Brevet FR2822902A1 — publié le 20021004

du moteur. L'invention concerne un système d'inje*ion de carJurant pour un moteur à combustion interne ayant une pompe haute pression véhiculant le carburant et au moins une soupape d'inje*ion, avec une conduite d'amenée reliant la pompe haute pression à la soupape d'inje*ion, avec une soupape multivoies présentant des se*ions transversales de passage, avec un coulisseau, guidé de fason déplasable longitudinalement dans le boitier de soupape, coulisseau dont la position, pouvant être influencée par un organe de réglage, permet d'établir une liaison d'écoulement de la pompe haute pression à la soupape d'injection ou bien de la soupape d'inje*ion à une recirculation située cÈté basse pression, en outre avec un organe d'étranglement d'amenée installé dans la liaison d'écoulement. Par le document DE 199 21 878 A1, on connat un système d'inje*ion de carburant pour un moteur à combustion interne, pour lequel, entre un accumulateur haute pression et 1'injec*eur, est disposée une première soupape multivoies, commandée par une électrovanne, avec un piston de commande de pression. Dans ce système, la pression d'injection ne peut être réglée de fason commandée que dans le cadre de limites déterminées. Les inévitables tolérances qui se produisent au cours de 1'évolution de la pression d'inje*ion en peuvent étre compensées en utilisant ce système. L'invention a comme but d'améliorer encore un système d'inje*ion de carburant de ce type, de manière que, dans le cas o des tolérances se manifestent pendant l'évolution de la pression d'injection, on puisse s'opposer efficacement à ces tolérances en adoptant des dispositions simples. Pour résoudre le problème, il est proposé que l'organe d'étranglement soit réalisé sous forme d'organe d'étranglement variable, et qu'un capteur de pression soit disposé entre la soupape multivoies réalisée sous la forme de soupape de réglage et la soupape d'injection et appréhende la pression d'injection présente momentanément, le capteur de pression retournant la valeur de la pression réelle à un réqulateur éle*ronique qui, après avoir effectué une comparaison entre la pression réelle et une pression de consigne, en cas d'écart de pression détermine une grandeur de réglage pour 1'organe de réglage coopérant avec la soupape de réglage, dans le but d'effectuer une man_uvre de réglage sur le coulisseau. Des perfectionnements encore avantageux de l'invention sont caractérisés par le fait que: - I'organe de réglage électro-motorisé ou piézoélectrique est relié mécaniquement au coulisseau réalisé en forme de tige, et par le fait que, dans la soupape de réglage, les sections transversales de passage sont formées, d'une part, dans le coulisseau avec trois perSages radiaux placés à distance les uns des autres dans le bo^tier de soupape et, d'autre part, par un persage transversal et des gorges périphériques disposées à distance les unes des autres sur sa périphérie extérieure, ainsi qu'un per5age de liaison reliant l'ensemble des gorges périphériques prévues dans le coulisseau, et disposés de manière que, en une première position correspondant à la position de décharge, le coulisseau libère une liaison d'écoulement allant de la soupape d'injection à la recirculation côté basse pression, en une deuxième position, le coulisseau libère une liaison d'écoulement étranglée allant de la pompe haute pression à la soupape d'injection et, en une troisième position, le coulisseau libère de fason non étranglée cette liaison d'écoulement; - I'étranglement variable est formé par le perCage radial situé en partie haute dans le bo^'tier de soupape et relié à la conduite d'amenée et par la gorge périphérique située en partie haute dans la soupape de réglage, la section transversale d'étranglement déterminant le passage dépendant de la position de coulisseau déterminée par l'organe de réglage. Grâce aux dispositions selon l'invention, la pression d'injection peut être complètement réglée. L'influence des tolérances sur les composants, exercée sur l'injection peut être au moins largement éliminée de façon réglée. Grâce à la détection de la pression, on peut également identifier précocement un comportement erroné du système d'injection de carburant et on peut éviter les éventuels endommagements risquant de se produire. Dans les systèmes d'injection existants, les dispositions selon I'invention peuvent être utilisées sans problème en tant que solution de rééquipement ou remise à niveau et, précisément, sous la forme d'un 3 2822902 composant dans lequel sont intégrés la soupape de régulation, la sensorique, l'organe de réglage et le réqulateur. Il faut seulement encore avoir l'alimentation électrique correspondante, ainsi que la liaison à un ordinateur central dans le but de transmettre les valeurs de consigne concernant la pression. Le système d'injection de carburant selon l'invention est représenté dans les dessins et va être décrit plus en détails ci-après. Dans le dessin: - la figure 1 représente un système d'injection de carburant avec une soupape de réglage disposée dans la conduite d'amenée et un capteur de pression, chaque fois représentée à plus grande échelle et en vue en coupe; - la figure 2 représente en coupe la soupape de réglage en position de décharge; - la figure 3 représente en coupe la soupape de réglage en position d'étranglement; - la figure 4 représente en coupe la soupape de réglage en position non étranglée. Un système d'injection de carburant 1 représenté sur la figure 1 correspond à un système d'injection à rampe commune (Common-Rail) et est constitué d'une rampe réalisée sous la forme d'accumulateurs haute pression 2, d'une conduite d'amenée 3 et d'une soupape d'injection 4, qui fait partie d'un injecteur 5 commandé par une électrovanne, présentant un piston de commande 6 chargé par un ressort et une électrovanne 7 fixée sur la partie tête de l'injecteur 5. La soupape d'injection 4 contient une aiguille de buse 8 reliée au piston de commande 6, aiguille entourée par une chambre de pression 9, dans laquelle débouche un canal à carburantiO relié à la conduite d'amenée 3. Un autre canal de carburant 11, qui part également de la conduite d'amenée3, détouche dans une chambre de commande 12 délimitée par le piston de commande 6. Dans la conduite d'alimentation 3, entre l'accumulateur haute pression 2 et l'injecteur5, est interposée une soupape multivoies présentant des sections transversales de passage, réalisée dans le mode de réalisation en tant que soupape de réglage 13 dont le bo^tier de soupape 14 présente un perçage de logement 15 cylindrique pour un coulisseau 16 guidé de façon à être déplaçable longitudinalement. Les sections de passage que l'on trouve dans la soupape de réglage 13 sont, d'une part, formées par une petite gorge périphérique 17 placée en partie haute, prévue sur le coulisseau 16, et une grande gorge périphérique 18 placée en partie basse et, d'autre part, est formée par trois perçages radiaux 19, 20, 21, placés à distance les uns des autres dans le bo^'tier de soupape 14. Les gorges périphériques 17 et 18 disposées également à distance les unes des autres sont reliées ensemble par un perçage de liaison 22 s'étendant en diagonale. Le perçage de liaison 22 peut déboucher par son extrémité supérieure dans un perçage transversal 23 traversant le coulisseau 16, qui débouche de son côté dans la gorge périphérique 17 placée en partie haute. Cette gorge périphérique 17 présente une petite largeur de gorge, qui correspond au moins au diamètre du perçage radial 19 relié à la conduite d'amenée 3. La gorge périphérique 17 et le perSage radial 19 forment chacun, selon la position du coulisseau 16, I'étranglement d'amenée 24 à caractéristique variable. La gorge périphérique 18 placée en partie inférieure est munie d' u ne la rgeur de gorge relativement g ra nde q u i, lorsque le coulissea u 1 6, est à la position de décharge couvre les deux perSages radiaux 20 et 21 placés en partie basse. On a créé ainsi une liaison de décharge allant de l'injecteur 5 à un réservoir 25. Dans la conduite d'amenée 3, entre la soupape de réglage 13 et l'injecteur5, est disposé un capteur de pression 26 qui retourne l'information des pressions d'injection réelles à un régulateur électronique 27. A partir de la pression d'injection réelle mesurée et de la valeur de consigne de pression, le régulateur 27 calcule la section transversale de liaison nécessaire ou l'étranglement nécessaire pour obtenir la pression souhaitée. La valeur de consigne de la pression suit une allure de pression de consigne qui est prédéterminée par un appareil de commande de moteur (non représenté). Les allures de pression de consigne sont mémorisées dans cet appareil de commande de moteur, en fonction de la charge et de la vitesse de rotation, sous la forme d'un champ de caractéristiques. Avec la grandeur de réglage déterminée par le régulateur 27, on peut régler l'organe d'étranglement d'amenée 24 à caractéristiques variables avec un organe de réglage 28 relié mécaniquement au coulisseau 16 de la soupape de réglage 13. L'organe de réglage 28 peut régler le coulisseau 16 de façon piézoélectrique ou bien par moteur électrique. Le mode de fonctionnement du système d'injection va être explicité à l'aide de l'exemple de réalisation des figures 2, 3 et 4. Lorsqu'on est à la position de décharge ou bien en pause d'injection selon la figure 2,1'injecteur 5 est relié à la recirculation vers le réservoir 25, I'injecteur 5 est donc déchargé de toute pression. Dans la phase d'injection de la figure3, la liaison entre l'injecteur5 et la recirculation est fermée et une liaison d'écoulement est établie depuis l'accumulateur haute pression 2 par la conduite d'amenée 3 et les sections de passage dans la soupape de réglage 13 vers l'injecteur 5, sachant que, selon la position du coulisseau 16, seulement une partie de la section transversale de liaison formée par le persage radial 19 et la gorge périphérique 17 ou bien la position d'étranglement ou bien l'ensemble de la section transversale de liaison, donc la position non étranglée de la figure 4, sont fournies. La section transversale de liaison modifiable correspond à l'élément d'étranglement variable 24 (figure 3). Le capteur de pression 26 mesure en permanence la pression d'injection réelle. A partir de cette pression d'injection et de la valeur de consigne de pression, le régulateur électronique 27 calcule la section transversale de liaison nécessaire ou la position d'étranglement nécessaire pour obtenir la pression souhaitée. L'organe de réglage 28 peut régler le coulisseau 16 à la position d'étranglement souhaitée à I'aide de la grandeur de réglage ayant été déterminée par le. régulateur 27. 6 2822902 REVENDICATIONS 1. Système d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne ayant une pompe haute pression véhiculant le carburant et au moins une soupape d'injection (4), avec une conduite d'amenée (3) reliant la pompe haute pression à la soupape d'injection (4), avec une soupape multivoies présentant des sections transversales de passage, avec un coulisseau (16), guidé de fa5On déplasable longitudinalement dans un bo^tier de soupape (14), coulisseau (16) dont la position, pouvant être influencée par un organe de réglage (28), permet d'établir une liaison d'écoulement de la pompe haute pression à la soupape d'injection (4) ou bien de la soupape d'injection (4) à une recirculation située côté basse pression, en outre avec un organe d'étranglement d'amenée installé dans la liaison d'écoulement, À 15 caractérisé en ce que l'organe d'étranglement est réalisé sous forme d'organe d'étranglement (24) variable, et en ce qu'un capteur de pression (26) est disposé entre la soupape multivoies réalisée sous la forme de soupape de réglage (13), et la soupape d'injection (4), et appréhende la pression d'injection présente momentanément, le capteur de pression (26) retournant la valeur de la pression réelle à un réqulateur électronique(27) qui, après avoir effectué une comparaison entre la pression réelle et une pression de consigne, en cas d'écart de pression détermine une grandeur de réglage pour l'organe de réglage(28) coopérant avec la soupape de réglage (13), dans le but d'effectuer une manceuvre de réglage sur le coulisseau (16). 2. Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de réglage (28) électro-motorisé ou piézoélectrique est relié mécaniquement au coulisseau (16) réalisé en forme de tige, et en ce que, dans la soupape de réglage (13), les sections transversales de passage sont formées, d'une part, dans le coulisseau (16) avec trois perCages radiaux (19; 20; 21) placés à distance les uns des autres dans le bo^'tier de soupape (14) et, d'autre part, par un perCage transversal (23) et des gorges périphériques (17; 18) disposées à distance les unes des autres sur sa périphérie extérieure, ainsi qu'un perCage de liaison (22) reliant ensemble les gorges périphériques (17, 18) prévues dans le coulisseau (16), et disposés de manière que, en une 7 2822902 première position correspondant à la position de décharge, le coulisseau (16) libère une liaison d'écoulement allant de la soupape d'injection (4) à la recirculation côté basse pression, en une deuxième position le coulisseau (16) libère une liaison d'écoulement étranglée allant de la pompe haute pression à la soupape d'injection (4) et, en une troisième position, le coulisseau (16) libère de fason non étranglée cette liaison d'écoulement. 3. Système d'injection de carJurant selon les revendications et 2, caractérisé en ce que l'étranglement variable (24) est formé par le perage radial (19) situé en partie haute dans le boA'tier de soupape (14) et relié à la conduite d'amenée (3) et par la gorge périphérique (17) située en partie haute dans la soupape de réglage (13), la section transversale d'étranglement déterminant le passage dépendant de la position de coulisseau (16) déterminée par l'organe de réglage (28).