FR2488336A1 - Systeme d'alimentation en carburant pour un moteur a combustion interne du type a injection - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN SYSTEME D'ALIMENTATION EN CARBURANT POUR UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE DU TYPE A INJECTION UTILISANT DE L'ESSENCE OU UN MELANGE D'ALCOOL ET D'ESSENCE. SELON L'INVENTION, EN PLUS DU SYSTEME TRADITIONNEL D'ALIMENTATION EN CARBURANT EST PREVU UN DETECTEUR 24 DE LA TEMPERATURE DU CARBURANT QUI SIGNALE DES AUGMENTATIONS DE CETTE TEMPERATURE DEPASSANT UNE VALEUR PREDETERMINEE ET UN MOYEN REGULATEUR DE LA PRESSION DU CARBURANT 9, 20 SENSIBLE AU DETECTEUR DE LA TEMPERATURE POUR ELEVER LA PRESSION DU CARBURANT DANS LA LIGNE D'ALIMENTATION EN CARBURANT 5 RELIEE A CHAQUE INJECTEUR 3, AU-DESSUS D'UNE VALEUR CONSTANTE REGLEE SELON LA DIFFERENCE ENTRE LA PRESSION DU CARBURANT DANS LA LIGNE D'ALIMENTATION EN CARBURANT ET LA DEPRESSION AU COLLECTEUR D'ADMISSION AFIN D'EMPECHERCETTE LIGNE D'ETRE BOUCHEE PAR LA PRESENCE D'UN BLOCAGE DE VAPEUR AU MOMENT OU LE MOTEUR EST DEMARRE A UNE HAUTE TEMPERATURE DU CARBURANT OU QUAND LE MOTEUR FONCTIONNE A UNE VITESSE LENTE A UNE HAUTE TEMPERATURE DU CARBURANT. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A L'INDUSTRIE AUTOMOBILE.
Description
La présente invention se rapporte à un système d'alimentation en carburant
pour un moteur à combustion interne du type à injection, qui élève la pression du carburant appliqué à chaque injecteur au-dessus d'une valeur régulée afin que le moteur puisse fonctionner régulièrement sans présence de blocage de vapeur au moment
de l'augmentation de température du carburant.
Un système traditionnel d'alimentation en carburant pour un moteur à combustion interne du type à injection comprend: (1) un réservoir de carburant (2) un injecteur de carburant placé à un orifice d'admission du collecteur d'admission de chaque cylindre du moteur;
(3) une pompe à carburant placée sur une ligne d'ali-
mentation en carburant entre le réservoir et l'injecteur pour appliquer une pression au carburantanené de la pompe; (4) un registre du carburant placé dans la ligne d'alimentation en carburant de la pompe à carburant; (5) un filtre du carburant placé sur la ligne d'alimentation en carburant du registre; et (6) un régulateur de la pression-du carburant qui règle la pression du carburant à amener à chaque injecteur de façon que la différence entre la pression du carburant et une dépression dans le collecteur d'admission indique une valeur constante (par exemple environ 2,5 bars) et ramène une quantité supplémentaire de carburant basée sur le résultat de la régulation, dans le réservoir de carburant par une ligne de retour de carburant; et (7) une unité de réglage d'injection de carburant
qui applique un signal impulsionnel à une vanne électro-
magnétique de chaque injecteur de carburant, dont la durée de fonctionnement est déterminée sur la base de divers signaux de paramètre-de fonctionnement du moteur comme le signal de débit d'air admis, le signal de la vitesse de rotation du moteur et ainsi de suite, afin que l'injecteur de carburant injecte une quantité optimale de carburant dans
le cylindre correspondant selon la condition de fonctionne-
ment du moteur.
Il y a cependant un problème posé par un tel système traditionnel d'alimentation en carburant, parce que comme tout le système d'alimentation en carburant est disposé dans le compartiment moteur, le carburant est chauffé et en particulier la température du carburant dans la ligne d'alimentation en carburant à proximité du corps du moteur est excessivement élevée, et il peut dcnc se prduire
un blocage de vapeur du carburant. Ce problème est remarqua-
ble en particulier lorsque l'on utilise, comme carburant,
de l'essence mélangées de l'alcool. Parmi d'autres choses-
dans le combustible d'essence mélang& à l'éthanol à % d'essence, la température limite à laquelle se produit le blocage de vapeur est réduite de 15 à 160 par rapport
à l'essence seule comme carburant.
Par conséquent, dans l'état o la température dans le compartiment du moteur est élevée quand celui-ci est remis en marche quelques minutes après son arrèt ou lorsque le moteur fonctionne à une vitesse lente, l'unité de réglage d'injection de carburant et les injecteurs de carburant peuvent ne pas fonctionner de façon correcte du fait d'un bouchage de la ligne d'alimentation en carburant
provoqué par le blocage de vapeur.
En tenant compte du problème ci-dessus, la présente invention a pour objet principal un système d'alimentation en carburant pour un moteur à combustion interne du type à injection o on prévoit un moyen pour détecter la température du carburant dans une ligne d'alimentation en carburant, o la température du carburant augmente et dépasse une valeur prédéterminée et un moyen pour élever la pression du carburant dans la ligne d'alimentation en carburant en interrompant le retour d'une quantité supplémentaire de carburant dans une ligne de retour de carburant vers un réservoir de carburant en réponse à un moyen de détection de la température du carburant quand cette température dépasse la valeur prédéterminée, ainsi le moteur peut fonctionner régulièrement sans qu'il y ait un blocage de vapeur pouvant boucher la ligne d'alimentation
en carburant reliant chaque injecteur de carburant.
La présente invention a pour autre objet un système d'alimentation en carburant pour un moteur à combustion interne du type à injection o on prévoit une unité de réglage d'injection de carburant qui émet un signal impulsionnel dont la largeur d'impulsion déteraluant le temps d'ouverture de la vanne de chaque injecteur de carburant oe corrigée pour être rétrécie en réponse au moyen élevant la pression du carburant, ainsi chaque injecteur de carburant injecte une quantité appropriée de carburant dans le cylindre correspondant quand la
pression de carburant appliqué à l'injecteur est élevée.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparattront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 montre un système traditionnel d'alimentation en carburant pour un moteur à combustion interne du type à injection; - la figure 2 montre un graphique représentant une performance de démarrage d'un moteur à partir de la relation entre la pression du carburant et sa température; - la figure 3 montre un graphique représentant une caractéristique de distillation d'essence ou d'essence mélangée à l'alcool comme carburant du moteur; - la figure 4 montre un premier mode de réalisation préféré d'un système d'alimentation en carburant pour un moteur à combustion interne du type à injection selon l'invention; - la figure 5 montre un graphique représentant la caractéristique de réglage de pression de carburant du système d'alimentation en carburant du premier mode de réalisation selon l'invention; - la figure 6 montre un second mode de réalisation préféré d'un système d'alimentation en carburant pour un moteur à combustion interne selon l'invention; - la figure 7 montre une construction interne d'un moyen régulateur de pression de carburant utilisé dans
le second mode de réalisation préféré du système d'alimen-
tation en carburant d'un moteur à combustion interne; - les figures 8(A), 8(B) et 8(C) montrent l'action
du second mode de réalisation préféré du système d'alimenta-
tion en carburant selon l'invention dans le cas o la température du carburant est élevée de façon abrupte après arrêt du moteur; - la figure 9 donne un schéma bloc du second mode de réalisation préféré du système d'alimentation en carburant pour corriger la largeur d'impulsion d'un signal impulsionnel à appliquer à une bobine électromagnétique de chaque injecteur de carburant qui ouvre une vanne à pointeau lors de son excitation; - la figure 10 montre un graphique représentant la relation entre le débit d'air d'admission et la largeur de l'impulsion dans le second mode de réalisation préféré; - la figure 11 montre un troisième mode de réalisation préféré du système d'alimentation en carburant selon l'invention; - la figure 12 donne un schéma bloc se rapportant à une unité de réglage d'injection de carburant du troisième mode de réalisation préféré selon l'invention;et
- les figures 13(A) à 13(D) montrent une caractéris-
tique de sortie de chaque bloc de la figure 12.
On se référera maintenant aux dessins et d'abord à la figure 1 qui montre un système traditionnel d'alimentation en carburant pour un moteur à combustion
interne du type injection. -
Sur la figure 1, le repère 1 désigne un corps de moteur, le repère 2 désigne un collecteur d'admission, le repère 3 désigne un injecteur de carburant placé à un orifice d'admission IA du collecteur 2, le nombre d'injecteurs correspondant à celui des cyclindres, le repère 4 désigne un réservoir de carburant. Au milieu d'une ligne d'alimentation en carburant 5 pour relier l'injecteur 3 et le réservoir 4, sont prévus une pompe à carburant 6, un registre de carburant 7, un filtre 8 et un régulateur de pression 9. Le carburant mis sous pression au moyen de la pompe 6 est appliqué à l'injecteur par le régulateur 9 de la pression, afin que la différence de pression entre la dépression au collecteur d'admission et la pression du carburant indique une valeur constante
(par exemple 2,452 bars).
Une quantité supplémentaire du carburant sortant du régulateur 9, du fait de l'action de régulation de pression par ce régulateur 9, est ramenée au réservoir de carburant 9 par une ligne de retour 10. Une unité de réglage d'injection de carburant (non représentée sur la figure 1) applique un signal impulsionnel à chaque injecteur 3, dont la largeur d'impulsion est calculée sur la base de divers signaux de paramètre de fonctionnement du moteur par exemple représentant un débit d'air admis (Q), le nombre de tours du moteur par temps unitaire (N), et la température de l'eau de refroidissement du moteur et autres. L'injecteur 3 est pourvu d'une bobine électromagnétique qui se met en circuit pour ouvrir une vanne à pointeau afin que du carburant soit injecté dont la quantité dépend de la durée d'ouverture de la vanne, c'est-à-dire de la largeur de l'impulsion. Le repère 11 désigne une source d'alimentation en courant telle qu'une batterie, le repère 12 désigne un commutateur d'allumage, et le repère 13 désigne un
commutateur du capteur d'écoulement d'air d'admission.
Le commutateur 13 est fermé quand le moteur 1 débute
l'action d'admission d'air.
Dans un tel système traditionnel d'alimentation en carburant, le carburant ' Mpitt N' - excessivement car tout le système d'alimentation en carburant est monté dans le compartiment moteur. En particulier, la température de la ligne 5 d'alimentation en carburant à proximité du corps 1 =*-e25-i 5+ élevée à une valeur considérablement élevée,
il se développe donc facilement un blocage de vapeur.
Par ailleurs, dans le cas o l'on utilise, comme carburant pour le moteur, de l'essence ou un alcool mélangé à de l'essence, la caractéristique de distillation du carburant indique une température considérablement faible de distillation comme le montre la figure 3 o la proportion de distillation est indiquée sur l'axe des abscisses
et la température de distillation sur l'axe des ordonnées.
En particulier, la température de distillation de l'essence mélangée à l'alcool (N) est plus faible que celle de l'essence (M). Par conséquent, la pression de vapeur devient plus élevée dans des conditions de haute températureainsi un blocage de vapeur se développe, avec performance réduite de redémarrage du moteur. Environ 3 - à 5 minutes à partir du moment o le moteur est arrêté après fonctionnement à vitesse rapide, la chaleur produite par le corps du moteur et le système d'échappement du moteur remplitle compartiment moteur pour exposer le système d'alimentation en carburant à une atmosphère à haute température. A cet état, si l'on tente de faire redémarrer le moteur, il se produit souvent le phénomène de blocage de vapeur dans le carburant de la ligne d'alimentation en -carburant, ce qui détériore remarquablement la performance
de redémarrage du moteur.
Le système d'alimentation en carburant relié à un certain nombre d'injecteurs de carburant est généralement pourvu du régulateur 9 de la pression du carburant qui est représenté sur la figure 1. Cependant, comme le régulateur 9 sert à maintenir à une valeur constante la différence de pression entre la dépression au collecteur d'admission et la pression du carburant, en tout moment, que le moteur soit remis en marche à une haute température du carburant ou non, et comme il règle la pression du carburant sans considérer la présence du phénomène de blocage de vapeur, l'alimentation en carburant vers chaque injecteur 3 ne peut être accompli suffisamment, et le
moteur ne peut être régulièrement remis en marche.
La figure 2 montre les résultats expérimentaux de la performance de redémarrage à haute température dans le cas de la relation entre la température du carburant, sur l'axe des ordonnées et la pression du carburant, sur l'axe des abscisses. On peut voir que quand la pression du carburant indique environ 2,45 bars, le moteur n'est pas facilement remis en marche quand la température du carburant dépasse environ 800C, A indiquant une mauvaise gamme de caractéristiquesde démarrage du moteur et B indiquant une
bonne gamme de caractéristique de démarrage du moteur.
La figure 4 montre un système d'alimentation en carburant pour un moteur à combustion interne selon un
premier mode de réalisation préféré de l'invention.
Sur la figure 4, le régulateur de pression 9 a une chambre de dépression 14, qui est placééd'un côté d'une membrane 15 sur laquelle est monté un corps de vanne 16 et qui communique avec un collecteur d'admission 2 par un guidage de dépression 17. De l'autre côté de la membrane est prévue une chambre de carburant 18 avec une extrémité d'ouverture 10a de la ligne de retour de carburant 10 tournée vers le corps de vanne 16. Le corps de vanne 16 est sollicité en tout moment afin de fermer l'extrémité 10a au moyen de la force élastique d'un ressort à boudin 19. Par conséquent, les deux côtés de la membrane 15 subissent l'action opposée entre la pression du carburant dans la ligne d'alimentation 5 et la dépression au collecteur d'admission, et l'équilibre contre la force élastique du ressort 19 provoque l'ouverture et la fermeture de l'extrémité 10a de la ligne de retour 10. La fermeture de l'extrémité 10a force la pression du carburant dans la ligne d'alimentation 5 à s'élever et, par ailleurs, l'ouverture de l'extrémité 10a force la pression du carburant dans la ligne d'alimentation 5 à se réduire, ainsi la différence de pression entre la dépression au collecteur d'admission et la pression du carburant dans
la ligne 5 est régulièrement contrôlée.
Une vanne à ouverture électromagnétique 20 prévue en amont du régulateur de pression 9 dans une ramification de la ligne d'alimentation en carburant 5 déplace un corps de vanne 22 afin de fermer la ramification de la
ligne 5 quand une bobine électromagnétique 21 est excitée.
La bobine électromagnétique 21 est insérée dans un circuit en sérié comprenant la source 11 d'alimentation en courant continu, un commutateur à relais 23, et un capteur 24 de la température de l'eau de refroidissement du moteur qui se met en fonctionnement quand la température de l'eau
de refroidissement augmente et dépasse une valeur prédéter-
minée à laquelle peut se produire le blocage de vapeur du carburant dans la ligne 5. Une bobine électromagnétique 25 du commutateur à relais 23, un commutateur de mise en marche 26 qui-se ferme lors du lancement du moteur, et la source 11 d'alimentation en courant constituent un circuit en série. Le commutateur 23 est ainsi fermé
au moment du lancement du moteur.
Quand le commutateur 26 est fermé pour mettre le moteur 1 en marche, la bobine 25 du commutateur 23 est
excitéeainsi le contact 23 est mis en circuit.
A ce moment, si le système d'alimentation carburant est dans un état permettant de développer facilement le blocage de vapeur parce que le compartiment moteur est exposé à une atmosphère à haute température dẻ au moteur chauffé, par exemple 3 à 5 minutes après arrêt du moteur après un fonctionnement à vitesse rapide, le capteur 24 de la température de l'eau de refroidissement du moteur détecte que cette température dépasse la valeur prédéterminée et se met en circuit. En conséquence, la bobine électromagnétique 21 de la vanne à ouverture électromagnétique 20 est excitée et aizsi le corps de vanne
22 ferme la ramification de la ligne 5.
Par conséquent, si la ligne d'alimentation en carburant est bauchée du fait du blocage de vapeur du carburant au moment du redémarrage, du moteur à une haute température du carburant, le régulateur de pression 9 ne fonctionne pas du fait de la fermeture de la ramification de la ligne d'alimentation en carburant 5 au moyen de la vanne à ouverture électromagnétique 20 et la pression du carburant
dans la ligne 5 en amont de la vanne à ouverture électroma-
gnétique 20 est élevée de façon abrupte. Par suite de la pression accrue de carburant, celui-ci est amené de force dans l'injecteur 3 sans interruption, ainsi le moteur peut
être sûrement remis en marche.
Il faut noter que quand la pression du carburant dans la ligne d'alimentation 5 est élevée de façon anormale au-dessus d'une valeur prédéterminée, par exemple au-dessus de 3,53 bars un clapet de détente (non représenté) prévu dans la pompe 6 force l'écoulement de carburant à s'inverser pour retourner au réservoir de carburant 4 afin d'empêcher une dégradation possible du système d'alimentation en carburant dûe à une augmentation excessive de la pression du carburant. Un tel
clapet de détente peut être prévu dans le système d'alimen-
tation en carburant, indépendamment de la pompe 6.
De plus, comme le commutateur de démarrage 26 s'ouvre quand le démarrage du moteur est terminé avec succès, le commutateur 23 s'ouvre et le corps de vanne 22 de la vanne 20
est élevé pour ouvrir la ramification de la ligne d'alimen-
tation en carburant 5 et la ligne de retour de carburant 10.
En conséquence, le régulateur de pression 9 récupère sa
fonction normale.
La figure 5 montre la caractéristique d'un tel réglage de pression de carburant du premier mode de réalisation préféré comme on l'a décrit cidessus. Comme on peut le voir sur la figure 5, o la pression du carburant est indiquée sur l'axe des ordonnées et le temps sur l'axe des abscisses, si la température de la ligne d'alimentation en carburant 5 est si élevée que le blocage de vapeur peut se développer au moment du lancement du moteur A, une pression du carburant est maintenue, comme le montre la partie hachurée de la figure 5, à une valeur supérieure à celle obtenue avec un réglage traditionnel de la pression de carburant et au moment de l'état subséquent de ralenti B, de l'état de charge partielle C et de l'état totalement ouvert du papillon valve D, le régulateur 9 contr8le la pression de carburant (F) afin que la différence de pression entre la pression de awxrent (F)et la dépression au collecteur dttdnsic (E) indique une valeur prédéterminée (comme 2,5 bars). La figure 6 montre un système d'alimentation en carburant selon un second mode de réalisation préféré
de la présente invention.
Sur la figure 6, le repère 28 désigne un moyen de détection de la température du carburant qui détecte directement la température du carburant, et le repère 27 désigne un moyen régulateur de la pression du carburant qui élève cette pression dans une région o la température du carburant dépasse une valeur prédéterminée en coopérant avec le moyen détecteur de la température 28. Le repère 29
désigne une unité de réglage de l'injection de carburant.
Le moyen régulateur 27, comme on peut le voir sur la figure 7, a une construction qui comprend un corps tubulaire 30 défini par une chambre de carburant 32 et une chambre de dépression 33 par une membrane 31. La chambre de carburant 32 communique avec la ramification de la ligne d'alimentation en carburant 5 par un tube 34 d'entrée de carburant et avec un tube de sortie 35 de carburant par une extrémité ouverte 35A. Un guidage de dépression 36 communique avec le collecteur d'admission 2. La. membrtme 31 est pourvue d'un corps de vanne en forme de disque- 37 qui fait face à la chambre de carburant 32. Le corps 37 est placé à l'extrémité ouverte 35A du tube de sortie de carburant 35 afin de faire face à cette extrémité 35A. Une tige coulissante de poussée 38 est montée dans la chambre de dépression 33, face à la membrane 31. Le corps de vanne 37 est en contact avec l'extrémité ouverte 35A sur la base de la force d'un ressort à boudin 39 placé entre la tige 38 et la membrane 31. Une bobine électromagnétique est prévue autour de la tige 38 afin que cette tige 38 soit tirée vers le haut sur la figure 7 pour contracter le ressort 39 afin d'augmenter
une charge établie (pression de détente de carburant).
L'action de ce moyen régulateur de la pression du carburant 27 est x labase la même que dans le régulateur traditionnel 9 des figures 1 et 4. Les repères entre parenthèses montrés sur la figure 7 correspondent à ceux du régulateur 9 de la figure 4, du fait de leur structure et fonction qui sont à la base les mêmes. En plus de détails, quandla différence de pression entre la pression du carburant devant agir sur la chambre 32 (la pression à appliquer à chaque injecteurs-) et la pression au collecteur d'admission devant agir sur la chambre de dépression 33 dépasse la charge établie du ressort 39, la membrane 31 est poussée pour ouvrir l'extrémité ouverte 35A, ainsi le carburant supplémentaire dans la ligne d'alimentation en carburant 5 est envoyé à une ligne de retour de carburant 10. En conséquence, la différence de pression entre la pression du carburant et la dépression au collecteur d'admission est maintenue à une valeur constante. Dans un tel moyen régulateur 27, la tige de poussée 38 est tirée vers le haut pour augmenter la charge établie du ressort à boudin 39 quand la bobine est excitée comme on l'a décrit ci-dessus. Par exemple, tandis que la pression de détente indique environ 2,452 bars à l'état représenté sur la figure 7 (état normal), la
pression de détente est accrue à environ 4,9 bars.
L'excitation du moyen régulateur 27 (bobine électroma-
gnétique 40) dépend du moyen 28 détectant la température du carburant. Le moyen 28 est une sorte de capteur de température ou commutateur sensible à la température. Dans
la région o la température du carburant à la ligne d'ali-
mentation 5 dépasse une valeur prédéterminée, le moyen 28 de détection de la température du carburant reste fermé, la tension continue est toujours appliquée à la pompe à carburant 6 et au moyen régulateur 27, que le commutateur d'allumage 12 soit en circuit ou hors circuit, comme on
peut le voir sur la figure 6.
Les figures 8(A), 8(B) et 8(C) montrent et l'action du second mode de réalisation préféré basé sur la construction ci-dessus dans un état o la température dans le compartiment
moteur est excessivement élevée après arrêt du moteur.
Comme le vent de l'extérieur qui s'écoule à travers le oe mpartiment moteur pendant un fonctionnement du véhicule ne circule plus dans ce compartiment au moment de l'arrêt du moteur, la température dans le compartiment moteur - augmente de façon abrupte et la température du carburant augmente en conséquence comme le montre la figure 8(A), o la température du carburant est indiquée sur l'axe des ordonnées et le temps en minutE sur l'axe des abscisses, avec en zéro l'arrêt du moteur. A ce moment, quand la température du carburant augmente et dépasse une valeur prédéterminée (dans ce mode de réalisation, environ 800C), le moyen 28 de détection de la température du carburant se met en circuit comme le montre la figure 8(B), ainsi la tension continue de la source d'alimentation est appliquée à la pompe 6 et au moyen régulateur 27. Par conséquent, la pression du carburant dans le passage d'alimentation en carburant 5 est élevée prb moyn ib la paEpe 6 et durésJateurcbpression 27 comme le montre la ligne Xa traits pleins sur la figure 8(C) o la pression de carburant
est indiquée sur l'axe des ordonnées.
En conséquence, le phénomène de blocage de vapeur
peut être évité dans la ligne d'alimentation en carburant 5.
De plus, comme l'injection de carburant n'est pas effectuée au moment de l'arrêt du moteur, du carburant à relativement basse température est mis en circulation dans la ligne 5 du fait de la fonction de détente du moyen régulateur 27, et la température du carburant dans la ligne d'alimentation 5 diminue rapidement. Quand la température du carburant est réduite en dessous de la valeur prédéterminée, le moyen de détection 28 s'arrête pour interrompre la tension continue à la pompe 6 et au moyen régulateur 27. Par suite, la pression du carburant retourne à sa valeur d'origine. Sur la figure 8(C), la ligne en pointillés désigne le changement de pression de carburant
dans un système d'alimentation en carburant traditionnel.
Dans ce cas, représenté par la ligne en pointillés, quand la pression du carburant immédiatement après arrêt du moteur (dans ce cas environ 1,96 bars) est élevée par le blocage de vapeur au-dessus d'une valeur constante (environ 2,452 bars), le régulateur traditionnel de pression 9 commence l'action de détente quand la pression augmente légèrement et indique environ 2,452 bars, ainsi le blocage de vapeur ne peut être évité et le carburant ne peut circuler suffisamment. Par conséquent, la température du carburant
ne baisse pas rapidement.
Dans le second mode de réalisation, l'action ci-dessus décrite se produit même au moment o le moteur fonctionne, ainsi cela permet d'éviter que le moteur ne cale du fait
d'un blocage de vapeur du carburant au moment d'un fonction-
nement du véhicule à vitesse lente.
Par ailleurs, la quantité d'injection de carburant par temps unitaire est accrue du fait de la pression élevée
du carburant au moment du fonctionnement du moteur.
Pour résoudre ce problème, dans le mode de réalisation préféré, la largeur d'impulsion du signal impulsionnel de réglage appliqué à chaque injecteur de carburant 3 est rétrécie (réduite), ainsi chaque injecteur de carburant
injecte une quantité appropriée de carburant.
En plus de détail, l'unité de réglage 29, comme on peut le voir sur la figure 9, débute une opération donnée si le commutateur 13 du capteur de la quantité d'air admis (Q) est mis en circuit avec le commutateur d'allumage 12 mis en circuit puis il émet un signal
impulsionnel de réglage à chaque injecteur de carburant 3.
Il fautnoter que la quantité de carburant injecté par temps unitaire dépend de la largeur de l'impulsion du signal impulsionnel émis à condition que la différence de pression entre la pression du carburant appliqué à chaque injecteur
de carburant et la dépression au collecteur soit constante.
A ce moment, l'unité de réglage 29 choisit l'un des deux différents modes caractéristiques de réglage de la figure 10. Sur la figure 10, la ligne en pointillés indique la ligne caractéristique de réglage (température du carburant en dessous de 801C) en mode normal et la ligne en trait plein indique la ligne caractéristique de réglage (température du carburant audessus de 800) en mode de haute pression du carburant, la largeur de l'impulsion étant indiquée sur l'axe des ordonnées et le débit sur
l'axe des abscisses. Quand le moyen détecteur de la tempé-
rature du carburant 28 est mis en fonctionnement, chaque injecteur 3 est entraîné dans le mode caractéristique illustré par la ligne en trait plein de la figure 10 qui
indique que la largeur d'impulsion est étroite en compa-
raison au mode caractéristique représenté par la ligne en pointillés, duiait de la pression élevée de carburant
appliqué à chaque injecteur.
En conséquence, la quantité appropriée de carburant peut être amenée à chaque cylindre même au moment d'une haute pression de carburant de la même façon au moment d'une pression normale de carburant.
Dans le second mode de réalisation préféré décrit ci-dessus, le moyen détecteur 28 de la température du carburant est installé au milieu de la ligne d'alimentation en carburant 5 afin de détecter directement la température du carburant. Alternativement, cette température peut être détectée indirectement à partir de la température de l'eau de refroidissement du moteur ou à partir de la température
de l'air dans le compartiment moteur, et autres.
La figure 11 montre un moteur à combustion interne du
type à injection de carburant ainsi qu'un système d'alimen-
tation en carburant d'un troisième mode de réalisation
selon l'invention.
Dans le troisième mode de réalisation de la figure 11, la vanne à ouverture électromagnétique 20 est installée en amont du régulateur de pression de carburant 9 dans la ramification de la ligne d'alimentation en carburant 5 de la même façon que dans le premier mode de réalisation préféré, et un capteur 41 pour détecter la concentration d'alcool dans l'essence (ci-après simplement capteur d'alcool) est installé dans la ligne 5. Le capteur 24 de la température de l'eau de refroidissement du moteur, la bobine électromagnétique 21 de la vanne à ouverture électromagnétique 20, le contact de relais 23 qui se ferme quand la bobine électromagnétique 25 est excitée par le commutateur de démarrage du moteur, un autre relais 42 dont la bobine électromagnétique est reliée au capteur d'alcool 41 par un convertisseur fréquence/tension 43 (ci- après simplement convertisseur F/V), sont reliés en série. Le capteur d'alcool 41 est par exemple du type à capacité électrostatique ou un condensateur est immergé dans le carburant afin de détecter la différence de permitivité entre l'essence et l'alcool ou alternativement dtun type o. la concentration d'alcool est détectée à partir du changement de conductivité du carburant entre
deux électrodes.
La fréquence à la sortie du capteur d'alcool 41, comme on peut le voir sur la figure 13(A) o cette fréquence est indiquée sur l'axe des ordonnées-et la concentration en alcool sur l'axe des abscisses, selon la variation de capacité du condensateur, est convertie en une tension inversement proportionnelle à la fréquence de sortie du capteur d'alcool 41 au moyen du convertisseur F/V 44 comme on peut le voir sur la figure 13(B) o la tension de sortie est mepréseaéM sur l'axe des ordonnées et la fréquence d'entrée sur l'axe des abscisses. Une bobine électromagnétique du relais 42 est excitée par un courant la traversant et provenant du convertisseur F/V 43, et son contact n'est fermé que quand le capteur d'alcool 41 détecte que la concentration d'alcool dépasse une valeur prédéterminée. Le commutateur 26 de démarrage du moteur est mis en circuit pour exciter la bobine 25 du relais 23 quand le commutateur d'allumage est établi à la position de démarrage du moteur pour entrainer un moteur de démarrage de celui-ci (non représenté). Le capteur 24 de la tempéea:*re de l'eau de refroidissement du moteur se met en -4r '-; u-aiguement quand la température du moteur détectée par le capteur de la température de l'eau de refroidissement indique une valeur supérieure
à une valeur prédéterminée.
Quand le commutateur 26 de démarrage du moteur est mis en circuit pour démarrer le moteur 1, le relais 23 est fermé. A ce moment, quand la température du moteur dépasse une valeur prédéterminée (par exemple si le moteur démarre à une haute température du moteur), le capteur 24 de la température de l'eau de refroidissement est égalementencirint.I plus, quand la concentration en alcool dans le carburant de la ligne 5 est élevée, c'est-à-dire que la volatilité du carburant est accrue, comme la valeur de tension émisoepar le convertisseur 43 augmente, le relais 42 est mis en circuit. En conséquence, la vanne à ouverture électromagnétique 20 est excitée pour fermer la ligne de retour de carburant 10 et donc la
pression du carburant dans la ligne 5 augmente.
Par conséquent, comme le carburant amené de la pompe 6 est envoyé de force dans chaque injecteur de carburant même si la ligne 5 et la ramification 5' liée à chaque injecteur 3 sont bouchés du fait de la vaporisation du carburant, le système d'alimentation en carburant selon l't invention peut assurer e d6marrage en douceur du moteur non régulièrement ou non en douceur à une haute température
du carburant malgré la présence d'un blocage de vapeur.
Une vanne ou clapet de détente peut être prévu' dans la pom e 6 afin d'empocher la fuite du carburant et d'endommager les joints de la ligne d'alimentation - en carburant. Après démarrage du moteur, le commutateur de démarrage 26 est ouvert et la vanne à ouverture électromagnétique 20 ne peut recevoir la tension continue, et ainsi l'action d'élévation de la pression du carburant est terminée. Par conséquent, tandis que la pression du carburant est élevée quele que soit la dépression au collecteur d'admission, le régulateur de pression 9 règle la pression du carburant en réponse à la dépression au collecteur d'admission après mise en marche ou démarrage du moteur. Quand le moteur a démarré, la vanne à ouverture électromagnétique 20 est ouverte ainsi la pression du carburant baisse. A ce moment, comme le carburant à la sortie du réservoir 4 à une température relativement faible est amené dans la ligne d'alimentation , le blocage de vapeur du carburant ne peut avoir lieu. Par ailleurs, afin de prévoir une quantité appropriée de carburant pour chaque cylindre du moteur par ltinjecteur correspondant, le système d'alimentation en carburant du troisième mode de réalisatioa préféré corrige la largeur de l'impulsion du signal appliqué à chaque injecteur 3 car la quantité de carburant injecté par unité de temps augmente d'une quantité correspondant à la pression élevée de carburant au moment du démarrage du moteur. La tension de sortie du convertisseur F/V 43 est également appliquée à l'unité de réglage 29 par un amplificateur inverseur 44 comme on peut le voir sur la figure 12 qui produit et émet un signal impulsionnel dortla largeur d'impulsion est obtenue sur la base de
la tension à la sortie du débitmètre d'air et autre.
La largeur d'impulsion du signal impulsionnel à la sortie de l'unité 29 est proportionnelle à la tension d'entrée du débitmètre d'air (non représenté) dans la chambre de papillon du moteur 1. En appliquant la tension à la sortie de l'amplificateur inverseur 44 à l'unité de réglage 29, cela permet de changer la largeur d'impulsion du signal impulsionnel de sortie de l'unité de réglage 29 pour la rétrécir comme le montrent les figures 13(A) à 13(D), selon la concentration de l'alcool à l'essence. Sur la figure 13(C), la tension de sortie est indiquée sur l'axe des ordonnées et la fréquence d'entrée sur l'axe des abscisses et sur la figure 13(D) la largeur d'impulsion est indiquée sur l'axe des ordonnées et la tension d'entrée
sur l'axe des abscisses.
Selon la présente invention, on prévoit un moyen régulateur de la pression de carburant et un moyen détecteur de la température de carburant dans une ligne d'alimentation en carburant d'un système traditionnel de réglage d'alimentation en carburant pour un moteur à combustion interne du type à injection utilisant de l'essence ou de l'alcool mélangé à de l'essence comme carburant, ainsi quand le moteur est mis en marche à une haute température du carburant, la pression de carburant appliqué à chaque injecteur est accrue au-dessus d'une valeur normale jusqu'à ce que la température du carburant ait diminué en dessous d'une valeur prédéterminée pour maintenir
une bonne caractéristique de démarrage du moteur.
De plus, pendant le temps o la pression de carburant est accrue audessus de la valeur normale, le temps d'ouverture de la vanne de chaque injecteur de carburant est ajusté pour injecter une quantité appropriée de carburant dans le cylindre correspondant. Par conséquent, la précision de chaque injecteur de carburant ne doit pas être accrue et une charge supplémentaire n'est pas appliquée à la pompe à carburant, ainsi le moyen régulateur de pression et le moyen détecteur de la température du carburant peuvent facilement s 'appliquer à un système
traditionnel d'alimentation en carburant.
Claims (12)
1.- Système d'alimentation en carburant pour un moteur à combustion interne utilisant l'essence ou un mélange d'alcool et d'essence comme carburant, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un réservoir de carburant (4); (b) un injecteur de carburant (3) qui injecte le carburant dans le moteur; (c) une ligne d'alimentation en carburant (5 et 5') qui relie ledit injecteur audit réservoir; (d) une pompe à carburant (6) disposée dans ladite ligne d'alimentation en carburant; (e) une ligne de retour de carburant (10) reliée à ladite ligne d'alimentation entre ladite pompe et ledit injecteur, pour amener une certaine quantité de carburant jusqu'en amont de ladite pompe; (f) un régulateur de la pression de carburant (9) disposé entre ladite ligne 'd'alimentation et ladite ligne de retour pour régler la quantité de carburant* ramenée et la pression de carburant dans ladite ligne d'alimentation en carburant entre ladite pompe et ledit injecteur; (g) un capteur de température (24 et 28) qui juge la température du carburant dans ladite ligne d'alimentation et émet un signal quand il juge que la température dudit carburant est supérieure à une valeur prédéterminée; et (h) un moyen (20, 38 et 40) pour restreindre la quantité de carburant ramenée et élever la pression dudit carburant en réponse au signal émis par ledit capteur de
température.
2.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un commutateur (26), ledit commutateur émettant un signal quand un moteur de démarrage est en foncti.ornement, et en ce que le moyen de restriction précité fonctionne en réponse aux deux signaux dudit
capteur de température et dudit commutateur.
3.- Système selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un capteur de concentration (41, 42 et 43) qui détecte si la concentration d'alcool dans le carburant est supérieure à une valeur prédéterminée et émet un signal, le moyen de restriction précité
fonctionnant en réponse aux signaux du capteur de tempéra-
ture précité, du commutateur précité et dudit capteur de concentration.
4. - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe à carburant (6) précitée fonctionne en réponse au signal émis par le capteur de température précité.
5.- Système selon l'une quelconque des revendica-
tions précédentes, caractérisé en ce que le moyen de restriction précité est une vanne électromagnétique (20)
qui ouvre et ferme la ligne de retour précitée.
6.- Système selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 4, caractérisé en ce que le régulateur de pression de carburant (9) précité comprend une membrane (15) qui supporte la pression du carburant, une vanne (16) qui est montée sur ladite membrane et qui ouvre et ferme la ligne de retour précitée et un ressort (19) qui sollicite ladite vanne pour être fermée contre la pression du carburant, et en ce que le moyen de restriction précité est un moyen (38 et 40) pour augmenter la force de
sollicitation dudit ressort.
7.- Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que la membrane précitée supporte la pression
d'admission au collecteur de façon que la vanne électro-
magnétique puisse être ouverte.
8.- Système selon l'une quelconque des
revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la capteur
de température précité est un capteur (24) qui détecte la
température de l'eau de refroidissement du moteur.
9.- Système selon l'une quelconque des
revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le capteur de
température précité est un capteur (28) qui détecte la température du carburant dans la ligne d'alimentation précitée.
10.- Système selon l'une quelconque des revendica-
tions 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen (29) pour réduire de façon appropriéala largeur d'impulsion d'un signal électrique appliqué à l'injecteur de carburant précité en réponse au fonctionnement du moyen
de restriction précité.
11.- Système selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une vanne de détente prévue dans la ligne d'alimentation en carburant pour inverser l'écoulement du carburant vers le réservoir précité uniquement quand la pression du carburant dans ladite ligne dépasse une limite prédéterminée afin d'empêcher d'endommager
ladite ligne.
12.- Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur précité de la concentration d'alcool détecte la concentration d'alcool dans le carburant à partir du changement de capacité électrostatique d'un condensateur immergé dans la ligne d'alimentation en carburant précitée sur la base de différence de
permittivité entre l'essence et l'alcool.
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