Brevet FR2478744A1 — publié le 19810925

L'iavez- Sl a pous objet une pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne, comportant un distributeur entraîné, par l'intermédiaire d'un accouplement, par l'arbre d'entraînement de la pompe et muni de rainures de commande, ce distributeur pouvant être déplacé en direction axiale par un régulateur de quantités d'injection, notamment pour la commande des quantités, et pouvant tourner au moyen de l'accouplement par rapport à l'arbre d'entraînement pour décaler le début d'injection. Dans une pompe d'injection de carbu- rant connue de ce type (DE-PS 1 303 637), le distributeur est actionné pour le réglage des quantités,par un régulateur mécani- que dans lequel un paquet de ressorts dont la force peut être modifiée à volonté agit en opposition à la force de masselottes centrigues. Indépendamment du fait qu'un régulateur mécanique de ce type est très complexe, il est toujours plus difficile de remplir les conditions posées à l'injection par le fabricant du moteur. 0 L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients et concerne à cet effet une pompe d'injection de carburant du type ci-dessus caractérisée en ce que le déplace- ment en direction axiale est assuré par un servo-moteur électri- que commandé par un appareil de commande électronique comportant une calculatrice dans laquelle sont traitées des grandeurs caractéristiques du moteur pour obtenir une grandeur de consigne pour la manoeuvre. Par rapport aux réalisations connues, la pompe d'injection conforme à l'invention a pour avantage que l'injection peut être adaptée de façon extrêmement simple et de manières diverses aux grandeurs caractéristiques du moteur les plus différentes, avec une dépense relativement faible. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés repré- sentant sous forme simplifiée deux exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du premier exemple de réalisation ne représentant que les éléments relatifs à l'invention, - la figure 2 est un graphique expli- 4o quant le fonctionnement, 2 2478744 - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du second exemple de réalisation, - la figure 4 est une coupe transversa- le effectuée suivant la ligne IV-IV de la figure 5, - la figure 5 représente à plus grande échelle la partie d'accouplement de la figure 3. Les exemples de réalisation de l'inven- tion ont en commun qu'un distributeur 2, déplaçable en direc- tion axiale pour faire varier les quantités, tourne dans un carter 1 dans lequel sont disposés au moins deux pistons radiaux 3 entratnés par une came 4 en forme de pot. La chambre de pompage est prévue entre le distributeur 2 et les pistons de pompage 3, cette chambre étant en liaison constante avec une rainure annu- laire 6 disposée sur la surface latérale du distributeur 2. De cette rainure annulaire 6 partent des rainures longitudinales 7, disposées en biais également sur la surface latérale du distri- bUdur, ainsi qu'une rainure de distribution 8. Les rainures biaises 7 commandent un perçage d'alimentation 9 relié à une source de carburant. La rainure de distribution 8 conduit à des conduites de refoulement 10 reliées à des injecteurs 11 du moteur à combustion interne. Suivant la position axiale du distri- buteur 2, en raison de la disposition biaise des rainures 7, le perçage d'alimentation 9 est ouvert pendant un temps plus ou moins long. Il en résulte que pour la détermination des quantités injectées, la durée d'injection effective a une longueur diffé- rente ou que la durée d'ouverture pour l'alimentation est différente pendant la course d'aspiration de la pompe. Par contre, la rainure de distribution 8 commande l'ouverture succes- sive des conduites de refoulement individuelles 10 pendant la course de refoulement du piston de la pompe 3. La came 4 en forme de pot est assemblée rigidement avec un arbre d'entraînement 12 qui entraîne le distri- buteur 2 par l'intermédiaire d'un accouplement 13. Cet accouple- ment 13 permet de faire varier la position angulaire relative du distributeur 2 par rapport à l'arbre d'entraînement 12 et, par suite, le début d'injection de la pompe d'injectioncar la posi- tion relative des rainures biaises 7 par rapport au perçage d'alimentation 9 est également modifiée. Dans le premier exemple de réalisation 4 représenté sur la figure 1, la manoeuvre axiale du distributeur 2 est indiquée de façon plutôt symbolique (o. eut trouver une possibilité constructive dans le second exemple de réalisation). Le distributeur 2 est déplacé en direction axiale par un électro- aimant 15, un tourillon 16 du distributeur 2 servant d'armature. Une borne A de la bobine 17 de l'électro-aimant est reliée à un appareil de commande électronique E agissant sur la bobine. L'appareil de commande électronique E, qui contient un programme, reçoit des valeurs réelles correspondant à des grandeurs carac- téristiquesdu moteur telles que, par exemple, la vitesse de rotation, mais aussi la charge sous forme de la position de la Dpédale d'accélerateur 189 par l'intermédiaire d2une borne de connexion B. Les valeurs réelles telles que cette position de la pédale d'accélérateur, la vitesse de rotation, la tempéra- ture etc..., sont traitées dans l'appareil de commande électro- nique E et sont envoyées, en tant que valeurs de consigne, à un convertisseur électrique, par exemple au servomoteur 15. Dans cet exemple de réalisation, l'ac- couplement 13 est agencé sous forme d'accouplement électro- magnétique dans lequel une bobine 20 tourne avec l'arbre d'entraînement 12 et entraîne une armature 21 qui entraîne à son tour le distributeur 2 par l'intermédiaire d'un joint universel à croisillon 22. Le distributeur 2 présente un perçage allongé 23 dans lequel vient en prise une cheville 24 du joint croisé et qui permet, pour la variation des quantités, un dépla- cement en direction axiale du distributeur 2 indépendant de l'accouplement 13. L'accouplement électromagnétique 13 est également commandé par l'appareil de commande électronique E, par l'intermédiaire des bornes C, de telle sorte que le début d'injection est provoqué par la rotation relative d'un aimant tournant ou par la possibilité de déplacement de l'armature de l'accouplement électromagnétique. La valeur réelle du début d'injection est avantageusement mesurée par un capteur directe- ment sur l'injecteur 11 au moyen des bornes D. Pour expliquer le mode de fonctionne- ment de base de la pompe considérée, on se réfère au graphique de la figure 2 dans lequel on a reporté la course $ du piston de pompage (ordonnée) en fonction de l'angle de rotationa de l'arbre d'entraînement(abscisse). On a désigné par n une courbe *correspondant au tracé de la came d'entrainement G. Après éva- cuation d'une course préalable S1, la chambre de pompage 5 est séparée du perçage d'alimentation 9 par l'une des rainures biaises 7, de telle sorte que l'injection commence. Après exé- cution de la course d'injection S2 par le piston de pompage 3, la seconde rainure biaise 7 ouvre le perçage d'alimentation 9, ce qui fait que l'injection est interrompue. Le début d'injec- tion et la fin d'injection correspondent respectivement aux angles de rotationc/L 1 et tL 2. En déplaçant le distributeur 2 en direction axiale, on fait varier la position biaisé relative des rainures 7 par rapport au perçage d'alimentation 9, de telle sorte qu'on mdifie ainsi la période de temps pendant laquelle le perçage d'alimentation 9 est fermé. Le tronçon de course du piston de pompage 3 entre Si et S2 varie en conséquen- ce. En fonction du tracé des rainures 7, cela provoque également une variation du début d'injection qui peut, par exemple, tendre à ce que si la vitesse de rotation s'élève, le début d'injection a lieu plus t8t. Une modification supplémentaire du début d'injection, notamment lorsque aucune modification de quantité ne doit avoir lieu, est obtenue en ce que le distri- buteur 2 tourne par rapport à l'arbre d'entraînement 12, la partie de course de refoulement effective du piston de pompage 3 étant décalée par rapport au début, par exemple lorsque l'injection a lieu plus tôt, suivant les parties de course Si' et S2'. En d'autres termes, l'injection commence déjà pour un angle de rotation 1'. Théoriquement, la partie de refoulement se déplace alors dans son ensemble sur la came N dans un sens ou dans l'autre. Dans le second exemple de réalisation représenté sur les figures 3 à 5, le distributeur 2 est déplacé au moyen d'un-électro-aimant de manoeuvre 25 disposé parallèle- ment au distributeur 2 et agissant par l'intermédiaire d'un levier 26 sur ce distributeur en opposition à la force d'un ressort 27. La rainure longitudinale biaise 7 est réalisée dans ce cas avec une forme évasée ouverte vers le bas et qui se raccorde par son c8té étroit à la rainure de distribution 8. Le perçage 10 de la conduite de refoulement est disposé sur le pourtour circulaire avec un décalage par rapport au perçage d'alimentation 9. Il en résulte qu'il ne peut pas s'écouler de carburant par le perçage 9 pendant la partie de course d'injection. L'accouplement 13 est représenté à 2478744 plus grande échelle sur les figure_ 4 et 5o Le distributeur 2 est relié par un téton 28 à un organe d'entra nement 29 venant en prise par des parties d'extrémités aplaties 30 dans des rainures longitudinales 31 d'une bague d'accouplement 32. La bague d'accouplement 32 est engagée sur l'arbre d'entraînement 12 et peut coulisser sur celui-ci en opposition à la force d'un ressort de rappel 33 qui s'appuie sur la bague de came 4 assemblée solidairement (en une seule pièce) avec l'arbre d'en- tralnement 12. La bague d'accouplement 32 est entraînée par l'ar- bre d'entraînement 12 au moyen d'un téton 34 venant en prise pour cela dans une rainure longitudinale 35, légèrement hélicoïdale, - pratiquée dans le pergage intérieur de la bague d'accouplement 32. Comme on le voit sur la figure 4, le distributeur 2 et l'organe d'entraînement 29 sont disposés dans un alésage inté- rieur 36 de l'arbre d'entraînement 12, les extrémités 30 de l'organe d'entraînement 29 s'avançant vers la bague d'accouple- ment 32 en traversant des évidements 37 de l'arbre d'entraîne- ment 12, qui laissent une place suffisante pour un mouvement de rotation relative entre l'arbre d'entra nement et l'organe d'entraînement relié au distributeur. Cette rotation relative est provoquée par le déplacement en direction axiale de la bague d'accouplement 32 qui est alors tournée par la rainure hélicoïdale 35 et le téton 34 par rapport à l'arbre d'entrai- nement 12 en entraînant le distributeur 2, par l'intermédiaire de l'organe d'entrainement 29, c'est-à-dire par les extrémités engagées dans les rainures longitudinales 31. La bague - d'accouplement 32 est elle-même déplacée au moyen d'un levier 38 attaquant la bague par un galet 39. Ce levier est actionné, du c8té situé à l'opposé de la bague, par un électro-aimant 40 disposé parallèlement à l'électro-aimant 25 et au distributeur 2. REVENDICATIONS 1.- Pompe d'injection de carburant pour moteurs à combustion interne, comportant un distributeur entrainé, par l'intermédiaire d'un accouplement, par l'arbre d'entraînement de la pompe et muni de rainures de commande, ce distributeur pouvant être déplacé en direction axiale par un régulateur dequantités d'injection, notamment pour la com- mande des quantités, et pouvant tourner au moyen de l'accouple- ment par rapport à l'arbre d'entraînement pourdécaler le début d'injection, caractérisée en ce que le déplacement en direction axiale est assuré par un servo-moteur électrique (15) commandé par un appareil de commande électronique (E) comportant une calculatrice dans laquelle sont traitées des grandeurs caractéristiques du moteur pour obtenir une grandeur de consigne Y pour la manoeuvre. 2.- Pompe d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que le servo-moteur électrique est un électro-aimant de manoeuvre (16, 17, 25). 3.- Pompe d'injection de carburant selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'accouplement (13) est constitué par un électro-aimant tournant (20, 21) dont le noyau (21) est assemblé avec le distributeur (2) et dont la bobine (20) est assemblée avec l'arbre d'entraî- nement (12) et en ce que cet accouplement est commandé par l'apparéil de commande électronique (E) conjointement avec le servo-moteur (15). 4.- Pompe d'injection de carburant selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un organe d'entraînement (22) pour le mouvement de rotation est disposé entre le noyau (21) et le distributeur (2), cet organe permettant un mouvement axial du distributeur (2). 5.- Pompe d'injection de carburant selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'organe d'entraînement est constitué par un pot recevant l'extrémité du distributeur (2), avec une cheville (24) fixée dans la paroi du pot et disposée dans un perçage oblong (23) du distributeur (2). 6.- Pompe d'injection de- carburant selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'accouplement (22) fonctionne avec une bague d'accouplement 7 2478744 (32) dont le déplacement en direction axiale provoque une rota- tion relative entre l'arbre d'entraînement (12) et le distri- buteur (2) et en ce que la bague d'accouplement (32) peut 8tre déplacée par un servo-moteur électrique (40). 7.- Pompe d'injection de carburant selon la revendication 6, caractérisée en ce que le servo- moteur (4o) est constitué par un électro-aimant attaquant la bague d'accouplement (32) au moyen d'un levier (38). 8.- Pompe d'injection de carburant selon l'une ou l'autre des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que la bague d'accouplement (32) est, d9une part, disposée sur l'arbre d'entraînement (12) en étant entraînée par un téton (34) se déplaçant dans une rainure hélicoïdale (35) à pas rapide et en ce que, d'autre part, elle entraîne le distributeur (2) par l'intermédiaire d'un organe d'entraînement (29) à déplacement axial s'engageant dans une rainure (31) parallèle à l'axe permettant un mouvement approprié du distri- buteur (2).