Brevet FR2792970A1 — publié le 20001103

Etat de la technique. La présente invention concerne un injecteur de rampe commune comprenant un corps d'injection relié par un raccord haute pression à un accumulateur haute pression (rampe commune), et une aiguille d'injecteur coulissant axia- lement dans le corps par rapport à un siège d'aiguille, pour régler le début de l'injection et la quantité injectée dans l'installation d'injection à rampe commune d'un moteur à com- bustion interne, en fonction de la position d'un piston de commande commandé par électroaimant, ce piston étant précon- traint contre un ressort. Avec les injecteurs usuels pour une rampe com- mune, le point d'ouverture, et éventuellement le point de fermeture de l'électrovanne, se représentent à l'aide d'une analyse du courant de commande mais non à partir du mouvement de l'aiguille de l'injecteur. Dans ces conditions, un con- trôle fonctionnel des injecteurs n'est possible qu'avec la mise en ouvre de moyens supplémentaires, par exemple à l'aide de capteurs de course d'aiguille. La présente invention a pour but de développer un injecteur de rampe commune correspondant au type défini ci- dessus, et dont l'opération d'ouverture et/ou de fermeture de l'aiguille puisse se déceler pendant le fonctionnement. Ce problème est résolu dans le cas d'un injecteur pour rampe commune du type ci-dessus, en ce que l'aiguille d'injecteur est couplée par une pièce intermédiaire à un pis- ton asservi coopérant lui-même avec le piston de commande. Cela permet une liaison directe entre l'aiguille de l'injecteur et le piston asservi. On peut ainsi associer le début de l'injection de chaque injecteur au point mort haut. Un diagnostic de fonctionnement de l'opération d'injec- tion est possible à tout instant à l'aide d'une analyse de courant de commande. Une réalisation particulière de l'invention se caractérise en ce qu'entre le raccord haute pression et une chambre de commande, on a un organe d'étranglement dont le diamètre est inférieur à celui d'un second organe d'étranglement prévu entre la chambre de commande et une chambre sans pression à l'intérieur du piston asservi, et en ce que sur le piston de commande, entre la chambre de com- mande et la chambre sans pression, on a réalisé un premier siège de piston de commande et un second siège de piston de commande qui sont écartés l'un de l'autre. Les deux sièges du piston de commande délimitent la course du piston asservi par rapport à celle du piston de commande. Les deux organes d'étranglement permettent d'obtenir une chute de pression dans la chambre de commande, quand les deux organes d'étranglement sont parcourus. Cela conduit à ce que le pis- ton asservi et la pièce intermédiaire se déplacent dans la chambre de commande et produisent le soulèvement de l'aiguille de soupape par rapport à son siège. Une réalisation particulièrement intéressante de l'invention consiste à former dans le corps d'injecteur, une butée pour le piston asservi. Cette butée limite le mouvement du piston asservi dans le sens de l'ouverture de l'aiguille d'injecteur. Suivant un autre mode de réalisation particuliè- rement avantageux de l'invention, la surface frontale du pis- ton asservi venant dans la chambre de commande est supérieure à la surface sollicitée du diamètre de l'aiguille de l'injecteur. Ainsi, l'aiguille de l'injecteur est pressée contre son siège lorsque dans la chambre de commande et au niveau de l'aiguille on a la même pression, et que l'aimant actionné par le piston de commande n'est pas alimenté élec- triquement. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation re- présenté schématiquement dans l'unique figure annexée qui est une coupe longitudinale d'un injecteur selon l'invention. La figure montre un injecteur 1 destiné à une rampe commune avec un corps d'injecteur 7. Le corps d'injecteur 7 est relié par un raccord haute pression 2 et une conduite haute pression 3 à un accumulateur de haute pression 4 ou rampe commune. L'accumulateur de haute pression 4 est alimenté en carburant, à partir du réservoir 6, par une pompe 5. Une aiguille d'injecteur 8, de diamètre 9, cou- lisse axialement dans le corps d'injecteur 7. La pointe de l'aiguille 8 est appliquée contre un siège d'aiguille d'injecteur 12. Dans cette situation, l'injecteur 1 est fer- mé. Le carburant mis à pression élevée arrive par les perçages de haute pression 10, 11, dans le corps d'injecteur 7 à partir du raccord haute pression 2 dans la chambre de pression 13 au niveau de la pointe de l'aiguille 8. L'extrémité non pointue de l'aiguille 8 est appliquée contre une pièce intermédiaire 14. La pièce intermédiaire 14 com- porte des perçages 15 par lesquels le carburant passe de l'intérieur de la pièce intermédiaire 14 à travers un canal 16 et une conduite sans pression 17 pour revenir dans le ré- servoir de carburant 6. Un piston asservi 20 est appliqué contre l'extrémité de la pièce intermédiaire 14 non tournée vers l'aiguille 8 de l'injecteur. Une chambre sans pression 21 est réalisée à l'intérieur du piston asservi 20; cette chambre communique avec l'intérieur de la pièce intermédiaire 14. L'extrémité du piston asservi 20, non tournée vers la pièce intermédiaire 14, est munie d'un perçage ayant différents diamètres. La chambre sans pression 21 a un diamètre inté- rieur constant. A la suite de cette chambre, on a une zone rétrécie 22 suivie d'une zone 23 de diamètre intérieur cons- tant; le diamètre intérieur de la zone 23 est inférieur au diamètre de la chambre sans pression 21. La zone 23, de dia- mètre intérieur constant, est suivie d'une zone 24, de diamè- tre allant en augmentant. Un piston de commande 27 est muni d'un premier siège de piston 25 et d'un second siège de piston 26. Le pre- mier siège de piston 25 coopère avec la zone élargie 24. Le second siège de piston 26 coopère avec la zone rétrécie 22. Le piston de commande 27 est précontraint par un ressort 28. Ainsi, le piston de commande 27 pousse l'aiguille d'injecteur 8, par l'intermédiaire du piston asservi 20 et de la pièce intermédiaire 14, contre son siège d'aiguille 12. Lorsque l'injecteur 1 est à l'état fermé, l'aiguille 8 est couplée par le piston de commande 27 pour être appliquée con- tre la pièce intermédiaire 14 et cette dernière est appliquée contre le piston asservi 20, et enfin, celui-ci contre le piston de commande 27. Un électroaimant 29 permet de déplacer le piston de commande 27 contre la force du ressort 28 vers l'électroaimant 29. Dans ce cas, le carburant, arrivant du raccord haute pression 2, traverse un premier organe d'étranglement 30 pour arriver dans une chambre de commande 31 et de là, à travers un second organe d'étranglement 34, dans la chambre sans pression 21. La section d'écoulement du second organe d'étranglement 34 est supérieure à la section d'écoulement du premier organe d'étranglement 30. Ainsi, la pression dans la chambre de commande 31 diminue lorsque les sièges de piston de commande 25, 26 sont ouverts et que le carburant peut sortir de la chambre de commande 31 à travers le second organe d'étranglement 34 pour passer dans la cham- bre sans pression 21. La diminution de la pression dans la chambre de commande 31 fait que le piston asservi 20 se dé- place jusqu'à une butée 33. Lorsque le piston asservi 20 s'applique avec sa face frontale 32 contre la butée 33, l'injecteur 1 sera ouvert. L'injecteur de rampe commune selon l'invention fonctionne de la manière suivante: L'injecteur 1 est relié par l'accumulateur haute pression 4 (rampe commune) à travers une conduite haute pres- sion 3. Le siège 12 de l'aiguille d'injecteur et la surface frontale 32 du piston asservi 20 sont sollicités à la pres- sion du système transmise par les perçages 10, 11 et l'organe d'étranglement 30. Lorsque l'électroaimant 29 n'est pas alimenté, le ressort 28 presse le piston de commande 27 contre le siège 26. La sortie vers la chambre sans pression 21 est ainsi fer- mée de manière étanche. La surface frontale 32, qui est supé- rieure au diamètre 9 de l'aiguille, garantit que l'aiguille d'injecteur 8 soit pressée contre le siège 12. L'injection se fait par l'alimentation électrique de l'électroaimant 29. Le piston de commande 27 est alors ti- ré contre la force développée par le ressort 28. Le siège 26 s'ouvre et, après une courte course (siège 25), la sortie vers la chambre sans pression 21 est commandée par l'organe d'étranglement 34. Le diamètre des sièges 25, 26 et du piston 5 de commande 27 sont identiques. L'organe d'étranglement 34 est plus grand que l'organe d'étranglement 30. La pression chute ainsi dans la chambre de commande 31 et l'aiguille 8, la pièce intermédiaire 14 et le piston asservi 20 se dépla- cent en direction de la butée 33. L'injection commence.10 Par l'analyse du courant de commande on peut con- naître l'instant d'ouverture. R E V E N D I C A T I ON S 1 ) Injecteur de rampe commune (1) comprenant un corps d'injection (7) relié par un raccord haute pression (2) à un accumulateur haute pression (4) (rampe commune), et une ai- guille d'injecteur (8) coulissant axialement dans le corps par rapport à un siège d'aiguille (12), pour régler le début de l'injection et la quantité injectée dans l'installation d'injection à rampe commune d'un moteur à combustion interne, en fonction de la position d'un piston de commande (27) com- mandé par électroaimant, ce piston étant précontraint contre un ressort (28), caractérisé en ce que l'aiguille d'injecteur (8) est couplée par une pièce intermé- diaire (14) à un piston asservi (20) coopérant lui-même avec le piston de commande (27). 2 ) Injecteur de rampe commune selon la revendication 1, caractérisé par un premier organe d'étranglement (30) entre le raccord haute pression (2) et une chambre de commande (31), le diamètre de cet organe d'étranglement étant inférieur au diamètre d'un second organe d'étranglement (34) prévu entre la chambre de commande (31) et une chambre sans pression (21) à l'intérieur du piston asservi (20), et sur le piston de commande (27), entre la chambre de commande (31) et la chambre sans pression (21) on a un premier siège de piston de commande (25) et un second siège de piston de commande (26) distants l'un de l'autre. 3 ) Injecteur de rampe commune selon la revendication 2, caractérisé par une butée (33) pour le piston asservi (20) à l'intérieur du corps d'injecteur (7). 4 ) Injecteur de rampe commune selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface frontale (32) du piston asservi, qui vient dans la chambre de commande (31), est plus grande que la surface de l'aiguille d'injecteur (8) exposée à la pression.