Brevet FR2837876A1 — publié le 20031003

2s Domaine de l' invention La présente invention concerne une Installation d'indection comportant une buse d'indection, un amplificateur de pression pour am plifier une pression primaire, un premier distributeur à tiroir pour com s mander l'amplificateur de pression, l'amplificateur de pression étant activé dans un premier état du premier distributeur à tiroir et désactivé dans un second état du premier distributeur, en prévoyant une limitation de débit de passage vers la buse d'indection. L'invention concerne également un procédé pour injecter un o fluide selon lequel au cours d'une première phase on indecte à faible pres sion et dans une seconde phase on indecte à haute pression, la haute pression étant obtenue par l'activation d'un générateur de haute pression, selon lequel on ouvre une installation de vanne reliée à une chambre de différence d'un amplificateur de pression et un système de retour, le débit s de fluide vers un indecteur étant limité. Etat de la technique On connait déjà une telle installation et un tel procédé se lon par exemple le document DE 100 02 273 A1. Dans une telle installation d'indection on adapte la pression d'injecffon à la charge et au régime du moteur à combustion interne. Pour réduire les émissions polluantes et obtenir une puissance spécifique éle vée il faut une pression d'indection importante. Cette pression s'obtient par un amplificateur de pression. Pour remplir l'amplificateur de pression il faut fournir du carburant à la chambre à haute pression. Cette alimenta tion se fait dans le cas d'un système à rampe commune comme celui dé crit par exemple dans le document DE 100 02 273 A1 rappelé ci-dessus (colonne 1, ligne 59 - colonne 2, ligne 34) à la pression de la rampe com mune comprise entre 300 et 800 bars. Cette pression est appliquée en permanence à l'indecteur et ainsi à son aiguille. En cas de défaut de l'indecteur, par exemple en cas de grip page de l'aiguille ou de rupture d'une coupelle, cela se traduit par une in jection continue qui peut détruire le moteur. Selon un indecteur décrit dans le document DE 100 02 273 A1, le piston de l'amplificateur de pression, pour éviter des 3s injections accidentelles liées à des défauts de l'indecteur, lorsqu'on atteint une course excessive, ferme la communication entre le chemin de remplis sage et l'indecteur de manière à éviter toute indection permanente défec tueuse. L'activation se fait directement par le courant de fuite non voulu, qui génère une différence de pression au niveau du piston de l'amplificateur de pression et produit ainsi un déplacement du piston. Un organe d'étranglement est prévu dans le chemin de remplissage mais cet organe détériore l'opération de remplissage. De plus cette installation s d'injection nécessite une force de ressort importante pour rappeler le pis ton de l'amplificateur de pression; cette force est difficile à obtenir du point de vue constructif dans l'espace disponible. Enfin le mécanisme de coupure de ce système n'est mis en _uvre que pour un courant de fuite minimum déterminé, qui pourrait toutefois aboutir simplement en prin o cipe à des quantités inJectées, gênantes. But de l'invention La présente invention a pour but d'augmenter la sécurité propre d'une installation d'inUection du type défini ci-dessus. L'invention a notamm ent p our but en c as d' incident, d' éviter de manière certaine e t di s recte toute indection permanente dangereuse. L'invention a également pour but de développer un procédé du type défini ci-dessus pour injecter du liquide de manière à éviter toute injection défectueuse. Avantages de l' invention A cet effet l'invenffon concerne une installaffon d'inJection du type défini ci-dessus caractérisce en ce que le distributeur est com mandé en fonction de signaux de capteur représentant une injecffon dé fectueuse par une installaffon de commande de façon à couper la communicaffon de fluide avec la buse d'indecffon. Cette installation s d'indection offre l'avantage important que l'interruption de la liaison de fluide vers l'indecteur et ainsi dans une certaine mesure la coupure de l'indecteur ne se font pas ou ne se font pas exclusivement dans le cas d'un courant de fuite accidentel mais résultent bien plus de façon active d'un appareil de commande électronique qui commande l'installation d'injecteur. L'invention concerne également un procédé du type défini ci-dessus, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on commande le distri buteur à ffroir lorsqu'on reconnait une injection défectueuse de façon à couper la communicaffon de fluide vers un injecteur. 3s Selon un mode de réalisaffon avantageux de l'installation d'injection de l'invention, la buse d'injection est acffonnée par la com mande d'un second distributeur à tiroir par l'installaffon de commande. Cela permet une coupure particulièrement rapide de l'injecteur. Pour détecter une injection accidentelle on utilise comme signaux de capteur des grandeurs particulièrement avantageuses du sys tème d'indection ou directement les grandeurs du moteur à combustion interne en particulier les signaux de capteur suivant: courbe du régime s (vitesse de rotation), courbe du couple, signaux de cliquetis, signaux de pression dans les cylindres, différence de pression, courbe de pression, course des indecteurs. Selon une autre caractéristique avantageuse l'amplificateur de pression comporte une chambre basse pression, une chambre haute o pression et une chambre de différence de pression, le premier distributeur à tiroir est relié avec une première entrée à la chambre de différence, le premier distributeur est relié par un second branchement à un système de retour et le premier distributeur à tiroir est ouvert dans le premier état pour relier la chambre de différence au système de retour. Lorsque s l'installation d'indecteur est fermée, le piston de l'amplificateur de pression est ainsi équilibré en pression car dans la chambre de différence on aura la pression de la chambre basse pression et ainsi la pression de la rampe. Dans ce cas il n'y a pas d'amplification de pression. Si l'installation d'inJecteur est ouverte, la chambre de différence est au contraire déchar o gée et l'amplificateur de pression est activé ce qui permet une indection à pression élevée. La chambre basse pression de l'amplificateur de pression est reliée par cette chambre de différence par l'intermédiaire d'un organe d' étranglement qui permet le remplissage de l' esp ace de différence avec du liquide. s L'amplificateur de pression est conçu pour que lorsqu'on atteint une certaine course, la conduite d'alimentation vers l'injecteur se ferme pour éviter que par exemple un grippage de l'injecteur ou un grip page de la soupape de commande de la buse d'injection produise une in jection permanente entraînant la destruction du moteur. Selon un autre mode de réalisation avantageux, pour fermer le chemin de remplissage il est prévu un poussoir d'étanchéité. Ce pous soir d'étanchéité peut être constitué par exemple par le piston de l'amplificateur de pression et par le guidage de ce piston. La fermeture de la conduite d'alimentation peut se faire à partir d'une certaine course qui dépend de l'endroit de l'alimentation en fluide de la chambre haute pres sion de l'amplificateur de pression. Selon d'autres caractéristiques avantageuses, la chambre basse pression de l'amplificateur de pression est reliée à la chambre haute pression de l' amplificateur de pression par l'intermédiaire d'un clap et anti- retour, ce clap et anti-retour libérant le passage d'un fluide de la chambre basse pression vers la chambre haute pression et il ferme le passage du fluide de la chambre haute pression à la chambre basse pression. De plus s le piston de l'amplificateur de pression peut être arrêté dans sa position fermant la conduite d'alimentation vers la buse d'indection. Pour rappeler le piston de l'amplificateur de pression on a de préférence des moyens élastiques d'installer soit dans la chambre basse pression soit dans la chambre de différence de pression soit dans la o chambre à haute pression ou à tout autre endroit approprié. Ces moyens élastiques peuvent être constitués par exemple par un ressort placé dans la chambre basse pression. Dessin La présente invention sera décrite ci-après de manière plus s détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation d'une installation d'indection représenté dans l'unique figure annexée. Description des exemples de réalisation préférentiels L'unique figure montre un exemple de réalisation préféren- tiel d'une installation d'injection selon l'invention. Cette installation com o prend un réservoir sous pression 10 qui fournit une pression primaire. Cette pression est transmise par une chambre basse pression 14 à un amplificateur de pression 12. A côté de la chambre basse pression 14, l'amplificateur de pression 12 comporte une chambre haute pression 16, une chambre de différence 18 (chambre de différence de pression). La s chambre basse pression 14 est relice par un chemin de remplissage 20 et par un clapet anti-retour 22 à la chambre haute pression 16. Le clapet anti-retour 22 se ferme en direction de la chambre basse pression 14. La chambre basse pression 14 est en outre reliée par un organe d'étranglement 24 à la chambre de différence de pression 18. Le piston 28 de l'amplificateur de pression 12 est sollicité par une force exercée par le ressort 30 pour le rappel. Pour commander l'amplificateur de pression 12 il est prévu un distributeur à tiroir 32 relié par un branchement à un espace différen- tiel 18 de l'amplificateur de pression 12. L'autre branchement du distri 3s buteur à tiroir 32 est relié à un système de retour 34. Lorsque l'installation de vanne 32 est fermée, le piston de l'amplificateur de pres- sion 28 est à l'équilibre des pressions car dans l'espace de différence 18 il règne par l'intermédiaire de l'organe d'étranglement 24, la pression ré gnant dans l'espace basse pression 14 et qui est réglée par la pression prédéterminée par la rampe et l'accumulateur de pression 10. Dans ce cas l'amplificateur de pression 12 est désactivé; il n'y a pas alors d'amplification de pression mais il est possible d'injecter à la pression de s la rampe commune. Le piston 28 de l'amplificateur de pression se déplace suivant la quantité indectée en descendant sans amplification de pression. Le piston amplificateur de pression 28 travaille ainsi comme un limiteur de débit. En particulier le piston 28 de l'amplificateur de pression peut fermer la conduite d'alimentation 38 de l'indecteur 40. Pour cela il est pré o vu par exemple un poussoir d'étanchéité 36, qui peut être constitué par exemple par le piston d'amplificateur de pression 28 et par le guidage du piston de l'amplificateur de pression 28. On pourra fermer la conduite d'alimentation 38 de cette manière à partir d'une certaine course dépen- dant de l'endroit de l'alimentation en fluide de la chambre haute pression s de l'amplificateur de pression. L'indecteur 40 comprend une buse d'indection 42 dont la chambre haute pression 44 est reliée à la conduite d'alimentation 38 rac- cordée à la chambre haute pression 16 de l'amplificateur de pression 12. L'injecteur 40 est commandé dans sa course; un distributeur à tiroir 46 o est d'une part relié au système de conduite de retour 34 et d'autre part par un organe d'étranglement de sortie 48 à la chambre de commande 50 de la buse d'injection ou aiguille 42. La chambre de commande 50 est en outre reliée à la conduite d'alimentation 38 par un organe d'étranglement d'arrivée 52. Si maintenant on constate une indection défectueuse, ce qui s correspond à l'envoi de signaux perturbateurs à l'appareil de commande qui est représenté schématiquement à la figure par une flèche portant la référence Z si bien que l'appareil de commande 70 commande l'installation de soupape 32 par une ligne électrique 71 de façon telle que la chambre de différence 18 est reliée au système de retour 34. Dans ce cas le piston so 28 de l'amplificateur de pression se déplace dans sa position de fin de course et ferme grâce au poussoir 36, la conduite d'alimentation 38 de sorte que l'injecteur 40, défectueux à cause d'un blocage d'aiguille sera coupé. En même temps, pour commander l'installation d'indecteur 32 par la ligne électrique 71 on peut commander une ligne électrique 72 et ainsi ss également l'unité de commande 46; on garantit ainsi une coupure très rapide de l'inUecteur 40. Grâce à la commande de l'installation d'inJecteur 32 et du distributeur de commande 46 par l'appareil de commande 70 en fonction des signaux S qui concluent à une indection défectueuse, on peut avoir une coupure active c' est-à- dire lancée par l'appareil de commande et qui intervient très rapidement sur l'injecteur 40. Pour déceler une injection défectueuse on utilise des si- gnaux appropriés. Par exemple on peut utiliser les grandeurs du système s d'indection ou les grandeurs caractérisant l'état de fonctionnement du moteur. Ces grandeurs sont également reçues par des capteurs connus et sont exploitées dans l'appareil de commande électronique pour détecter des défauts de fonctionnement. C'est ainsi que par exemple pour déceler un défaut de fonctionnement on utilisera la courbe de vitesse de rotation, o celle du couple, les signaux de cliquetis, la courbe de la pression dans un cylindre du moteur. De même on peut utiliser des grandeurs de mesure du système d'indection comme par exemple des différences de pression, des courbes de pression ou des courses de soupape. L'installation d'injecteur 32 est commandée aussi long s temps et elle est reliée au système de retour 34 jusqu'à ce que le piston 28 de l'amplificateur de pression atteigne sa course maximale et coupe l'injecteur défectueux 40. On peut également prévoir une installation de maintien pour le piston de l'amplificateur de pression 28 qui lorsqu'on atteint la position de coupure s'arrête dans cette position et maintient ain o si la coupure de l'inJection. Cela est particulièrement nécessaire dans le cas de systèmes qui n'établissent pas de différence de pression continue ou d'intensité insuffisante ou dans le cas d'une remise à l'état initial du circuit n'est pas souhaitable même après la coupure du système, c'est-à- dire à l'état hors pression. s L'interruption de la liaison de fluide peut se faire non seu lement par suite d'une course excessive donnée supérieure à la course utile nécessaire à l'injection autorisée par le joint poussoir 36 et par la coupure de la communication de fluide vers l'exemple par un siège d'étanchéité prévu dans la position de fin de course du piston amplifica so teur de pression 28. Dans le cas de plusieurs pistons amplificateurs de pression, on commande l'interruption à p artir d' au moins un piston. L'avantage et l'idée de base de l'invention résident dans une commande rapide et active du piston amplificateur de pression 28 pour s couper en même temps un indecteur défectueux. REVE N D I CATI O N S 1 ) Installation d'injection comportant une buse d'indection (42), un ampli- ficateur de pression (12) pour amplifier une pression primaire, un premier distributeur à tiroir (32) pour commander l'amplificateur de pression (12), s l'amplificateur de pression (12) étant activé dans un premier état du pre- mier distributeur à tiroir (32) et désactivé dans un second état du premier distributeur (32), en prévoyant une limitation de débit de passage vers la buse d'injection (42), caractérisée en ce que o le distributeur (32) est commandé en fonction de signaux de capteur (S) représentant une indection défectueuse par une installation de commande (70) de façon à couper la communication de fluide avec la buse d'injection (42). s 2 ) Installation d'injection selon la revendication 1, caractérisée en ce que la buse d'injection (42) est actionnée par la commande d'un second distri- buteur à tiroir (32) par l'installation de commande (70). 3 ) Installation d'indection selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisce en ce que les signaux de capteur (S) sont l'un ou plusieurs signaux suivants: courbe de régime, courbe de couple, signaux de cliquetis, signaux de pres sion dans les cylindres, différence de pression, courbe de pression, course de soupape. 4 ) Installation d'indection selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'amplificateur de pression (12) comporte une chambre basse pression (14), une chambre haute pression (16) et une chambre de différence de pression (18), le premier distributeur à tiroir (32) est relié avec une première entrée à la chambre de différence (18), le premier distributeur (32) est relié par un second branchement à un 3s système de retour (34) et le premier distributeur à tiroir (32) est ouvert dans le premier état pour relier la chambre de différence (18) au système de retour (34). ) Installation d'injection selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de basse pression (14) de l'amplificateur de pression (12) est relice à la chambre de différence (18) de l'amplificateur de pression (12) s par l'intermédiaire d'un organe d'étranglement (24). 6 ) Installation d'injection selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'amplificateur de pression (12) ferme une conduite d'alimentation de o l'injecteur (42) après avoir atteint une course déterminée. 7 ) Installation d'inJection selon la revendication 1, caractérisée par un siège d'étanchéité pour fermer la conduite d'alimentation. 8 ) Installation d'injection selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par un poussoir d'étanchéité (36) prévu pour la fermeture d'un chemin de remplissage (20). 9 ) Installation d'injection selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre basse pression (14) de l'amplificateur de pression (12) est re liée à la chambre haute pression (16) de l'amplificateur de pression par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour (22), ce clap et anti-retour (2 2) lib érant le passage d'un fluide de la chambre basse pression (14) vers la chambre haute pression (16) et il ferme le pas sage du fluide de la chambre haute pression (16) à la chambre basse pres sion (14). ) Installation d'injection selon la revendication 1, caractérisce en ce que le piston (28) de l'amplificateur de pression peut être arrêté dans sa posi tion fermant la conduite d'alimentation (38) vers la buse d'injection (42) . 11 ) Installation d'indection selon la revendication 1, caractérisée en ce que des moyens élastiques (32) sont prévus pour rappeler le piston amplifica- teur de pression (28). 12 ) Procédé pour indecter un fluide selon lequel au cours d'une première s phase on indecte à faible pression et dans une seconde phase on indecte à haute pression, la haute pression étant obtenue par l'activation d'un géné- rateur de haute pression, selon lequel on ouvre une installation de vanne (32) reliée à une chambre de différence (18) d'un amplificateur de pression (12) et un système de retour (34), le débit de fluide vers un indecteur étant o limité, caractérisé en ce qu' on commande le distributeur à tiroir (32) lorsqu'on reconnaît une indection défectueuse de façon à couper la communication de fluide vers un indec- teur (42).