FR2522369A1 - Dispositif de dosage de carburant dans un moteur - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF POUR DOSER LE CARBURANT A INJECTER DANS UN MOTEUR A COMBUSTION, QUI COMPREND UN CORPS 12 DANS LEQUEL EST PREVU UN PASSAGE D'ADMISSION 14 MUNI D'UN PAPILLON 16. UN MOYEN DE DISTRIBUTION DE MELANGE AIR-CARBURANT 92 EST SITUE DANS LE PASSAGE D'ADMISSION EN AVAL DU PAPILLON ET UN PASSAGE D'AIR 88, 70 RELIE UNE SOURCE D'AIR A CE MOYEN DE DISTRIBUTION. LE PASSAGE D'AIR COMPREND UN ETRANGLEMENT 78 DE TYPE VENTURI POUR PRODUIRE UN ECOULEMENT A VITESSE SONIQUE. UN MOYEN DE DOSAGE DE CARBURANT 104 PERMET D'INTRODUIRE DU CARBURANT LIQUIDE DOSE DANS LE PASSAGE D'AIR EN AMONT DU MOYEN DE DISTRIBUTION, CE MOYEN DE DISTRIBUTION COMPRENANT PLUSIEURS ORIFICES DE DECHARGE 96, 98, 100 POUR INJECTER LE MELANGE AIR-CARBURANT DANS LE PASSAGE D'ADMISSION.

Description

ll. La présente invention concerne de façon générale des systèmes

d'injection de carburant et, en particulier, des systèmes et des dispositifs d'injection de carburant opérant

par dosage du carburant fourni à un moteur à combustion asso-

cié.

Alors m 8 me que l'industrie automobile a continuelle-

ment déployé ses efforts pendant des années, ftt-ce pour une autre raison que la recherche d'avantages de concurrence, oour augmenter l'économie en carburant des moteurs d'automobile, les gains continuellement réalisés ainsi ont été jugés comme étant insuffisants par différents corps gouvernementaux En outre, ces corps gouvernementaux ont imposé arbitraitement des règlements spécifiant les quantités maximales permises d'oxyde de carbone (CO), d'hydrocarbures (HC) et d'oxydes d'azote

(N Ox) qui peuvent Stre émises par les gaz d'échappement du mo-

teur dans l'atmosphère.

Malheureusement, en général, la technologie disooni-

ble qui peut être utilisée pour essayer d'atteindre de plus

grandes économies en carburant est opposée à la technologie u-

tilisable pour essayer de satisfaire aux normes imposées par

le gouvernement sur les émissions de gaz d'échappement.

Par exemple, pour essayer de satisfaire aux normes pour les émissions de N Ox, on a utilisé dans l'art antérieur un système de recyclage de gaz d'échappement grzce auquel au moins une partie des gaz d'échappement est réintroduite dans les chambres de combustion des cylindres pour abaisser aitnsi la température de combustion à l'intérieur de celles-ci et

pour réduire en conséquence la formation de N Ox.

On a aussi proposé dans l'art antérieur l'utilisa-

tion de moyens de recyclage dans le carter du moteur grâce auxquels les vapeurs qui pourraient autrement être déchargées

dans l'atmosphère sont introduites dans les chambres de com-

bustion du moteur pour y 8 tre encore br(lées.

On a également proposé dans l'art antérieur l'uti-

lisation de moyens de dosage de carburant qui sont efficaces pour doser un mélange air-carburant relativement trop riche (en carburant) envoyé dans la chambre de combustion de moteur de manière à réduire ainsi la formation de N Ox à l'intérieur de la chambre de combustion L'utilisation de tels mélanges 2.

air-carburant trop riches provoque une augmentation importan-

te d'oxyde de carbone CO et d'hydrocarbures HC dans les gaz d'échappement du moteur, ce qui nécessite la fourniture d'un supplément d'oxygène, comme par une pompe à air associée, à ces gaz d'échappement du moteur afin de terminer l'oxydation

de CO et de HC avant leur décharge dans l'atmosphère.

On a aussi proposé dans l'art antérieur d'utiliser le retard du point d'allumage du moteur comme autre moyen pour réduire la formation de N Ox On a aussi utilisé des taux de

compression inférieurs afin d'abaisser la température de com-

bustion résultante à l'intérieur des chambres de combustion du moteur et de réduire ainsi la formation de NO Pour cela, on a utilisé dans l'art antérieur ce qui est généralement connu comme un double lit de catalyseur C'est ainsi qu'un premier catalyseur chimiquement réducteur est placé dans le courant des gaz d'échappement à un endroit généralement plus orès du moteur tandis qu'un second catalyseur chimiquement oxydant est

placé dans le courant des gaz d'échappement à un endroit géné-

ralement plus éloigné du moteur et en aval du premier cataly-

seur Les concentrations relativement élevées en CO qui résul-

tent du mélange air-carburant trop riche sont utilisées comme agent réducteur de NOX dans le premier catalyseur tandis que l'air supplémentaire envoyé (comme par une pompe associée)

dans le courant des gaz d'échappement, en un endroit générale-

ment situé entre les deux catalyseurs, sert d'agent oxydant

dans le second catalyseur On s'est rendu compte que ces sys-

tèmes présentaient différents inconvénients en ce que, par e-

xemple, ils sont comparativement très coûteux en nécessitant une tuyauterie supplémentaire, ainsi qu'une pompe à air et un lit de catalyseur supplémentaire En outre, dans ces systèmes, il y a une tendance à la formation de gaz ammoniac qui, à son

tour, peut ou non 8 tre retransformé en N Ox dans le lit de ca-

talyseur oxydant.

On a aussi proposé dans l'art antérieur l'utilisa-

tion d'injecteurs de dosage de carburant Dour éliminer le car-

burateur habituellement utilisé et, pour injecter sous une

pression superatmosphérique, le carburant par des buses séDa-

rées directement dans les cylindres respectifs d'un moteur à combustion interne de type à iistons Ces systèmes d'injection de carburant, outre qu'ils sont coûteux, n'ont pas prouve qu'ils étaient généralement satisfaisants car un tel système doit fournir un débit dosé de carburant dans une très large gamme de débits En général, ces systèmes d'injection connus qui sont réalisés pour Ltre précis dans la partie médiane de

la gamme requise de débits de carburant dosés sont habituel-

lement relativement imprécis aux deux extrémités de cette gamme L'utilisation de moyens de correction pour modifier les caractéristiques de dosage de ces systèmes d'injection de carburant n'a pas résolu le problème d'imprécision de dosage car celui-ci est habituellement influencé Dar des facteurs

tels que: la section d'ouverture efficace de la buse d'in-

jecteur; le mouvement relatif imposé par le pointeau de buse

ou l'élément d'injection associé; l'inertie de l'élément d'in-

jection; et la pression de "débouchage" de buse (qui est la pression à laquelle la buse s'ouvre) Il est évident que plus le débit de carburant dosé voulu est faible, plus l'influence

de ces facteurs sur celui-ci devient grande.

On prévoit que les services officiels établiront

des limites d'émission de gaz d'échappement encore plus rigou-

reuses. On a suggéré dans l'art antérieur l'utilisation d'un

catalyseur à "trois fonctions", en un seul lit, dans le cou-

rant des gaz d'échappement comme moyen d'atteindre les liîmites d'émission de gaz d'échappement auxquelles on s'attend en ce

qui concerne NOS En général, un catalyseur à "trois fonc-

tions" est un simple catalyseur ou un mélange de catalyseurs

qui catalyse l'oxydation d'hydrocarbures et d'oxyde de carbo-

ne et qui catalyse également la réduction d'oxydes d'azote.

On s'est rendu compte qu'une difficulté avec ce catalyseur à "trois fonctions" est que, si le dosage de carburant est trop riche (en carburant) les oxydes NOX sont réduits effectivement

mais l'oxydation de CO est incomplète; si le dosage de carbu-

rant est trop pauvre, CO est effectivement oxydé mais la ré-

duction des oxydes N Ox est incomplète Evidemment, pour rendre efficace ce catalyseur à "trois fonctions", il est nécessaire d'exercer un contrôle très précis sur la fonction de dosage du

dispositif de dosage de carburant associé alimentant le mo-

teur Comme on l'a décrit plus haut, on a proposé dans l'art 4. antérieur l'utilisation de moyens d'injection de carburant

utilisant des buses respectives pour chaque chambre de com-

bustion du moteur, avec des moyens de correction associés

(sensibles à des indices, des conditions et des paramètres sé-

lectionnés de fonctionnement de moteur) destinés à changer ou modifier continuellement les caractéristiques de dosage des moyens d'injection de carburant Cependant, comme on l'a aussi indiqué plus haut, ces systèmes d'injection de carburant ne se

sont pas révélés satisfaisants.

On a également proposé jusqu'ici d'utiliser des mo-

yens de dosage de carburant, du type carburateur, associés à des moyens de correction sensibles à la présence de composants

choisis contenus dans les gaz d'échanpement du moteur Ces mo-

yens de correction ont été utilisés pour modifier l'action d'-

une tige de dosage principal d'un di Tositif de dosage de car-

burant principal d'un carburateur Cependant, des tests et 1 '-

expérience ont montré que ce carburateur connu et les moyens de correction associés ne mouvaient jamais donner le degré de précision nécessaire lors du dosage du carburant envoyé à un moteur associé comme pour satisfaire, par exemple, les normes auxquelles on s'attend en ce qui concerne les émissions dans

les gaz d'échappement.

En outre, différentes structures de l'art antérieur ont posé des problèmes pour pouvoir fournir du carburant dosé,

à un débit convenable ou d'une manière appropriée, en vue d'-

assurer une accélération uniforme d'un moteur ou d'un véhicule

quand cela est nécessaire.

En conséquence, l'invention telle qu'elle est défi-

nie et décrite a pour but de résoudre principalement ces pro-

blèmes et d'autres problèmes correspondants et relatifs de V'-

art antérieur.

Selon l'invention, un dispositif de dosage de car-

burant pour fournir des débits dosés de carburant à un moteur à combustion comprend un corps, un passage d'admission formé

dans le corps cour fournir un fluide de Propulsion audit mo-

teur, un papillon placé dans le passage d'admission pour con-

trôler d'une manière variable le débit d'air dans le passage d'admission, un moyen de décharge de mélange air-carburant

placé dans le passage d'admission en aval du panillon, un pas-

5. sage d'air reliant une source d'air au moyen de décharge de mélange air-carburant, et un moyen de dosage de carburant pour doser du carburant liquide sous pression suneratmosphérique en

réponse à des besoins du moteur et à des indices de fonction-

nement du moteur, le carburant liquide qui a été dose par le _d carbuan, moyen de dosage/dtant dâciargé dans une zone dudit passage d'air qui est situé en aval de la source d'air et en amont du moyen de décharge de mélange air-carburant, ledit moyen de dé

charge de mélange air-carburant comrprenant un conduit s' éten-

dant dans son ensemble transversalement au passage d'admis-

sion, et un ensemble d'orifices de décharge formés dans le conduit pour faire parvenir le mélange air-carburant dans le

passage d'admission.

D'autres caractéristiques et avantages de la présen-

te invention seront mis en évidence dans la description sui-

vante, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels:

Figure 1 est une vue en coupe du dispositif d in-

Jection de carburant selon la présente invention; et Figure 2 est un schéma fonctionnel de l'ensemble

d'un système de dosage de carburant tel qu'il peut être appli-

qué ou utilisé en combinaison avec le disjosilti d'injection

de carburant de la Figure 1.

On va maintenant se référer plus en detail aux des-

sins Sur la Figure 1, un dispositif d'injection de carburant comprend un corps ou carter d'admission 12 comportait un oassage d'admission 14 dans lequel un papillon 16 est placé et

porté, par exemple, par un axe 18 monté à rotation tour tour-

ner avec le papillon de manière à étrangler de façon variable l'écoulement d'air passant dans le passage d'admission 14 vers le moteur 20 ainsi que dans le collecteur d'admission associé 22 On peut éventuellement prévoir un filtre à air entourant

l'entrée du passage d'admission 14, comme cela a été représen-

té d'une manière fragmentaire en 24 Le napilloni 16 peut être relié fonctionnellement d'une manière appropriée, comme 9 ar une tringlerie de transmission de mouvement 26, à un moyen de commande de papillon actionné par le conducteur et qui, comme

indiqué d'une façon générale, peut être la pédale d'accéléra-

teur actionnée par le pied du conducteur 28, comme cela est 6.

habituellement prévu dans les véhicules automobiles.

Une source de carburant telle que, par exemple, un réservoir d'essence 30 d'un véhicule, fournit du carburant à une pompe à carburant associée 32 qui débite elle-m 6 me du carburant non dosé, 'ar l'intermédiaire d'un conduit 34, dans un conduit 36 débouchant dans une partie de chambre 38 qui communique elle-m 6 me avec un passage ou conduit 40 menant à

un régulateur de pression 42 Comme indiqué d'une façon géné-

rale, le régulateur de pression 42 peut comprendre une cavité ou une partie semblable à une chambre 44 formée dans le corps

12 et un élément de couverture en forme de cuvette 46 Un dia-

phragme pouvant être incurvé 48, fixé fonctionnellement à la partie de tige 50 d'un élément de soupape 52 car des plaques opposées de soutien de diaphragme 54 et 56, est contenu et maintenu périphériquement dans son ensemble entre des parties

coopérantes du corps 12 et le couvercle 46 de manière à défi-

nir ainsi des chambres variables et distinctes 44 et 58, la

chambre 58 étant reliée à une source de pression atmos Dhéri-

que ambiante par un tuyau ou passage 60 Un élément formant

siège ou orifice de soupape 62 coopère avec l'élément d'obtu-

ration 52 pour permettre un écoulement contr 8 lé du carburant entre eux et dans un massage 64 et un conduit de retour de carburant 66 qui, comme indiqué, renvoie de préférence l'excès de carburant à la source de carburant 30 Un ressort 68 placé à l'intérieur de la chambre 58 sollicite fonctionnellement le diaphragme 48 et pousse élastiquement l'élément obturateur 52

contre le siège de soupape 62 pour fermer celui-ci.

Généralement, du carburant non dosé peut 4 tre in-

troduit dans le conduit 36 et dans la chambre 38 sous une

pression nar exemple légèrement supérieure à 0,7 bar Le pas-

sage 40 communique cette pression à la chambre 44 o elle agit contre le diaphragme 48 et le ressort 68 qui sont choisis pour ouvrir l'élément de soupape 52 afin d'évacuer une partie du carburant et de la pression pour maintenir une pression de

carburant non dosé de 0,7 bar.

A certains moments, la chambre 38 est mise en com-

munication avec un massage de carburant dosé 70 par l'inter-

médiaire d'un orifice de carburant dosé 72 Comme on l'a re-

présenté, un élément obturateur de dosage 74 est adapté pour 7.

8 tre appliqué au moment voulu contre une surface de siège ap-

propriée 76 et arre'ter ainsi l'écoulement du carburant de la

chambre 38 au passage 70 en passant par le passage 72 Le pas-

sage 70 peut également contenir un moyen convergent ou venturi 78 qui peut se présenter comme un élément rapporté comportant un corps 80 pourvu d'un passage venturi 82 profilé de façon à avoir une surface d'amont ou d'entrée convergente 84 suivie par un col de venturi 86 à partir duquel s'étend un conduit

87 en aval Un conduit 88 dont une extrémité 90 communique a-

vec une source d'air ambiant est relié par son autre extrémi 4-

té au passage de carburant dosé 70 en un point ou une zone si tué en amont du venturi 78 et, d'une façon générale, en aval

du massage de carburant dosé 72.

Une buse de décharge de carburant dosé est de pré-

férence formée comme un élément semblable à un conduit 92 qui est engagé par son extrémité intérieure 94 dans le venturi 78 de manière à ce que la surface intérieure de ce conduit formxe

le prolongement du passage ou conduit 87 du venturi 78 Le mo-

yen de distribution ou buse de carburant dosé 92 comprend,

dans un exemple de réalisation préféré, un ensemble d'orifi-

ces de décharge sélectivement placés, positionnés et calibrés

qui, comme on l'a représenté d'une manière générale, peut com-

prendre un orifice de décharge 96 placé en bas, un ensemble

d'orifices de décharge dirigés latéralement dans leur ensem-

ble et dont deux orifices sont représentés en 98, et un orifi-

ce de décharge d'extrémité 100 Bien que la présente invention

ne soit pas ainsi limitée, dans l'exemple de réalisation préfé-

ré de cette figure, la buse 92 a une configuration tubulaire

cylindrique en coupe transversale.

L'élément de soupape 74 est représenté comme cons-

tituant une partie d'un ensemble distributeur du type oscil-

lant 104 qui est représenté comme comprenant un manchon semi-

blable à une bobine 106 et comportant un passage intérieur 108 recevant de façon coulissante une armature 110, portant

l'élément de soupape 74, et un ressort 112 poussant Plasti-

quement l'armature 110 et l'élément de soupape 74 dans leur ensemble vers la gauche pour les amener en contact avec le siège de soupape 76 et couper la communication de la chambre 38 avec le passage ou conduit 72 Un enroulement inducteur ou 8. solénoide 114 est porté Dar la bobine 106 et ses extrémités électriques opposées connectées à des conducteurs électriques

116 et 118 qui peuvent traverser un moyen de fermeture appro-

prié 120 et être connectés électriquement à un dispositif de commande correspondant 122 La mise en oeuvre de l'invention

n'est pas limitée, par exemple, à un moyen de dosage de car-

burant particulier; cependant, dans l'exemple de réalisation

préféré, le moyen de dosage à soupape 104 est du type à coef-

ficient d'utilisation dans lequel la bobine 114 est excitée d'une manière intermittente, ce qui déplace, pendant cette

excitation, l'armature 110 et l'élément de soupape 74 dans u-

ne direction l'éloignant de l'orifice de soupape 72 ou du siè-

ge de soupape 76 Il est évident qu'avec un ensemble de dosa-

ge à solénoïde du type à coefficient d'utilisation, la section

utile de l'orifice de soupape ou passage 72 peut être détermi-

née d'une manière variable et contrôlable en contrôlant la

fréquence et/ou la durée d'excitation de la bobine 114.

Le dispositif de commande 122 peut comprendre, par exemple, des moyens de commande de type logique électronique

appropriés pour recevoir un ou plusieurs signaux d'entrée re-

présentant des paramètres et pour produire, en réponse à ceux-

ci, des signaux de sortie correspondants Par exemple, un transducteur sensible à la température du moteur 124 peut

fournir un signal au dispositif de commande 122 par l'inter-

médiaire d'un moyen de transmission 126 pour indiquer la tem-

pérature du moteur; un détecteur 130 peut détecter la teneur

relative en oxygène dans les gaz d'échapnement du moteur (com-

me dans le conduit d'échappement du moteur 132) et fournir un signal qui indique cette teneur au dispositif de commande 122

par l'intermédiaire d'un moyen de transmission 134; un trans-

ducteur sensible à la vitesse du moteur 136 peut fournir un

signal qui indique la vitesse du moteur au dispositif de com-

mande 122 par l'intermédiaire d'un moyen de transmission 138 tandis qu'un signal représentant la charge du moteur, comme indiqué par exemple par la position du papillon 16, peut être

appliqué au dispositif de commande 122 par l'intermédiaire d'-

un moyen de transmission 140 Une source de tension électrique

142 associée à un interrupteur 144 peut etre connectée élec-

triquement au moyen de commande 122 par des conducteurs 146 et 9. 148. Généralement, dans l'exemple de réalisation décrit, du carburant sous pression est fourni au conduit 36 et à la chambre 38 par un moyen comme la pompe à carburant 32 (et il est réglé en pression par le régulateur 42) et ce carburant

est dosé par la section de passage effective de dosage de 1 '-

orifice de sounape 72 pour s'écouler dans le conduit 70 à par-

tir duquel le carburant dosé passe dans le venturi 78 et dans la buse 92 pour parvenir enfin, par les orifices de décharge 96, 98 et 100, au moteur 20 Le débit de carburant dosé est

fonction, dans l'exemple de réalisation décrit, du rapport en-

tre d'une part le pourcentage relatif de la durée arbitraire d'un cycle pendant lequel l'élément de sounape 74 est fermé ou en contact avec le siège de soupape 76 et d'autre part le pourcentage de temps pendant lequel l'élément de soupape 74

est écarté du siège de soupape coopérant 76.

Le rapport est à son tour fonction du signal de sor-

tie fourni par le dispositif de commande 122 à la bobine 114,

qui est lui-même fonction des différents signaur de paramè-

tres reçus par le dispositif de commande 122 Par exemple, si le détecteur d'oxygène et le transducteur 130 df tecte<t la nés

cessité d'un enrichissement supplémentaire du mnélange de car-

burant fourni au moteur et s'ils envoient un signal indiquant cela au dispositif de commande 122 le dispositif de commande

122 demande à son tour que la soupape de mesure 74 scit ou-

verte pendant un pourcentage de temps supérieur de maniare à fournir le débit supérieur de carburant dosé néceusaire La mise en oeuvre de l'invention n'est pas limités à, une forme de réalisation particulière du moyen de dosage de carburant

ou à un système particulier pour la commande du r oycn de dosa-

ge de carburant En conséquence, on notera que le dispositif

de commande 122 réagira aux signaux engendrés par les aramè-

tres choisis et/ou les indices de fonctionnement du moteur et/ou les conditions ambiantes donnés et répondra en assurant une excitation et une désexcitation appropriées de la bobine 114 (en provoquant un mouvement correspondant de l'Vélment de

soupape 74) pour établir le débit de carburant dosé nécessai-

re au moteur au moment voulu.

On a utilisé dans l'art antérieur des pressi:ns re-

10. lativement élevées aussi bien en amont qu'en aval du moyen de dosage de carburant pour tenter d'obtenir une atomisation de

carburant suffisante à l'intérieur du passage d'admission.

Cette tentative ne s'est pas révélé satisfaisante.

On s'est rendu compte que l'invention donnait d'ex- cellentes caractéristiques d'atomisation de carburant même

quand la pression du carburant non dosé en amont était de 1 '-

ordre de 0,7 bar (les dispositifs de l'art antérieur utilisant

souvent des Dressions de carburant non dosé en amont de l'or-

dre de 2,8 bars) L'invention permet d'obtenir ce résultat en établissant un écoulement d'air à vitesse élevée dans lequel tout le carburant dosé est injecté, mélangé et atomisé et est

ensuite introduit dans le passage d'admission du moteur.

Plus particulièrement, dans l'exemple de réalisation préféré, le conduit 88 fournit tout l'air nécessaire nour

maintenir le moteur au ralenti quand le napillon 16 est fermé.

Comme on "eut le voir, un circuit d'écoulement est défini par l'entrée 90 du conduit 88, le conduit 88, le passage 70, le

passage 87, les orifices 96, 98 et 100 et le passage d'admis-

sion 13 du collecteur d'admission du moteur; dans l'exemole de

réalisation préféré de l'invention, ce circuit fournit au mo-

teur 20 tout le débit d'air qui est nécessaire pour son fonc-

tionnement au ralenti Le venturi 78 est dimensionné pour pro-

duire un écoulement sonique dans le col de venturi 86 pendant le fonctionnement du moteur au ralenti Le carburant dosé par

l'élément de soupar)e 74 et injecté dans le passage 70 se mé-

lange à l'air quand le carburant dosé et l'air passent dans

l'entrée 84 du venturi 78 et sont accélérés jusqu'à une vites-

se sonique Le carburant se trouvant dans de tels mélanges

carburant-air est atomisé quand il est soumis à une accéléra-

tion jusqu'à une vitesse sonique Le mélange air-carburant a-

tomisé nasse ensuite dans le passage 87 de la buse 92 et il

est déchargé, généralement radialement et axialement par rap-

port à celle-ci, dans le passage d'admission 14, par les ori-

fices de décharge 96, 98 et 100, et dans le passage 13 du mo-

teur 20 Dans l'exemile de réalisation préféré de l'invention, le venturi 78 est non seulement prévu pour créer un écoulement sonique pendant un fonctionnement du moteur au ralenti mais

aussi pour produire un écoulement sonique pendant des condi-

*l 1

tions de marche autres que le ralenti et, de préférence, pen-

dant au moins la plus grande partie de toute la gamme de fonc-

tionnement du moteur.

Quand la puissance du moteur doit 9 tre modifiée, le papillon 16 est ouvert à un degré approprié et les différents

moyens de détection de paramètres relatifs produisent des si-

gnaux d'entrée envoyés au dispositif de commande 122, ce qui

permet au moyen de dosage de carburant 104 d'augmenter de fa-

çon correspondante le débit de carburant dosé envoyé au pas-

sage 70 et, comme on l'a déjà décrit, finalement au moteur 20.

On notera qu'on peut prévoir un moyen thermosensi-

ble approprié pour ouvrir légèrement le papillon 16 pendant un fonctionnement au ralenti du moteur à froid de manière à entretenir ainsi ce ralenti du moteur à froid et empacher un

fonctionnement irrégulier du moteur.

On peut constater que, dans l'exemple de réalisation

uréféré, le diffuseur ou buse de décharge 92 comprend un en-

semble d'orifices ou trous de décharge espacés qui subissent également l'influence du courant d'air admis par le papillon 16 Ainsi, plus le papillon 16 est ouvert, rlus la vitesse d'écoulement de l'air est grande et, comme cons 6 équence de cet écoulement autour de la buse 92, une certaine dépression est créée au voisinage des orifices de décharge ( 96, 98 S 100), ce qui augmente encore l'écoulement d'air et de carburant atomisa

passant par ces orifices de décharge et dans le passage d'ad-

mission 14 En outre, dans l'exemple de réalisation préféré,

au moins la majeure partie de la buse de distribution de car-

burant dosé 92 qui s'étend dans le passage d'admission 14 est Dlacée de manière à être essentiellement alignée avec le grand diamètre du massage d'admission 14 et perpendiculaire à l'axe

d'écoulement dans le passage d'admission 14.

On s'est rendu compte que les oroblè, es de flotte-

ment de moteur que l'on rencontre autrement d'ordinaire quand

une accélération brusque ou des charges soudaines sont impo-

sées au moteur sont effectivement éliminés rur l'utilisation de ce moyen de distribution de carburant dosé du type buse 92

qui est nlacé à l'intérieur du contour général du passage d'-

admission. Il est évident que le nombre et la configura-ion

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12. effectifs des ouvertures ou orifices 96, 98 et 100 ne sont

pas limités à ceux indiqués, ni même leur forme cylindrique.

On considère que, dans certaines applications de l'invention, il l)eut être souhaitable de donner à ces orifices de décharge 96, 98 et 100 des -) rofils particuliers et de prévoir éventuel- lement un ensemble d'orifices ou trous étroitement groupés par

exemple.

La Figure 2 représente sous forme de schéma à blocs l'invention de la Figure 1 ainsi que les moyens de détection

des paramètres et indices de fonctionnement prévus pour envo-

yer des signaux d'entrée correspondants au dispositif de com-

mande qui, ainsi qu'il est indiqué sur la Figure 2, peut être une unité de commande électronique Pour se référer plus faci-

lement aux figures, les éléments de la Figure 2 qui correspon-

dent à ceux de la Figure 1 sont identifiés par les m 4 mes chif-

fres de référence pourvus d'un suffixe "a".

Comme la Figure 2 le montre dans son ensemble, le

moyen de commande électronique ou logique 122 a reçoit des si-

gnaux d'entrée de moyens tels que des transducteurs appro-

priés, ces signaux reflétant et indiquant différents naramè-

tres et indices de fonctionnement du moteur Par exemple, on prévoir que le moyen de commande électronique ou logique 122 a

reçoive comme signaux d'entrée des signaux indiquant la posi-

tion du papillon 16 a par le transducteur ou moyen de transmis-

sion 140 a; des valeurs de vitesse de moteur par le transduc-

teur ou moyen de transmission 138 a; la valeur de la pression absolue dans le collecteur d'admission 22 du moteur par un transducteur ou moyen de transmission 150; la température de l'air à l'entrée du système d'admission par un transducteur

ou moyen de transmission 152; la température du système de re-

froidissement de moteur 20 a par un transducteur ou moyen de

transmission 126; la température du catalyseur de gaz d't-

chainement de moteur 154 par un transducteur ou moyen de

transmission 156; et la teneur en oxygène (ou autres compo-

sants contrôlés) dans les gaz d'échappement de moteur par le

transducteur ou moyen de transmission 134 a.

Si l'on considère les deux Figures 1 et 2, on voit que le moyen de commande électronique 122 a engendre, à la réception des différents signaux d'entrée, un premier signal 13. de sortie sur les conducteurs 116 a et 118 a et excite ainsi

l'ensemble distributeur de dosage de carburant 104 a Si l'o-

pérateur doit ouvrir le papillon 16 a,: ar exemple à l'aide de

la pédale 28 a et de la tringlerie ou transmission 26 a, sa nou-

velle position est indiquée au moyen de commande 122 a et un débit d'air suoplémentaire 158 est introduit dans le passage

d'adnission 14 a pour &tre incorporé au mélange combustible dé-

chargé par la buse 92.

Dans n'importe quel cas, le mélange air-carburant-

est introduit dans le moteur 20 a (oar la tubulure d'admission 22 a) et après combustion et après avoir effectué son travail, il est excité sous forme de gaz d'échapnement Le détecteur

d'oxygène ou d'un autre gaz 130 a, ou un moyen analogue, con-

tr 81 e les gaz d'échapoement du moteur et, selon ce contr 81 e, il engendre un signal de sortie par le transducteur 134 a pour

indiquer si les gaz d'échappement sont trop riches en carbu-

rant, trop pauvres en carburant, ou contiennent exactement le taux convenable Selon la nature du signal reçu du détecteur

de gaz 134 a, le moyen de commande électronique engendre un si-

gnal de sortie par les conducteurs 116 a et 118 a pour mainte-

nir le même coefficient d'utilisation de l'ensemble distribu-

teur de dosage de carburant 104 a ou pour le modifier afin d'-

obtenir un coefficient d'utilisation corrigé *t un débit de carburant dosé modifié de façon correspondante Généralement,

chacun de ces signaux d'entrée (variant isol'ment ou collec-

tivement) envoyés au moyen de commande électronique (excepté

dans un cas contraire) permet à ce moyen de co=mande électro-

nique 122 a d'engendrer un signai approprié envoyé à l'ensem-

ble distributeur de dosage de carburant 104 a.

Comme le montre également la Figure 2, dans l'exem-

ple de réalisation préféré, une source ou réservoir de carbu-

rant 30 a fournit du carburant à l'entrée d'une pompe à carbu-

rant 32 a (qui ieut etre commandée électriquement et placée physiquement à l'intérieur du réservoir de carburant 30 a) qui

fournit du carburant non dosé à un régulateur de pression ao-

proprié 42 a qui est généralement en parallèle avec l'ensemble

distributeur de dosage de carburant 104 a Un conduit de ren-

voi 66 a sert à renvoyer l'excès de carburant à l'entrée de la

pomoe de carburant 32 a ou, comme on l'a représenté, au réser-

14. voir de carburant 30 a Du carburant, non dosé, à une pression réglée est amené par le conduit 36 en amont de l'orifice de dosage effectif de carburant, déterminé par l'ouverture 72 et

l'él:àient obturateur coopérant 74.

Dans la mise en oeuvre de l'invention, il est prévu que certaines fonctions de mesure de carburant puissent 9 tre ou soient exécutées en boucle ouverte comme une programmation

d'alimentation en carburant qui est elle-même une fonction d'-

un ou de plusieurs signaux d'entrée envoyés au moyen de com-

mviande électronique 122 a Par exemple, il est envisagé que le

carburant d'accélération puisse être fourni et dosé par l'en-

semble distributeur de dosage de carburant 104 a en fonction de la position du papillon 16 a et de la vitesse de changement de position du papillon 16 a tandis que le dosage du carburant de démarrage ou de mise en marche du moteur et le dosage du carburant d'alimentation du moteur à froid pourraient 8 tre

orograminés en fonction de la température du moteur, de sa vi-

tesse et de la pression dans le collecteur d'admission En ou-

tre, il est envisagé que la programmation en boucle ouverte de l'alimentation en carburant dosé soit ou puisse #tre utilisée pendant un échauffement du convertisseur catalytique et pour la puissance maximale du moteur dans des conditions de grande ouverture du paiillon tout en étant utilisée pendant et pour

d'autres conditions considérées nécessaires ou souhaitables.

Bien qu'un seul exemple de réalisation et des modi-

fications choisies de l'invention ont été décrits, il est 6-

vident que d'autres réalisations et modifications de l'inven-

tion sont possibles dans le cadre des revendications anne-

xées. 15.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1 Dispositif de dosage de carburant toour fournir des débits de carburant dosés à un moteur à combustion ( 20), caractérisé en ce qu'il comprend un corps ( 12 >, un nassage d'admission ( 14) formé dans ledit corps ( 12) pour fournir un mélange combustible audit moteur ( 20), un pa"illon ( 16) situé dans le passage d'admission ( 14) pour controler d'une manière variable le débit d'air dans le passage d'admission ( 14), un moyen de décharge de mélange air-carburant ( 92) situé dans le

passage d'admission ( 14) en aval du papillon ( 16), des passa-

ges d'air ( 88, 70) établissant une communication entre une source d'air et le moyen de décharge de mélange air-carburant ( 92), et un moyen de dosage de carburant ( 104) pour doser du carburant liquide sous pression superatmosphérique en réponse

à des besoins et des indices de fonctionnement ( 122) du mo-

teur, le carburant liquide dosé par le moyen de dosage de car-

burant ( 104) étant déchargé dans une zone des passages d'air

( 70) qui est située en aval de la source d'air ( 90) et en a-

mont du moyen de décharge de mélange air-carburant ( 92), le moyen de décharge de mélange air-carburant ( 92) comprenant un conduit ( 92) s'étendant dans l'ensemble transversalement au passage d'admission ( 14), et un ensemble d'orifices ( 98, 96)

formés dans ledit conduit rour faire parvenir le mélange air-

carburant dans le passage d'admission ( 14).

2 Dispositif de dosage de carburant selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que les passages d'air ( 88, 70) comprennent un moyen d'étranglement d'écoulement ( 78) calibré de manière à produire un écoulement sonique dans celui-ci au

moins dans certaines conditions de fonctionnement du moteur.

3 Dispositif de dosage de carburant selon la reven-

dication 2, caractérisé en ce que ledit moyen d'étranglement d'écoulement ( 78) est constitué de parties d'étranglement

( 82, 84, 86) de type venturi.

4 Dispositif de dosage de carburant selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que lesdits passages d'air ( 88,

) comprennent un moyen d'étranglement d'écoulement ( 78) ca-

libré de manière à produire un écoulement sonique dans celui-

ci au moins pendant le fonctionnement au ralenti du moteur.

Dispositif de dosage de carburant selon la reven- 16. dication 4, caractérisé en ce que ledit moyen d'étranglement d'écoulement -( 78) est constitué de parties d'étranglement

( 82, 84, 96) de type venturi.

6 Dispositif de dosage de carburant selon la reven-

dication 2, caractérisé en ce que ledit conduit ( 92) s'étend dans et généralement transversalement au passage d'admission

( 14), en ce que ce conduit comprend des première ( 94) et se-

conde extrémités, la première extrémité de conduit ( 94) étant en communication fluidique avec le moyen d'étranglement ( 78)

de manière à recevoir le mélange air-carburant sortant du mo-

yen d'étranglement ( 78), en ce que l'ensemble d'orifices de décharge comprend des premier ( 98) et second ( 100) orifice de décharge, en ce que les premiers orifices de décharge ( 98)sont formés dans ledit conduit ( 92) de manière à diriger le courant

déchargé par celui-ci dans des directions généralement trans-

versales à ce conduit ( 92), et en ce que le second orifice de décharge ( 100) est formé dans la seconde extrémité de conduit de manière à diriger le courant déchargé par celui-ci dans une

direction essentiellement axiale du conduit ( 92).

7 Dispositif de dosage de carburant selon la reven-

dication 2, caractérisé en ce que le conduit ( 92) s'étend dans et généralement transversalement au nassage d'admission ( 14),

en ce que le conduit ( 92) comprend des première ( 94) et secon-

de extrémités, en ce que la première extrémité de conduit ( 94) est, en communication fluidique avec le moyen d'étranglement

( 78) généralement d'un côté du passage d'admission ( 14) en re-

cevant le mélange air-carburant sortant du moyen d'étrangle-

ment ( 78), et en ce que la seconde extrémité de conduit est située à l'intérieur du passage d'admission ( 14) et espacée du c 8 té du passage d'admission ( 14) qui est placé à l'opposé

du c 8 té cité en premier.

8 Dispositif de mesure de carburant selon la reven-

dication 2, caractérisé en ce que le conduit ( 92) s'étend dans et généralement transversalement au passage d'admission ( 14), une

en ce que le conduit ( 92) comprend des première ( 94) et/secon-

de extrémités, en ce que la première extrémité de conduit est en communication fluidique avec le moyen d'étranglement ( 78)

en recevant le mélange air-carburant sortant du moyen de res-

triction ( 78), en ce que l'ensemble d'orifices de décharge 17.

comprend un premier orifice ( 98) formé généralement au tra-

vers de la partie latérale du conduit ( 92) de manière à dé-

charger l'écoulement passant dans celui-ci dans des directions

orientées latéralement et transversalement par rapport au con-

duit ( 92), et en ce que l'ensemble d'orifices de décharge com- prend en outre un second orifice ( 96) formé au travers d'une partie latérale d'aval orientée vers le bas du -xciduit ( 92)

de manière à diriger le courant de décharge passant dans ce-

lui-ci dans une direction orientée généralement vers l'aval

et vers le bas du conduit ( 92).

9 Dispositif de dosage de carburant selon la reven-

dication 8, caractérisé en ce que le second orifice ( 96) est placé dans une Dosition généralement située entre le premier

orifice ( 98) et la première extrémité de conduit ( 94).

10 Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 8, caractérisé en ce que l'ensemble d'orifices de décharge comprend en outre un troisième orifice ( 100) formé

généralement à travers la seconde extrémité de conduit du con-

duit ( 92) de manière à diriger le courant sortant de celle-ci

dans une direction essentiellement axiale du conduit ( 92).

11 Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 8, caractérisé en ce que le second orifice ( 96)

est situé dans une position généralement placée en:v le l re-

mier orifice ( 98) et la première extrémité de conduit ( 94), et en ce que l'ensemble d'orifices de décharge comprend en outre un troisième orifice ( 100) formé généralement à travers la seconde extrémité de conduit du conduit ( 92) de manière à di*

riger le courant sortant de celle-ci dans une direction esser -

tiellement axiale du conduit ( 92).

12 Dispositif de mesure de carburant selon la re-

vendication 1, caractérisé en ce que les passages d'air ( 88, ) comprennent un moyen d'étranglement d'écoulement ( 78) qui est calibré de manière à produire un écoulement sonique dans celui-ci lors d'une marche au ralenti du moteur, en ce que le carburant liquide dosé par le moyen de dosage de carburant ( 104) est déchargé non seulement en amont du moyen de décharge

de mélange air-carburant ( 92) mais aussi en amont du moyen d'-

étranglement d'écoulement ( 78), ledit moyen d'étranglement é-

tant constitué de parties d'étranglement ( 82, 84, 38) de type 18. venturi, ledit moyen de dosage de carburant pour doser le

carburant liquide corporenant un ensemble à solénoïde de dosa-

ge du type à coefficient d'utilisation ( 104), ledit ensemble

à solénoïde de dosage comprenant une armature ( 110), un élé-

ment de soupape ( 74) positionné en fonctionnement par l'arma- ture ( 110) , une bobine de champ ( 114) qui est excitable de façon intermittente pendant la mesure du carburant liquide de manière à déplacer l'armature ( 110) et l'élément de soupape ( 74) pour le rapprocher et l'éloigner d'une position fermée et établir ainsi pour le carburant passant dans l'élément de soupane ( 74) un débit moyen qui constitue le débit dosé de carburant liquide, un passage de carburant non dosé ( 36) tour fournir du carburant non dosé au moyen de dosage de carburant

( 104) en amont de ce moyen de dosage de carburant, un régula-

teur de pression ( 42) communiquant en fonctionnement avec un conduit ( 40) de carburant non dosé pour régler la pression dans celui-ci à une valeur supraatmosphérique présélectionnée, le conduit ( 92) étant constitué par un organe généralement tubulaire communiquant avec les moyens d'étranglement de type venturi ( 82, 78), et s'étendant dans le passage d'admission ( 14), et un ensemble d'orifices de décharge ( 98, 96) formés à travers l'organe tubulaire et communiquant avec le passage d'admission pour diriger l'écoulement du mélange air-carburant

à l'intérieur de l'organe tubulaire jusqu'au passage d'admis-

sion ( 14).

13 Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 12, caractérisé en ce que les moyens d'étrangle-

ment de type venturi à effet sonique ( 78) comprennent une partie convergente située en amont ( 84), et en ce que l'organe tubulaire est en communication par sa première extrémité ( 94)

et un conduit ( 87) avec les moyens d'étranglement de type ven-

turi ( 78) en un point situé en aval de la partie convergente

( 84).

14 Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 12, caractérisé en ce que l'organe tubulaire ( 92)

s'étend dans et généralement transversalement au passage d'-

admission ( 14), en ce que l'organe tubulaire ( 92) comprend u-

ne oremière ( 94) et une seconde extrémité, la première extré-

mité ( 94) étant en communication fluidique)ar le conduit ( 87) 19.

et un passage ( 82) avec les moyens d'étranglement de type ven-

turi ( 78) de manière à recevoir le mélange air-carburant sor-

tant des moyens d'étranglement de type venture ( 78), en ce que

l'ensemble d'orifices de décharge ( 98, 96) comprend des pre-

miers orifices de décharge ( 98, 96) et un second orifice de décharge ( 100), en ce que les premiers orifices de décharge sont formés dans l'organe tubulaire ( 92) de manière à diriger

le courant déchargé de celui-ci dans des directions eseentiel-

lement transversales à l'organe tubulaire ( 92), et en ce que le second orifice de décharge ( 100) est formé dans la seconde

extrémité de l'organe tubulaire de manière à diriger le cou-

rant déchargé de celui-ci dans une direction essentiellement

axiale de l'organe tubulaire ( 92).

Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 12, caractérisé en ce que l'organe tubulaire ( 92)

s'étend dans et généralement transversalement au passage d'ad-

mission ( 14), en ce que l'organe tubulaire ( 92) comprend des

première ( 94) et seconde extrémités, en ce que la première ex-

trémnité ( 94) est en communication fluidique avec les moyens d'étranglement de type venturi ( 78) généralement d'un enté du

passage d'admission ( 14) de manière à recevoir le mélange air-

carburant sortant des moyens d'étranglement de type venturi ( 78), et en ce que la seconde extrémité d'organe tubulaire

est située à l'intérieur du passage d'admission ( 14) et espa-

cée du coté du passage d'admission ( 14) généralement placé à

l'opposé du c 8 té cité en premier.

16 Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 12, caractérisé en ce que l'organe tubulaire ( 92)

s'étend dans et généralement transversalement au passage d'-

admission ( 14), en ce que l'organe tubulaire ( 92) comprend

des première ( 94) et seconde extrémités, en ce que la premiè-

re extrémité est en communication fluidique avec les moyens d'étranglement de type venturi ( 78) de manière à recevoir le mélange air- carburant sortant des moyens d'étranglement de

type venturi ( 78), en ce que l'ensemble d'orifices de déchar-

ge comprend un premier orifice ( 98) formé généralemlent à tra-

vers le coté latéral de l'organe tubulaire ( 92) de manière à diriger le courant sortant de celui-ci dans des directions généralement latérales et transversales de l'organe tubulaire 20. ( 92), et en ce que l'ensemble dtorifices de décharge comprend en outre un second orifice ( 96) formé généralement à travers

un côté Dlacé en aval et orienté vers le bas de l'organe tu-

bulaire ( 92) de manière à diriger le courant sortant de celui-

ci dans une direction orientée généralement vers aval et vers

le bas de l'organe tubulaire ( 92).

17 Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 16, caractérisé en ce que le second orifice ( 96)

est situé de manière à #tre généralement placé entre le Dre-

mier orifice ( 98) et la première extrémité d'organe tubulaire

( 94).

18 Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 16, caractérisé en ce que l'ensemble d'orifices

de décharge comprend en outre un troisième orifice ( 100) for-

mé généralement à travers la seconde extrémité de l'organe tu-

bulaire ( 92) de manière à diriger le courant sortant de celui-

ci dans une direction essentiellement axiale de l'organe tubu-

laire ( 92).

19 Dispositif de dosage de carburant selon la re-

vendication 16, caractérisé en ce que le second orifice ( 96)

est situé de manière à etre généralement placé entre le pre-

mier orifice ( 98) et la première extrémité d'organe tubulaire ( 94), et en ce que l'ensemble d'orifices de décharge comprend

en outre un troisième orifice ( 100) formé généralement à tra-

vers la seconde extrémité de l'organe tubulaire ( 92) de maniè-

re à diriger le courant sortant de celui-ci dans une direction

essentiellement axiale de l'organe tubulaire ( 92).