Brevet FR2859768A1 — publié le 20050318

Domaine de l'invention La présente invention concerne une soupape de régulation de pression pour un système d'injection de carburant à accumulateur pour des moteurs à combustion interne, pour régler la pression dans l'accumulateur de carburant avec un organe de soupape en forme de pis-ton guidé en coulissement dans un perçage axial, cet organe agissant sur un obturateur qui peut être pressé contre un siège de soupape, l'organe de soupape formant l'induit d'un électroaimant alimenté en courant. Etat de la technique On connaît de multiples réalisations de telles soupapes de régulation de pression. La soupape de régulation de pression sert à réguler la pression dans un accumulateur de carburant auquel elle est reliée par l'entrée. La soupape de régulation de pression comporte un organe de soupape en forme de piston guidé en coulissement dans un perçage axial, mobile contre une force agissant sur l'organe de soupape en étant de préférence engendrée par le courant traversant l'électroaimant. Cette force agit dans le sens de la fermeture si bien que l'organe de soupape pousse l'obturateur de la soupape de régulation de pression et est pressé contre un siège de soupape. L'organe de soupape forme l'induit d'un électroai- mant alimenté en courant pour commander la force. Par l'alimentation électrique on pousse par l'intermédiaire de l'organe de soupape, l'élément de fermeture avec une force prédéterminée contre le siège de soupape si bien que l'élément de fermeture est sou-levé par la pression appliquée dans l'accumulateur de carburant par rapport au siège de soupape, si la force engendrée par la pression dépasse la force de fermeture exercée sur l'obturateur par l'organe de soupape. Dans ce cas, le carburant sort de l'accumulateur de carburant par l'arrivée et la soupape de régulation de pression, ouverte, pour passer dans la chambre de décharge. En réglant une pression plus élevée dans l'accumulateur de carburant, on augmente le courant demandé par l'électroaimant si bien que la force de fermeture augmente et l'obturateur ne se soulève du siège de soupape que lorsqu'il règne une pression plus élevée dans l'accumulateur de carburant; le carburant peut alors s'échapper de l'accumulateur pour passer dans la chambre de décharge. En outre, la soupape est souvent munie d'un ressort mécanique assurant en position de repos, c'est-à-dire pendant l'arrêt du moteur que la soupape reste fer mée et que le carburant ne passe pas dans la chambre de décharge. La force mécanique de ce ressort peut être toutefois dépassée déjà par une faible pression de carburant. Il n'est pas toujours possible d'établir une pression suffisante dans l'accumulateur de carburant. La pression minimale requise dans l'accumulateur de carburant n'est assurée que par la force de fermeture d'origine électromagnétique. Le ressort peut également être conçu pour que la soupape ne s'ouvre que pour une certaine pression minimale. Inconvénient de l'état de la technique En cas de perturbation de l'alimentation électrique de l'électroaimant, par exemple parce qu'une connexion est détachée et que la force de fermeture électromagnétique disparaît, le carburant peut arriver à faible pression dans la chambre de décharge et interdire toute injection, ce qui ne permet plus le fonctionnement. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une soupape de régulation de pression selon l'état de la technique pour que même en cas de défaillance de l'alimentation électrique, on puisse obtenir une pression suffisamment élevée à la sortie de la soupape et permettre ainsi un fonctionnement de secours non régulé. Exposé de l'invention A cet effet l'invention concerne une soupape de régulation de pression du type défini ci-dessus caractérisée en ce que la soupape de régulation de pression est en outre équipée d'un ressort mécanique qui pousse l'organe de soupape en direction du siège de soupape et la pré- contrainte élastique de ressort est conçue pour que la pression développée par le ressort correspond à la pression maximale souhaitée dans l'accumulateur de carburant. La réalisation de la soupape de régulation de pression per-met ainsi une injection sans régulation du courant de la soupape de ré- gulation de pression et ainsi également un fonctionnement de secours. Avantages de l'invention Grâce à la pression régnant dans l'accumulateur de carburant, une force agit sur l'organe de soupape de régulation de pression. Si cette force engendrée par la pression hydraulique est supérieure à la force agissant sur l'organe de soupape dans le sens de la fermeture, l'organe de soupape se soulève de son siège et ouvre ainsi la soupape de régulation de pression. La force de fermeture de la soupape est uniquement appliquée par le ressort mécanique. Il n'est pas nécessaire d'alimenter l'électroaimant pour fermer la soupape de régulation de pression. La régulation de la pression d'injection se fait indépendamment par l'alimentation électrique de l'électroaimant. Pour cela l'électroaimant est réglé de façon que pour une augmentation du courant, on ait une force magnétique agissant dans le sens de la force hydraulique. La force de fermeture de la soupape est ainsi diminuée par la commande. La force développée par le ressort mécanique permet d'une part le fonctionnement sans alimentation électrique et d'autre part limite la pression maximale dans l'accumulateur de carburant en fonction de l'alimentation électrique ou non. Dessin La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement 15 dans le dessin annexé dans lequel: l'unique figure est une coupe d'une soupape de régulation de pression selon l'invention. Description du mode de réalisation La figure 1 est une coupe longitudinale d'une soupape de régulation de pression 1 installée à la sortie (refoulement) d'une pompe à haute pression non représentée dans la figure ou à un accumulateur de carburant également non représenté. La soupape de régulation de pression 1 elle-même se compose d'un corps 2 muni d'un alésage 3 logeant en coulissement axial un organe de soupape 4 en forme de piston. Il est en outre prévu un autre volume à l'intérieur du corps 2 recevant une bobine d'enroulement d'un électroaimant 5. La cavité 6 comporte un ressort mécanique 7 par exemple en forme de ressort hélicoïdal. Ce ressort exerce sur l'organe de soupape 4 une force dans le sens de la fermeture 8. La constante du ressort est conçue pour que le ressort 7 assure seul la fermeture de la soupape de régulation de pression 1 aussi longtemps que la pression maximale souhaitée pour l'accumulateur de carburant n'est pas dépassée. En alignement dans l'électroaimant 5 on engendre une force électromagnétique 9 dans la direction de la force hydraulique 10. En augmentant le courant de régulation, on presse l'organe de soupape 10 moins fortement contre l'obturateur 11 et celui-ci contre le siège de soupape 12. Fonctionnement L'organe de soupape 4 ou l'organe d'obturation 11 sont appliqués par leur poids et du fait de l'action du ressort mécanique 7 contre le siège de soupape 12. En même temps, l'obturateur 11 est sollicité par la pression hydraulique 10 de l'accumulateur de carburant et par la force 9 développée par l'électroaimant. La pression hydraulique 10 ne doit pas dépasser une certaine pression dans l'accumulateur de carburant. Le seuil est réglable par l'alimentation de l'électroaimant 5; ce seuil résulte de la différence de la io force du ressort agissant dans la direction de fermeture 8 et de la force électromagnétique 9. Lorsque le seuil est dépassé, la pression hydraulique 10 suffit pour ouvrir la soupape de régulation de pression 1 et le carburant peut alors passer par les orifices de sortie 13 dans le réservoir d'expansion non représenté à la figure. En cas de défaillance de l'électroaimant 5, on ne peut plus régler la pression maximale. Il subsiste toujours une pression dans l'accumulateur de carburant car la soupape de régulation de pression 1, même non alimentée, ne s'ouvre que pour une pression maximale prédéfinie par la force 8 développée par le ressort mécanique 7. Cela permet l'injection et le fonctionnement même si l'alimentation électrique de l'électroaimant 5 est perturbée. REVENDICATIONS 1 ) Soupape de régulation de pression pour un système d'injection de carburant à accumulateur pour des moteurs à combustion interne, pour régler la pression dans l'accumulateur de carburant avec un organe de soupape en forme de piston guidé en coulissement dans un perçage axial, cet organe agissant sur un obturateur qui peut être pressé contre un siège de soupape, l'organe de soupape formant l'induit d'un électroaimant alimenté en courant, caractérisée en ce que la soupape de régulation de pression (1) est en outre équipée d'un ressort mécanique (7) qui pousse l'organe de soupape (4) en direction du siège de soupape (12) et la précontrainte élastique de ressort est conçue pour que la pression développée par le ressort (8) correspond à la pression maxi-male souhaitée dans l'accumulateur de carburant. 2 ) Soupape de régulation de pression pour un système d'injection de carburant à accumulateur selon la revendication 1, caractérisée en ce que la régulation de la pression en dessous de la pression maximale souhaitée dans l'accumulateur de carburant se fait par l'alimentation de l'électroaimant (5) se traduisant par le développement d'une force électromagnétique (9) agissant dans la direction de la pression hydraulique (10).