Brevet FR2654467A1 — publié le 19930409

La présente invention concerne un circuit de carburant basse pression pour un moteur à combustion in- terne à injection et compression d'air, comportant une pompe d'alimentation en carburant agissant en fonction du régime moteur (vitesse de rotation du moteur) et un régulateur de pres- sion ainsi qu 7 une pompe d'injection à distributeur comportant un corps distributeur rotatif pour débiter du carburant, avec en outre un appareil électronique de commande établissant la quan- tité nécessaire d'injection et servant à commander deux vannes pouvant être actionnées électromagnétiquement dans un conduit de carburant comportant des étranglements, au moins une des vannes étant prévue pour commander la sollicitation en pression du corps distributeur mobile axialement en opposition àdeux ressorts ainsi que des moyens agissant en cas de panne du circuit électrique de commande pour établir une condition de marche d'urgence. Un circuit de carburant basse pression de ce genre, comportant une pompe d'injection à distributeur réglée électroniquement, est connu d'après la demande de brevet allemand 32 19 988 Dans ce circuit, I'actionnement des vannes situées dans le conduit de carburant et servant à solliciter en pression le corps distributeur assurant la régulation quantitative, est également produit par un appareil électronique de commande Dans cet agencement, si le circuit électrique de commande tombe ençanne, il est possible d'établir une condition de marche d'urgence par une manoeuvre manuelle des vannes. L'invention a pour but de permettre, en cas de mauvais fonctionnement ou de panne de l'appareil électro- nique de commande, d'établir une condition de marche d'urgence qui soit contrôlée de façon que, sans interven- tion additionnelle du conducteur, un dépassement de la quantité à pleine charge soit empêché dans le domaine des quantités au démarrage mais que cependant, lors d'un processus de démarrage, la quantité de démarrage nécessai- re à cet effet soit obtenue. Ce problème est résolu conformément à l'inven- tion en ce que les deux vannes pouvant être actionnées électromagnétiquement sont complètement ouvertes en cas de panne du circuit électrique de commande et le corps distributeur, disposé entre les deux vannes branchées en série, peut être sollicité respectivement, pour un premier étage du régulateur de pression, par une petite pression de travail rentrant dans la plage fonctionnelle du ressort agissant comme un ressort de commande quantita- tive au démarrage et, pour un second étage du régulateur de pression, par une pression de travail sortant de la plage fonctionnelle du ressort précité et rentrant dans la plage fonctionnelle d'un ressort agissant comme un ressort ie régulation et correspondant au moins à la limite maximale à pleine charge,et en ce que la section de passage d'un autre étranglement est modifiable en fonction de la charge en direction de la position de ralenti. Dans le circuit de carburant basse pression, il est prévu comme élément de commande important un régulateur de pression particulier à l'aide duquel la pression de travail peut être déterminée de telle sorte qu'il inter- vienne, dans un premier étage de régulation, une petite pression de travail agissant en sens opposé au ressort de commande quantitative au démarrage du corps distributeur et, dans un second étage de régulation, une pression de travail plus élevée pour laquelle le ressort de régulation du corps distributeur agit également en addition au ressort de commande quantitative au démarrage Ce régulateur de pression, qui est constamment relié fonctionnellement au corps distributeur et qui est conçu pour le domaine de démarrage et le domaine de pleine charge, intervient aussi bien dans une condition de marche normale que dans le cas d'une marche d'urgence, c'est-à-dire que, en cas de panne de l'appareil électronique de commande et lorsque les vannes sont amenées automatiquement dans la position d'ouverture, on est assuré d'obtenir une condition de marche d'urgence permettant d'atteindre la quantité maximale à pleine char- ge mais pour laquelle un dépassement de cette quantité en direction de la quantité de démarrage est exclu ( cf. figure 3). Au moyen du régulateur de pression, on est cepen- dant également assuré de faire démarrer le moteur, c'est-à- dire d'obtenir en un temps court la quantité de démarrage dans le domaine de démarrage En outre, du fait de la pré- vision particulière d'un étranglement pouvant être comman- dé, il est possible d'obtenir une condition de marche en fonction de la charge. D'après un art antérieur encore non publié ( demande de brevet allemand N O 39 29 932 5), il est connu un dispositif pour marche d'urgence servant à main- tenir la condition de marche et dans lequel également, lors d'une panne du système électronique, la pression de commande s'exerçant sur le corps distributeur est modifia- ble en fonction de la charge au moyen d'un étranglement variable. Selon d'autres particularités du circuit de carburant basse pression conforme à l'invention: lors d'une augmentation de la pression de travail et à partir d'une position du corps distributeur correspondant à la limite maximale à pleine charge, le ressort de régu- lation agit additionnellement en direction de la position de ralenti. Le régulateur de pression comporte un piston étagé pou- vant être sollicité par la pression de sortie de la pompe d'alimentation en carburant, ce piston assurant, dans un processus de démarrage correspondant au premier étage du régulateur et en opposition à la force d'un ressort de démarrage, initialement l'ouverture d'un petit passage efficace de retour et, dans un domaine de fonctionnement correspondant au second étage et en opposition à un autre ressort de pleine charge, l'ouverture d'un passage addi- tionnel de retour, les deux passages de retour étant reliés à une partie du conduit de carburant qui est située en amont de la pompe d'alimentation en carburant. Le conduit de carburant comporte, en aval du régulateur de pression et dans une partie du conduit de liaison, successivement le premier étranglement, les deux vannes et le second étranglemement; un second conduit de com- mande dérive de la partie de conduit située entre les vannes pour aboutir au corps distributeur; et il est prévu, parallèlement au second étranglement, ledit autre étranglement pouvant être commandé en fonction de la char- ge. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mis en évidence dans la suite de la descrip- tion, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une représentation schématique du circuit de carburant basse pression conforme à l'invention, mon- trant le régulateur de pression disposé entre la pompe d'alimentation en carburant et la pompe d'injection à distributeur, la figure 2 représente à échelle agrandie le régulateur de pression et la figure 3 est un diagramme représentant la pression de travail, déterminée par le régulateur de pression, en fonc- tion de la vitesse de rotation, en mettant en évidence le domaine caractérisant le démarrage et la pleine charge. Dans le conduit de carburant 1 d'un circuit de carburant basse pression, utilisable dans des moteurs à combustion interne à auto-allumage et à compression d'air, il est prévu dans une partie d'entrée la de ce conduit, successivement une pompe 2 d'alimentation en carburant agissant en fonction de la vitesse de rotation du moteur (régime moteur), un régulateur de pression 3 agissant en fonction de la vitesse de rotation et un fi ltre de carburant 4, et il est également prévu, dans une partie de conduit lb reliant la partie d'entrée la à une partie de retour lc, successivement un étranglement 5, deux électrovannes 6, 7 et un étranglement 8 disposé en aval de la paire d'électrovannes. Entre les deux électrovannes 6, 7, un conduit de commande 11 est prévu en dérivation pour aboutir à un corps distributeur rotatif 9 d'une pompe d'injection 10 à distributeur. Pour la commande des électrovannes 6, 7, il est prévu un appareil électronique de commande 12, opérant en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur et qui détermine, par l'intermédiaire de la position correspondan- te des deux électrovannes 6, 7, le degré de sollicitation en pression du corps distributeur 9, mobile axialement, et par conséquent la quantité de carburant à injecter. Une dérivation (bypass) 13 contourne l'étranglement 8 si- tué en aval de I'électrovanne 7 Dans cette dérivation, il est prévu un étranglement variable 14, qui est manoeuvrable par l'in- termédiaire d'un câble Bowden 16 en fonction de la posi- tion d'une pédale d'accélérateur 15. Un capteur 17 captant la position de la pédale d'accélérateur 15 applique des signaux de charge corres- pondant à l'appareil de commande 12, dans lequel sont traités, en plus de ces signaux de charge, également les signaux représentant des données caractéristiques du moteur et de l'environnement. Le corps distributeur 9 comporte sur son côté arrière deux ressorts dont l'un, s'appuyant contre le corps distributeur 9 et une paroi de pompe 18, est agencé comme un ressort de commande quantitative au démarrage 19 et l'autre, d'un diamètre plus petit et d'une longueur plus courte, est agencé comme un ressort de régulation 20. Le régulateur de pression 3 est pourvu,conformé- ment à la figure 2, d'un piston étagé 21 sollicité par des ressorts et dont la partie de petit diamètre 22 délimite par sa surface 23 de sollicitation en pression une chambre de travail 24 qui est située dans le passage d'écoulement de la partie d'entrée la du conduit de carburant La partie de grand diamètre du piston a été désignée par 25 et sa surface annulaire de sollicitation en pression a été désignée par 26 Les deux parties 22, 25 du piston sont guidées, dans la position représentée, de façon étanche contre la surface intérieure étagée du corps de régulateur. Sur le côté arrière du piston étagé 21, ilest prévu un ressort de démarrage 27 et un ressort de pleine charge 28 disposé concentriquement au ressort 27. Le piston étagé 21 est pourvu d'un trou traver- sant 29, qui débouche d'un côté dans la chambre de travail 24 et qui peut être relié de l'autre côté, dans la partie de grand diamètre du piston, avec un trou de commande ménagé dans le corps de régulateur et qui est lui-même relié à un conduit de retour 32 partant d'une chambre de pression 31 et débouchant dans la partie d'entrée la du conduit de carburant Le conduit de retour 32 et le loge- ment 33 des ressorts sont en outre reliés entre eux par un conduit de décharge 34 En outre le trou de commande 30 ainsi que le conduit de retour 32 sont pourvus d'étranglements 35 et 36 disposés parallèlement entre eux. L'agencement conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante: Du carburant débité est introduit dans le régula- teur de pression 3 agissant en fonction de la vitesse de rota- tion (régime moteur) et qui produit, au moyen de son piston étagé 21, une courbe de pression ayant le profil indiqué sur la figure 3; notamment le régulateur produit, dans le domai- ne de démarrage St B et en opposition à l'action du ressort de démarrage 27, initialement une forte augmentation de pression, qui est ensuite atténuée à mesure que la section de passage utile A augmente Aussitôt que la section de passage A est complètement ouverte, le piston étagé 21 s'applique contre le ressort de pleine charge 28, qui est plus puissant que le ressort 27 Dans la chambre de travail 24, il se produit, lors d'une augmentation addi- tionnelle de la vitesse de rotation, une nouvelle augmen- tation de pression jusqu'à l'ouverture de la section de passage B agissant additionnellement Le ressort de démar- rage 27 et le ressort de pleine charge 28 sont alors com- primés Il se produit, dans le domaine de pleine charge VLB, également initialement une forte augmentation de pres- sion qui s'atténue ensuite ( profil aplati de la courbe). Les différentes pressions de travail agissent sur le corps distributeur de la façon suivante: Le régulateur de pression 3 est conçu par rapport à la pression de travail de telle sorte que, au démarrage, sous l'effet du piston étagé 21 agissant initialement contre le ressort de démarrage 27 et dans le cas o la section de passage utile A est petite, il existe une pres- sion de travail relativement faible et en outre aussi bien le ressort mou 19 de commande quantitative au démarrage que le ressort dur de régulation 20 du corps distributeur 9 assurant le dosage quantitatif se détendent ( figure 1). Dans le cas o l'appareil de commande fonctionne correcte- ment, il se produit, par fermeture de l'électrovanne 7 ou bien par activation des électrovannes 6 et 7, une commande quantitative au démarrage, par exemple en fonction de la température Le second étage du régulateur de pression 3 entre en action après le domaine des quantités au démarrage et au-dessus d'une pression correspondant à une vitesse de rotation déterminée au démarrage et le ressort-mou 19 de commande quantitative au démarrage est comprimé jusqu'au ressort de régulation 20 Le corps distributeur a alors atteint la limite maximale à pleine charge V Lmax. Depuis cette position et jusqu'à la position de ralenti le domaine de marche du moteur est commandé par les électrovannes 6, 7 qui sont activées et synchronisées par l'appareil électronique de commande 12. Aussitôt que l'appareil de commande 12 tombe en panne, il se produit une commutation automatique des électrovannes 6, 7 dans la position d'ouverture Les étranglements 5, 8, 14 sont conçus de telle sorte que, également lors d'une ouverture maximale de l'étranglement 14, la pression de commande du corps distributeur ne puis- se pas tomber en dessous de la pression Pv maintenant la condition de marche, c'est-à-dire qu'il n'est pas possible que la pression monte jusque dans le domaine de démarrage St B Grâce à l'étranglement 14, réglable en fonction de la pédale d'accélérateur par l'intermédiaire du câble Bowden, on est assuré d'obtenir une marche d'urgence en fonction de la charge. REVENDICATIONS 1 Circuit de carburant basse pression pour un moteur à combustion interne à injection et compression d'air, comportant une pompe d'alimentation en carburant agissant en fonction du régime moteur et un régulateur de pression ainsi qu'une pompe d'injection à distributeur comportant un corps distributeur rotatif pour débiter du carburant, avec en outre un appareil électronique de commande établissant la quantité nécessaire d'injection et servant à commander deux vannes pouvant être actionnées électro- magnétiquemient dans un conduit de carburant comportant des étranglements, au moins une des vannes étant prévue pour commander la sollicitation en pression du corps distribu- teur mobile axialement en opposition à deux ressorts ainsi que des moyens agissant en cas de panne du circuit électri- que de commande pour établir une condition de marche d'urgence, caractérisé en ce que les deux vannes ( 6, 7) pouvant être actionnées électromagnétiquement sont complè- tement ouvertes en cas de panne du circuit électrique de 2 È commande et le corps distributeur ( 9 X, disposé entre les deux vannes ( 6, 7) branchées en série, peut être sollicité respectivement, pour un premier étage du régulateur de pression ( 3), par une petite pression de travail ren- trant dans la plage fonctionnelle du ressort agissant comme un ressort de commande quantitative au démarrage ( 19) et, pour un second étage du régulateur de pression ( 3), par une pression de travail sortant de la plage fonctionnelle du ressort précité et rentrant dans la plage fonctionnelle d'un ressort agissant comme un ressort de régulation ( 20) et correspondant au moins à la limite maxi- male à pleine charge (V Lmax), et en ce que la section de passage d'un autre étranglement ( 14) est modifiable en fonction de la charge en direction de la position de ra- lenti. 2 Circuit de carburant basse pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors d'une augmen- tation de la pression de travail et à partir d'une position du corps distributeur ( 9) correspondant à la limite maximale à pleine charge (V Lmax), le ressort de régulation ( 20) agit additionnellement en direction de la position de ralenti. 3 Circuit de carburant basse pression selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le régu- lateur de pression ( 3) comporte un piston étagé ( 25) pou- vant être sollicité par la pression de sortie de la pompe ( 2) d'alimentation en carburant, ce piston assurant, dans un processus de démarrage correspondant au premier étage du régulateur et en opposition à la force d'un ressort de démarrage ( 27), initialement l'ouverture d'un petit passa- ge efficace de retour et, dans un domaine de fonctionnement correspondant au second étage et en opposition à un autre ressort de pleine charge ( 28) , l'ouverture d'un passage additionnel de retour, les deux passages de retour étant reliés à une partie du conduit de carburant ( 1) qui est située en amont de la pompe ( 2) d'alimentation en carbu- rant. 4 Circuit de carburant basse pression selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le conduit de carburant ( 1) comporte, en aval du régulateur de pres- sion ( 3) et dans une partie (lb) du conduit de liaison, successivement le premier étranglement ( 5), les deux vannes ( 6, 7) et le second étranglement ( 8), en ce qu'un conduit de commande ( 11) dérive de la partie de conduit (lb) située entre les vannes ( 6, 7) pour aboutir au corps distributeur ( 9), et en ce qu'il est prévu, parallèlement au second étranglement ( 8), ledit autre étranglement ( 14) pouvant être commandé en fonction de la charge.