source de dépression est coupée comme dans la pre- mière position de commutation. Dans ce qui précède on a représenté en principe les trois positions de commutation de la soupape pour une source de pression qui fournit une dépression au volet de réglage 7. Dans un autre mode de réalisation du moteur de réglage, on peut utiliser une logique de commutation in- verse, c'est-à-dire une source de pression qui fournit une pression. La logique de commutation doit alors être trans- formée si le sens de l'actionnement du moteur de réglage pneumatique est modifié par rapport à l'exemple décrit, de façon que, comme décrit, pour la position de charge maxi- male et la position de ralenti du levier de réglage 16, il n'y ait pas ré-injection de gaz d'échappement, alors que pour la position de charge partielle, il y ait ré-injection de gaz d'échappement. De telles vannes de commande qui ont une position de commutation exacte sont par exemple connues selon le document DE-OS 30 49 110; elles permettent une mise en oeuvre exacte d'une ré-injection des gaz d'échappe- ment en fonction de la position du levier de réglage 16. R E V E N D I C A T I ONS 1) Dispositif de commande des quantités de gaz d'échappement ré-injectées dans le cas d'un moteur à com- bustion interne (1) à allumage non commandé, alimenté par une pompe d'injection de carburant (15) et ayant une sou- pape de ré-injection de gaz d'échappement (5) montée dans la conduite de ré-injection de gaz d'échappement (4) du mo- teur à combustion interne, cette soupape étant actionnée par un moteur de réglage (7), pneumatique, qui comprend une chambre de travail (8) commandée par une vanne de commande (13) qui, en fonction de la position d'un levier de réglage (16) commandant la quantité injectée par la pompe d'injec- tion de carburant (15), est commandée suivant la position de commutation de la vanne de commande pour être reliée à une source de pression de commande (12) ou à une source de pression de référence, le levier de réglage (16) étant cou- plé à une came de commande (20) coopérant avec un organe de manoeuvre (22) de la vanne de commande (13), dispositif ca- ractérisé en ce que la came de commande présente un chemin de came croissant ou décroissant en continu, en fonction de l'organe de manoeuvre (22), et la vanne de commande est réalisée pour qu'avec une commande croissante de l'élément d'actionnement (22), pour un levier de réglage (16) passant d'une position de ralenti à une position de charge maxi- male, la vanne passe par trois positions de commutation, à savoir une première position de commutation correspondant à un premier état de commutation, une seconde position de commutation correspondant à un second état de commutation et une troisième position de commutation correspondant à un troisième état de commutation, le premier état de commuta- tion réglant la pression de commande dans la chambre de travail (8) pour que la soupape de ré-injection de gaz d'échappement (5) soit fermée et le second état de commuta- tion réglant la pression de commande pour que la soupape de ré-injection des gaz d'échappement soit ouverte. 2) Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la vanne de commande est un distributeur à 3/3 voies qui, dans sa première et sa troisième position de commutation correspondant au premier état de commutation du moteur de réglage (7), soit relié à la source de pression (12) et, dans une seconde position de commutation corres- pondant au second état de commutation du moteur de réglage, soit relié à l'air ambiant, le moteur de réglage fermant la soupape de ré-injection des gaz d'échappement (5) lorsqu'il est sollicité en pression par la pression de la source de pression. 3) Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la vanne de commande est un distributeur à 3/3 voies qui est relié à l'air ambiant pour sa première et sa troisième position de commutation, en fonction du pre- mier état de commutation du moteur de réglage et qui, dans sa seconde position de commutation correspondant au second état de commutation, relie le moteur de réglage à la source de pression, le moteur de réglage ouvrant la soupape de ré- injection des gaz d'échappement lorsqu'il est sollicité par la pression de la source de pression.