Brevet FR2876161A1 — publié le 20060407

La présente invention concerne un système d'injection à rampe commune d'un moteur flex. Les moteurs flex sont des moteurs prévus pour utiliser un carburant de type essence, éthanol ou mélange essence/éthanol. Les systèmes d'injection à rampe commune comportent une pompe d'injection, une rampe commune d'injection reliée à la pompe d'injection par l'intermédiaire d'un circuit haute pression, et alimentant en carburant des injecteurs. Par haute pression, il convient d'entendre une pression de l'ordre de quelques bars. Selon le taux d'éthanol qui peut varier de 0 à 100 % dans le mélange essence/éthanol, le démarrage du moteur peut être plus ou moins difficile. On sait que plus le taux d'éthanol est élevé dans le mélange, plus le démarrage du moteur est difficile pour des températures inférieures à environ 18 C. Un des objets de l'invention est de pallier à cet inconvénient quelque soit le taux d'éthanol dans le mélange et ce quelque soit la température ambiante. L'invention a pour but de fournir un système d'injection à rampe commune dans lequel un système de chauffage est intégré à la 20 rampe commune. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: la rampe commune peut être de forme allongée et le système de chauffage peut comporter un élément chauffant qui s'étend à l'intérieur de la rampe commune. l'élément chauffant peut être constitué d'un fil dont au moins un tronçon peut être de forme droite, courbée ou hélicoïdale. L'invention propose également une rampe commune d'injection de carburant comportant au moins une connexion à un circuit haute pression, des connexions à des injecteurs et un système de chauffage du carburant. La rampe commune peut être de forme allongée et le système de chauffage peut comporter un élément chauffant qui s'étend à l'intérieur de la rampe commune. L'élément chauffant peut être constitué d'un fil dont au moins un tronçon peut être de forme droite, courbée ou hélicoïdale. L'invention propose également un procédé de démarrage à froid d'un moteur flex utilisant un système d'injection à rampe commune, le procédé comportant une étape de chauffage du carburant dans la rampe commune. Selon d'autres caractéristiques du procédé, la température de chauffage peut être déterminée en fonction de la température d'air d'admission, de la pression d'air dans le circuit d'admission, de la température du liquide de refroidissement, de la pression du carburant, du taux d'éthanol contenu dans le carburant, de la température du carburant dans la rampe, ou d'une quelconque combinaison de ces paramètres. Le taux d'éthanol peut être un paramètre déterminé lors du dernier fonctionnement du moteur. Selon une variante du procédé, le taux d'éthanol peut être mesuré directement dans un réservoir qui alimente le moteur en carburant. La présente invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple et nullement limitatif, et illustré par les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'une rampe commune comportant un système de chauffage, la figure 2 est un schéma représentatif d'un dispositif de commande du système de chauffage Le système d'injection à rampe commune est monté sur un moteur flex non représenté. Le moteur flex a la particularité d'être prévu pour utiliser un carburant de type essence, éthanol ou mélange essence/éthanol. Dans la suite du texte, le terme carburant désignera un mélange essence/éthanol, le taux d'éthanol pouvant varier de 0 à 100 /x. Le système d'injection à rampe commune comporte une pompe d'injection non représentée, un circuit haute pression non représenté reliant la pompe d'injection à une rampe commune. Par haute pression, il convient d'entendre une pression de l'ordre de quelques bars. La rampe commune d'injection est représentée à la figure 1 sous la référence 1. Elle comporte au moins une connexion 2a à un circuit haute pression, et des connexions 2b à des injecteurs 3. Sa fonction première est d'alimenter en carburant les injecteurs 3 qui sont fixés sur elle. Les injecteurs 3 peuvent ensuite diffuser le carburant dans un conduit d'admission du moteur pour le mélanger aux gaz frais. Selon l'invention un système de chauffage du carburant est intégré à la rampe commune 1. Dans cet exemple de réalisation, la rampe commune 1 est de forme allongée. Elle est réalisée à l'aide d'un tube de section circulaire. Le système de chauffage comporte un élément chauffant qui s'étend à l'intérieur la rampe commune 1. Cet élément chauffant peut être constitué d'un fil 5 de chauffage. Ce fil peut être réalisé à l'aide d'une tige, la tige pouvant se loger à une extrémité dans un trou non débouchant prévu dans la rampe 1, et à l'autre extrémité dans un bouchon 4 de fermeture étanche de la rampe commune 1. L'élément chauffant peut être fixé dans la rampe 1 par tout moyen connu de l'homme de métier. Le fil 5 ou la tige peuvent comporter au moins un tronçon pouvant être de forme droite, courbée ou hélicoïdale. Le tronçon de forme courbée ou hélicoïdale permet d'augmenter la longueur totale du fil 5, ce qui favorise le chauffage du carburant à l'intérieur de la rampe 1. Cet élément de chauffage peut également avoir la forme d'un ressort. Le ressort peut permettre d'améliorer le chauffage du carburant dans la rampe commune 1. Pour chauffer le carburant, on fait passer du courant dans le fil 5. Par exemple l'une des extrémités qui se loge dans un trou de la rampe 1 est reliée à la masse et l'autre extrémité côté bouchon 4 est relié à un module d'alimentation 30, tel qu'il est représenté à la figure 2. Ce système de chauffage sert au démarrage à froid du moteur flex, en chauffant le carburant à une certaine température. Avant le démarrage du moteur, il se passe une étape de chauffage du carburant à l'intérieur de la rampe commune. Lors de cette étape de chauffage, il faut d'abord déterminer la température optimale à laquelle doit se trouver le carburant. Pour cela on utilise un dispositif de commande du système de chauffage 40. Le dispositif de commande 40, tel que représenté à la figure 2, comporte un calculateur 10. Ce calculateur 10 peut recevoir des informations de multiples capteurs. On peut notamment citer un capteur 20 de la température d'air d'admission, un capteur 21 de la pression d'air dans le ou les conduits d'admission, par exemple un capteur placé entre le boîtier papillon et la soupape d'admission, un capteur 22 de la pression du carburant dans la ligne haute pression, un capteur 23 donnant une information permettant d'établir le taux d'éthanol compris dans le carburant, un capteur 24 de température du carburant dans la rampe, un capteur 25 de température du liquide de refroidissement dans le cas d'un moteur flex à refroidissement liquide. Le calculateur peut utiliser une quelconque combinaison de ces paramètres. Le capteur 23 qui donne une information permettant d'établir le taux d'éthanol présent dans le carburant peut être une sonde disposée dans la ligne d'échappement. L'avantage de cette sonde est qu'elle est déjà utilisée pour donner une information sur la richesse du mélange air/carburant afin de déterminer les paramètres d'injections pour faire tourner le moteur. Le calculateur 10 peut utiliser cette information et il peut la comparer à une cartographie qu'il possède en mémoire pour déterminer le taux d'éthanol. Le taux d'éthanol peut être par conséquent déterminé lors du dernier fonctionnement du moteur. Selon une variante, le taux d'alcool peut être mesuré directement dans un réservoir qui alimente le moteur flex en carburant. On peut utiliser à cet effet un capteur qui mesure directement le taux d'éthanol dans le réservoir. II transmet ainsi une information sur le taux d'éthanol au calculateur 10. Avec ces informations, le calculateur 10 va déterminer la température de chauffage optimale, d'après une cartographie établie en usine qu'il possède également en mémoire. Il transmet ce signal au module d'alimentation 30 qui à son tour alimente le fil 5 en courant pour le faire chauffer. Le temps de chauffage peut être déterminé en fonction soit d'une consigne de température qui est comparée à la valeur de la température donnée par le capteur 24 de température du carburant, soit par le calculateur 10 luimême en fonction d'une combinaison d'informations qui lui sont données par les différents capteurs 20 à 25. Cette étape de chauffage n'est pas forcément systématique. Elle dépend des paramètres qui sont envoyés au calculateur 10 par les différents capteurs 20 à 25. Par exemple, si le taux d'éthanol est de 0%, le carburant n'a pas besoin d'être chauffé. De même, au-delà d'un certain seuil de température des gaz d'admission, le carburant n'a pas besoin d'être chauffé. Revendications 1) Système d'injection à rampe commune d'un moteur flex comportant une pompe d'injection, une rampe commune d'injection (1) reliée à la pompe d'injection et alimentant en carburant des injecteurs (3), caractérisé en ce qu'il comporte un système de chauffage intégré à la rampe commune (1). 2) Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rampe commune (1) est de forme allongée et en ce que le système de chauffage comporte un élément chauffant qui s'étend à l'intérieur de la rampe commune (1)- 3) Système d'injection de carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément chauffant est constitué d'un fil (5) dont au moins un tronçon peut être de forme droite, courbée ou hélicoïdale. 4) Rampe commune d'injection (1) de carburant comportant au moins une connexion (2a) à un circuit haute pression et des connexions (2b) à des injecteurs (3), caractérisé en ce qu'elle comporte un système de chauffage du carburant. 5) Rampe commune d'injection (1) de carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'elle est de forme allongée et en ce que le système de chauffage comporte un élément chauffant qui s'étend à l'intérieur de la rampe commune (1). 6) Rampe commune (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce 25 que l'élément chauffant est constitué d'un fil (5) dont au moins un tronçon peut être de forme droite, courbée ou hélicoïdale. 7) Procédé de démarrage à froid d'un moteur flex utilisant un système d'injection à rampe commune, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de chauffage du carburant dans la rampe commune (1). 8) Procédé de démarrage à froid d'un moteur flex selon la revendication 7, caractérisé en ce que la température de chauffage est déterminée en fonction de la température d'air d'admission, de la pression d'air dans le circuit d'admission, de la pression du carburant, du taux d'éthanol contenu dans le carburant, de la température du carburant dans la rampe, de la température du liquide de refroidissement, ou d'une quelconque combinaison de ces paramètres. 9) Procédé de démarrage à froid d'un moteur flex selon la 10 revendication 8, caractérisé en ce que le taux d'alcool est un paramètre déterminé lors du dernier fonctionnement du moteur. 10)Procédé de démarrage à froid d'un moteur flex selon la revendication 8, caractérisé en ce que le taux d'alcool est mesuré directement dans un réservoir qui alimente le moteur en carburant.