Brevet FR2819021A1 — publié le 20020705

i SOUPAPE DE COMMANDE HYDRAULIQUE ET INJECTEUR DE CARBURANT UTILISANT UNE TELLE SOUPAPE La présente invention concerne d'une manière générale une soupape de commande hydraulique équipée d'un actionneur de soupape piézoélectrique, et un injecteur de carburant utilisant une telle soupape. Des systèmes de détection de carburant du type à rail commun pour des moteurs diesel de véhicules automobiles comportent un rail commun, dans lequel le carburant à haute pression délivré par une pompe à haute pression est stocké, et injecte un carburant à haute pression dans chaque cylindre du moteur au moyen d'un injecteur de carburant. Ces dernières années, comme injecteurs de carburant de ce type il a été proposé des soupapes de commande hydraulique équipées d'un actionneur de soupape piézoélectrique à réponse rapide, qui incluent un piston de grand diamètre déplacé sous l'effet de l'expansion et de la contraction de l'actionneur piézoélectrique de la soupape, une chambre d'amplification de déplacement remplie par du fluide hydraulique, un piston de faible diamètre, ces éléments étant disposés en étant alignés entre eux. Le déplacement du piston de grand diamètre provoque une modification de la pression du fluide hydraulique dans la chambre de pression, ce qui déplace le piston de faible diamètre en actionnant ainsi une soupape de commande. De façon spécifique, la chambre d'amplification de déplacement travaille de manière à amplifier hydrauliquement l'expansion ou le déplacement de l'actionneur de soupape piézoélectrique en utilisant un bras de levier hydraulique et transmettre cette expansion ou ce déplacement au piston de faible diamètre. Le facteur d'amplification est exprimé par un rapport (S/s) d'une surface (S mm2), à laquelle est appliquée une pression, du piston de grand diamètre (c'est-à-dire une surface d'une extrémité du piston de grand diamètre, sur laquelle la pression hydraulique agit) à une surface (s mm2) à laquelle est appliquée la pression, du piston de faible diamètre. La surface de commande est agencée de manière à fermer sélectivement un orifice à basse pression conduisant à un passage d'évacuation ou un orifice à haute pression aboutissant au rail commun pour commander la pression à l'intérieur d'une chambre de commande en envoyant une contre-pression et une aiguille de l'injecteur de carburant. De façon spécifique, lorsque la soupape de commande ouvre l'orifice à basse pression pour établir une communication fluidique entre la chambre de commande et le passage d'évacuation et ferme l'orifice à haute pression, elle commande la pression dans la chambre de commande de manière à diminuer pour le soulèvement de l'aiguille de l'injecteur, ce qui provoque la projection du carburant à partir d'un trou de projection. Lorsqu'il est nécessaire d'arrêter l'injection du carburant, la soupape de commande ouvre l'orifice à haute pression pour établir une communication fluidique entre la chambre de commande et le rail commun, tout en fermant l'orifice à basse pression, ceci provoque un accroissement de la pression dans la chambre de commande de manière à abaisser l'aiguille de soupape, en fermant ainsi le trou de projection. Les dispositifs piézoélectriques classiques utilisés en tant qu'actionneurs provoquent une relation déplacement- force de sortie telle que représentée sur la figure 4(a), annexée à la présente demande, lorsqu'une tension appliquée est constante (tension maximale admissible). La tension maximale admissible est une tension maximale recommandée ou une tension de travail, (par exemple 150 V), qui peut être appliquée de façon sûre au dispositif piézoélectrique, sans risque de claquage de ce dispositif ou d'un étage d'attaque électrique de ce dispositif. Si la tension appliquée est constante, une déformation ou un déplacement mécanique du dispositif piézoélectrique se produit d'une manière inversement proportionnelle à la force de sortie de ce dispositif. Lorsque le déplacement du dispositif piézo- électrique est complètement supprimé, ce dispositif produit une force de sortie maximale. Le travail du dispositif piézoélectrique est proportionnel à une énergie électrique appliquée et présente une corrélation donnée avec la force de sortie. La relation entre le travail maximum et la force de sortie du dispositif piézoélectrique lorsqu'il est soumis à une charge maximale est représentée sur la figure 4b, annexée à la présente demande. D'une manière générale, on sait qu'un actionneur réalisé au moyen d'un dispositif piézoélectrique est de préférence conçu en termes de rendement énergétique de sorte que la force de sortie de l'actionneur produite lorsqu'il est soumis à une charge maximale requise peut être égale à la moitié de la force maximale de sortie possible de cet actionneur (c'est-à-dire une force de sortie produite lorsque la déformation de l'actionneur est limitée à zéro), ce qui permet d'obtenir un travail maximum moyennant l'application d'une énergie électrique constante à l'actionneur. Lors de la conception d'un injecteur de carburant possédant la structure indiquée précédemment utilisant l'effet de levier hydraulique, l'inconvénient suivant se présente. L'injecteur de carburant est soumis à une charge requise maximum lorsque la soupape de commande ouvre l'orifice à basse pression. La force de sortie F d'un actionneur piézoélectrique requise pour ouvrir l'orifice à basse pression est exprimée par F = SL.P. (S/s), SL étant une surface (mm2) d'un plan défini par une ligne annulaire qui est une ligne de contact entre la soupape de commande et le siège autour de l'orifice à basse pression (qui sera désignée ci-après comme étant une surface de siège, P la pression (kg/mm2) du carburant dans le rail commun, et S/s le facteur d'amplification. Le facteur d'amplification a été déterminé de telle sorte que la force de sortie F pourrait être égale à la moitié d'une force de sortie maximale, mais le degré de soulèvement de la soupape de commande n'atteignait pas une valeur de consigne attendue à partir des figures 4(a) et 4(b). Les mêmes problèmes se sont posés dans le cas o la force de sortie requise pour fermer l'orifice à haute pression (habituellement inférieure à la force de sortie requise pour ouvrir l'orifice à basse pression) était déterminée comme ci-dessus. Lors de l'analyse du problème indiqué ci-dessus, on a trouvé que la raison pour laquelle la quantité de soulèvement de la soupape de commande n'atteignait pas la valeur de consigne attendue, réside dans la structure de l'injecteur de carburant lui-même. De façon spécifique, lorsqu'une énergie électrique est appliquée à l'actionneur piézoélectrique, la pression hydraulique dans la chambre d'amplification de déplacement a augmenté au moyen du piston de grand diamètre. Lorsque la pression hydraulique dans la chambre d'amplification de déplacement agissant sur le piston de faible diamètre dépasse la pression de carburant appliquée à partir de l'orifice à haute pression sur la soupape de commande, ceci déclenche un soulèvement de la soupape de commande de manière à ouvrir l'orifice à basse pression. A cet instant, l'énergie électrique appliquée à l'actionneur piézoélectrique est réglée de manière à amener la tension développée aux bornes d'un élément piézoélectrique d'un actionneur piézoélectrique (qui sera désignée plus loin sous l'expression piézotension) à concorder avec la tension maximale admissible ci-dessus. Cependant, des charges électriques proportionnelles à la force de sortie sont produites dans l'élément piézoélectrique lorsque la soupape de commande est soulevée, de sorte que l'énergie appliquée à l'actionneur piézoélectrique est réduite d'une quantité d'énergie des charges. Par conséquent, lorsque la force de sortie de l'actionneur piézoélectrique est réduite en raison d'une baisse de la pression hydraulique provoquée dans la chambre de commande par le soulèvement de la soupape de commande, les charges disparaissent de l'élément piézoélectrique de sorte que la piézo-tension diminue. Cette baisse de tension s'est avérée être la raison pour laquelle la distance de soulèvement de la soupape de commande n'atteint pas la valeur de consigne attendue. C'est pourquoi un but principal de l'invention est d'éviter les inconvénients de l'art antérieur. Un autre but de l'invention est de fournir une structure améliorée d'une soupape de commande hydraulique conçue de manière à garantir un déplacement de soupape requis, et un injecteur de carburant utilisant une telle soupape. Selon un aspect de l'invention, il est prévu une structure perfectionnée de soupape de commande hydraulique qui est agencée de manière à garantir un déplacement désiré d'un élément de soupape. La soupape de commande hydraulique comprend un actionneur piézoélectrique incluant un élément déformable réalisé en un matériau qui produit une déformation mécanique sous l'application d'une tension; et un mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à convertir la déformation de l'actionneur piézo- électrique en une pression hydraulique pour déplacer hydrauliquement un élément de soupape pour ouvrir et fermer sélectivement un orifice de passage de fluide, le mécanisme de soupape hydraulique étant conçu de telle sorte que l'actionneur piézoélectrique produit une force de sortie maximale agissant de manière à développer la pression hydraulique lors de l'ouverture de l'orifice pour le fluide par l'intermédiaire de l'élément de soupape, la force de sortie maximale diminuant une fois que l'orifice pour le passage du fluide est ouvert et étant réglée à une valeur inférieure à la moitié d'une force de sortie maximale possible de l'actionneur piézoélectrique sous l'effet de l'application d'une tension de travail maximale à l'actionneur piézoélectrique, ce qui garantit un déplacement maximum de l'élément de soupape sous l'application de la tension dans une gamme de tensions de travail. Dans le mode préféré de l'invention, le mécanisme de 6 2819021 soupape de commande inclut un piston de grand diamètre et un piston de faible diamètre, le piston de grand diamètre agissant de manière à convertir la déformation de l'actionneur piézoélectrique en la pression hydraulique, la pression hydraulique agissant sur le piston de faible diamètre pour déplacer l'élément de soupape de manière à ouvrir l'orifice de passage du fluide, la pression hydraulique étant amplifiée en fonction d'un rapport du diamètre du piston de grand diamètre au diamètre du piston de faible diamètre et le rapport des diamètres étant déterminé de telle sorte que la force de sortie maximale de l'actionneur piézoélectrique lors de l'ouverture de l'orifice de passage du fluide est réglée à une valeur inférieure à la moitié de la force de sortie maximale possible de cet actionneur. La force de sortie maximale agissant sur la pression hydraulique lors de l'ouverture de l'orifice de passage du fluide par l'élément de soupape est réglée à une valeur supérieure ou égale à un quart de la force de sortie maximale possible de l'actionneur piézoélectrique. Conformément au second aspect de l'invention, il est prévu un injecteur de carburant, caractérisé en ce qu'il comporte: un mécanisme de projection de carburant pour projeter du carburant, et une soupape de commande hydraulique incluant un actionneur piézoélectrique et un mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à actionner le mécanisme de projection de carburant, l'actionneur piézoélectrique comprenant un élément déformable réalisé en un matériau qui produit une déformation mécanique sous l'application d'une tension, le mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à convertir la déformation de l'actionneur piézo- électrique en une pression hydraulique de manière à déplacer hydrauliquement un élément de soupape pour ouvrir et fermer sélectivement un orifice de passage du fluide, en commandant ainsi une seconde pression hydraulique servant à actionner le mécanisme de projection de carburant, le mécanisme de soupape hydraulique étant agencé de telle sorte que l'actionneur piézoélectrique produit une force de sortie maximale agissant de manière à développer la pression hydraulique lors de l'ouverture de l'orifice de passage du fluide au moyen de l'élément de soupape, la force de sortie maximale diminuant après l'ouverture de l'orifice de passage du fluide et étant réglée à une valeur inférieure à la moitié d'une force de sortie maximale possible de l'actionneur piézoélectrique sous l'application d'une tension de travail maximale à l'actionneur piézoélectrique. Le mécanisme de projection de carburant inclut une chambre de commande hydraulique, dans laquelle une pression hydraulique est développée et commandée au moyen de l'ouverture et de la fermeture sélectives de l'orifice de passage du fluide par l'élément de soupape du mécanisme de soupape hydraulique pour établir et empêcher une communication fluidique respectivement entre la chambre de commande hydraulique et un passage à basse pression, et que la pression hydraulique dans la chambre de commande hydraulique agit de manière à déplacer l'aiguille de soupape pour ouvrir et fermer un trou de projection pour le déclenchement et l'arrêt d'une injection de carburant. Le mécanisme de soupape hydraulique comprend une chambre hydraulique, dans laquelle la déformation de l'actionneur piézoélectrique est convertie en la pression hydraulique et le niveau de cette pression est modifié en fonction de la déformation de l'actionneur piézoélectrique, la pression hydraulique dans la chambre hydraulique du mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à déplacer l'élément de soupape afin d'ouvrir l'orifice pour le passage du fluide, en établissant ainsi une communication fluidique entre la chambre de commande hydraulique et le passage à basse pression afin de réduire la pression hydraulique dans la chambre de commande hydraulique pour déclencher l'injection de carburant. La force de sortie maximale agissant sur la pression hydraulique lors de l'ouverture de l'orifice de passage du fluide par l'élément de soupape est réglée supérieure ou égale à un quart de la force de sortie maximale possible de l'actionneur piézoélectrique. Conformément au troisième aspect de l'invention il est prévu une soupape de commande hydraulique, caractérisée en ce qu'elle comporte un actionneur agissant de manière à être déformé mécaniquement sous l'effet de l'application d'une énergie électrique, et un mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à convertir la déformation de l'actionneur en une pression hydraulique et à modifier la pression hydraulique en fonction de la déformation de l'actionneur pour déplacer un élément de soupape de manière à fermer soit un orifice à haute pression aboutissant à un passage à haute pression et un orifice à basse pression aboutissant à un passage à basse pression, lorsque l'énergie électrique est appliquée à l'actionneur, le mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à ouvrir l'orifice à basse pression par l'élément de soupape tout en fermant l'orifice à haute pression, lorsque l'énergie électrique est libérée par l'actionneur, le mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à ouvrir l'orifice à haute pression tout en fermant l'orifice à basse pression, et le mécanisme de soupape hydraulique étant conçu de telle sorte que l'énergie électrique devant être envoyée à l'actionneur lors de l'ouverture de l'orifice à basse pression est supérieure ou égale à l'énergie électrique requise pour fermer l'orifice à haute pression, ce qui garantit un déplacement de l'élément de soupape de manière à établir un engagement ferme de l'élément de soupape dans l'orifice à haute pression. L'actionneur piézoélectrique peut être remplacé par un actionneur magnétostrictif qui agit de manière à se rétracter ou à se dilater lorsqu'il est placé dans un champ magnétique. Dans le mode préféré de l'invention, le soupape hydraulique inclut une chambre hydraulique dans laquelle la déformation de l'actionneur est convertie en la pression hydraulique d'un fluide de travail et le niveau de cette pression est modifié en fonction de la déformation de l'actionneur, et un piston, sur lequel la pression hydrau- lique agit pour déplacer l'élément de soupape de telle sorte que l'élément de soupape est en appui sur un siège d'orifice à basse pression formé autour de l'orifice à basse pression ou sur un siège d'orifice à haute pression formé autour de l'orifice à haute pression, et dans laquelle le mécanisme de soupape hydraulique est agencé de manière à satisfaire à la relation suivante SH.P.L + 1/2.(SH.P/s)2.V/7 et P une pression (kg/mm2) dans le passage à haute pression. Conformément au quatrième aspect de l'invention, il est prévu un injecteur de carburant qui peut être utilisé dans des moteurs à combustion interne d'automobiles. L'injecteur de carburant comprend un mécanisme de projection de carburant agissant de manière à projeter du carburant; et une soupape de commande hydraulique comprenant un actionneur, un mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à actionner le mécanisme de projection de carburant, l'actionneur agissant de manière à être déformé mécaniquement sous l'application d'une énergie électrique, le mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à convertir la déformation de l'actionneur en une pression hydraulique et à modifier la pression hydraulique en 2819021 fonction de la déformation de l'actionneur de manière à déplacer un élément de soupape pour fermer soit un orifice à haute pression aboutissant à un passage à haute pression, soit un orifice à basse pression aboutissant à un passage à basse pression pour commander une seconde pression hydraulique servant à actionner le mécanisme de projection de carburant, et lorsque l'énergie électrique est appliquée à l'actionneur, le mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à ouvrir l'orifice à basse pression au moyen de l'élément de soupape tout en fermant l'orifice à haute pression, et lorsque l'énergie électrique est libérée par ledit l'actionneur, le mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à ouvrir l'orifice à haute pression tout en fermant l'orifice à haute pression lorsque l'énergie électrique est libérée par l'actionneur, le mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à ouvrir l'orifice à haute pression tout en fermant l'orifice à basse pression, le mécanisme de soupape hydraulique étant conçu de telle sorte que l'énergie électrique devant être appliquée à l'actionneur lors de l'ouverture de l'orifice à basse pression est supérieure ou égale à une énergie électrique requise pour fermer l'orifice à haute pression. Lorsque l'énergie électrique est libérée par l'actionneur piézo- électrique, le mécanisme de soupape hydraulique agit de manière à recouvrir l'orifice à haute pression tout en fermant l'orifice à basse pression. Le mécanisme de soupape hydraulique est agencé de telle sorte que l'énergie électrique devant être appliquée à l'actionneur piézoélectrique lors de l'ouverture de l'orifice à basse pression est supérieur ou égal à une énergie électrique requise pour fermer l'orifice à haute pression. L'actionneur piézoélectrique peut être remplacé par un actionneur magnétostrictif qui travaille de manière à se contracter ou se dilater lorsqu'il est placé dans un champ magnétique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci- il 2819021 après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe verticale qui représente un injecteur de carburant équipé d'un actionneur piézoélectrique selon la première forme de réalisation de l'invention; - la figure 2(a) représente des relations entre une tension développée aux bornes d'un empilage piézoélectrique d'un actionneur piézoélectrique, et une force de sortie produite par l'actionneur piézoélectrique lorsqu'une énergie électrique constante supérieure et une énergie électrique constante inférieure sont appliquées à l'actionneur piézoélectrique; - la figure 2(b) montre une relation entre une énergie électrique pouvant être appliquée à un actionneur piézoélectrique et une force de sortie produite ainsi lorsqu'une tension maximale admissible constante est appliquée à l'actionneur piézoélectrique; - la figure 2(c) représente la relation entre une force de sortie et le degré de déformation de déplacement mécanique d'un empilage piézoélectrique d'un actionneur piézoélectrique lorsqu'une tension maximale admissible appliquée à l'actionneur piézoélectrique est constante; - la figure 2(d) représente une relation entre une valeur maximale possible de soulèvement d'une soupape à bille ou un orifice d'évacuation, et une force de sortie produite par un actionneur piézoélectrique lors de l'ouverture de l'orifice d'évacuation; - la figure 3 est une illustration schématique qui représente un injecteur de carburant selon la seconde forme de réalisation de l'invention; - la figure 4(a) représente une relation entre une force de sortie et un déplacement d'un empilage piézoélectrique d'un actionneur piézoélectrique lorsqu'une tension maximale admissible appliquée à l'actionneur piézoélectrique est constante; - la figure 4(b) représente une relation typique entre un travail maximum et une force de sortie d'un dispositif piézoélectrique lorsque ce dernier est soumis à une charge maximale. En référence aux dessins, sur lesquels des chiffres de référence identiques désignent des parties identiques sur plusieurs figures, notamment à la figure 1, on y voit représenté un injecteur de carburant 100 selon l'invention. Dans la description qui va suivre, on va se référer à titre d'exemple à un système d'injection de carburant à rail commun, dans lequel l'injecteur de carburant 100 est prévu pour chaque cylindre d'un moteur diesel. Le système d'injection de carburant à rail commun inclut un rail commun qui accumule du carburant délivré depuis un réservoir de carburant situé à une pression élevée, par une pompe à carburant installée sur le moteur. Lorsqu'il est nécessaire d'injecter le carburant dans le moteur, le carburant stocké dans le rail commun est envoyé aux injecteurs de carburant et ce sous une pression élevée. L'injecteur de carburant 100 est agencé de manière à déplacer une aiguille 12 d'injecteur verticalement de manière à ouvrir ou fermer un trou de projection 11 formé dans une tête d'un corps de soupape B1 pour déclencher ou arrêter l'injection de carburant. Le corps de soupape B1 peut aussi comporter plusieurs trous de projection constitués dans sa tête. Le trou de projection 11 est ouvert sous l'effet du déplacement de l'aiguille d'injecteur 12 jusque dans une position limite supérieure et communique avec un réceptacle à carburant 31 conduisant à un passage à haute pression 3 de sorte que le carburant est envoyé au trou de projection 11. Le trou de projection 11 est fermé lors de la venue de l'aiguille d'injecteur 12 dans une position limite inférieure de sorte que la communication avec le réceptacle à carburant 31 est bloquée de manière à interrompre l'envoi de carburant au trou de projection 11. La position limite inférieure de l'aiguille d'injecteur 12 est définie par un siège de soupape 13, sur lequel l'aiguille de soupape 12 est en appui. La position supérieure de l'aiguille est définie par une plaque à orifices Pi disposée au-dessus du corps de soupape B1. Le corps B1 de l'injecteur est installé sur une extrémité inférieure d'un boîtier H d'une soupape de commande hydraulique 1 par l'intermédiaire de plaques à orifices Pl et P2 et est disposé dans un dispositif de retenue d'injecteur B2 d'une manière étanche aux liquides. Le passage à haute pression 3 s'étend vers le haut à partir du réceptacle à carburant 31 jusqu'au rail commun en passant par les plaques à orifices Pl et P2 et le boîtier H. Dans le boîtier H est formé un passage d'évacuation 2 qui conduit au réservoir de carburant. Une chambre de commande 4 est définie entre une extrémité supérieure de l'aiguille d'injecteur 12 et la plaque à orifices Pl. L'aiguille d'injecteur 12 est repoussée vers le bas, comme cela est visible sur le dessin, par la pression d'un ressort hélicoidal 41 et par la pression hydraulique à l'intérieur de la chambre de commande 4 de manière à fermer à tous moment le trou de projection 11. La pression hydraulique dans la chambre de commande 4 est commandée par l'activité d'une soupape à trois voies 5 installée dans la soupape de commande hydraulique 1. La soupape à trois voies 5 est constituée d'une chambre de soupape conique formée dans une extrémité inférieure du boîtier H et une soupape à bille 52. La chambre de soupape 51 communique en permanence avec la chambre de commande 4 par un passage qui traverse les plaques à orifices Pl et P2 et un orifice principal 42 formé dans le passage. La chambre de soupape 51 comporte deux orifices: un orifice d'évacuation ou de purge 21 et un orifice à haute pression 32. La soupape à bille 52 ferme à tous moments soit l'orifice d'évacuation 21 soit l'orifice à haute pression 32, ce qui établit une communication fluidique entre l'un des orifices comprenant l'orifice d'évacuation 21 et l'orifice à haute pression 32 et la chambre de pression 4. 14 2819021 L'orifice d'évacuation 21 communique avec le passage d'évacuation 2 par l'intermédiaire d'une chambre de trop- plein 22 formée au-dessus de la chambre de soupape 51. L'orifice à haute pression 32 s'étend verticalement à travers les plaques à orifices Pl et P2 et communique avec le passage à haute pression 3 par l'intermédiaire d'une rainure 33 formée dans une surface d'extrémité inférieure de la plaque à orifices P2. De façon spécifique, lorsque la soupape à bille 52 ouvre l'orifice d'évacuation 21 et ferme l'orifice à haute pression 32, elle provoque l'évacuation du carburant situé dans la chambre de commande 4 hors de l'orifice d'évacuation 21 en passant par la chambre de soupape 51, de sorte que la pression à l'intérieur de la chambre de commande 4 diminue. Lorsque la pression à l'intérieur de la chambre de commande 4 tombe audessous d'un niveau donné d'ouverture de l'aiguille d'injecteur, elle provoque l'écartement de l'aiguille d'injecteur 12 à partir du siège 13 de la soupape, ce qui déclenche l'injection du carburant. Sinon, lorsque la soupape à bille 52 ferme l'orifice d'évacuation 21 et ouvre l'orifice à haute pression 32, elle provoque un accroissement de la pression dans la chambre de pression 4 sous l'effet du carburant circulant à partir del'orifice à haute pression 32, ce qui provoque l'abaissement de l'aiguille d'injecteur 12 qui vient en contact avec le siège de soupape 13. La chambre de commande 4 communique directement à tous moments avec le passage à haute pression 3 par l'intermédiaire d'un orifice secondaire 43 formé dans la plaque à orifices Pl. L'orifice secondaire 43 sert à envoyer le carburant depuis le passage à haute pression 3 à la chambre de commande 4 pour réduire une chute de pression dans la chambre de commande 4 lors du démarrage de l'injection de carburant pour uniformiser le déplacement d'aiguilles d'injecteur 12, tandis qu'il agit pour favoriser un accroissement de la pression dans la chambre de commande 2819021 4 pour accélérer le déplacement de l'aiguille d'injecteur 12 lors de la fermeture du trou de projection 11. Un siège conique d'évacuation 53 est formé autour de l'ouverture de la partie d'évacuation 21 aboutissant à la chambre de soupape 51. Un siège plat à haute pression 54 est formé autour de l'orifice à haute pression 52 aboutissant à la chambre de pression 51. Le siège d'évacuation 53 peut sinon être réalisé avec une forme plate, alors que le siège à haute pression 54 peut être agencé avec une forme conique. Ceci compense un décalage latéral de la soupape à bille 52. La pression dans la chambre de soupape 51 est toujours supérieure à la pression régnant dans l'orifice d'évacuation 21 de sorte que la soupape à bille 52 est maintenue en appui sur le siège d'évacuation 53. La pression agissant sur la soupape à bille 52 pour repousser cette dernière contre le siège à haute pression 54 est produite par un piston de faible diamètre 18 de la soupape de commande hydraulique 1. La soupape de commande hydraulique 1 est équipée d'un actionneur piézoélectrique 14 en tant que source d'alimentation. La déformation ou le déplacement mécanique de l'actionneur piézoélectrique 14 est transmis à un piston d'actionneur 15 installé sur une extrémité inférieure de l'actionneur piézoélectrique 14, puis au piston de faible diamètre 18 par l'intermédiaire d'un piston de grand diamètre 17 et d'une chambre 6 d'amplification du déplacement. L'actionneur piézoélectrique 14 est formé d'un stratifié constitué par des couches de titanate de plomb et de zirconium (PZT) (également désigné sous le terme empilage piézoélectrique) , qui agit de manière à se dilater lorsqu'il est chargé électriquement et à se contracter lorsqu'il est déchargé. La structure du dispositif piézoélectrique est bien connue dans la technique et on n'en donnera pas ici une description détaillée. Le piston 15 de l'actionneur est disposé de manière à pouvoir glisser dans un cylindre d'actionneur Hi et est raccordé au piston de grand diamètre 17 par l'intermédiaire d'une tige 16. Le piston de grand 16 2819021 diamètre 17 et le piston de faible diamètre 18 sont disposés de manière à pouvoir glisser à l'intérieur d'une chambre cylindrique de grand diamètre H3 et à l'intérieur d'une chambre cylindrique de petit diamètre H4 formées coaxialement dans un cylindre creux H2. La tige 16 s'étend depuis une surface d'extrémité supérieure du piston de grand diamètre 17, vers le haut, et est montée dans une surface d'extrémité inférieure du piston d'actionneur 15. Un réceptacle à huile 7, qui conduit au passage d'évacuation 2, est défini au-dessous de l'extrémité inférieure du piston d'actionneur 15 autour de la tige 16. Un ressort hélicoïdal 71 est disposé à l'intérieur du réceptacle à huile 7 de manière à repousser le piston d'actionneur 15 vers le haut conjointement avec le piston de grand diamètre 17. De façon spécifique, le piston d'actionneur 15 et le piston de grand diamètre 17 sont repoussés vers le haut par le ressort 71 de sorte qu'ils peuvent suivre la dilatation ou la contraction de l'actionneur piézoélectrique 14. Un joint torique 73 est installé dans une gorge annulaire formée dans une paroi latérale du piston d'actionneur 15 pour la protection de l'actionneur piézoélectrique vis-à-vis d'une contamination du fluide de travail (c'est-à-dire le carburant) dans le réceptacle à huile 7. Le réceptacle à huile 7 communique avec le passage d'évacuation 2 au moyen d'un passage 95. Le passage 95 est formé par percement de parois latérales du boîtier H et du cylindre d'actionneur Hi et ferme un trou formé dans le boîtier H en utilisant un bouchon 74. Sur une paroi intérieure du cylindre creux H2 est formé, entre la chambre cylindrique de faible diamètre H4 et une chambre cylindrique H3 est disposé un épaulement intérieur agissant en tant que dispositif d'arrêt 61, qui définit une limite supérieure du piston de faible diamètre 18. La chambre cylindrique de faible diamètre H4 et la chambre cylindre de grand diamètre H3 communiquent entre elles par un trou central formé dans le dispositif d'arrêt 17 2819021 61. La chambre cylindrique de faible diamètre H4 définit une chambre hydraulique A entre son extrémité supérieure et le dispositif d'arrêt 61. Une chambre cylindrique de grand diamètre H3 définit une chambre hydraulique B entre son extrémité inférieure et le dispositif d'arrêt 61. Les chambres hydrauliques A et B définissent la chambre d'amplification de déplacement 6. La chambre d'amplification de déplacement 6 agit de manière à transmettre le déplacement longitudinal du piston de grand diamètre 17 au piston de faible diamètre 18. De façon spécifique, la course du piston de grand diamètre 17, c'est-à-dire le déplacement vertical de l'actionneur piézoélectrique 14 est amplifiée par le carburant situé dans la chambre d'amplification de déplacement 6 en fonction de la différence entre le diamètre du piston 17 de grand diamètre et le diamètre du piston de faible diamètre 18 (par exemple deux ou trois fois le déplacement du piston de grand diamètre 18) et est transmise au piston de faible diamètre 18. Une partie inférieure du piston de faible diamètre 18 est située dans la chambre de trop-plein 22. Le piston de faible diamètre 18 possède une tête mince qui pénètre dans l'orifice d'évacuation 22 et vient en contact avec la soupape à bille 52. Dans le piston de grand diamètre 18, un passage vertical 72 s'étend dans le piston de grand diamètre 18 et communique avec une extrémité qui communique, par l'une de ses extrémités supérieures, avec un passage latéral débouchant dans le réceptacle à huile 7. Le passage vertical 72 s'étend au niveau d'une extrémité inférieure, par l'extrémité inférieure du piston de grand diamètre 17 et communique avec la chambre d'amplification de déplacement 6 par l'intermédiaire d'une soupape antiretour 8 installée sur l'extrémité inférieure du piston de grand diamètre 17. La soupape antiretour 8 agit de manière à compenser une perte de carburant provoquée par une fuite à partir du réceptacle à huile 7 en direction de la chambre d'amplification de déplacement 6 et est constituée par une soupape plate 81 qui ferme l'ouverture inférieure du passage 72 et un ressort conique 82 qui repousse la soupape plate 81 vers le haut. La soupape plate 81 et le ressort conique 82 sont disposés à l'intérieur d'un support 83 constitué par un cylindre en forme de pot. Le support 83 est monté sur une partie d'extrémité du piston de grand diamètre 18. Dans le fond du support 83 est formé un trou 85 qui est nettement plus grand que le trou d'épingle 84 et établit une communication entre une chambre intérieure du support 83 et la chambre 6 d'amplification de déplacement de manière à faciliter l'écoulement du carburant dans la chambre d'amplification de déplacement 6. La soupape plate 81 est formée d'un disque mince qui possède une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,2 mm et possède des côtés parallèles 86. Un trou d'épingle 84 est formé au centre de la soupape plate 81, qui possède un diamètre compris entre 0,02 et 0,5 mm. Le trou d'épingle 84 sert à permettre la fuite du carburant situé dans la chambre d'amplification de déplacement 6 dans le réceptacle à huile 7 dans le cas d'une défaillance du système d'injection de carburant pendant l'injection du carburant, ce qui arrête l'injection de carburant. Un trou d'épingle 84 agit également de manière à faciliter l'application d'une dépression dans la chambre d'amplification de déplacement 6 pour l'injection du carburant dans cette chambre sans aucune bulle après l'assemblage de l'injecteur de carburant 100. Lors du fonctionnement de l'injecteur de carburant , lorsqu'il est nécessaire de déclencher l'injection de carburant, une tension d'environ 100 à 150 V est nécessaire pour ouvrir l'orifice d'évacuation 21 est appliquée à l'actionneur piézoélectrique 14. L'actionneur piézo- électrique 14 se dilate par exemple de 40 Um, proportionnellement à la tension appliquée, de manière à abaisser le piston de grand diamètre 17 ce qui accroît la pression dans la chambre d'amplification de déplacement 6. L'accroissement de pression dans la chambre 6 19 2819021 d'amplification de déplacement provoque l'abaissement du piston 18 de faible diamètre de manière à écarter la soupape à bille 52 de son application contre le siège d'évacuation 53. La soupape à bille 52 est alors en appui sur le siège à haute pression 54. Le degré de déplacement de la soupape à bille 52 est égal à un multiple (également désigné comme un facteur d'amplification ci-après) du degré d'expansion de l'actionneur piézoélectrique 14, qui correspond à un rapport de surfaces en coupe transversale du piston de grand diamètre 17 au piston de faible diamètre 18. Une gamme optimale du facteur d'amplification va être décrite ci-après de façon détaillée. Lorsque la soupape à bille 52 s'écarte du siège d'évacuation 53, elle établit une communication entre la chambre de soupape 51 et l'orifice d'évacuation 21, tandis qu'elle bloque toute communication entre l'orifice à haute pression 32 et la chambre de soupape 51 de sorte que la pression dans la chambre de soupape 51 diminue, ce qui réduit la pression dans la chambre de commande 4. Lorsque la pression dans le réceptacle à carburant 31 dépasse la somme de la pression régnant dans la chambre de commande 4 et de la pression produite par le ressort hélicoïdal 41, elle provoque le soulèvement de l'aiguille d'injecteur 12 pour ouvrir le trou de projection 11, ce qui déclenche l'injection du carburant. Lorsqu'il est nécessaire d'arrêter l'injection de carburant, l'actionneur piézoélectrique 14 est déchargé électriquement. Ceci amène l'actionneur piézoélectrique 14 à se contracter à sa longueur d'origine, ce qui provoque le soulèvement du piston de l'actionneur au moyen du ressort 71. Le piston de grand diamètre 17 est également soulevé, ce qui conduit à une réduction de la pression dans la chambre d'amplification de déplacement 6. La baisse de pression dans la chambre d'amplification de déplacement 6 provoque le soulèvement du piston de faible diamètre 18 ainsi que de la soupape à bille 52. Lorsque la soupape à bille 52 est à nouveau en appui sur le siège d'évacuation 53, il établit la communication entre la chambre d'injecteur 51 et l'orifice à haute pression 32, tout en bloquant la communication entre la chambre de soupape 51 et l'orifice d'évacuation 21 de sorte que la pression dans la chambre de soupape 51 et dans la chambre de commande 4 revient au niveau d'origine. Lorsque la pression dans la chambre de commande 4 augmente et que la pression repoussant l'aiguille d'injecteur 12 vers le bas dépasse la pression régnant dans le réceptacle à carburant 31, il provoque l'abaissement de l'aiguille d'injecteur 12 de sorte que cette aiguille prend appui à nouveau sur le siège de soupape 13 de manière à fermer le trou de projection 11, ce qui arrête l'injection de carburant. Le facteur d'amplification (c'est-à-dire le rapport de la surface, à laquelle la pression est appliquée, du piston de grand diamètre 17 à la surface, à laquelle la pression est appliquée, du piston de petit diamètre 18) dans la chambre d'amplification de déplacement 6 est sélectionné de telle sorte qu'une puissance ou une force de sortie F requise par l'actionneur piézoélectrique 14 pour déplacer la soupape à bille 52 de manière à ouvrir l'orifice d'évacuation 21 est inférieure à la moitié de la force de sortie maximale possible de l'actionneur piézoélectrique 14 lorsqu'une tension de travail maximale lui est appliquée. Le facteur d'amplification est déterminé de préférence de telle sorte que la force de sortie alors produite pour ouvrir l'orifice d'évacuation 61 est supérieure ou égale à un quart de la force de sortie maximale possible de l'actionneur piézoélectrique moyennant l'application de la tension maximale de travail et est inférieure à la moitié de la force de sortie maximale possible. La tension maximale de travail est une limite supérieure d'une tension admissible qui peut être appliquée de façon sûre à l'actionneur piézoélectrique 14 sans risque de claquage de l'actionneur piézoélectrique 14 ni du circuit électrique ou de l'étage 21 2819021 d'attaque de l'actionneur. La force de sortie F nécessaire pour ouvrir l'orifice d'évacuation 21 est exprimée par l'équation ci-dessous: F = SL. P. (S/s) SL étant une surface (mm2) du siège d'évacuation 53 (c'est-àdire une zone de plan définie par une ligne annulaire qui est une ligne de contact entre la soupape à bille 52 et le siège d'évacuation 53, P la pression dans le passage à haute pression 3 (= une pression de rail commun en kg/mm2), S une surface sur laquelle est appliquée la pression (c'est-à-dire une surface en coupe, en mm2) du piston de grand diamètre 17, s une zone à laquelle est appliquée la pression (c'est-à-dire une surface en coupe en mm2) du piston de faible diamètre 18 et S/s désigne le facteur d'amplification. De façon spécifique, la force de sortie produite lors de l'ouverture de l'orifice d'évacuation 21 est proportionnelle au facteur d'amplification S/s et cette force peut être réglée dans la gamme ci-dessus au moyen du réglage du facteur d'amplification à une valeur particulière, SL et P étant constants. Ceci permet une transformation effective de l'énergie électrique appliquée à l'actionneur piézoélectrique 14 dans une gamme admissible de tensions n'endommageant pas l'actionneur piézoélectrique 14, et l'étage d'attaque de l'actionneur, en un soulèvement de la soupape à bille 52. Ceci va être décrit de façon plus détaillée ci-après. L'application d'une énergie électrique à l'actionneur piézoélectrique 14 conduit à une distorsion ou une déformation mécanique de l'actionneur piézoélectrique 14, qui déplace le piston de grand diamètre 17 pour augmenter la pression dans la chambre d'amplification de pression 6. Lorsque la pression dans la chambre d'amplification de pression 6 satisfait à la relation p.s = SL.P, dans laquelle p est la pression dans la chambre d'amplification de pression 6, ce qui déclenche un 22 2819021 écartement (c'est-à-dire un déplacement descendant lorsqu'on regarde la figure 1) de la soupape à bille 52. Lorsque l'énergie électrique appliquée à l'actionneur piézoélectrique est constante comme représenté sur la figure 2(a), une tension (c'est-à-dire la piézo-tension V) apparaissant aux bornes de l'empilage piézoélectrique de l'actionneur piézoélectrique 14 augmente fortement lorsque la force de sortie augmente. C'est pourquoi des charges électriques proportionnelles à la force de sortie de l'actionneur piézoélectrique sont produites dans l'empilage piézoélectrique de l'actionneur piézoélectrique 14 par une pression de réaction agissant sur cet actionneur, et qu'à ces charges sont ajoutées des charges électriques appliquées à partir de l'étage d'attaque de l'actionneur. C'est pourquoi, dans le cas o l'énergie électrique E appliquée à l'actionneur piézoélectrique 14 est commandée de telle sorte que la piézotension V développée lorsque la soupape de commande hydraulique 1 est ouverte, c'est-à-dire lorsqu'une charge hydraulique agissant sur la soupape à bille 51, dans une direction proche de l'orifice d'évacuation 21, devient maximale, peut être égale à la tension maximale admissible, une réduction de la force de sortie de l'actionneur piézoélectrique 14 conduit à une réduction de la tension piézoélectrique V si l'énergie électrique appliquée E est maintenue constante. De façon spécifique, lorsque la soupape à bille 52 est écartée du siège d'évacuation 53 de telle sorte que la pression à l'intérieur de la chambre de soupape 51 diminue, ceci provoque une réduction de la pression hydraulique agissant sur l'actionneur piézoélectrique 14, ce qui conduit à une réduction de la force de sortie nécessaire pour que l'actionneur piézoélectrique 14 permette l'écartement de la soupape à bille 52, ce qui entraîne une réduction de la piézo-tension V. Inversement, dans le cas o la tension maximale admissible est prédéterminée, un accroissement de la force de sortie de l'actionneur piézoélectrique 14 23 2819021 produite lors de l'ouverture de l'orifice d'évacuation 21 entraîne une réduction de l'énergie électrique E qui peut être appliquée à l'actionneur piézoélectrique 14. Ceci est illustré sur la figure 2(b). La figure 2(c) illustre une relation entre la force de sortie et le degré de déformation de déplacement mécanique 8 (désigné ci-après comme étant un piézo- déplacement) de l'empilage piézoélectrique de l'actionneur piézoélectrique 14 lorsque la tension (c'est-à-dire la tension maximale admissible) appliquée à l'actionneur piézoélectrique 14 est constante. Le graphique permet que même lorsque la force de sortie diminue, le piézo- déplacement d augmente, ce qui conduit à un accroissement proportionnel du soulèvement de la soupape à bille 52. En rapport avec la relation de la figure 2(c), le fait que la piézo-tension V baisse après que la soupape à bille 52 se soit écartée du siège d'évacuation 53, en provoquant une réduction de la pression régnant dans la chambre de soupape 51 et agissant sur l'actionneur piézoélectrique 14, n'est pas pris en compte. C'est pourquoi, lorsque le facteur d'amplification (S/s) est sélectionné de manière à accroître la force de sortie de l'actionneur piézoélectrique 14 pour une compensation de la baisse de la piézo-tension V lors du soulèvement de la soupape à bille 52 ou de l'ouverture de l'orifice d'évacuation 21, ceci entraîne une réduction de l'énergie appliquée disponible de sorte que la piézo-tension est réduite par une réduction de la force de sortie de l'actionneur piézoélectrique 14 après que la soupape à bille 52 a été écartée. Par exemple, là o l'énergie inférieure appliquée telle que représentée sur la figure 2(a), lorsque la force de sortie F produite lors de l'ouverture de l'ouverture d'évacuation 53 est intense, c'est-à-dire lorsque le facteur d'amplification (S/s) est élevé, ceci a pour effet que l'énergie réellement appliquée à l'actionneur piézoélectrique 14 est faible. C'est pourquoi il est possible d'écarter la soupape à bille 52 pour ouvrir 24 2819021 l'orifice d'évacuation 53, mais la distance d'écartement après l'ouverture de l'orifice d'évacuation 53 devient faible, ce qui conduit au risque que la soupape à bille 52 ne repose pas sur l'orifice à haute pression 32. Inversement, une réduction du facteur d'amplification (S/s) pour réduire la force de sortie F produite lors de l'ouverture de l'orifice d'évacuation 21 entraîne une réduction d'un déplacement du piston de faible diamètre 18 par rapport à un déplacement de l'actionneur piézoélectrique 14 (le piston de grand diamètre 17), ce qui conduit également à une difficulté d'augmentation de la distance d'écartement de la soupape à bille 52. La quantité L d'écartement de la soupape à bille 52 est exprimée par la relation L = 6.(S/s) = 6.F/(SL.P), 6 étant le déplacement de la pile piézoélectrique de l'actionneur piézoélectrique 14. Par conséquent une distance maximale possible de l'écartement de la soupape à bille 52 varie, comme cela est représenté sur la figure 2(d), avec une variation de la force de sortie F produite lors du déplacement de la soupape à bille 52 pour ouvrir l'orifice d'évacuation 21. La courbe de la figure 2(d) présente le pic lorsque la force de sortie F produite lors du déplacement de la soupape à bille 52 pour ouvrir l'orifice d'évacuation 21 est proche des trois huitièmes (3/8) de la force maximale possible de sortie (c'est-à-dire une force de sortie produite moyennant l'application de la tension maximale admissible lorsque le déplacement de l'actionneur piézoélectrique 4 est limité à zéro) et montre que la force de sortie F est de préférence supérieure ou égale à un quart de la force de sortie maxi- male possible et est inférieure à la moitié de cette valeur pour augmenter la distance maximale possible d'écartement de la soupape à bille 52. Par exemple, dans le cas o le déplacement 6 de l'actionneur piézoélectrique 14 lorsque sa force de sortie est 0 kg est égal à 0,44 mm, et lorsque la force de sortie lorsque le déplacement 6 est limité à zéro (0), est égale à 2819021 kg, la force de sortie maximale possible est égale à kg. C'est pourquoi il est judicieux que la force de sortie de l'actionneur piézoélectrique 14 nécessaire pour déplacer la soupape à bille 52 pour ouvrir l'orifice d'évacuation 21 se situe dans une gamme allant de 50 kg (c'est-à-dire un quart de 200 kg) à 100 kg (c'est-à-dire la moitié de 200 kg). Si la surface SL du siège d'évacuation 53 est égale à 2,14 mm et si la pression P dans le passage à haute pression 3 (c'est-à-dire la pression dans le rail commun) est égale à 20 kg/mm2, la relation entre la gamme optimale de la force de sortie F et le facteur d'amplification (S/s) peut être exprimée ci-après à partir de la relation de F = SL.P. (S/s). kg On peut réécrire ce qui est indiqué ci-dessus sous la forme / 42,8 Par conséquent la gamme optimale du facteur d'amplification (S/s) est 1,17 Si le facteur d'amplification (S/s) est égal à 1,8, c'est-à-dire la valeur centrale de la gamme ci-dessus, la force de sortie F produite lors du déplacement de la soupape à bille 52 pour ouvrir l'orifice d'évacuation 21 est égale à 75 kg. A partir de la courbe représentée sur la figure 2(b), l'énergie électrique pouvant être appliquée à l'actionneur piézoélectrique 14 est égale à 150 V et est égale à 2,7 fois celle requise pour ouvrir l'orifice d'évacuation 21, ce qui permet d'obtenir une transformation efficace de l'énergie électrique appliquée en un écartement de la soupape à bille 52, comme représenté sur la figure 2(d). Si l'injecteur de carburant 100 est agencé de telle sorte que la soupape à bille 52 est en appui sur le siège à haute pression 54 avant qu'un siège de la soupape à bille 52 atteigne un écartement maximum possible fourni par l'actionneur piézoélectrique 14, une énergie excessive est consommée pour la fixation d'un 26 2819021 premier joint d'étanchéité stable entre la soupape à bille 52 et le siège à haute pression 54. On va décrire ci-après la seconde forme de réalisation de l'injecteur de carburant 100, qui est agencé de manière à établir une étanchéité stable entre la soupape à bille 52 et le siège à haute pression 54. L'injecteur de carburant 100 de cette forme de réalisation est agencé de telle sorte que l'énergie électrique requise pour que l'actionneur piézoélectrique 14 déplace la soupape à bille 52 pour ouvrir l'orifice d'évacuation 21 est supérieure ou égale à l'énergie électrique E' requise pour que l'actionneur piézoélectrique 14 amène la soupape à bille 52 en contact avec le siège à haute pression 54 pour fermer l'orifice à haute pression 32, ce qui garantit l'arrêt de la communication fluidique entre la chambre de soupape 51 et l'orifice à haute pression 32 lorsque l'orifice d'évacuation 21 est ouvert pour déclencher l'injection du carburant. La figure 3 est un schéma qui représente l'injecteur de carburant 100 de la seconde forme de réalisation. Sur ce schéma SL désigne une surface en mm2 du siège d'évacuation 53, c'est-à-dire une surface d'un plan comme décrit précédemment, défini par une ligne annulaire c'est-à-dire une ligne de contact entre la soupape à bille 52 et le siège d'évacuation 53, SH est une surface (en mm2) du siège à haute pression 54, dH est le diamètre (mm) du siège à haute pression 54, V est le volume (mm3) de la chambre 6 d'amplification du déplacement, p est la pression de travail (kg/mm2) dans la chambre.6 d'amplification du déplacement lors de l'ouverture de l'orifice d'évacuation 21, p' est la pression de travail (kg/mm2) dans la chambre 6 d'amplification du déplacement lors de la fermeture de l'orifice à haute pression 32, g est le module de compressibilité (kg/mm2) du fluide de travail (c'est-à-dire du carburant) dans la chambre 6 d'amplification du déplacement, s est la surface (mm2), à laquelle est 27 2819021 appliquée une pression, du piston de faible diamètre 18, ds est le diamètre (mm) du piston de faible diamètre 18, S est la surface (mm2), à laquelle est appliquée une pression, du piston de grand diamètre 17, L est un écartement ou une distance (mm) que parcourt la soupape à bille 52 à partir du siège d'évacuation 53 en direction du siège à haute pression 54, P est la pression (kg/mm2) dans le passage à haute pression 3 (= la pression dans le rail commun) et 6 est la quantité de déformation ou de déplacement mécanique de l'actionneur piézoélectrique 14. La force Fp requise pour déplacer la soupape à bille 52 pour ouvrir l'orifice d'évacuation 21 est exprimé par Fp = SL.P s.P = s.Y.(S.6/V) (1) L'énergie E nécessaire pour l'actionneur piézoélectrique 14 lors de l'ouverture de l'orifice d'évacuation 21 est E = 1/2.5.S.p = 1/2.(V.SL-P/s.-Y-S).S.-(SL. P/s) = 1/2.(SL.P/s)2.V/y (2) La force Fp' nécessaire pour former l'orifice à haute pression 32 est fournie par Fp' = SH.P = s.p' = s.Y.(S. 6'/V) (3) L'énergie E' nécessaire pour l'actionneur piézoélectrique 14 pour fermer l'orifice à haute pression 32 est E' = p'.s.L + 1/2.6'.S.p' = SH.P.L + 1/2.(SH.P/s)2.V/y (4) SH.P.L désignant un travail de la soupape à bille 52, et 1/2.(SH.P/s)2.V/y désigne un travail d'un accroissement de pression. A partir des équations (1) à (4) on peut exprimer une relation entre SK, SH, V, s et L nécessaire pour satisfaire à E' 28 2819021 (5), l'énergie E nécessaire pour ouvrir l'orifice de drain 21 devient supérieure à l'énergie E' requise pour fermer l'orifice à haute pression 32, ce qui garantit la fermeture complète de l'orifice à haute pression 32. Si la surface dH du siège à haute pression 54 est égale à 0,5 mm, la pression du rail commun est p = 2000 kg/cm2 = 20 kg/mm2, la distance d'écartement L de la soupape à bille 52 = 0,03 mm, le diamètre ds du piston de faible diamètre 18 = 5 mm, le volume V de la chambre 6 d'amplification du déplacement = 5 mm3 et le module de compressibilité y = 100 kg/mm2, la surface SL du siège à haute pression 54 et la surface s, à laquelle est appliquée la pression du piton de faible diamètre 18, sontfournies par: SL = n / 4.dH2 = I x (0,5)2/4 = 0,196 (mm2) s = K / 4.ds2 = K x 52 / 4 = 19,6 (mm2) En introduisant ces valeurs dans l'expression (5), on obtient 0,196x20x0,03+l/2x(0,196x20/19,6)2xlO0/5 ' (0,119/0,026) = 2,14(mm2) dL > V (4x2,14/p) = 1,65 (mm2) Par conséquent l'équation (5) est satisfaite au moyen du réglage du diamètre dL du siège d'évacuation 53 sur une valeur de 1,65 (mm2) ou plus. En appliquant la tension à l'actionneur piézoélectrique 14 de telle sorte que lui soit appliquée une énergie électrique supérieure ou égale à l'énergie E nécessaire pour ouvrir l'orifice d'évacuation 21, l'orifice à haute pression 32 est complètement fermée par la soupape à bille 52 chaque fois que l'orifice d'évacuation 21 est ouvert, ce qui établit de ce fait un siège fixe entre l'orifice à haute pression 32 et la soupape à bille 52, ce qui améliore la précision de commande de la quantité de carburant devant être injectée dans le moteur. 29 2819021 L'actionneur piézoélectrique 14 de cette forme de réalisation est constitué par un matériau piézoélectrique, mais peut être remplacé par un autre type d'actionneur équipé d'un élément déformable formé d'un matériau dont la propriété produit une distorsion ou une déformation mécanique sous l'effet de l'application d'une énergie électrique. Par exemple on peut utiliser un dispositif magnétostrictif, qui se contracte ou se dilate lorsqu'il est placé dans un champ électrique. Bien que la présente invention ait été décrite sur la base des formes de réalisation préférées pour en faciliter une meilleure compréhension, on notera que l'invention peut être mise en oeuvre de différentes manière sans s'écarter du principe de l'invention. C'est pourquoi on comprendra que l'invention est censée inclure toutes les formes de réalisation et variante possibles des formes de réalisation représentées. Par exemple la soupape à trois voies 5 est utilisée pour ouvrir et fermer le trou de projection 11 formé dans la tête du corps de soupape B1, mais l'invention n'est pas limitée à cela. On peut utiliser un autre mécanisme connu comme par exemple une soupape à deux voies pour ouvrir et fermer le trou de projection ou d'éjection 11. REVENDICATIONS 1. Soupape de commnande hydraulique, caractérisée en ce qu'elle conporte: un actionneur (14) agissant de manière à être déformé mécaniquement sous l'effet de l'application d'une énergie électrique, et un mécanisme de soupape hydraulique (6, 17, 18, 52) agissant de manière à convertir la déformation dudit actionneur (14) en une pression hydraulique et à modifier la pression hydraulique en fonction de la déformation dudit actionneur pour déplacer un élément de soupape (52) de manière à fermer soit un orifice à haute pression (32) aboutissant à un passage à haute pression et un orifice à basse pression (21) aboutissant à un passage à basse pression, lorsque l'énergie électrique est appliquée audit actionneur, ledit mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à ouvrir l'orifice à basse pression par l'élément de soupape (52) tout en fermant l'orifice à haute pression, lorsque l'énergie électrique est libérée par ledit actionneur, ledit mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à ouvrir l'orifice à haute pression tout en fermant l'orifice à basse pression, et le mécanisme de soupape hydraulique étant conçu de telle sorte que l'énergie électrique devant être envoyée audit actionneur lors de l'ouverture de l'orifice à basse pression est supérieure ou égale à l'énergie électrique requise pour fermer l'orifice à haute pression. 2. Soupape de commande hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme de soupape hydraulique (6, 17, 18, 52) inclut une chambre hydraulique (6) dans laquelle la déformation dudIt actionneur est convertie en la pression hydraulique d'un fluide de travail et le niveau de cette pression est modifié en fonction de la déformation dudit actionneur, et un piston (15), sur lequel la pression hydraulique agit pour déplacer l'élément de soupape de telle sorte que l'élément de soupape (52) est en appui sur un siège d'orifice à basse pression formé autour de l'orifice à basse pression ou sur un siège d'orifice à haute pression formé autour de l'orifice à haute pression, et dans laquelle ledit mécanisme de soupape hydraulique est agencé de manière à satisfaire à la relation suivante SH.P.L + 1/2. (SH.P/s)2.V/y_ pression (kg/mmnn2) dans le passage à haute pression. 3. Soupape de commande hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'actionneur (14) est constitué par un actionneur piézoélectrique ou un actionneur magnétostrictif. 4. Injecteur de carburant, caractérisé en ce qu'il comporte: un mécanisme (4, 11, 12) de projection de carburant agissant de manière à projeter du carburant; et une soupape de commande hydraulique (1) comprenant un actionneur (14), un mécanisme de soupape hydraulique (6, 17, 18, 52) agissant de manière à actionner ledit mécanisme de projection de carburant, ledit actionneur (14) agissant de manière à être déformé mécaniquement sous l'application d'une énergie électrique, ledit mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à convertir la déformation dudit actionneur en une pression hydraulique et à modifier la pression hydraulique (6) en fonction de la déformation dudit actionneur de manière à déplacer un élément de soupape (52) pour fermer soit un orifice à haute pression (32) aboutissant à un passage à haute pression, soit un orifice à basse pression (21) aboutissant à un passage à basse pression pour commander une seconde pression hydraulique servant à actionner ledit mécanisme de projection de carburant, et lorsque l'énergie électrique est appliquée audit actionneur, ledit mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à ouvrir l'orifice à basse pression au moyen de l'élément de soupape tout en fermant l'orifice à haute pression, et lorsque l'énergie électrique est libérée par ledit actionneur, ledit mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à ouvrir l'orifice à haute pression tout en fermant l'orifice à haute pression, et lorsque l'énergie électrique est libérée par ledit actionneur, ledit mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à ouvrir l'orifice à haute pression tout en fermant l'orifice à basse pression, ledit mécanisme de soupape hydraulique étant conçu de telle sorte que l'énergie électrique devant être appliquée audit actionneur lors de l'ouverture de l'orifice à basse pression est supérieure ou égale à une énergie électrique requise pour fermer l'orifice à haute pression. 5. Soupape de commande hydraulique selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit actionneur est constitué par un actionneur piézoélectrique ou un actionneur magnétostrictif. 6. Soupape de commande hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte: un actionneur piézoélectrique (14) incluant un élément déformable réalisé en un matériau qui produit une déformation mécanique sous 1 'application d'une tension; et un mécanisme de soupape hydraulique (6, 17, 18, 52) agissant de manière à convertir la déformation dudit actionneur piézoélectrique en une pression hydraulique pour déplacer hydrauliquement un élément de soupape pour ouvrir et fermer sélectivement un orifice à haute pression, ledit mécanisme de soupape hydraulique étant conçu de telle sorte que ledit actionneur piézoélectrique produit une force de sortie maximale agissant de manière à développer la pression hydraulique lors de l'ouverture de l'orifice pour le fluide par l'intermédiaire de l'élément de soupape, la force de sortie maximale diminuant une fois que l'orifice pour le passage du fluide est ouvert et étant réglée à une valeur inférieure à la moitié d'une force de sortie maximale possible dudit actionneur piézoélectrique (14) sous l'effet de l'application d'une tension de travail maximale audit actionneur piézoélectrique. 7. Soupape de commande hydraulique selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit mécanisme de soupape hydraulique (6, 17, 18, 52) comprend un piston de grand diamètre (17) et un piston de faible diamètre (18), le piston de grand diamètre agissant de manière à convertir la déformation dudit actionneur piézoélectrique (14) en la pression hydraulique, la pression hydraulique agissant sur le piston de faible diamètre pour déplacer ledit élément de soupape de manière à ouvrir l'orifice de passage du fluide, la pression hydraulique étant amplifiée en fonction d'un rapport du diamètre du piston de grand diamètre au diamètre du piston de faible diamètre et le rapport des diamètres étant déterminé de telle sorte que la force de sortie maximale dudit actionneur piézoélectrique lors de l'ouverture de l'orifice de passage du fluide est réglée à une valeur inférieure à la moitié de la force de sortie maximale possible de cet actionneur. 8. Soupape de commande hydraulique selon la revendication 6, caractérisée en ce que la force de sortie maximale agissant sur la pression hydraulique lors de l'ouverture de l'orifice de passage du fluide par l'élément de soupape est réglée à une valeur supérieure ou égale à un quart de la force de sortie maximale possible dudit actionneur piézoélectrique (14). 9. Injecteur de carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte: un mécanisme (4, 11, 12) de projection de carburant pour projeter du carburant, et une soupape de commande hydraulique (1) incluant un actionneur piézoélectrique (14) et un mécanisme de soupape hydraulique (6, 17, 18, 52) agissant de manière à actionner ledit mécanisme de projection de carburant, ledit actionneur piézoélectrique (14) comprenant un élément déformable réalisé en un matériau qui produit une déformation mécanique sous l'application d'une tension, ledit mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à convertir la déformation dudit actionneur piézoélectrique en une pression hydraulique de manière à déplacer hydrauliquement un élément de soupape pour ouvrir et fermer sélectivement un orifice de passage du fluide, en commandant ainsi une seconde pression hydraulique servant à actionner ledit mécanisme de projection de carburant, ledit mécanisme de soupape hydraulique étant agencé de telle sorte que ledit actionneur piézoélectrique produit une force de sortie maximale agissant de manière à développer la pression hydraulique lors de l'ouverture de l'orifice de passage du fluide au moyen de l'élément de soupape, la force de sortie maximale diminuant après 1 'ouverture de 1 'orifice de passage du fluide et étant réglée à une valeur inférieure à la moitié d'une force de sortie maximale possible dudit actionneur piézoélectrique sous l'application d'une tension de travail maximale audit actionneur piézoélectrique. 10. Injecteur de carburant selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit mécanisme (4, 11, 12) de projection de carburant inclut une chambre de commande hydraulique (4), dans laquelle une pression hydraulique est développée et commandée au moyen de l 'ouverture et de la fermeture sélectives de l'orifice de passage du fluide par l'élément de soupape dudit mécanisme de soupape hydraulique (1) pour établir et empêcher une communication fluidique respectivement entre la chambre de commnande hydraulique et un passage à basse pression, et que la pression hydraulique dans la chambre de commnande hydraulique (4) agit de manière à déplacer l'aiguille de soupape pour ouvrir et fermer un trou de projection (11) pour le déclenchement et l'arrêt d'une injection de carburant. 11. Injecteur de carburant selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit mécanisme de soupape hydraulique (6, 17, 18, 52) inclut une chambre hydraulique, dans laquelle la déformation dudit actionneur piézoélectrique est convertie en la pression hydraulique et le niveau de cette pression est modifié en fonction de la déformation dudit actionneur piézoélectrique (14), la pression hydraulique dans la chambre hydraulique dudit mécanisme de soupape hydraulique agissant de manière à déplacer l'élément de soupape afin d'ouvrir l'orifice pour le passage du fluide, en établissant ainsi une commnu- nication fluidique entre la chambre de commnande hydraulique (4) et le passage à basse pression afin de réduire la pression hydraulique dans la chambre de commande hydraulique (4) pour déclencher 1 'injection de carburant. 12. Injecteur de carburant selon la revendication 9, caractérisé en ce que la force de sortie maximale agissant sur la pression hydraulique lors de l'ouverture de l'orifice de passage du fluide par l'élément de soupape est réglée supérieure ou égale à un quart de la force de sortie maximale possible dudit actionneur piézoélectrique.