EP0180522B1 - Dispositif de carburation comportant des moyens de coupure en décélération - Google Patents

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EP0180522B1
EP0180522B1 EP85402095A EP85402095A EP0180522B1 EP 0180522 B1 EP0180522 B1 EP 0180522B1 EP 85402095 A EP85402095 A EP 85402095A EP 85402095 A EP85402095 A EP 85402095A EP 0180522 B1 EP0180522 B1 EP 0180522B1
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throttle
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deceleration
solenoid valve
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EP0180522A1 (fr
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Jacques Chenet
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Solex SA
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Solex SA
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M3/00—Idling devices for carburettors
    • F02M3/02—Preventing flow of idling fuel
    • F02M3/04—Preventing flow of idling fuel under conditions where engine is driven instead of driving, e.g. driven by vehicle running down hill
    • F02M3/045—Control of valves situated in the idling nozzle system, or the passage system, by electrical means or by a combination of electrical means with fluidic or mechanical means

Definitions

  • the invention relates to carburetion devices for supplying internal combustion engines fitted to motor vehicles, engines which, under certain operating conditions, cause the vehicle to decelerate. During these operating phases, the fuel supplied to the engine is wasted.
  • control means of the electromagnetic valve generally cause the solenoid valve to close automatically, when they simultaneously receive signals indicating that the throttle member is in its minimum open position, that the motor is coupled to the wheels and, possibly, that the speed of the motor is greater than a predetermined threshold. As soon as the control means detect the end of the deceleration operation, the idling circuit is again open.
  • the invention aims to provide a fueling device of the type defined above which reconciles both fuel economy and driving pleasure, while using only additional simple and relatively inexpensive means.
  • the invention proposes in particular a device of the type defined above in accordance with the characterizing part of claim 1.
  • control means are advantageously provided for controlling the electromagnetic valve by pulses of variable duty cycle in the speed interval between the first threshold and the second, and for keeping the electromagnetic valve permanently open below the second speed threshold .
  • the control means will generally comprise several sensors allowing them to detect the operation during deceleration. These sensors may include a so-called “raised foot” contact which is closed when the pressure exerted by the driver on the accelerator of the vehicle ceases, in series with a contact, called a “coupled engine” contact, closed when the engine is then engaged. that a gear is engaged. Another sensor, placed for example on the distributor of the vehicle's ignition system, provides a signal representative of the speed.
  • the carburetion device a schematic diagram of which is shown in FIG. 1, comprises a body 10 made of several assembled parts in which an intake duct 12 is formed.
  • a main fuel spouting system opening at the neck of a venturi 14 intake duct 12 by a secondary venturi 15, is supplied with a rich primary air-fuel mixture from the atmosphere and from a constant level tank 16.
  • Calibrators 18 and 20 are interposed on the air inlets and fuel to the spouting system.
  • a throttle member, or butterfly, 22 is placed in the intake duct 12 downstream of the venturi 14 and wedged on a rotary shaft 24 controlled by the driver via a linkage not shown.
  • the carburetion device is also provided with an idling circuit.
  • This circuit includes a channel 21 which opens into the intake duct 12 through an idle orifice 30 placed downstream of the butterfly 22 and through a transition or by-pass slot 32 provided for progressively passing from upstream to downstream of the butterfly as and measurement of the opening of the latter from the minimum opening position in which it is shown in solid lines in FIG. 1.
  • the channel 21 is supplied with a primary rich air-fuel mixture, by the main spouting system in the illustrated embodiment.
  • a channel 19 connects the channel 21 to a point of the main spouting system placed between the calibrators 18 and 20.
  • a manual adjustment screw 34 makes it possible to adjust the flow rate which passes through the orifice 30 and therefore to adjust the richness of the mixture supplied to the engine during idling, while the throttle portion extends downstream from slot 32.
  • an electromagnetic valve 61 taking an open or closed position, depending on whether it is powered or not. It will generally be preferable to provide an open solenoid valve when it is not supplied in order to maintain acceptable operation in the event of a supply fault. electric. Such a solenoid valve is frequently called an actuator.
  • the carburetion device also comprises a member 40 forcing the throttle to open.
  • the member 40 shown in FIG. 1 is of the vacuum control type, frequently designated by the term "detection". This device must, at the start of deceleration, extend the period during which the throttle valve 22 is not fully closed, so that the fuel load which enters the engine through the intake manifold burns better.
  • the opening member 40 shown is constituted by a housing in which a deformable membrane 43 separates two chambers 41 and 42.
  • the chamber 42 is connected to the atmosphere by a hole 44.
  • the chamber 41 is connected to the tubing intake of the engine through a duct 45.
  • the mobile assembly comprises, in addition to the membrane 43, a rod 48 whose free curved end cooperates, by means of an adjustable stop 49 , with a flat 51 at the end of a lever 52 secured to the rotary shaft 24.
  • a solenoid valve 60 which allows the chamber 41 to be separated from the tubing.
  • the chamber 41 can be provided with a throttled orifice so that the pressure which reigns there gradually returns to atmospheric pressure when the conduit 45 is cut.
  • Unit 62 can have various constitutions. It suffices that it is provided to fulfill the functions which will now be defined, when a deceleration is detected.
  • the unit 62 identifies a state of deceleration when the switches 66 and 67 are both closed and the motor speed is greater than a threshold V o , which will for example be 1,200 rpm when the normal engine idle speed is 700 rpm.
  • the unit 62 also detects if, in this deceleration situation, the engine speed is also greater than another threshold value V i , greater than the previous one, for example equal to 1600 rpm.
  • the unit 62 sends to the solenoid valve 61, by a conductor 64, a continuous electrical closing signal.
  • the unit 62 also sends to 1 "solenoid valve 60, via a conductor 63, a continuous opening signal. For a duration t 0 from the moment when the start of the deceleration is detected.
  • the unit 62 sends to the solenoid valve 61 an electric signal of progressively decreasing duty cycle, up to 'to reach the value 0 for V o .
  • Figures 2 and 3 show the variation of the degree of opening a of the throttle valve and of the control signal s of the solenoid valve 61 as a function of time t during a typical operation, when the driver then takes his foot off the accelerator. that the motor speed is much greater than V 1 , when for example it is 4,000 rpm.
  • the unit 62 opens the solenoid valve 60 to transmit the pressure which prevails downstream of the butterfly valve 22 to the chamber 41.
  • the mobile assembly comes to lean against the screw 47 and the butterfly 22 takes the position shown in dashes in Figure 1, corresponding to the angle a o in Figure 2. This results in an air supply to the engine and better combustion of the fuel remaining in the tubing at the start of deceleration, which reduces pollution.
  • the unit 62 is provided to maintain, for a short time t,. the flow of fuel arriving through the idling channel, so as to optimize the composition of the air-fuel charge passing through the pipe at the moment when deceleration begins.
  • the time interval t will generally be from a few tenths to a second, while your duration t o will generally be of the order of one to a few seconds.
  • the engine speed then decreases.
  • the unit 62 begins to supply the solenoid valve 61, no longer with a continuous closing signal, but with a pulse width modulation signal, of variable duty cycle, at fixed frequency or at frequency dependent on speed.
  • the duty cycle is a decreasing function of the speed and reaches the value 0 when the speed has dropped to the value V o , at time T 2 . Beyond that, the idle channel 61 is opened again.
  • the unit 62 can be produced in a simple manner, in components of digital or analog nature.
  • the unit may in particular comprise, for controlling the solenoid valve 60, an AND element detecting a state of simultaneous closing of the contacts 66 and 67 and of speed greater than V1. This door then triggers a monostable control of a power circuit intended to open the solenoid valve 60.
  • the part of the unit 62 intended to control the solenoid valve 61 may essentially comprise a pulse width modulator associated with an oscillator at a frequency which will be for example 10 Hz, also controlling a circuit supplying the power necessary for closing the solenoid valve 61.

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)

Description

  • L'invention concerne les dispositifs de carburation pour l'alimentation des moteurs à combustion interne équipant les véhicules automobiles, moteurs qui, dans certaines conditions de fonctionnement, provoquent une décélération du véhicule. Au cours de ces phases de fonctionnement, le combustible fourni au moteur est dépensé en pure perte.
  • On connaît déjà (FR-A-1 526 125 par exemple) des carburateurs du type défini par le préambule de la revendication 1.
  • Dans la plupart de ces carburateurs les moyens de commande de la vanne électromagnétique provoquent en général la fermeture de l'électrovanne automatiquement, lorsqu'ils reçoivent simultanément des signaux indiquant que l'organe d'étranglement est dans sa position d'ouverture minimum, que le moteur est couplé aux roues et, éventuellement, que la vitesse du moteur est supérieure à un seuil prédéterminé. Dès que les moyens de commande décèlent la fin du fonctionnement en décélération, le circuit de ralenti est de nouveau ouvert.
  • Cette façon de procéder peut sembler satisfaisante a priori. Mais l'expérience montre qu'elle a de nombreux inconvénients.
  • Le combustible qui reste dans la tubulure d'admission du moteur au début de la décélération provoque l'émission d'une bouffée d'hydrocarbures imbrûlés. La raison en est que le taux de remplissage du moteur est faible, car le moteur fonctionne à vitesse élevée et la quantité d'air fourni au moteur est insuffisante pour une carburation complète, car l'organe d'étranglement est fermé. On a tenté de pallier ce défaut en freinant la fermeture de l'organe d'étranglement lorsque le conducteur lève le pied de la pédale d'accélération. On apporte ainsi de l'air supplémentaire facilitant la combustion. On a également proposé (brevet FR 1 526 125) d'amener temporairement du combustible destiné à enrichir le mélange fourni au moteur et à avoir une meilleure combustion. Ces solutions retardent le fonctionnement en moteur frein et sont donc peu satisfaisantes.
  • Au cours du fonctionnement en décélération, l'aspiration du moteur assèche le circuit de ralenti et la tubulure d'admission par évaporation du combustible déposé sur les parois. Lorsque le conducteur veut réaccélérer, il y a une insuffisance temporaire de combustible. Pour pallier ce défaut, qui se traduit par un à-coup, on a proposé de ré-ouvrir le circuit de ralenti dès que la vitesse du moteur descend au-dessous d'un seuil largement supérieur à la vitesse de ralenti, par exemple 1 400 t/mn alors que la vitesse de ralenti est d'environ 700 t/mn. Cette façon de procéder a l'inconvénient de réduire l'économie de combustible que l'on est en droit d'attendre d'un système de coupure d'alimentation en décélération.
  • L'invention vise à fournir un dispositif de carburation du type ci-dessus défini qui concilie à la fois l'économie de combustible et l'agrément de conduite, tout en ne mettant en oeuvre que des moyens additionnels simples et relativement peu coûteux.
  • Dans ce but, l'invention propose notamment un dispositif du type ci-dessus défini conforme à la partie caractérisante de la revendication 1.
  • Les moyens de commande sont avantageusement prévus pour commander la vanne électromagnétique par impulsions de rapport cyclique variable dans l'intervalle de vitesse compris entre le premier seuil et le second, et pour maintenir la vanne électromagnétique ouverte en permanence au-dessous du second seuil de vitesse.
  • Les moyens de commande comporteront généralement plusieurs capteurs leur permettant de déceler le fonctionnement en décélération. Ces capteurs peuvent comporter un contact dit de « pied levé » qui est fermé lorsque la pression exercée par le conducteur sur l'accélérateur du véhicule cesse, en série avec un contact, dit de « moteur attelé », fermé lorsque le moteur est embrayé alors qu'une vitesse est engagée. Un autre capteur, placé par exemple sur le distributeur du système d'allumage du véhicule, permet de disposer d'un signal représentatif de la vitesse.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier d'exécution, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels :
    • - la Figure 1 est un schéma de principe d'un dispositif suivant l'invention, les organes mécaniques étant représentés en coupe suivant un plan passant par l'axe du conduit d'admission :
    • - les Figures 2 et 3 sont des diagrammes montrant, en fonction du temps, la variation du degré d'ouverture de l'organe d'étranglement et celle du signal de commande de l'électrovanne au cours d'une décélération, dans des conditions de décélération qui peuvent être considérées comme représentatives.
  • Le dispositif de carburation dont un schéma de principe est montré en Figure 1 comprend un corps 10 en plusieurs pièces assemblées dans lequel est ménagé un conduit d'admission 12. Un système de jaillissement principal de combustible, débouchant au col d'un venturi 14 du conduit d'admission 12 par un venturi secondaire 15, est alimenté en mélange primaire riche air-combustible à partir de l'atmosphère et d'une cuve à niveau constant 16. Des calibreurs 18 et 20 sont interposés sur les arrivées d'air et de combustible au système de jaillissement.
  • Un organe d'étranglement, ou papillon, 22 est placé dans le conduit d'admission 12 en aval du venturi 14 et calé sur un arbre rotatif 24 commandé par le conducteur par l'intermédiaire d'une tringlerie non représentée. Un ressort de rappel, également non représenté, sollicite le papillon 22 dans le sens de la fermeture.
  • Le dispositif de carburation est également muni d'un circuit de ralenti. Ce circuit comporte un canal 21 qui débouche dans le conduit d'admission 12 par un orifice de ralenti 30 placé en aval du papillon 22 et par une fente de transition ou de by-pass 32 prévue pour passer progressivement d'amont en aval du papillon au fur et à mesure de l'ouverture de ce dernier à partir de la position d'ouverture minimum dans laquelle il est représenté en traits pleins sur la Figure 1. Le canal 21 est alimenté en mélange primaire riche air-combustible, par le système de jaillissement principal dans le mode de réalisation illustré. Pour cela, un canal 19 relie le canal 21 à un point du système de jaillissement principal placé entre les calibreurs 18 et 20. Une vis de réglage manuel 34 permet d'ajuster le débit qui traverse l'orifice 30 et donc de régler la richesse du mélange fourni au moteur lors du fonctionnement au ralenti, alors que la tranche du papillon dépasse vers l'aval de la fente 32.
  • Sur le canal de ralenti 21 est placée une vanne électromagnétique 61 prenant une position d'ouverture ou de fermeture, suivant qu'elle est alimentée ou non. Il sera en général préférable de prévoir une électrovanne ouverte lorsqu'elle n'est pas alimentée afin dè conserver un fonctionnement acceptable en cas de défaut d'alimentation . électrique. Une telle électrovanne est fréquemment dénommée actuateur.
  • Le dispositif de carburation comprend également un organe 40 d'ouverture forcée du papillon. L'organe 40 montré sur la Figure 1 est de type à commande par dépression, fréquemment désigné par le terme de « décel •. Ce dispositif doit, au début de la décélération, prolonger la période pendant laquelle le papillon 22 n'est pas entièrement fermé, afin que la charge de combustible qui pénètre dans le moteur à travers la tubulure d'admission brûle mieux. L'organe d'ouverture 40 représenté est constitué par un boîtier dans lequel une membrane déformable 43 sépare deux chambres 41 et 42. La chambre 42 est reliée à l'atmosphère par un trou 44. La chambre 41 est reliée à la tubulure d'admission du moteur par un conduit 45. Lorsque la dépression qui s'exerce en aval du papillon règne dans la chambre 41, elle tend à déplacer la membrane 43 contre l'action d'un ressort de rappel 46 jusqu'à ce qu'un équipage mobile solidaire de la membrane 43 vienne en contact avec une butée réglable 47. L'équipage mobile comprend, en plus de la membrane 43, une tige 48 dont l'extrémité libre recourbée coopère, par l'intermédiaire d'une butée réglable 49, avec un plat 51 terminal d"un levier 52 solidaire de l'arbre rotatif 24.
  • Sur le conduit 45 est placée une électrovanne 60 qui permet de séparer la chambre 41 de la tubulure. La chambre 41 peut être munie d'un orifice étranglé pour que la pression qui y règne revienne progressivement à la pression atmosphérique lors de la coupure du conduit 45.
  • Les électrovannes 60 et 61 sont prévues pour être alimentées en tout ou rien par des moyens de commande représentés sous forme d'une unité 62. L'unité 62 est munie de capteurs permettant de détecter le fonctionnement en décélération. Ces capteurs peuvent comporter :
    • - un capteur 65 placé sur le distributeur d'allumage et fournissant un signal à une fréquence fonction de la vitesse,
    • - deux contacts montés en série, l'un, 66, qui est fermé lorsqu'aucune pression ne s'exerce sur la pédale d'accélérateur du véhicule, l'autre, 67, qui est fermé lorsque le moteur est embrayé en même temps qu'un des rapports de la boîte de vitesse est engagé.
  • L'unité 62 peut avoir diverses constitutions. Il suffit qu'elle soit prévue pour remplir les fonctions qui vont maintenant être définies, lorsqu'une décélération est détectée.
  • L'unité 62 identifie un état de décélération lorsque les interrupteurs 66 et 67 sont l'un et l'autre fermés et que la vitesse du moteur est supérieure à un seuil Vo, qui sera par exemple de 1 200 t/mn lorsque la vitesse de ralenti normal du moteur est à 700 t/mn. L'unité 62 détecte également si, dans cette situation de décélération, la vitesse du moteur est également supérieure à une autre valeur de seuil Vi, supérieure à la précédente, par exemple égale à 1 600 t/mn. Dans ce second cas, l'unité 62 envoie à l'électrovanne 61, par un conducteur 64, un signal électrique continu de fermeture. L'unité 62 envoie également à 1"électrovanne 60, par l'intermédiaire d'un conducteur 63, un signal continu d'ouverture. pendant une durée to à partir de l'instant où est décelé le début de la décélération.
  • Dès que la vitesse est descendue au-dessous du seuil Vi, et jusqu'à ce que cette vitesse soit revenue à la vitesse Vo, l'unité 62 envoie à l'électrovanne 61 un signal électrique de rapport cyclique progressivement décroissant, jusqu'à atteindre la valeur 0 pour Vo.
  • Les Figures 2 et 3 montrent la variation du degré d'ouverture a du papillon et du signal de commande s de l'électrovanne 61 en fonction du temps t lors d'un fonctionnement type, lorsque le conducteur lève le pied de l'accélérateur alors que la vitesse du moteur est largement supérieure à V1, lorsque par exemple elle est de 4 000 t/mn.
  • Dès que l'état de décélération est décelé, à l'instant To, l'unité 62 ouvre l'électrovanne 60 pour transmettre la pression qui règne en aval du papillon 22 à la chambre 41. L'équipage mobile vient s'appuyer contre la vis 47 et le papillon 22 prend la position représentée en tirets sur la Figure 1, correspondant à l'angle ao sur la Figure 2. Il s'ensuit un apport d'air au moteur et une meilleure combustion du combustible restant dans la tubulure au début de la décélération, ce qui réduit la pollution.
  • Dans le cas montré en Figure 3, l'unité 62 est prévue pour maintenir, pendant un court délai t,. le débit de combustible arrivant par le canal de ralenti, de façon à optimiser la composition de la charge air-combustible transitant dans la tubulure à l'instant où commence la décélération. L'intervalle de temps t, sera généralement de quelques dixièmes à une seconde environ alors que ta durée to sera généralement de l'ordre de une à quelques secondes.
  • Au bout du temps to, l'électrovanne 60 n'est plus activée et le papillon 22 reprend la position normale de ralenti dans laquelle il est représenté en traits pleins sur la Figure 1.
  • La vitesse de rotation du moteur diminue alors. Lorsqu'elle atteint la valeur V1, à l'instant Ti. l'unité 62 commence à fournir à l'électrovanne 61, non plus un signal continu de fermeture, mais un signal à modulation de largeur d'impulsion, de rapport cyclique variable, à fréquence fixe ou à fréquence fonction de la vitesse. Le rapport cyclique est une fonction décroissante de la vitesse et atteint la valeur 0 lorsque la vitesse est retombée à la valeur Vo, à l'instant T2. Au-delà, le canal de ralenti 61 est de nouveau ouvert.
  • Grâce à ce mode de mise en ceuvre, on retourne progressivement à l'alimentation normale du canal de ralenti et la reprise du fonctionnement, lorsque le conducteur appuie de nouveau sur l'accélérateur, se fait progressivement aussi bien lorsque cela se produit entre les instants T1 et T2 que lorsque cela se produit à un instant T3 postérieur à T2.
  • L'unité 62 peut être réalisée de façon simple, en composants de nature numérique ou analogique. L'unité peut notamment comporter, pour commander l'électrovanne 60, un élément ET détectant un état de fermeture simultanée des contacts 66 et 67 et de vitesse supérieure à V1. Cette porte déclenche alors un monostable de commande d'un circuit de puissance destiné à ouvrir l'électrovanne 60. La partie de l'unité 62 destinée à commander l'électrovanne 61 pourra comporter essentiellement un modulateur de largeur d'impulsions associé à un oscillateur à une fréquence qui sera par exemple de 10 Hz, commandant également un circuit fournissant la puissance nécessaire à la fermeture de l'électrovanne 61.

Claims (7)

1. Dispositif de carburation comprenant un conduit d'admission contenant un organe d'étranglement (22) actionné par le conducteur, un circuit de jaillissement principal alimenté en air et en combustible et débouchant dans le conduit d'admission (12) en amont de l'organe d'étranglement (22) de façon à fournir un mélange primaire d'air et de combustible, un circuit de ralenti (19, 21, 30, 32) débouchant dans le conduit d'admission en aval de l'organe d'étranglement et muni d'une vanne électromagnétique (61) permettant d'interrompre le passage de mélange air-combustible par le circuit de ralenti, des moyens (62) de commande de la vanne électromagnétique (61) lors du fonctionnement en décélération et un dispositif d'ouverture forcée de l'organe d'étranglement (22) à partir de sa position d'ouverture minimale, lesdits moyens de commande (62) étant prévus pour actionner le dispositif d'ouverture forcée au début du fonctionnement en décélération. caractérisé en ce que les moyens de commande (62) sont prévus pour commander également la vanne électromagnétique (61) de façon à couper l'alimentation en combustible au-dessus d'un premier seuil de vitesse prédéterminé (V1) et, entre le premier seuil (V1) et un second seuil (Vo), inférieur au premier et supérieur à la vitesse de ralenti, provoquer le passage d'un débit de combustible qui est une fonction décroissante de la vitesse.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande sont prévus pour commander la vanne électromagnétique par impulsions de rapport cyclique variable dans l'intervalle de vitesse compris entre le premier seuil et le second et pour la maintenir ouverte en permanence au-dessous du second seuil de vitesse (Vo).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier et le second seuils de vitesse sont d'environ 1 600 t/mn et 1 200 t/mn pour une vitesse normale de ralenti d'environ 700 t/mn.
4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de commande (62) sont munis de capteurs pour déceler l'absence d'action sur l'accélérateur, le couplage entre le moteur et les roues et la vitesse du moteur.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'ouverture forcée du papillon est pneumatique et les moyens de commande comportent une électrovanne (60) placée sur un conduit de liaison entre ledit dispositif et la tubulure d'admission du moteur.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la durée d'ouverture forcée de l'organe d'étranglement au début du fonctionnement en décélération est de l'ordre de une à quelques secondes.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fermeture de l'électrovanne (61) placée sur le circuit de ralenti est retardée d'un temps de l'ordre de quelques dixièmes à une seconde à partir de l'instant où est décelée la décélération.
EP85402095A 1984-11-02 1985-10-30 Dispositif de carburation comportant des moyens de coupure en décélération Expired EP0180522B1 (fr)

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