FR2498246A2 - Exhaust driven turbo-supercharger - has flow of exhaust gases controlled by valve operated by movement of accelerator pedal - Google Patents

Exhaust driven turbo-supercharger - has flow of exhaust gases controlled by valve operated by movement of accelerator pedal Download PDF

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Abstract

An automobile engine is fitted with a turbo-supercharger. The exhaust gases flow from a duct to the inlet of the turbine. The duct is fitted with a valve which enables exhaust gases to by-pass the turbine by being directly discharged into the exhaust duct. The valve is controlled by a diaphragm valve which is controlled partly by the pressure in the inlet manifold and partly by compressor delivery pressure. The diaphragm valve is also controlled by the needle valve actuated by the accelerator pedal in such a way that increasing movement of the pedal causes progressive closing of the valve in the exhaust duct.

Description

Dispositif de suralimentation de moteur C combustion interne par turbocompresseur
Le brevet principal se rapporte C un dispositif de suralimentation de moteur B combustion interne par turbocompresseur, comprenant une turbine entratnée par les gaz d'échappement, un compresseur d'air entrain par la turbine et raccord à la tubulure d'admission du moteur, et un clapet de dérivation des gaz d'échappement soumis à une valve de commande sensible b la pression de sortie du compresseur, caractérisé en ce que ladite valve de commande est en outre placée sous la dépendance d'une valve de pilotage à fonctionnement différentiel selon la valeur de pression b l'admission du moteur par rapport à la pression atmosphérique, de sorte que ladite valve de pilotage gouverne la valve de commande b l'ouverture du clapet de dérivation aux bas régimes b charge partielle du moteur et à la fermeture aux régimes plus élevés du moteur et en ce que la partie de la valve de commande sensible à la pression de sortie du compresseur est reliée à un organe de mise à l'atmosphère contr81de par la commande de réglage de puissance du moteur, servant aussi å piloter le clapet de dérivation des gaz d'échappement.Internal combustion engine supercharging device C by turbocharger
The main patent relates to an engine supercharging device B internal combustion by turbocharger, comprising a turbine driven by the exhaust gases, an air compressor driven by the turbine and connected to the intake manifold of the engine, and an exhaust gas bypass valve subjected to a control valve sensitive to the outlet pressure of the compressor, characterized in that said control valve is also placed under the dependence of a pilot valve with differential operation according to the pressure value b the intake of the engine with respect to atmospheric pressure, so that said pilot valve governs the control valve b the opening of the bypass valve at low speeds b partial load of the engine and at closing at speeds higher in the engine and in that the part of the control valve sensitive to the outlet pressure of the compressor is connected to a venting device controlled by the comma engine power control valve, also used to control the exhaust gas bypass valve.

Le présent certificat d'addition a pour objet un perfectionnement complémentaire visant à éviter de manière simple tout fonctionnement anormal détectable auquel un moteur à combustion interne suralimenté peut notamment être sujet aux régimes élevés et à éviter ainsi toute détérioration conséquente.The purpose of this addition certificate is an additional improvement aimed at avoiding in a simple manner any detectable abnormal operation to which a supercharged internal combustion engine can in particular be subject to high speeds and thus to avoid any consequent deterioration.

Essentiellement, à cet effet, le dispositif de suralimentation prédéfini est caractérisé en ce qu'il comporte, en circuit entre ladite valve de commande et ledit organe de mise i l'atmosphère contr8lée, une valve normalement ouverte et asservie au moins un detecteur de fonctionnement anormal du moteur, de façon à répondre à ce dernier par fermeture du circuit de mise å l'atmosphère contr8lée, et à actionner ainsi la valve de commande à l'ouverture du clapet de dérivation des gaz d'échappement réduisant la suralimentation.Essentially, for this purpose, the predefined supercharging device is characterized in that it comprises, in circuit between said control valve and said member for setting the controlled atmosphere, a valve normally open and controlled by at least one operating detector abnormal engine, so as to respond to the latter by closing the circuit for setting the controlled atmosphere, and thereby actuate the control valve when the exhaust gas bypass valve is opened, reducing overfeeding.

De préférence, en outre, ladite valve asservie normalement ouverte est adaptée pour établir dans sa position de fermeture du circuit précité, l'ouverture d'un passage de mise à l'at oosphère prédéterminé de la partie de la valve de commande sensible 'a la pression de sortie du compresseur, afin d'obte- nir un pilotage modéré de 11 ouverture du clapet de dérivation des gaz at echappement, permettant d'éliminer le fonctionnement anormal détecté sans pour autant réduire à l'excès la puissance délivrée par le moteur.Preferably, in addition, said normally open controlled valve is adapted to establish in its closed position of the aforementioned circuit, the opening of a passage for bringing to the predetermined atmosphere of the part of the sensitive control valve 'a the output pressure of the compressor, in order to obtain a moderate piloting of the opening of the exhaust gas bypass valve, making it possible to eliminate the abnormal operation detected without however excessively reducing the power delivered by the engine .

La valve asservie est de manière commode à commande électromagnétique et les détecteurs peuvent entre notamment un contact électrique thermosensible de surchauffe du moteur, un détecteur électronique de cliquetis ou un détecteur d'émissions nocives des gaz d'échappement a' réponse électrique enbrainant l'alimen tation de l'electrovalve asservie.The slave valve is conveniently electromagnetically controlled and the detectors may in particular include a thermosensitive electrical contact for overheating of the engine, an electronic knock detector or a detector of harmful emissions of exhaust gases with an electrical response causing the feed tation of the servo-controlled electrovalve.

Une forme de réalisation d'un dispositif de suralimentation de moteur a' combustion interne selon le brevet principal ainsi perfectionné est ci-après représentée au dessin annexé, dont la figure unique est une vue schématique d'ensemble d'un tel dispositif.An embodiment of an internal combustion engine supercharging device according to the main patent thus improved is hereinafter represented in the appended drawing, the single figure of which is a schematic overview of such a device.

Le dispositif de suralimentation representé est entièrement identique à celui du brevet principal, à l'exception de l'adjonction de la valve 53 ici interposée entre la chambre 17 de la valve de commande 15 du clapet 5 de dérivation des gaz d'échappement, et la valve de fermeture 54 du conduit 33 sensible C toute surpression de sortie du compresseur 9, à laquelle est relié le conduit 35 aboutissant à la valve 36 de mise a l'atmosphère contrôlée de la chambre 17, fonctionnellement reliée par le cable 39 à la commande de réglage de puissance 41, 42 40, 46, 47, 13 du moteur, cette valve 36 pouvant être court-circuitée par une valve 51 de mise b l'at mosphère volontaire.The supercharging device shown is entirely identical to that of the main patent, with the exception of the addition of the valve 53 here interposed between the chamber 17 of the control valve 15 of the valve 5 for diverting the exhaust gases, and the closing valve 54 of the duct 33 sensitive C any overpressure at the outlet of the compressor 9, to which the duct 35 is connected leading to the valve 36 for setting the controlled atmosphere of the chamber 17, functionally connected by the cable 39 to the power adjustment control 41, 42 40, 46, 47, 13 of the engine, this valve 36 being able to be short-circuited by a valve 51 for setting the voluntary atmosphere.

La valve 53 est normalement ouverte, ctest-à-dire qu'elle laisse normalement ouvert le conduit 33, et que le fonctionnement de base de l'ensemble de ce dispositif de suralimenta- tion reste identique à celui déjà exposé en détail dans le brevet principal.The valve 53 is normally open, that is to say that it normally leaves the conduit 33 open, and that the basic operation of the assembly of this supercharging device remains identical to that already described in detail in the patent. main.

Cette valve 53 comporte un clapet 54 L commande électromagné- tique, dont la tige forme noyau d'un solénoïde 55, et qui est normalement sollicité par un ressort 56 en position d'ouverture par rapport à son siège 57.This valve 53 comprises a valve 54 L electromagnetic control, the rod of which forms the core of a solenoid 55, and which is normally biased by a spring 56 in the open position relative to its seat 57.

Dans sa position de repos, le clapet 54 obture en outre ici un passage 58 de mise à l'atmosphère.In its rest position, the valve 54 also closes here a passage 58 for venting.

Le solénotde 55, ici sa borne d'alimentation positive, est relié à au moins un détecteur de fonctionnement anormal du moteur, celui représenté sous forme symbolique en 59 comme un contact C fermeture étant, par exemple, un contact électrique thermosensible se fermant à partir d'une certaine température de l'eau du circuit de refroidissement du moteur.En parallèle à un tel détecteur peuvent aussi être branchés d'autres détee- tueurs gouvernant l'alimentation du solénoïde, dans leur état de détection d'anomalie, tel qu'un détecteur électronique de cliquetis oO pouvant être constitué de manière connue par un capteur de vibrations de type accélérométrique ou piézo-électrique implanté sur la culasse du moteur, ou un détecteur 61 d'émissions nocives des gaz d'échappement pouvant être consti tné par une sonde à oxygène du type dit lambda ou une sonde électrochimique constituant capteur de monoxyde de carbone ou d'oxygène, placée dans le circuit d'échappement. The solenoid 55, here its positive supply terminal, is connected to at least one detector for abnormal operation of the motor, that represented in symbolic form at 59 as a contact C closing being, for example, a thermosensitive electrical contact closing from of a certain temperature of the water in the engine cooling circuit. In parallel to such a detector can also be connected other detectors controlling the supply of the solenoid, in their anomaly detection state, such as an electronic knock detector oO which can be constituted in a known manner by an accelerometric or piezoelectric type vibration sensor installed on the cylinder head of the engine, or a detector 61 of harmful emissions of exhaust gases which can be constituted by an oxygen sensor of the so-called lambda type or an electrochemical sensor constituting a carbon monoxide or oxygen sensor, placed in the exhaust circuit.

Ainsi, aux régimes et charge élevés du moteur pour lesquels est établie comme déjà exposé dans le brevet principal la mise à l'atmosphère contr8lée de la chambre 17 de la valve 15 par la voie de la valve 36, tendant i la fermeture du clapet 5 de dérivation des gaz d'échappement, s'il survient une detec- tion de fonctionnement anormal du moteur, le clapet 54 de la valve asservie 53 est attiré sur son siège 57 et coupe ledit circuit de mise X l'atmosphère contrsslée. De ce fait, la pression régnant dans la chambre 17 de la valve 15 alimentée par le compresseur 9 s'élève et provoque ou accroît l'ouverture du clapet 5 de dérivation des gaz d'échappement, ce qui a pour effet de diminuer la suralimentation du moteur et d'entratner la disparition des anomalies détectées qui lui sont liées.Thus, at high engine speeds and load for which it is established as already set out in the main patent the setting of the controlled atmosphere of the chamber 17 of the valve 15 through the valve 36, tending to close the valve 5 exhaust gas bypass, if an abnormal operation of the engine is detected, the valve 54 of the slave valve 53 is drawn to its seat 57 and cuts off said circuit for setting the controlled atmosphere. As a result, the pressure prevailing in the chamber 17 of the valve 15 supplied by the compressor 9 rises and causes or increases the opening of the exhaust gas bypass valve 5, which has the effect of reducing the supercharging. engine and cause the disappearance of detected anomalies related to it.

C'est afin d'éviter en ce cas une réduction trop franche de la puissance du moteur, qu'est de préférence prévu le passage 58 de mise B l'atmosphère de la chambre 17 découvert par le clapet 54, dont l'effet est de moderer ltélevation de la pression dans la chambre 17 et donc le degré d'ouverture correspondant du clapet 5 de dérivation des gaz d'échappement.It is in this case to avoid too frank a reduction in the power of the engine, that is preferably provided the passage 58 for setting the atmosphere of the chamber 17 discovered by the valve 54, the effect of which is to moderate the pressure increase in the chamber 17 and therefore the corresponding degree of opening of the valve 5 for diverting the exhaust gases.

Un tel dispositif s'applique non seulement å une suralimentation excessive due b certaines utilisations du moteur, mais aussi au cas où il y a un déréglage ou une défaillance d'un composant du moteur (par exemple déréglage d'allumage, déréglage d'injection de carburant, encrassement de bougie, etc.).Such a device applies not only to excessive supercharging due to certain uses of the engine, but also in the event that there is an adjustment or failure of an engine component (for example ignition adjustment, injection adjustment fuel, plug fouling, etc.).

Dans ce dernier cas, le moteur est protégé en attendant la remise en état.In the latter case, the engine is protected pending repair.

Bien entendu, de nombreuses variantes peuvent être imaginées sans pour autant sortir du domaine de l'invention. Of course, many variants can be imagined without departing from the scope of the invention.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de suralimentation de moteur à combustion interne par turbocompresseur, comprenant une turbine entraînée par les gaz d'échappement, un compresseur d'air entrainé par la turbine et raccordé å la tubulure d'admission du moteur, et un clapet de dérivation des gaz d'échappement soumis å une valve de commande sensible à la pression de sortie du compresseur, caractérisé selon le brevet principal en ce que ladite valve de commande est en outre placée sous la dépendance d'une valve de pilotage à fonctionnement différentiel selon la valeur de pression à l'admission du moteur par rapport à la pression atmosphérique, de sorte que ladite valve de pilotage gouverne la valve de commande à l'ouverture du clapet de dérivation aux bas régimes à charge partielle du moteur et è la fermeture aux régimes plus élevés du moteur, et en ce que la partie de la valve de commande sensible à la session de sortie du compresseur est reliée à un organe de mise à l'atmosphbre contrôlée par la commande de réglage de puissance du moteur, caractérisé selon cette addition en ce qu'il comporte, en circuit entre ladite valve de commande (15) et ledit organe (36) de mise à l'atmosphère contr8lée, une valve (53) normalement ouverte et asservie à au moins un détecteur (59-61) de fonctionnement anormal du moteur, de façon à répondre à ce dernier par ferme ture du circuit (j j (j-3b) de mise à l'atmosphère contr8lée, et & actionner ainsi la valve (15) de commande à l'ouverture du clapet (5) de dérivation des gaz d'échappement réduisant la suralimentation. 1. Turbocharger internal combustion engine supercharging device, comprising a turbine driven by the exhaust gases, an air compressor driven by the turbine and connected to the intake manifold of the engine, and a bypass valve of the exhaust gas subjected to a control valve sensitive to the outlet pressure of the compressor, characterized according to the main patent in that said control valve is also placed under the control of a pilot valve with differential operation according to the value pressure at the intake of the engine relative to atmospheric pressure, so that said pilot valve governs the control valve when the bypass valve opens at low speeds at partial engine load and at closing at higher speeds of the engine, and in that the part of the control valve sensitive to the output session of the compressor is connected to a setting device to the atmosphere controlled by the control of motor power adjustment, characterized according to this addition in that it comprises, in circuit between said control valve (15) and said member (36) for setting the controlled atmosphere, a valve (53) normally open and controlled to at least one detector (59-61) of abnormal engine operation, so as to respond to the latter by closing the circuit (jj (j-3b) for setting the atmosphere under control, and thus actuate the valve ( 15) for controlling the opening of the exhaust gas bypass valve (5) reducing the supercharging. 2. Dispositif de suralimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite valve asservie normalement ouverte ( > 3) est adaptée pour etablir, dans sa position de fermeture du circuit (ji-i'b.) précité, l'ouverture d'un passage (58) de mise à l'atmosphère predeterminé de la partie (17j de la valve de commande (15) sensible à la pression de sortie du compres seuro 30 Dispositif de suralimentation selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel est interpose dans la liaison entre la partie (17) de la valve de commande 15) sensible à la pression de sortie du compresseur et ledit organe (36) de mise à l'atmosphère, une valve (j4) de fermeture de cette liaison répondant à une pression de sortie maximale prddter- minée du compresseur, caractérise en ce que ladite valve asservie normalement ouverte (53) est interposee entre ladite valve de fermeture (34) et la valve de commande (15)o 4e Dispositif de suralimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite valve asservie (53) est a commande électromagnétique et que le détecteur (59-61) de fonctionnement anormal du moteur est C réponse électrique.2. Supercharging device according to claim 1, characterized in that said normally open slaved valve (> 3) is adapted to establish, in its above-mentioned closed circuit position (ji-i'b.), The opening of a passage (58) for predetermined venting of the part (17j of the control valve (15) sensitive to the outlet pressure of the seuro compressor 30 Supercharging device according to one of claims 1 or 2, in which is interposed in the connection between the part (17) of the control valve 15) sensitive to the outlet pressure of the compressor and said member (36) for venting, a valve (j4) for closing this connection responding at a predetermined maximum outlet pressure of the compressor, characterized in that said normally open controlled valve (53) is interposed between said closing valve (34) and the control valve (15) o 4th Boost device according to any of the preceding claims, charac terized in that said slave valve (53) is electromagnetically controlled and that the detector (59-61) of abnormal operation of the engine is C electrical response. 5. Dispositif de suralimentation selon la revendication 4 caracterisé en ce que le détecteur est un contact électrique (59) thermosensible de surchauffe du moteur. 5. A supercharging device according to claim 4 characterized in that the detector is an electrical contact (59) thermosensitive overheating of the engine. 6e Dispositif de suralimentation selon la revendication 4 caracterisé en ce que le détecteur est un détecteur électronique de cliquetis (60)o 70 Dispositif de suralimentation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le détecteur est un détecteur d'émissions nocives des gaz d'échappement (61)o  6th supercharging device according to claim 4 characterized in that the detector is an electronic knock detector (60) o 70 supercharging device according to claim 4, characterized in that the detector is a detector of harmful emissions of gas exhaust (61) o
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