FR2561715A1

FR2561715A1 - Automatic control device for an auxiliary device of an internal combustion engine

Info

Publication number: FR2561715A1
Application number: FR8504029A
Authority: FR
Inventors: Ubaldo Cuccato
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1984-03-20
Filing date: 1985-03-19
Publication date: 1985-09-27
Also published as: FR2561715B1; JPS60212667A

Abstract

The device is composed of a hydraulic ram 12 whose control chamber 16 is connected downstream of the petrol pump to the petrol supply pipework to the engine by means of a feed pipe 11 connected to the pipework; the diaphragm 15 of the ram 12 carries a guiding stem 34 and shutter means 33 arranged in order to shut off the vent openings 31 for petrol vapour in the admission pipework 4 when the engine is running.

Description

Dispositif de comma automatique pour un dispositif auxiliaire d'un moteur à combustion interne. Automatic control device for an auxiliary device of an internal combustion engine.

La présente invention concerne un dispositif de com--mande automatique pour un dispositif auxiliaire de moteur à combustion interne, et notamment pour un dispositif commandant un clapet de purge pour la vapeur d'essence qui peut s'accumuler dans la tuyauterie d'admission du moteur.The present invention relates to an automatic control device for an auxiliary device of an internal combustion engine, and in particular to a device controlling a purge valve for gasoline vapor which can accumulate in the intake piping of the engine. engine.

Lorsque le moteur est chaud, et notamment pendant l'été, de la vapeur d'essence peut s'accumuler dans la tuyauterie d'admission d'un moteur de véhicule à moteur, notamment dans la portion comprise entre le filtre à air et le carburateur; ceci peut créer des problèmes lorsque le moteur est remis en marche. Cet inconvénient peut être résolu par l'utilisation d'un clapet de purge qui, toutefois, doit ne pouvoir fonctionner que lorsque le moteur n'est pas en marche. De façon plus générale, un moteur à combustion interne peut comporter des dispositifs auxiliaires, par exemple du type clapet de purge, qui exigent d'être commandés de façon disconti nue (c'est-d-dire par tout ou rien) au moment de la mise en marche ou de l'arrêt du moteur.When the engine is hot, and especially during the summer, gasoline vapor can accumulate in the intake piping of a motor vehicle engine, especially in the portion between the air filter and the carburetor; this can cause problems when the engine is restarted. This drawback can be resolved by the use of a purge valve which, however, must only be able to operate when the engine is not running. More generally, an internal combustion engine may include auxiliary devices, for example of the purge valve type, which require to be controlled in a discontinuous manner (that is to say, all or nothing) at the time of starting or stopping the engine.

Le but de la présente invention estdeprocurer un dispositif capable de commander automatiquement ces dispositifs auxiliaires dans un moteur à combustion interne - et notamment qui puisse évacuer à l'intérieur la vapeur d'essence pouvant s'accumuler dans la tuyauterie d'admission du moteur.The object of the present invention is to provide a device capable of automatically controlling these auxiliary devices in an internal combustion engine - and in particular which can evacuate inside the gasoline vapor which can accumulate in the intake pipe of the engine.

Ce but est atteint selon la présente invention-par un dispositif pour commander un dispositif auxiliaire dans un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, un tuyau d'alimentation branché sur le circuit d'alimentation en essence du moteur en aval de la pompe à essence par rapport au sens de circulation de l'essence, et un vérin hydraulique, commandé par la pression régnant dans le tuyau d'alimentation et actionnant mécaniquement ce dispositif auxiliaire.This object is achieved according to the present invention-by a device for controlling an auxiliary device in an internal combustion engine, characterized in that it comprises, in combination, a supply pipe connected to the fuel supply circuit of the motor downstream of the petrol pump with respect to the direction of circulation of the petrol, and a hydraulic cylinder, controlled by the pressure prevailing in the supply pipe and mechanically actuating this auxiliary device.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée, donnée à titre d'exemple non limitatif seulement, d'une réalisation préférée, en liaison avec le dessin joint, sur lequel: - la figure 1 montre schématiquement le dispositif selon l'invention et sa position de montage par rapport au circuit d'alimentation d'un moteur de tout type connu, non représenté pour des raisons de clarté; et - la figure 2 est une coupe à travers le dispositif selon la présente invention.The invention will be better understood on reading the detailed description, given by way of nonlimiting example only, of a preferred embodiment, in conjunction with the attached drawing, in which: - Figure 1 schematically shows the device according to the invention and its mounting position relative to the supply circuit of an engine of any known type, not shown for reasons of clarity; and - Figure 2 is a section through the device according to the present invention.

Sur la figure 1, le repère 1 indique dans son ensemble le système d'alimentation d'un moteur à combustion interne de tout type connu, non représenté pour des raisons de clarté, et comportant un filtre à air 2, un carburateur 3, une tuyauterie d'admission 4 raccordant le filtre 2 au carburateur 3 et une tuyauterie d'alimentation 5 disposée en aval du carburateur 3 et raccordée d'une manière connue, non représentée pour des raisons de clarté, au collecteur d'admission du moteur. Ce dernier est alimenté par un circuit d'ali mentation en essence 6 comprenant un réservoir 7, une pompe à essence 8, une tuyauterie de recyclage 9 et une tuyauterie de fourniture d'essence 10 disposée en aval de la pompe par rapport au sens de circulation de l'essence dans le circuit 6 et raccordant la pompe 8 au carburateur 3.In FIG. 1, the reference 1 indicates as a whole the supply system of an internal combustion engine of any known type, not shown for reasons of clarity, and comprising an air filter 2, a carburetor 3, a intake pipe 4 connecting the filter 2 to the carburetor 3 and a supply pipe 5 arranged downstream of the carburetor 3 and connected in a known manner, not shown for reasons of clarity, to the engine intake manifold. The latter is supplied by a fuel supply circuit 6 comprising a tank 7, a fuel pump 8, a recycling pipe 9 and a fuel supply pipe 10 disposed downstream of the pump with respect to the direction of circulation of petrol in circuit 6 and connecting pump 8 to carburetor 3.

Selon l'invention, un autre tuyau 11 est branché sur la tuyauterie 10 afin d'amener un fluide de commande hydraulique à un vérin hydraulique 12 de tout type connu, monté, selon l'invention, sur la tuyauterie d'admission 4 dans un siège approprié 13 prévu sur cette tuyauterie. En se reportant à la figure 2, le vérin hydraulique 12 estdepréférence du type à diaphragme et comporte un boîtier pratiquement rigide 14, un diaphragme déformable 15 logé dans le bottier 14 et divisant, d'une manière pratiquement étanche au fluide, l'intérieur du bottier en deux chambres se faisant face, 16 et 18 respectivement,un ensemble mobile 19 solidarisé du diaphragme 15 et comprenant un disque 20 et une cuvette 21 se faisant face et bridant de chaque côtélediaphragme 15 duquel ils sont solidarisés de toute manière appropriée, et un ressort de compression 22 logé dans la chambre 18 et disposé pour repousser l'ensemble mobile 19 en direction de la chambre 16 de manière à maintenir le vérin 12 dans son état de repos, qui est représenté sur la gauche de la vue en coupede la figure 2. Par opposition, le côté droit de la vue en coupe de la figure 2 montre la position de travail ou position active du dispositif 12. En particulier, le boîtier 14 comporte un couvercle en forme de coupe 23 équipé d'un raccord 24 pour le tuyau 11 et un corps en forme de coupe 26, ouvert sur les côtés, et présentant un rebord inférieur continu 25 qui bride le bord extérieur du diaphragmé 15 contre le rebord extérieur correspondant du couvercle 23.Le corps 26 est disposé pour coopérer avec le siège 13 dans le but de fixer le dispositif 12 sur la tuyauterie 4 et il est recouvert latéralement à l'extérieur par un manchon perforé 27 servant pratiquement de filtre. Le corps 26 comporte également une paroi de base 30 qui délimite la chambre 18 en direction de la tuyauterie 4 et constitue un épaulement pour supporter le ressort 22, lequel est introduit sous compression entre cet épaulement et la cuvette 21 portée par le diaphragme 15.According to the invention, another pipe 11 is connected to the pipe 10 in order to bring a hydraulic control fluid to a hydraulic cylinder 12 of any known type, mounted, according to the invention, on the intake pipe 4 in a suitable seat 13 provided on this piping. Referring to FIG. 2, the hydraulic cylinder 12 is preferably of the diaphragm type and comprises a practically rigid casing 14, a deformable diaphragm 15 housed in the casing 14 and dividing, inside a substantially fluid-tight manner, the interior of the shoemaker in two chambers facing each other, 16 and 18 respectively, a mobile assembly 19 secured to the diaphragm 15 and comprising a disc 20 and a bowl 21 facing and clamping on each side of the diaphragm 15 from which they are secured in any suitable manner, and a compression spring 22 housed in the chamber 18 and arranged to push the movable assembly 19 towards the chamber 16 so as to maintain the jack 12 in its rest state, which is shown on the left of the sectional view of the figure 2. In contrast, the right side of the sectional view of Figure 2 shows the working position or active position of the device 12. In particular, the housing 14 has a cup-shaped cover 23 fitted with a connector 24 for the pipe 11 and a cup-shaped body 26, open on the sides, and having a continuous lower rim 25 which flanges the outer edge of the diaphragm 15 against the corresponding outer rim of the cover 23. body 26 is arranged to cooperate with the seat 13 in order to fix the device 12 on the piping 4 and it is covered laterally on the outside by a perforated sleeve 27 practically serving as a filter. The body 26 also includes a base wall 30 which delimits the chamber 18 in the direction of the pipe 4 and constitutes a shoulder for supporting the spring 22, which is introduced under compression between this shoulder and the cup 21 carried by the diaphragm 15.

Comme le manchon27 est perforé et que le corps 26 est ouvert sur les côtés, la chambre 18 communique avec l'atmosphère. En outre, le raccord 24 raccorde hydrauliquement la chambre 16 au tuyau d'alimentation 11, et par l'intermédiaire de ce dernier, à la tuyauterie de fourniture d'essence 10. Il apparaît donc que, lorsque la pompe 8 ne travaille pas (moteur à l'arrêt), l'essence dans les tuyauteries 10 et 11 se trouve à la pression ambiante, et par voie de conséquence, la pression régnant dans les chambres 16 et 18 est pratiquement la même. Dans ces conditions, le ressort 22 maintient le diaphragme 15 et l'ensemble mobile 19 dans la position représentée sur le côté gauche de la figure 2, c'est-à-dire dans la position de repos, le disque 20 étant en butée sur le couvercle 23.Au contraire, lorsque la pompe 8 est en fonctionnement (moteur en marche), elle met en pression la tuyauterie 10 et par voie de conséquence, l'essence dans les tuyauteries 10 et 11 est également sous pression; en conséquence, l'essence arrive par le tuyau de dérivation 11 dans la chambre 16, le remplit et le met également sous pression, ce qui déforme le diaphragme 15 et déplace l'ensemble mobile 19 vers la paroi de base 30, d'où il résulte que le vérin 12 prend la configuration active représentée sur le côté droit de la figure 2, dans laquelle la cuvette 21 vient en butée contre le corps 26 et que le ressort 22 est comprimé.As the sleeve 27 is perforated and the body 26 is open on the sides, the chamber 18 communicates with the atmosphere. In addition, the connector 24 hydraulically connects the chamber 16 to the supply pipe 11, and through the latter, to the fuel supply pipe 10. It therefore appears that, when the pump 8 is not working ( engine stopped), the fuel in the pipes 10 and 11 is at ambient pressure, and consequently, the pressure prevailing in the chambers 16 and 18 is practically the same. Under these conditions, the spring 22 maintains the diaphragm 15 and the movable assembly 19 in the position shown on the left side of FIG. 2, that is to say in the rest position, the disc 20 being in abutment on the cover 23. On the contrary, when the pump 8 is in operation (engine running), it pressurizes the piping 10 and consequently, the petrol in the pipelines 10 and 11 is also under pressure; as a result, the gasoline arrives through the branch pipe 11 in the chamber 16, fills it and also pressurizes it, which deforms the diaphragm 15 and moves the movable assembly 19 towards the base wall 30, whence it follows that the jack 12 takes the active configuration shown on the right side of Figure 2, in which the bowl 21 abuts against the body 26 and that the spring 22 is compressed.

Selon la réalisation préférée de l'invention, le dispositif de commande automatique décrit jusqu'ici et constitué par le tuyau 11 et le vérin hydraulique 12, commande un clapet de purge pour la tuyauterie 4, ce clapet étant selon l'invention structurellement monobloc avec le dispositif 12. A cet égard, comme on le voit sur la figure 2, la paroi de base 30 présente des ouvertures traversantes 31 définissant des ouvertures de purge pour la tuyauterie 4, ces ouvertures la traversant de manière à raccorder l'intérieur de la tuyauterie 4 à la chambre 18, et de ce fait, à l'environnement extérieur au moyen des ouvertures latérales de cette chambre 18, définies par les perforations dans le manchon 27 et dans le corps 26. La paroi de base 30 du corps 26 présente également un bourrelet annulaire continu 32 entourant les ouvertures 31 et sUtendant axialement en direction du diaphragme 15, la cuvette 21 ayant une configuration lui permettant de venir en butée contre le bourrelet 32; la cuvette 21 est également équipée d'un joint d'étanchéité annulaire 33 agencé pour coopérer de manière étanche au fluide avec le bourrelet 32 lorsque la cuvette 21 est, en position de travail, appliquée contre le corps 26, et notamment contre le bourrelet 32, de manière à couper toute communication entre la chambre 18 et l'intérieur de la tuyauterie 4 lorsque la cuvette 21 est dans cette position.Afin d'assurer une pose correcte du joint 33 sur le bourelet 32 lorsque le dispositif 12 est'dans sa position active, ce dernier est de préférence équipé d'une tige de guidage 34 logée, coulissante, dans un manchon de guidage 35 monobloc avec la paroi 30 et solidarisée de l'ensemble mobile 19 par l'une de ses extrémités 36, qui traverse le disque 20, le diaphragme 15 et la cuvette 21 et est équipée d'épaulements qui brident rigidement ensemble les trois éléments, procurant ainsi la liaison exigée entre la tige de guidage 34 et le diaphragme 15 et assurant l'unité de l'ensemble mobile 19.According to the preferred embodiment of the invention, the automatic control device described so far and consisting of the pipe 11 and the hydraulic cylinder 12, controls a purge valve for the piping 4, this valve being according to the invention structurally in one piece with the device 12. In this regard, as can be seen in FIG. 2, the base wall 30 has through openings 31 defining purge openings for the pipe 4, these openings passing through it so as to connect the interior of the piping 4 to the chamber 18, and therefore to the external environment by means of the lateral openings of this chamber 18, defined by the perforations in the sleeve 27 and in the body 26. The base wall 30 of the body 26 has also a continuous annular bead 32 surrounding the openings 31 and extending axially in the direction of the diaphragm 15, the cup 21 having a configuration allowing it to come into abutment against the bead 32; the bowl 21 is also equipped with an annular seal 33 arranged to cooperate in fluid-tight manner with the bead 32 when the bowl 21 is, in the working position, applied against the body 26, and in particular against the bead 32 , so as to cut off all communication between the chamber 18 and the interior of the piping 4 when the bowl 21 is in this position. In order to ensure correct fitting of the seal 33 on the bead 32 when the device 12 is in its active position, the latter is preferably equipped with a guide rod 34 housed, sliding, in a guide sleeve 35 integral with the wall 30 and secured to the movable assembly 19 by one of its ends 36, which passes through the disc 20, the diaphragm 15 and the bowl 21 and is equipped with shoulders which rigidly clamp the three elements together, thus providing the required connection between the guide rod 34 and the diaphragm 15 and ensuring the unity of the mobile assembly 19.

Le fonctionnement du dispositif de purge de vapeur d'essence selon l'invention est évident d'après la description précédente. Lorsque le moteur du véhicule équipé du dispositif de l'invention est en marche, la chambre 16 est sous pression et ainsi la cuvette 21 est maintenue, en opposition à l'action du ressort 22, contre le bourrelet 32, le joint 33 appliqué contre ce dernier assuraht~l'étanchdité. Dans ces conditions, la cuvette 21, le bourrelet 32 et le joint 33 isolent d'une manière étanche au fluide la chambre 18 de l'intérieur de la tuyauterie 4, et de ce fait, l'air aspiré par le moteur du véhicule peut circuler librement à travers la tuyauterie 4 sans s'échapper de cette dernière à travers les perforations 31 et les ouvertures latérales de la chambre 18, ce qui permet une alimentation correcte du moteur.Toutefois, lorsque le moteur est arrêté (véhicule au repos), la pompe 8 cesse de fonc tionner et la chambre 16 n'est plus soumise à une pression, ce qui permet au ressort 22 de se détendre et de déplacer l'ensemble mobile 19 en direction du couvercle 23, d'où il résulte que le joint 33 se sépare du bourrelet 32. Le dispositif 12 prend ainsi la position inactive représentée sur le côté gauche de la figure 2, position dans laquelle la cuvette 21 vient en buté contre le couvercle 23 et raccorde la chambre 18 à l'intérieur de la tuyauterie 4 par l'intermédiaire des ouvertures 31 et de l'espace annulaire qui sépare le bourrelet 32 du joint 33.Dans ces conditions, il apparaît que toute vapeur d'essence qui se serait accu mulée dans la tuyauterie 4 du fait de la température relativement élevée du moteur eticu de la température de l'environnement extérieur passe à l'extérieur à travers les perforations dans le manchon 27 après avoir traversé les ouvertures 31, la chambre 18 et le corps 26. Lorsqu'on remet en marche le moteur du véhicule, la tuyauterie 4 est ainsi dégagée de toute vapeur d'essence stagnante, ce qui assure un démarrage immé- diat du moteur.Au moment où le moteur du véhicule est remis en route, la pompe 8 recommence à fonctionner et ainsi, comme décrit précédemment, le vérin 12 est à nouveau rendu actif, avec le résultat que le joint 33 coopère à nouveau avec le bourrelet 32 pour couper toute communication entre la chambre 18 et la tuyauterie 4, ce qui empêche tout phénomène d'admission anormale ou toute perte d'air le Mong de la tuyauterie 4.The operation of the gasoline vapor purging device according to the invention is evident from the preceding description. When the vehicle engine equipped with the device of the invention is running, the chamber 16 is under pressure and thus the bowl 21 is held, in opposition to the action of the spring 22, against the bead 32, the seal 33 applied against the latter ensures ~ sealing. Under these conditions, the bowl 21, the bead 32 and the seal 33 isolate in a fluid-tight manner the chamber 18 from the interior of the piping 4, and therefore, the air sucked in by the vehicle engine can circulate freely through the piping 4 without escaping from the latter through the perforations 31 and the lateral openings of the chamber 18, which allows correct supply of the engine. However, when the engine is stopped (vehicle at rest), the pump 8 ceases to function and the chamber 16 is no longer subjected to a pressure, which allows the spring 22 to relax and move the movable assembly 19 in the direction of the cover 23, from which it follows that the gasket 33 separates from the bead 32. The device 12 thus takes the inactive position shown on the left side of FIG. 2, position in which the bowl 21 abuts against the cover 23 and connects the chamber 18 inside the piping 4 through the openings 31 and the annular space which separates the bead 32 from the gasket 33. Under these conditions, it appears that any gasoline vapor which may have accumulated in the pipe 4 due to the relatively high temperature of the engine and therefore the temperature from the external environment passes outside through the perforations in the sleeve 27 after having passed through the openings 31, the chamber 18 and the body 26. When the vehicle engine is restarted, the piping 4 is thus released of any stagnant petrol vapor, which ensures an immediate start of the engine. When the vehicle engine is restarted, the pump 8 starts to operate again and thus, as described above, the actuator 12 is again made active, with the result that the seal 33 cooperates again with the bead 32 to cut off all communication between the chamber 18 and the piping 4, which prevents any phenomenon of abnormal admission or any loss of air the Mong of the piping 4.

Les avantages du dispositif selon l'invention apparaissent dans la description précédente, et il apparaît également qu'on peut y apporter des modifications sans s'écarteur de la portée de l'idée inventive. En parti culier, le dispositif de commande de l'invention peut être utilisé, soit pour résoudre le problème spécifi que de purger de la vapeur d'essence les tuyauteries d'admission de moteurs à combustion interne comme décrit ci-dessus, soit pour commander de façon discontinue tout dispositif auxiliaire du moteur, qui exige d'être rendu actif (ou inactif) lorsque le moteur est mis en marche. Dans un tel cas,par exemple, la tige de guidage 34 ou l'ensemble mobile 19, peut être raccordé mécaniquement de façon appropriée à ce dispositif auxiliaire afin de commander son fonctionnement. The advantages of the device according to the invention appear in the preceding description, and it also appears that modifications can be made to it without departing from the scope of the inventive idea. In particular, the control device of the invention can be used either to solve the specific problem of purging gasoline vapor from the intake pipes of internal combustion engines as described above, or to control discontinuously any auxiliary device of the engine, which requires to be made active (or inactive) when the engine is started. In such a case, for example, the guide rod 34 or the movable assembly 19, can be mechanically connected appropriately to this auxiliary device in order to control its operation.

Claims

Claims.

1. Device for controlling an auxiliary device in an internal combustion engine, characterized in that it comprises, in combination, a supply pipe (11) which is connected to the petrol supply circuit (6) of the engine downstream of the petrol pump (8) with respect to the direction of circulation of the petrol, and a hydraulic cylinder (12) controlled by the pressure prevailing in this supply pipe (11) and mechanically controlling this auxiliary device.

2. Device according to claim 1, characterized in that the hydraulic cylinder (12) comprises a practically rigid housing (14), a deformable diaphragm (15) housed in this housing (14) and dividing the interior thereof, practically in a fluid-tight manner in two facing chambers (16, 18), one of which (18) communicates with the atmosphere and the second (16) of which is hydraulically connected to this supply pipe (11) , a mobile assembly (19) secured to the deformable diaphragm (15) and mechanically connected to this auxiliary device, and a compression spring (22) housed in the first chamber (18) and arranged to push back the mobile assembly (19) towards the second chamber (16).

3. Device according to claim 2, characterized in that this auxiliary device consists of a gas vapor purge valve for the intake pipe (4) of the engine.

4. Device according to claim 3, characterized in that the purge valve is integral with the hydraulic cylinder (12), the latter further comprising a base wall (30) separating the first chamber (18) from the inside of the intake pipe (4) and a seal (33) integral with the movable assembly (19), this base wall (30) comprising at least one opening (31) hydraulically connecting the interior of the pipe (4) to the first chamber (18), and a continuous annular bead (32 arranged to cooperate with this seal (33) in order to prevent, in a fluid-tight manner, any communication between the piping (4) and the first chamber ( 18) when the jack (12) is in its active position in which the second chamber (16) is at a pressure higher than that prevailing in the first chamber (18) due to the operation of the fuel pump (8).