Brevet FR2818323A1 — publié le 20020621

ETAT DE LA TECHNIQUE L'invention concerne une installation d'injection de carbu- rant commandée en translation avec un injecteur comportant une cham- bre de commande pour commander l'aiguille d'injecteur et une chambre de buse reliée à un amplificateur de pression. Pour mieux comprendre la description on donnera ci-après quelques définitions: L'installation d'injection de carburant de l'invention est commandée en translation. Dans le cadre de l'invention, l'expression installation d'injection de carburant commandée en translation signifie que l'ouverture et la fermeture de l'orifice d'injection (ou orifice d'éjection) se fait à l'aide d'une aiguille coulissant résultant par la coopération hydraulique entre la pression du carburant dans la chambre de buse et celle dans la chambre de commande. Un abaissement de la pression dans la chambre de com- mande produit une course de l'aiguille de buse ou aiguille d'injecteur. La pression avec laquelle le carburant est éjecté de la chambre de buse dans le cylindre du moteur à combustion interne est appelée pression d'injection; la pression du système représente la pression sous laquelle le carburant est disponible dans l'installation d'injection de carburant. Le dosage du carburant signifie que l'on fournit une quantité de carburant déterminé, en vue de son injection. L'expression fuite ou retour signifie une quantité de carburant disponible pour le fonctionnement de l'installation d'injection (par exemple, une quantité de fuite ou une quan- tité de commande) mais non utilisée pour l'injection; ce carburant est renvoyé dans le réservoir. Le niveau de pression de ce liquide de fuite peut correspondre à une pression statique; le carburant est ensuite détendu au niveau de pression dans le réservoir de carburant. On connaît une installation d'injection de carburant com- mandée en translation comportant un amplificateur de pression, selon le document DE 199 10 970A1. Chaque buse d'injection d'un système d'injection à rampe commune comporte un amplificateur de pression hy- draulique qui permet d'élever la pression d'injection jusqu'à des niveaux par exemple de 1800 bars et de fournir également une seconde pression d'injection. L'amplificateur de pression sollicite la chambre d'accumulation de pression et l'injecteur avec un niveau de pression permanent plus fai- ble (pression de la rampe) que dans les systèmes d'injection habituels à rampes communes. On a ainsi une plus grande fiabilité. Comme la pompe à haute pression est moins sollicitée, il est possible d'avoir une pré- injection bien dosée avec de faibles tolérances grâce à une pression d'injection plus faible (non amplifiée). En commutant entre les pressions d'injection on peut mettre en forme en souplesse la quantité injectée et réaliser plusieurs pré-injections et post-injections avec une pression élevée ou faible. AVANTAGES DE L'INVENTION La présente invention a pour but de développer un système d'injection de carburant dont la mise en oeuvre soit réduite, et qui com- porte un accumulateur de pression et un amplificateur de pression. A cet effet l'invention concerne une installation d'injection de carburant du type défini ci-dessus caractérisée en ce que la liaison en- tre une chambre de pression différentielle de l'amplificateur de pression et une conduite de fuite ainsi que la liaison entre la chambre de commande et une conduite de fuite sont commandées à l'aide d'une vanne commune. Une seule vanne ou distributeur est utilisée pour la com- mande de l'amplificateur de pression et de l'aiguille de l'injecteur. La pré- sente invention diminue ainsi les moyens de fabrication à mettre en oeuvre pour les injecteurs ainsi que les moyens en électronique de commande correspondants dans l'appareil de commande. L'inconvénient de la réduc- tion de souplesse du profil de l'injection peut se compenser par des élé- ments de temporisation correspondants. Dans l'adaptation des éléments de temporisation on peut adapter le comportement dans le temps de la montée en pression par l'amplificateur de pression selon la demande du moteur. Pour cela, l'installation d'injection prévoit un élément de tempori- sation monté entre la vanne commune et la chambre de pression différen- tielle. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses: - la vanne commune est réalisée par un distributeur à 3/2 voies ou - la vanne commune est réalisée par un distributeur à 2/2 voies. DESSINS La présente invention sera décrite ci-après à l'aide de quatre exemples de réalisation d'une installation d'injection de carburant selon l'invention, représentée schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre une première installation d'injection de carburant commandée en translation, - la figure 2 montre une seconde installation d'injection de carburant commandée en translation, - la figure 3 montre une troisième installation de carburant commandé en translation avec un élément de temporisation supplémentaire, et - la figure 4 montre une quatrième installation d'injection de carburant commandée en translation avec un élément de temporisation supplé- mentaire. DESCRIPTION DES EXEMPLES DE REALISATION Le premier exemple de réalisation selon la figure 1 montre une installation d'injection de carburant 1 commandée en translation qui comporte une pompe de carburant prenant du carburant d'un réservoir pour les fournir par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation à une chambre d'accumulation de pression, centrale, ou rampe commune. Plu- sieurs conduites de pression 2 de nombre correspondant à celui des cy- lindres, relient la rampe commune aux différents injecteurs 3 débouchant dans les chambres de combustion du moteur à combustion interne. La figure 1 montre uniquement un injecteur 3. La pompe à carburant crée une première pression systématique et l'applique à la chambre d'accumulation de pression. Cette première pression systématique est uti- lisée pour la pré-injection et le cas échéant postinjection (pour l'enrichissement en hydrocarbures hc pour le traitement des gaz d'échappement ou réduire les particules de suie) ainsi que pour former une courbe d'injection avec un palier (injection amplifiée). Pour injecter du carburant à une seconde pression systématique, plus élevée, un amplifi- cateur de pression 4, local, est associé à chaque injecteur 3. L'amplificateur de pression 4 et l'injecteur 3 sont commandés par un dis- tributeur commun à 3/2 voix 5. Un clapet anti retour 6 est associé à l'amplificateur de pression 4. Un piston 7 peut recevoir la pression du carburant sur une extrémité par l'intermédiaire de la conduite de pression 2. Une chambre à pression différentielle 8 est reliée par le distributeur 5 à une conduite de fuite 9 pour être déchargée en pression, ce qui permet au piston 7 de se déplacer en réduisant le volume de la chambre de pression 10. Le piston 7 est déplacé dans la direction de la compression de sorte qu'il comprime le carburant contenu dans la chambre de pression 10 et fournit celui-ci à une chambre de buse 1 1. Le clapet anti-retour 6 évite le retour de carburant sous pression dans la chambre d'accumulation de pression. Une chambre de commande 12 de l'injecteur 3 est égale- ment commandée par le distributeur 5. Lorsque le distributeur 5 est commandé et que la chambre de commande 12 est reliée à la conduite de fuite 9, la pression chute en même temps dans la chambre de pression 12 et dans la chambre de pression différentielle 8 de l'amplificateur de pression 4. Il en résulte l'ouverture de l'aiguille d'injecteur 13 qui induit une injection. L'amplificateur de pression 4 est en même temps commandé pour augmenter la pression. Lorsque le distributeur 5 se ferme de nou- veau, l'aiguille 13 de l'injecteur se ferme de manière hydraulique. L'amplificateur de pression 4 revient alors dans sa position de sortie. Selon la figure 2, entre l'amplificateur de pression 4 d'une installation d'injection de carburant 14, et un distributeur à 2/2 voies 15 pour commander l'amplificateur de pression 4 ainsi que l'aiguille d'injecteur 3, on peut avoir un ou plusieurs éléments de temporisation 16, supplémentaires. Pour cela la chambre de commandes 12 est découplée de la chambre de pression différentielle 8 par un clapet anti retour 17. Lorsqu'on ouvre le distributeur à 2/2 voies 15, la pression chute en même temps dans la chambre de commande 12 et dans la chambre de pression différentielle 8. L'ouverture de l'aiguille d'injecteur 13 produit l'injection comme le décrit la figure 1. En même temps l'amplificateur de pression 4 est activé pour augmenter la pression par l'évacuation de la pression dans la chambre de pression différentielle 8. Lorsque le distributeur 15 se ferme de nouveau, l'aiguille d'injecteur 13 se ferme par voie hydraulique. L'amplificateur de pression 4 est désactivé et il revient dans sa position de sortie. Au moins un élément de temporisation 16 permet d'assurer l'injection amplifiée et la postinjection lorsque l'amplificateur de pression 4 est branché. La figure 3 montre un exemple de réalisation (installation d'injection de carburant 18) selon l'invention comportant un élément de temporisation 19. Le piston 20 de l'élément de temporisation 19 se déplace après l'activation de la soupape 22 dans le sens de l'ouverture 21. Le pis- ton 20 continue à se déplacer dans le sens de l'ouverture plus que la sec- tion nécessaire à l'évacuation. En coupant l'amplificateur de pression 4, le piston 20 doit tout d'abord parcourir une course supplémentaire. Le mou- vement relativement lent du piston 20 crée la temporisation correspon- dante. La chambre de pression différentielle 8 de l'amplificateur de pression 4 décrit ci-dessus peut ainsi fermer la conduite de fuite 9 à l'aide du distributeur à 2/2 voies 22 et du piston soupape 20. Pour effec- tuer une postinjection on ferme l'aiguille d'injecteur 13 par la soupape 22 et on l'ouvre de nouveau sans couper l'amplificateur de pression 4 par le piston 20. On peut également temporiser le branchement de l'amplificateur de pression 4 pour permettre l'injection amplifiée. La figure 4 montre à cet effet un exemple de réalisation. A la fois le branchement et la coupure de l'amplificateur de pression 4 peuvent être retardés par l'installation d'injection de carburant 23. L'amplificateur de pression 4 est tout d'abord branché lorsque le piston 20 a parcouru la course hi. On permet ainsi une injection amplifiée et une postinjection à pression élevée. NOMENCLATURE 1 Installation d'injection de carburant 2 Conduite de pression 3 Injecteur 4 Amplificateur de pression Distributeur à 3/2 voies 6 Clapet anti retour 7 Piston 8 Chambre à pression différentielle 9 Conduite de fuite Chambre de pression 11 Chambre de buse 12 Chambre de commande 13 Aiguille d'injecteur (ou aiguille buse) 14 Installation d'injection de carburant Distributeur à 2/2 voies 16 Elément de temporisation 17 Clapet anti retour 18 Installation d'injection de carburant 19 Elément de temporisation Piston 21 Direction d'ouverture 22 Distributeur à 2/2 voies 23 Installation d'injection de carburant hi course de l'élément de temporisation REVENDICATIONS 1 ) Installation d'injection de carburant commandée en translation (1, 14, 18, 23) avec un injecteur (3) comportant une chambre de commande (12) pour commander l'aiguille d'injecteur (13) et une chambre de buse (11) reliée à un amplificateur de pression (4), caractérisée en ce que la liaison entre une chambre de pression différentielle (8) de l'amplificateur de pression (4) et une conduite de fuite (9) ainsi que la liai- son entre la chambre de commande (12) et une conduite de fuite (9) sont commandées à l'aide d'une vanne commune (5, 15, 22). 2 ) Installation d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée par un élément de temporisation monté entre la vanne commune (5, 15) et la chambre de pression différentielle (3). 3 ) Installation d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vanne commune est réalisée par un distributeur à 3/2 voies (5). 4 ) Installation d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vanne commune est réalisée par un distributeur à 2/2 voies (15).