Brevet FR2516170A1 — publié le 19830513

La présente invention concerne un ensemble de pompes à injection de combustible, comportant une pompe haute pression agencée pour fournir du combustible à haute pres- sion à un moteur associé, en synchronisme avec ce dernier, une pompe basse pression pour alimenter en combustible la pompe haute pression, une valve pour régler la pression de refoulement de la pompe basse pression de façon qu'elle varie en fonction de la vitesse à laquelle l'ensemble est entratné, et un piston assujetti à des moyens élastiques et pouvant être actionné par une pression de combustible pour régler un élément de la pompe haute pression et faire varier l'instant de la fourniture de combustible par la pompe haute pression. On sait appliquer la pression de refoulement de la pompe basse pression sur le piston de façon à faire varier la position de celui-ci en fonction de la vitesse du mo- teur associé On sait également qu'on n'obtient pas toujours ainsi la variation idéale de l'instant de la fourniture et on sait adapter le système hydraulique associé au piston pour tenir compte de la quantité de combustible fournie par le dispositif La modification du système hydraulique de cette manière n'est pas aisée, l'un des problèmes étant la variation limitée de la pression de refoulement de la pompe basse pression en fonction de la vitesse et un autre pro- blème étant la nécessité de limiter la quantité de combus- tible perdue dans le système hydraulique et qui, de ce fait, n'est plus disponible pour être fourni à la pompe haute pression. On a proposé de régler la pression appliquée au piston en utilisant une valve à commande électromagnétique et de détecter la position du piston en utilisant un transducteur. Un exemple d'un tel système est représenté sous forme de blocs dans le brevet britannique 2 017 205 Quelle que soit la forme de l'ensemble de pompes à commande électrique, il faut être sûr que l'ensemble, soit arrête la fourniture de combustible au cas d'une panne électrique, soit continue à en fournir dans des limites acceptables. C'est un but de la présente invention de procurer un tel ensemble sous une forme simple et appropriée et dans lequel une panne des circuits électriques qui commandent l'arrivée de courant à la valve n'entraîne pas un mauvais fonctionnement du moteur associé. Selon l'invention, un ensemble du type considéré com- porte une valve interposée entre la pompe basse pression et un cylindre contenant le piston, cette valve comprenant un solénoïde, dans lequel on peut faire passer un courant électrique pour effectuer un réglage de la pression appli- quée au piston, et un élément assujetti à des moyens élas- tiques et agissant pour régler ladite pression au cas o le courant électrique n'arrive plus au solénolde. On va maintenant décrire des exemples d'ensemble selon l'invention en se reportant au dessin joint sur lequel: La fig 1 est une représentation schématique du cir- cuit hydraulique associé au piston. La fig 2 est une vue similaire à la fig 1, mais d'une variante. La fig 3 est une vue similaire à la fig 1 mais d'une autre variante; et La fig 4 est une vue similaire à la fig 1 d'une autre variante. En se reportant à la fig 1 du dessin, l'ensemble com- porte une pompe à injection haute pression 10, qui peut par exemple, être du type à distributeur rotatif Le com- bustible est fourni à la pompe 10 par une pompe basse pres- sion 11 qui aspire le combustible à travers un filtre 12. La pression de refoulement de la pompe basse pression est réglée par une valve 13 qui comporte un piston assujetti à un ressort, grâce à quoi la pression de refoulement varie en fonction de la vitesse à laquelle l'ensemble est entraîné. La pompe 10 comporte un élément, par exemple un anneau 2-5 16 170 came, qui peut être réglé angulairement pour déterminer l'instant de la fourniture de combustible au moteur associé. La position de l'anneau came est commandé par un piston 14 qui est logé dans un cylindre 15 Le piston est rappelé par un ressort 16 dans une direction tendant à retarder l'instant de la fourniture de combustible au moteur asso- cié Un transducteur 17 est associé au piston et envoie un signal à un système de commande électronique 18 indiquant la position du piston et par voie de conséquence celle de l'anneau came associé. Le piston 14 comporte un conduit étranglé 19 qui fait communiquer l'extrémité du cylindre opposée au ressort avecl'intérieur du carter du dispositif La pression de combustible à l'intérieur du carter est réglée par un simple clapet de surpression 20 qui permet au combustible en excé- dent de retourner dans le réservoir de combustible - Le refoulement de la pompe basse pression est relié, par l'intermédiaire d'un autre filtre 21, à une valve de commande repérée dans son ensemble en 22 De la valve 22, le combustible sous pression passe, par l'intermédiaire d'un clapet antiretour 23, dans l'extrémité du cylindre opposée au ressort et la disposition est telle que, lorsque la valve de commande modifie la pression exercée sur le piston, la position du piston varie pour déterminer l'ins- tant de la fourniture de combustible Le clapet 23 fonc- tionne d'une manière bien connue pour réduire le mouvement du piston sous l'action de la came. La valve de commande 22 comporte un solénoïde 24 qui est alimenté en courant électrique par la commande 18 Une armature 25 est associée au solénoïde et est reliée à un élément de valve 26 Un diaphragme 27 est interposé entre l'armature et le solénoïde et sert à empêcher le combusti- ble d'atteindre le solénoïde L'élément de valve 26 pré- sente une gorge d'équilibrage de pression et elle est rap- pelée par un ressort 28 dans une direction l'écartant du solénoïde 24 de sorte que son extrémité évidée recouvre un orifice 29 raccordé au filtre 21 Un orifice de sortie communique avec le cylindre 15 par l'intermédiaire du clapet 23. Les diverses parties de la valve 22 sont représentées dans la position prise lorsque le moteur est au repos On va maintenant considérer ce qui arrive lorsque le moteur est mis en route et que la pression de refoulement de la pompe 11 commence à s'élever En l'absence de courant élec- trique dans le solénoïde 24, la pression agit sur l'élé- ment de valve 26 et, pour une pression prédéterminée, la valve s'ouvre pour faire communiquer les orifices 29 et 30 l'un-avec l'autre La pression à l'orifice 30 est appliquée au piston 14 qui se déplace contre l'action du ressort 16 pour régler l'instant de la fourniture de combustible La chute de pression qui survient au travers de la valve 22 du fait de la circulation du combustible à travers le pas- sage 19 est prédéterminée par la force exercée par le res- sort 28 et, lorsque la pression de refoulement de la pompe basse pression 11 augmente, la pression appliquée sur le piston 14 augmente également En ltabsence de courant élec- trique circulant dans le solénoïde, la pression appliquée sur le piston 14 est ainsi réglée. Comme il est mentionné ci-dessus, en l'absence de cou- rant électrique circulant dans le solénoïde, il existe une perte de charge prédéterminée à la traversée de la valve 22. Si un courant électrique circule dans le solénoïde sous l'action de la commande 18, une force magnétique s'exerce sur l'armature 25 pour s'opposer à l'action du ressort 28. Ainsi, la perte de charge à la traversée de la valve dimi- nuera d'une quantité fonction du courant électrique circu- lant La pression exercée sur le piston 14 augmente en conséquence La commande 18 reçoit un signal du transduc- teur 17 indiquant la position du piston et, de ce fait, le débit de courant dans le solénoïde peut être modifié pour procurer la position recherchée du piston. La fig 2 montre une variante dans laquelle la pres- sion appliquée à l'arrière du piston 14 est une pression de décharge plut 8 t que la pression ex 3 R%-tant dans le carter de l'ensemble Ceci est obtenu en raccordant l'extrémité du cylindre contenant le ressort 16 à l'aval du clapet 20. Cette variante entraîne une augmentation de la pression disponible pour agir sur le piston 14. En considérant maintenant l'exemple représenté sur la fig 3, on voit que les parties qui ont les mêmes fonc- tions que les parties représentées sur les fig 1 et 2, sont repérées par les mêmes chiffres Dans cet exemple, le piston, maintenant repéré 31, ne comporte pas de conduit 19. La fonction de ce conduit permettant une circulation limi- tée de combustible en provenance du cylindre 15 lorsque la pression du combustible arrivant par l'intermédiaire de la valve diminue, est assurée par un orifice 32 monté en paral- lèle avec le clapet 23 La portion du cylindre contenant le ressort 16 communique avec le carter de l'ensemble comme dans l'exemple 1. La valve qui règle la pression exercée sur le piston a une forme différente et est divisée en deux valves dont la première est repérée en 33 et comporte un élément de val- ve 34 coulissant à l'intérieur d'un cylindre dont une extré- mité est raccordée au filtre 21 L'élément de valve commande un orifice 35 dans la paroi du cylindre, cet orifice étant raccordé par le clapet 23 à l'extrémité du cylindre 15 oppo- sée au ressort 16 L'élément de valve 34 est rappelé par un ressort 36 et la force exercée par ce ressort peut être ré- glée par une butée réglable 37 La portion du cylindre dans laquelle est monté l'élément 34 et qui contient le ressort 36 communique avec le côté amont du clapet 20 par l'inter- médiaire d'un orifice 38 L'autre valve est repérée en 39, et comporte un solénoïde 40 alimenté en courant électrique par le système de commande La valve 39 comporte une armature 41 qui fait partie intégrante d'un élément de valve 42 qui est réalisé de la même façon que l'élément 26 de la valve représentée sur la fig 1 Dans ce cas toute- fois, l'élément de valve n'est pas assujetti à un ressort. L'extrémité évidée de l'élément 42 coopère avec un orifice 43 qui est raccordé à l'orifice 35 et la sortie 44 de la valve 39 est raccordée à l'amont de l'orifice 38. En fonctionnement, et en supposant pour le moment qu'aucun courant ne circule dans le solénoïde 40, la pres- sion exercée sur le piston 31 est déterminée par la valve 33 et, lorsque la pression de refoulement de la pompe il augmente, la pression exercée sur le piston 31 augmente également Du fait de la pression à l'orifice 43 de la valve 39, l'élément 42 est déplacé vers une position de pleine ouverture et, en conséquence, on voit que l'orifice 38 prend également part à la détermination de la pression exercée sur le piston 31 Si un courant électrique passe à travers l'enroulement 40, le débit à travers l'orifice 38 diminue et de ce fait la pression exercée sur le piston 31 augmente Ainsi, dans ce cas, si la circulation du courant dans l'enroulement 40 cesse, une pression continue à être exercée sur le piston 31 pour permettre le fonctionnement du moteur associé. Les agencements décrits jusqu'ici permettent d'envoyer du combustible sous pression sur le piston en cas de panne du circuit de commande ou de l'enroulement du solénoïde La fig 4 montre une variante de l'exemple représenté sur la fig 1 dans laquelle la valve de commande, repérée ici 45, comporte un solénoïde additionnel 46 qui peut être excité pour fournir une force agissant sur l'élément 26 et s'ajou- tant à l'action du ressort Le solénoïde 46 a une armature 47 associée et celle-ci est directement reliée à l'élément 26 par l'intermédiaire d'une tige de poussée 48 En consé- quence, lorsque le solénoïde 46 est excité, l'armature 47 exerce une force sur l'élément 26 dans une direction s'ajoutant à l'action du ressort Si le solénoïde est complètement excité, l'orifice 29 est complètement fermé, permettant ainsi au piston 14 de se déplacer jusqu'à la position de plein retard. 16 170 REVENDICATIONS 1 Ensemble de pompes à injection de combustible, comportant une pompe haute pression agencée pour fournir du combustible à haute pression à un moteur associé, en synchronisme avec ce dernier, une pompe basse pression pour alimenter en combustible la pompe haute pression, une valve pour régler la pression de refoulement de la pompe basse pression de façon qu'elle varie en fonction de la vitesse à laquelle l'ensemble est entraîné, et un piston assujetti à des moyens élastiques et pouvant être actionné par une pression de combustible pour régler un élément de la pompe haute pression et faire varier l'instant de la fourniture de combustible par la pompe haute pression, caractérisé par le fait qu'il comporte une valve ( 22) in- terposée entre la pompe basse pression ( 11) et un cylindre ( 15) contenant le piston ( 14), cette valve comprenant un solénoïde ( 24), dans lequel on peut faire passer un courant électrique pour effectuer un réglage de la pression appli- quée au piston, et un élément ( 26) assujetti à des moyens élastiques ( 28) et agissant pour régler ladite pression au cas o le courant électrique n'arrive plus au solénoïde. 2 Ensemble selon la revendication 1, dans lequel ledit élément de valve est un élément ( 26) assujetti à un ressort ( 28), cet élément ( 26) définissant une surface sur laquelle du combustible sous pression provenant du refou- lement de la pompe basse pression peut agir pour s'opposer à l'action de ce ressort, le mouvement de l'élément ( 26) contre l'action du ressort permettant une augmentation du débit de combustible à travers la valve ( 22). 3 Ensemble selon la revendication 2, comportant un trajet de circulation étranglé ( 19) venant de l'aval de la valve. 4 Ensemble selon la revendication 3, dans lequel une-armature ( 25) est associée au solénoïde ( 24), cette armature étant reliée à l'élément ( 26), grâce à quoi, 16 170 lorsque le solénoïde est excité une force est appliquée à cet élément ( 26) pour s'opposer à la force exercée par le ressort. Ensemble selon la revendication 4, comportant un second solénoïde ( 46) et une seconde armature ( 47), cette seconde armature étant couplée à l'élément de valve, grâce à quoi, lorsque le deuxième solénoïde est excité, l'élé- ment de valve est maintenu dans une position empêchant la pression de fluide de s'exercer sur le piston. 6 Ensemble selon la revendication 2 comportant un autre élément de valve auquel est reliée une armature, cette armature étant sensible au champ magnétique produit par le solénoïde, cet autre élément de valve agissant, lorsque le courant augmente dans le solénoïde, pour réduire le débit de combustible à travers la valve et agissant ainsi pour augmenter la pression exercée sur le piston.