Brevet FR2878580A1 — publié le 20060602

"Rampe commune d'alimentation en carburant sous pression à volume variable." L'invention propose une rampe commune d'alimentation en carburant sous pression, dont le volume intérieur est divisé en 5 deux chambres. L'invention propose plus particulièrement une rampe commune d'alimentation en carburant sous pression d'au moins deux injecteurs d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, qui est en forme d'un réservoir dont le volume lo intérieur est divisé en une première chambre et une deuxième chambre qui sont susceptibles d'être raccordées l'une à l'autre par des moyens commutés d'obturation, du type dans laquelle: - la première chambre est raccordée directement à une pompe d'alimentation de la rampe en carburant sous pression; - les injecteurs sont raccordés directement à la première chambre et sont raccordés à la deuxième chambre par l'intermédiaire de la première chambre; et - les moyens d'obturation sont aptes à isoler la deuxième chambre d'avec la première chambre et des injecteurs lors d'une phase de démarrage du moteur, ou à permettre le raccordement de la deuxième chambre à la première chambre et aux injecteurs lors du fonctionnement du moteur en régime établi. La rampe d'alimentation commune forme un réservoir de carburant sous pression qui permet d'atténuer les variations de la pression de carburant qui proviennent de la pompe d'alimentation. Ainsi, plus le volume intérieur de la rampe d'alimentation est élevé, meilleure est l'atténuation des variations de pression. Lors du démarrage du véhicule, la pression du carburant à l'intérieur de la rampe augmente de manière progressive. Ainsi, plus le volume de la rampe est important, plus le temps de montée en pression de la rampe, pendant lequel la pression du carburant à l'intérieur de la rampe augmente pour atteindre une valeur de pression de carburant prédéfinie, sera important lui aussi. Afin de réduire ce temps de montée en pression, il a été proposé de diviser le volume intérieur de la rampe d'alimentation en deux chambres, dont une première chambre est directement raccordée aux injecteurs et à la pompe, et la deuxième chambre est raccordée aux injecteurs lorsque la pression de carburant a atteint la valeur de pression prédéfinie. Le document US-A-6.405.710 décrit une telle rampe commune dont le volume intérieur est divisé en deux chambres. Le volume de la première chambre est relativement faible, o ce qui permet d'avoir un temps de montée en pression dans cette première chambre particulièrement court, ce qui est avantageux lors du démarrage du véhicule. Chaque chambre est raccordée à la pompe d'alimentation en carburant sous pression et est raccordée à l'autre chambre par l'intermédiaire d'électrovannes commandées électroniquement. Selon ce document, lorsque la valeur de la pression de carburant à l'intérieur de chacune des deux chambres a atteint la valeur de pression prédéfinie, la deuxième chambre est raccordée à la première chambre, de manière que la totalité du volume intérieur de la rampe commune est raccordé aux injecteurs lorsque le moteur fonctionne en régime établi. Cependant, un tel système comporte de nombreuses conduites de raccordement des chambres entre elles et à la pompe d'alimentation, des électrovannes et un dispositif électronique de commande des électrovannes, ce qui rend le système d'alimentation en carburant particulièrement complexe et accroît le coût total du véhicule. L'invention a pour but de proposer une rampe commune d'alimentation en carburant qui comporte un nombre réduit de 30 moyens de raccordement des chambres entre elles et à la pompe d'alimentation. Dans ce but, l'invention propose une rampe commune du type décrit précédemment, caractérisé en ce que la deuxième chambre est raccordée à la pompe uniquement par l'intermédiaire de la première chambre lorsque les moyens d'obturation permettent le raccordement de la deuxième chambre à la première chambre. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - les moyens d'obturation sont commutés pour isoler la deuxième chambre d'avec la première chambre lorsque la pression du carburant à l'intérieur de la première chambre est inférieure à une valeur seuil de la pression du carburant; - les moyens d'obturation comportent un clapet qui est monté mobile à l'intérieur d'un conduit reliant la deuxième chambre à la première chambre, entre une position d'ouverture du conduit et une position d'obturation du conduit vers laquelle le clapet est rappelé élastiquement; - les moyens d'obturation comportent des moyens pour empêcher une éventuelle chute de la pression à l'intérieur de la première chambre lors du déplacement du clapet de sa position d'obturation du conduit vers la position d'ouverture du conduit; - le volume de la deuxième chambre est supérieur ou égal au volume de la première chambre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera à la figure unique qui est une représentation schématique d'un système d'alimentation en carburant qui comporte une rampe commune 10 d'alimentation en carburant sous pression de plusieurs injecteurs 12 d'un moteur (non représenté) à combustion interne. La rampe 10 est alimentée en carburant sous pression par une pompe d'alimentation 20 dont le conduit d'aspiration 22 est raccordé à un réservoir 24 de carburant du véhicule, et dont le conduit de refoulement 26 est raccordé à la rampe 10. La rampe 10 délimite un volume intérieur qui est relativement important, ce qui permet d'atténuer les variations de pression de carburant dans la rampe 10, qui consistent en des augmentations de pression provenant de la pompe 20, ou en des chutes de pression générées lors de l'ouverture des injecteurs 12. Lors du démarrage du moteur, une augmentation rapide de la pression du carburant à l'intérieur de la rampe 10 permet aux injecteurs 12 et au moteur d'atteindre rapidement leurs conditions optimales de fonctionnement. Cependant, la pompe 20 n'est pas apte à alimenter la rampe 10 pour que la pression de carburant soit immédiatement à la pression minimale prédéfinie. o Ainsi, lors d'une phase de démarrage du moteur, la montée en pression du carburant dans le volume intérieur de la rampe 10 se déroule pendant une certaine période de temps, qui dépend du volume total de la rampe 10 et du débit de la pompe 20. Pour réduire de cette période de temps, le volume intérieur de la rampe 10 est divisé en une première chambre 14 et une deuxième chambre 16 par des moyens d'obturation 18 commutés. La première chambre 14 est raccordée directement aux injecteurs 12 et à la pompe 20, et la deuxième chambre 16 est raccordée aux injecteurs 12 par l'intermédiaire de la première chambre 14 et par l'intermédiaire des moyens d'obturation 18, lorsque ceux-ci n'isolent pas les deux chambres 14, 16. Ainsi, lors de la phase de démarrage du moteur, les moyens d'obturation 18 isolent la deuxième chambre 16 de la première chambre 14 et des injecteurs 12, et la pompe n'est raccordée qu'à la première chambre 14. Le volume V1 de la première chambre 14 est relativement réduit, ce qui implique que la période de temps pendant laquelle la pression de carburant dans la première chambre 14 augmente jusqu'à atteindre la pression minimale prédéfinie est relativement faible elle aussi. Ensuite, lorsque la pression dans la première chambre 14 a atteint la pression minimale prédéfinie, les moyens d'obturation 18 commutent pour raccorder la deuxième chambre 16 à la première chambre 14. La pression de carburant à l'intérieur de la deuxième chambre 16 augmente alors jusqu'à devenir égale à la pression de carburant dans la première chambre 14. La rampe 10 fonctionne alors en régime établi. Le volume V2 de la deuxième chambre 16 est supérieur ou égal au volume V1 de la première chambre 14, et il est déterminé en fonction du volume total de la rampe 10, lorsque les deux chambres 14, 16 sont raccordées l'une à l'autre, pour amortir de manière efficace les variations de la pression de carburant. o Conformément à l'invention, la deuxième chambre 16 est raccordée à la pompe 20 uniquement par l'intermédiaire de la première chambre 14 lorsque les moyens d'obturation 18 ont commuté pour raccorder la deuxième chambre 16 à la première chambre 14. Ainsi, la pompe 20 est raccordée uniquement à la première chambre 14, ce qui permet de réduire le nombre de canalisations utilisées pour raccorder les différentes parties 14, 16 de la rampe 10 à la pompe 20 et aux injecteurs 12. De plus, la deuxième chambre 16 comporte un seul orifice 20 28, par lequel la deuxième chambre 16 est reliée à la première chambre 14. Les moyens d'obturation 18 sont conformés pour que la deuxième chambre 16 soit isolée d'avec la première chambre 14 lorsque la pression dans la première chambre 14 est inférieure à la valeur de pression minimale. C'est notamment le cas lorsque le moteur est coupé, de sorte que la pompe 20 n'alimente plus la rampe 10. Pour cela, et conformément à un autre aspect de l'invention, les moyens d'obturation 18 sont aptes à commuter 30 lorsque la pression à l'intérieur de la première chambre 14 diminue, et devient inférieure à la valeur de seuil. Cela permet d'une part d'isoler entièrement le volume intérieur V2 de la deuxième chambre 16 pour que la pression de carburant à l'intérieur de la deuxième chambre 16 ne varie que faiblement, et cela permet d'autre part d'accélérer l'augmentation de la pression lorsque la pompe 20 alimente de nouveau la rampe 10. Selon un premier mode de réalisation des moyens d'obturation 18, ils sont commandés électroniquement par l'intermédiaire d'un dispositif électronique de commande du véhicule, qui est relié électroniquement à un capteur de la pression à l'intérieur de la première chambre 14. Selon un mode de réalisation préféré les moyens to d'obturation 18 selon l'invention comportent un conduit unique 30 qui relie la première chambre 14 à la deuxième chambre 16, c'est-à-dire qu'il débouche au niveau de l'orifice unique 28 de la deuxième chambre 16. Les moyens d'obturation 18 comportent aussi un clapet 32 qui est monté mobile à l'intérieur du conduit 30 entre une position d'ouverture du conduit 30, dans laquelle la deuxième chambre 16 est raccordée à la première chambre 14, lorsque la pression de carburant à l'intérieur de la première chambre 14 est supérieure ou égale à la valeur de seuil prédéfinie, et une position d'obturation du conduit 30 dans laquelle la deuxième chambre 16 est isolée de la première chambre 14 et de la pompe 20, lorsque la pression à l'intérieur de la première chambre est inférieure à la valeur de seuil prédéfinie. Enfin, les moyens d'obturation 18 comportent un ressort élastique 34 de rappel du clapet 32 vers sa position d'obturation du conduit 30. Le déplacement du clapet 32 vers sa position d'ouverture du conduit 30 s'effectue donc à l'encontre de l'effort de rappel exercé par le ressort 34. Le déplacement du clapet 32 de sa position d'obturation du conduit 30 vers sa position d'ouverture du conduit 30 est obtenu par l'effort de pression exercé par le carburant sous pression sur une face d'appui 32a du clapet. La surface de la face d'appui 32a du clapet 32 et la raideur du ressort 34 sont déterminés de manière que lorsque la pression de carburant à l'intérieur de la première chambre 14 est égale à la valeur de seuil prédéterminée, la valeur de l'effort de pression du carburant sur la face d'appui 32a du clapet 32 est égale à l'effort de rappel exercé par le ressort 34 sur le clapet 32. Ainsi, lorsque la pression du carburant à l'intérieur de la première chambre 14 augmente, la valeur de l'effort de pression du carburant sur la face d'appui 32a du clapet 32 devient supérieure à l'effort de rappel exercé par le ressort 34 sur le clapet 32, de sorte que le clapet 32 se déplace vers sa position d'ouverture. Lorsque le clapet 32 est dans sa position d'ouverture du canal 30, le carburant est apte à circuler librement à l'intérieur du 1s canal 30, vers l'une ou l'autre des deux chambres 14, 16, de manière à équilibrer la pression de carburant dans la deuxième chambre 16 avec la pression de carburant dans la première chambre 14. Cependant, lors du démarrage du moteur, la valeur de la 20 pression de carburant à l'intérieur de la deuxième chambre 16 est très inférieure à la valeur de seuil prédéterminée. Ainsi, lorsque le clapet 32 se déplace vers sa position d'ouverture du conduit 30, une quantité importante de carburant peut se déplacer brusquement de la première chambre 14 vers la deuxième chambre 16, et provoquer ainsi une chute brutale le la pression de carburant dans le volume intérieur V1 de la première chambre 14. C'est pourquoi, selon une variante de réalisation de l'invention, le conduit 30 comporte en outre des moyens (non représentés) pour empêcher que la pression de carburant à l'intérieur de la première chambre 14 ne chute brutalement lors du déplacement du clapet 32 de sa position d'obturation du conduit 30 vers la position d'ouverture du conduit 30. REVENDICATIONS 1. Rampe (10) commune d'alimentation en carburant sous pression d'au moins deux injecteurs (12) d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, qui est en forme d'un réservoir dont le volume intérieur est divisé en une première chambre (14) et une deuxième chambre (16) qui sont susceptibles d'être raccordées l'une à l'autre par des moyens commutés d'obturation (18), du type dans laquelle: - la première chambre (14) est raccordée directement à 10 une pompe (20) d'alimentation de la rampe en carburant sous pression; - les injecteurs (12) sont raccordés directement à la première chambre (14) et sont raccordés à la deuxième chambre (16) par l'intermédiaire de la première chambre (14) ; et - les moyens d'obturation (18) sont aptes à isoler la deuxième chambre (16) d'avec la première chambre (14) et des injecteurs (12) lors d'une phase de démarrage du moteur, ou à permettre le raccordement de la deuxième chambre (16) à la première chambre (14) et aux injecteurs (12) lors du fonctionnement du moteur en régime établi, caractérisé en ce que la deuxième chambre (16) est raccordée à la pompe (20) uniquement par l'intermédiaire de la première chambre (14) lorsque les moyens d'obturation (18) permettent le raccordement de la deuxième chambre (16) à la première chambre (14). 2. Rampe (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les moyens d'obturation (18) sont commutés pour isoler la deuxième chambre (16) d'avec la première chambre (14) lorsque la pression du carburant à l'intérieur de la première chambre (14) est inférieure à une valeur seuil de la pression du carburant. 3. Rampe (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'obturation (18) comportent un clapet (32) qui est monté mobile à l'intérieur d'un conduit (30) reliant la deuxième chambre (16) à la première chambre (14), entre une position d'ouverture du conduit (30) et une position d'obturation du conduit (30) vers laquelle le clapet (32) est rappelé élastiquement. 4. Rampe (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les moyens d'obturation (18) comportent des moyens pour empêcher une éventuelle chute de la pression à l'intérieur de la première chambre (14) lors du déplacement du clapet (32) de sa position d'obturation du conduit (30) vers la to position d'ouverture du conduit (30). 5. Rampe (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le volume (V1) de la deuxième chambre (16) est supérieur ou égal au volume (V2) de la première chambre (14).