EP0577477B1 - Système d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne - Google Patents

Système d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne Download PDF

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EP0577477B1
EP0577477B1 EP19930401634 EP93401634A EP0577477B1 EP 0577477 B1 EP0577477 B1 EP 0577477B1 EP 19930401634 EP19930401634 EP 19930401634 EP 93401634 A EP93401634 A EP 93401634A EP 0577477 B1 EP0577477 B1 EP 0577477B1
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EP
European Patent Office
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fuel
pressure
engine
control system
injection system
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP19930401634
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German (de)
English (en)
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EP0577477A1 (fr
Inventor
Dominique Guerin
Oreste Mauro
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Renault SAS
Regie Nationale des Usines Renault
Original Assignee
Renault SAS
Regie Nationale des Usines Renault
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Publication date
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Publication of EP0577477A1 publication Critical patent/EP0577477A1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F02D17/04—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling rendering engines inoperative or idling, e.g. caused by abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
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    • F02D41/30—Controlling fuel injection
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    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224—Diagnosis of the fuel system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injection system for an internal combustion engine fitted to a motor vehicle.
  • This device is more particularly intended to detect and prevent the occurrence of misfires due to a fuel supply fault.
  • the catalytic converters have the disadvantage of being relatively fragile.
  • the monoliths carrying the catalyst are quickly destroyed by rapid and abnormal increases in temperature.
  • Such increases occur during misfires due in particular to an insufficient fuel supply.
  • the misfires in fact cause the arrival in the catalytic converter of unburnt fuel and air which then oxidize on contact with the monolith and cause a strong release of heat.
  • the object of the invention is therefore to propose a fuel injection system intended to equip multi-cylinder internal combustion engines of motor vehicles which makes it possible to detect and prevent the occurrence of a lack of fuel.
  • the fuel injection system comprises a circuit for supplying fuel under pressure from a storage tank to one or more electro-injectors controlled by an engine control system controlling the opening time of each electro-injector according to the engine operating conditions.
  • the circuit includes in particular, a pump pressure, a fuel filter and a differential pressure regulator controlling the return of excess fuel to the tank.
  • the injection system is characterized in that it comprises a device for monitoring in particular the difference between the pressure of the fuel in the supply circuit and that of the combustion air in the intake manifold, this monitoring device being capable of emitting an alert signal when this pressure difference is less than a predetermined threshold.
  • the alert signal emitted by the monitoring device acts on switch means controlling the operation of the electro-injectors so as to prohibit any injection of fuel when the deviation from pressure is below the predetermined threshold.
  • the alert signal emitted by the monitoring device acts directly on the engine control system so as to prevent any fuel injection when the pressure difference is less than the predetermined threshold.
  • the monitoring device comprises a differential pressure sensor disposed in the fuel supply circuit downstream of said pump repressing.
  • This pressure sensor is then directly connected to the engine control system, the latter comprising processing means able to compare the value of the pressure supplied by the pressure sensor and a predetermined threshold reference value and to produce a signal of alert when the value of this differential pressure is lower than the predetermined value.
  • the monitoring device comprises an electrical circuit provided with a switch controlled by the fuel pressure in the supply circuit, the closing or the opening of the switch following the drop in differential pressure below a predetermined value generating the production of the alert signal.
  • the switch is formed by the pressure regulator (to be compared with claim 1).
  • the switch is formed by a pressure regulator of the membrane type fixed on the injection rail, this regulator being formed by two housing elements made of electrically conductive material, a lower housing element which connected to earth and in which the fuel circulates, and an upper housing element in communication with the engine air manifold and in which a calibrated spring is housed, the upper housing element being connected by a connection electric to the electronic engine control system, a deformable membrane of electrically insulating material separating the two housing elements, this membrane being capable of bringing the two housing elements into electrical contact according to the fuel pressure value.
  • the injection system in accordance with the invention, it comprises memory means coupled to the device for monitoring the pressure in the fuel intake circuit in order to keep the history of pressure anomalies occurring in the circuit d 'admission.
  • the storage means are integrated into the electronic engine control system and in that the information contained in these means is accessible from the diagnostic frame of the electronic engine control system .
  • the injection system in accordance with the invention, it comprises means for displaying a message intended for the driver of the vehicle coupled to the device for monitoring the pressure in the supply circuit to alert the driver to the need to stop engine operation without further delay.
  • the fuel injection system for an internal combustion engine shown in FIG. 1 conventionally comprises a circuit 10 for supplying pressurized fuel from the fuel tank 4 to the electro-injectors 9.
  • the electro-injectors 9 are controlled by an electronic engine control system 3 which determines the opening time of the different injectors and therefore the quantity of fuel injected.
  • the fuel supply circuit 10 includes an electrically driven pressure pump 5. Inside the pump 5, a safety valve avoids overpressures and at the outlet, a non-return valve prevents the circuit from being primed when the engine stops.
  • the pump 5 sends the fuel through a filter 6, then into the injection manifold 7 which communicates with the different injectors.
  • the differential injection pressure, between the fuel supply circuit and the intake manifold is kept constant, whatever the flow rate of the injectors 9, by the pressure regulator 8 which monitors the return flow rate to the tank 4, of excess fuel.
  • the injection system comprises a device for monitoring the differential pressure of the fuel supplying the various electro-injectors which makes it possible to issue an alert signal when the differential pressure of the fuel is less than a predetermined value.
  • a drop in the differential pressure of the fuel corresponds to a lack of fuel in the supply circuit 10, lack of fuel which can prove detrimental to the engine if the injection of fuel continues; also the monitoring device is coupled to switch means which stop the operation of the electro-injectors 9 when the alert signal is issued.
  • the monitoring device and the switch means are formed by an electric circuit provided with a switch controlled by the differential pressure of the fuel in the supply circuit 10.
  • the electric circuit being connected to the engine control system 3, the latter comprising processing means able to identify the position of the switch, open or closed, so as to emit an alert signal which generates the stopping of the actuation of the electro-injectors 9 by the engine control system 3.
  • the electronic engine control system 3 conventionally comprises a microcomputer comprising a CPU, a random access memory, a read only memory, analog-digital converters and various input and output interfaces.
  • This engine control system 3 receives input signals relating in particular to the various operating parameters of the engine, performs operations and generates output signals intended in particular for injectors 9.
  • the switch is formed by the regulator 8, shown in detail in FIG. 2, the latter is of the differential membrane type. It is defined according to the invention by the assembly of a lower housing element 17 and an upper housing element 13, made of electrically conductive material; the lower box 17 being directly connected to the ground of the vehicle and the upper box 13 being connected to the engine control system by means of a conducting wire 83.
  • the engine control system being capable of generating a certain voltage across the terminals of this electric circuit and to control the passage or not of a current through it.
  • the lower housing element 17 formed of a cylindrical side wall closed at its lower end by a flat bottom wall, is directly fixed to the frame 18 of the engine.
  • This housing element 17 determines a chamber through which the fuel from the injection rail circulates and therefore comprises for this purpose a lateral connection 47 for the arrival of the fuel.
  • This fuel chamber comprises a conduit 74 returning to the tank passing through the bottom wall and extending substantially vertically in the axis of the housing element 17; the inlet opening of the return duct 74 is positioned at the upper joint plane of the housing element 17, joint plane determined by the upper end forming the rim of the lateral cylindrical wall.
  • the return duct 74 which is integral with the housing element 17 is also made of conductive material.
  • This housing element 13 is formed, similarly to the lower housing element 17 of a cylindrical side wall closed at its upper end by a wall flat background.
  • This housing element 13 determines a chamber in which is housed a suitably calibrated pressure spring 14, bearing against the bottom wall.
  • the spring 14 is made of conductive material.
  • An electrical terminal 15 is secured to the external side wall of the housing element 13 to allow the connection of the electrical wire 83 connecting the regulator to the engine monitoring system.
  • a deformable membrane 19 in insulating material.
  • This membrane 19 carries on its lower face a cover 11 made of conductive material intended to cooperate with the inlet orifice of the return duct 74 and on its upper face a spring cup 12 also made of conductive material on which the lower end rests. of the spring 14.
  • the cover 11 and the cup 12 are secured to the membrane 19 by means of a conductive rivet 16 which provides an electrical connection between the cover 11 and the spring cup 12.
  • the membrane 19 is clamped at its periphery between the joint planes of the housing elements 17 and 13 by means of a crimping 37.
  • This crimping 37 ensures the fixing of the two housing elements 17 and 13.
  • the crimping 37 made of insulating material also participates in the electrical insulation operated between the side walls of the housing elements 17 and 13 by the interposition of the membrane 19.
  • the calibrated spring chamber is connected to the intake manifold so as to keep the pressure difference constant on either side of the injector valve; the flow of these therefore only depends on their opening time.
  • the device 8 therefore acts as a switch controlled by the differential pressure of the fuel.
  • the regulator 8 ensures the passage of an electric current from the wire 83 between the two housing elements 13 and 17 only when the cover is in abutment against the return duct 74.
  • the regulator constitutes an electric switch ensuring the passage of current from the lower housing element 17 to the upper housing element 13 via the conduit 74, the cover 1, the rivet, the spring cup 2 and the spring 4, only when the cover 1 remains in abutment against the conduit 74, that is to say when the fuel differential pressure is insufficient.
  • the position of the switch, closed or open, then provides direct and simple information on a lack or not of fuel in the supply circuit and thus allows the engine control system to implement a preprogrammed strategy capable of preventing the occurrence of '' a fuel failure with harmful consequences for the engine and in particular for the catalytic converter fitted to the exhaust line
  • the drop in fuel pressure is reflected in the chamber formed by the lower housing element 17 of the pressure regulator 8.
  • the diaphragm 19 under the action of the calibrated spring and the pressure prevailing in the intake manifold then presses the cover 11 against the return duct 74 closing the opening of the latter and ensuring the electrical contact between the two housing elements 17 and 13.
  • the passage of the electric current and the drop in the impedance which accompanies it are then detected by the engine control system 3.
  • the pressure drop information can cause the fuel injectors supply to be cut, for example by imposing a zero injection time. The engine then stops before the dry out occurs and without damage to the engine.
  • the storage can be operated in particular in the RAM of the engine control system and can be interrogated from the diagnostic frame equipping the engine control system.
  • the monitoring device can be formed by a pressure sensor disposed in the fuel supply circuit 10 downstream of said pressure pump 5, for example at the level of the injection manifold 7, said pressure sensor being directly connected to said engine control system 3, the latter then comprising processing means capable of comparing the value of the pressure supplied by the pressure sensor with a predetermined reference value and of producing an alert signal when the value of the pressure is less than said predetermined value.

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Description

  • La présente invention concerne un système d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile. Ce dispositif est plus particulièrement destiné à détecter et à prévenir la survenue de ratés de combustion par suite d'un défaut d'alimentation en carburant.
  • En effet la survenue de ratés de combustions par défaut d'alimentation en carburant, soit à la suite d'une défaillance du circuit d'alimentation en carburant du moteur ou encore à la suite d'un manque de carburant dans le réservoir, peut avoir des conséquences néfastes sur le moteur et plus particulièrement sur le pot catalytique équipant la ligne d'échappement de ce dernier.
  • Les normes concernant la pollution des moteurs à combustion interne équipant les véhicules automobiles tendent à généraliser aujourd'hui, l'utilisation des pots catalytiques. Les pots catalytiques disposés dans la ligne d'échappement permettent en effet de détruire de manière efficace les composants polluants véhiculés par les gaz d'échappement.
  • Les pots catalytiques présentent toutefois l'inconvénient d'être relativement fragiles. Ainsi les monolithes portant le catalyseur sont rapidement détruits par des augmentations rapides et anormales de la température. Or de telles augmentations se produisent lors de ratés de combustion par suite notamment d'une alimentation insuffisante en carburant. Les ratés de combustion engendrent en effet l'arrivée dans le pot catalytique d'air et de carburant imbrûlés qui s'oxydent alors au contact du monolithe et provoquent un fort dégagement de chaleur.
  • Compte tenu du coût élevé de remplacement d'un pot catalytique, il apparait donc important de supprimer l'une des causes de destruction des pots catalytiques qu'est l'alimentation insuffisante du moteur en carburant.
  • Le but de l'invention est donc de proposer un système d'injection de carburant destiné à équiper les moteurs à combustion interne multicylindres des véhicules automobiles qui permet de détecter et de prévenir la survenue d'un manque de carburant.
  • Le système d'injection de carburant selon l'invention comprend un circuit d'amenée du carburant sous pression depuis un réservoir de stockage jusqu'à un ou plusieurs électro-injecteurs pilotés par un système de contrôle moteur commandant le temps d'ouverture de chaque électro-injecteur suivant les conditions de fonctionnement du moteur. Le circuit comporte notamment, une pompe refoulante, un filtre à carburant et un régulateur de pression différentielle pilotant le retour du carburant en excès au réservoir.
  • Selon l'invention le système d'injection est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de surveillance notamment de l'écart entre la pression du carburant du circuit d'amenée et celle de l'air comburant dans le collecteur d'admission, ce dispositif de surveillance étant apte à émettre un signal d'alerte lorsque cet écart de pression est inférieur à un seuil prédéterminé. (À comparer avec US-A-4 413 248)
  • Selon une caractéristique du système d'injection conformément à l'invention, le signal d'alerte émis par le dispositif de surveillance agit sur des moyens interrupteurs commandant le fonctionnement des électro-injecteurs de façon à interdire toute injection de carburant lorsque l'écart de pression est inférieur au seuil prédéterminé. (À comparer avec US-A-4 413 248, JP-A-60 122 236)
  • Selon une caractéristique du système d'injection conformément à l'invention, le signal d'alerte émis par le dispositif de surveillance agit directement sur le système de contrôle moteur de façon à interdire toute injection de carburant lorsque l'écart de pression est inférieur au seuil prédéterminé.
  • Selon un mode de réalisation du système d'injection conformément à l'invention, le dispositif de surveillance comprend un capteur de pression différentielle disposé dans le circuit d'amenée du carburant en aval de ladite pompe refoulante. Ce capteur de pression est alors directement connecté au système de contrôle moteur, ce dernier comportant des moyens de traitement apte à comparer la valeur de la pression fournie par le capteur de pression et une valeur de référence prédéterminée de seuil et à produire un signal d'alerte lorsque la valeur de cette pression différentielle est inférieure à la valeur prédéterminée.
  • Selon un autre mode de réalisation du système d'injection conformément à l'invention, le dispositif de surveillance comprend un circuit électrique muni d'un interrupteur piloté par la pression du carburant dans le circuit d'amenée, la fermeture ou l'ouverture de l'interrupteur suite à la baisse de la pression différentielle en dessous d'une valeur prédéterminée générant la production du signal d'alerte.
  • Selon une caractéristique de l'invention du système d'injection l'interrupteur est formé par le régulateur de pression (à comparer avec la revendication 1).
  • Selon une caractéristique du système d'injection l'interrupteur est formé par un régulateur de pression du type à membrane fixé sur la rampe d'injection, ce régulateur étant formé par deux éléments de boîtier en matériau électriquement conducteur, un élément de boîtier inférieur qui relié à la masse et dans lequel circule le carburant, et un élément de boîtier supérieur en communication avec le collecteur d'air du moteur et dans lequel est logé un ressort taré, l'élément de boîtier supérieur étant relié par une liaison électrique au système électronique de contrôle moteur, une membrane déformable en matériau isolant électriquement séparant les deux éléments de boîtier, cette membrane étant à même de mettre en contact électrique les deux éléments de boîtier suivant la valeur de pression du carburant.
  • Selon une caractéristique du système d'injection conformément à l'invention, il comprend des moyens de mémorisation couplés au dispositif de surveillance de la pression dans le circuit d'admission du carburant pour conserver l'historique des anomalies de pression survenues dans le circuit d'admission.
  • Selon une caractéristique du système d'injection conformément à l'invention, les moyens de mémorisation sont intégrés au système électronique de contrôle moteur et en ce que les informations contenues dans ces moyens sont accessibles à partir de la trame diagnostic du système électronique de contrôle moteur.
  • Selon une caractéristique du système d'injection conformément à l'invention, il comprend des moyens d'affichage d'un message à destination du conducteur du véhicule couplés au dispositif de surveillance de la pression dans le circuit d'amenée pour alerter le conducteur sur la nécessité d'arrêter sans plus attendre le fonctionnement du moteur.
  • On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant au dessin annexé, dans lequel :
    • la figure 1 est une vue schématique du circuit de commande selon l'invention ;
    • la figure 2 est une vue en coupe transversale du régulateur de pression représenté à la figure 1.
  • Conformément à la figure 1, seules les parties constitutives nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentées.
  • Le système d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne représenté à la figure 1 comprend classiquement un circuit 10 d'amenée du carburant sous pression depuis le réservoir de carburant 4 jusqu'aux électro-injecteurs 9. Les électro-injecteurs 9 sont pilotés par un système électronique de contrôle moteur 3 qui détermine le temps d'ouverture des différents injecteurs et donc la quantité de carburant injectée.
  • Le circuit d'amenée du carburant 10 comprend une pompe refoulante 5 entraînée électriquement. A l'intérieur de la pompe 5, une soupape de sécurité évite les surpressions et à la sortie, un clapet anti-retour évite le désamorçage du circuit à l'arrêt du moteur. La pompe 5 envoie le carburant à travers un filtre 6, puis dans la rampe d'injection 7 qui communique avec les différents injecteurs. La pression différentielle d'injection, entre le circuit d'amenée du carburant et le collecteur d'admission, est maintenue constante, quelque soit le débit des injecteurs 9, par le régulateur de pression 8 qui surveille le débit de retour au réservoir 4, du carburant en excès.
  • Le système d'injection selon l'invention comprend un dispositif de surveillance de la pression différentielle du carburant alimentant les différents électro-injecteurs qui permet d'émettre un signal d'alerte lorsque la pression différentielle du carburant est inférieure à une valeur prédéterminée. Une chute de la pression différentielle du carburant correspond à un manque de carburant dans le circuit d'amenée 10, manque de carburant qui peut s'avérer préjudiciable au moteur si l'injection du carburant se poursuit ; aussi le dispositif de surveillance est couplé à des moyens interrupteurs qui arrêtent le fonctionnement des électro-injecteurs 9 lorsque le signal d'alerte est émis.
  • Le dispositif de surveillance et les moyens interrupteurs sont formés par un circuit électrique muni d'un interrupteur piloté par la pression différentielle du carburant dans le circuit d'amenée 10. Le circuit électrique étant connecté au système de contrôle moteur 3, ce dernier comportant des moyens de traitement aptes à repérer la position de l'interrupteur, ouvert ou fermé, de façon à émettre un signal d'alerte qui génère l'arrêt de l'actionnement des électro-injecteurs 9 par le système de contrôle moteur 3.
  • Le système électronique de contrôle moteur 3 comprend classiquement un micro-calculateur comportant une CPU, une mémoire vive, une mémoire morte, des convertisseurs analogique-numérique et différentes interfaces d'entrées et de sorties. Ce système de contrôle moteur 3 reçoit des signaux d'entrée concernant notamment les différents paramètres de fonctionnement du moteur, effectue des opérations et génère des signaux de sortie à destination notamment des injecteurs 9.
  • L'interrupteur est formé par le régulateur 8, représenté en détail figure 2, ce dernier est du type différentiel à membrane. Il est défini selon l'invention par l'assemblage d'un élément de boîtier inférieur 17 et d'un élément de boîtier supérieur 13, réalisés en matériau conduisant l'électricité ; le boîtier inférieur 17 étant directement relié à la masse du véhicule et le boîtier supérieur 13 étant connecté au système de contrôle moteur au moyen d'un fil conducteur 83. Le système de contrôle moteur étant à même de générer une certaine tension aux bornes de ce circuit électrique et à contrôler le passage ou non d'un courant à travers celui-ci.
  • L'élément de boîtier inférieur 17, formé d'une paroi latérale cylindrique fermée à son extrémité inférieure par une paroi de fond plane, est directement fixé au bâti 18 du moteur. Cet élément de boîtier 17 détermine une chambre où circule le carburant en provenance de la rampe d'injection et comporte donc à cet effet un raccord latéral 47 pour l'arrivée du carburant.
  • Cette chambre à carburant comporte un conduit 74 de retour au réservoir traversant la paroi de fond et s'étendant sensiblement verticalement dans l'axe de l'élément de boîtier 17 ; l'orifice d'entrée du conduit de retour 74 est positionné au niveau du plan de joint supérieur de l'élément de boîtier 17, plan de joint déterminé par l'extrémité supérieur formant rebord de la paroi cylindrique latérale. Le conduit de retour 74 qui est solidaire de l'élément de boîtier 17 est également fabriqué en matériau conducteur.
  • Sur l'élément de boîtier inférieur 17 vient se positionner l'élément de boîtier supérieur 13. Cet élément de boîtier 13 est formé, similairement à l'élément de boîtier inférieur 17 d'une paroi latérale cylindrique fermée à son extrémité supérieur par une paroi de fond plane. Cet élément de boîtier 13 détermine une chambre dans laquelle est logé un ressort de pression convenablement taré 14, en appui contre la paroi de fond. Le ressort 14 est réalisé en matériau conducteur.
  • La chambre du ressort 14 défini par l'élément de boîtier supérieur 13, communique d'autre part avec le collecteur d'admission du moteur par un passage 32 traversant la paroi de fond. Une cosse électrique 15 est solidarisée à la paroi latérale externe de l'élément de boîtier 13 pour permettre la connexion du fil électrique 83 reliant le régulateur au système de surveillance moteur.
  • Entre les deux éléments de boîtier 17 et 13 est interposée une membrane déformable 19 en matériau isolant. Cette membrane 19 porte sur sa face inférieur un opercule 11 en matériau conducteur destiné à coopérer avec l'orifice d'entrée du conduit de retour 74 et sur sa face supérieure une coupelle de ressort 12 également en matériau conducteur sur laquelle repose l'extrémité inférieure du ressort 14. L'opercule 11 et la coupelle 12 sont solidarisés à la membrane 19 au moyen d'un rivet 16 conducteur qui assure une liaison électrique entre l'opercule 11 et la coupelle de ressort 12.
  • La membrane 19 est serrée à sa périphérie entre les plans de joints des éléments de boîtier 17 et 13 au moyen d'un sertissage 37. Ce sertissage 37 assure la fixation des deux éléments de boîtier 17 et 13. Le sertissage 37 réalisé en matériau isolant participe également à l'isolation électrique opérée entre les parois latérales des éléments de boîtiers 17 et 13 par l'interposition de la membrane 19.
  • Conformément à la description précédente et aux figures 1 et 2, le fonctionnement de l'interrupteur-régulateur de pression 8 est le suivant.
  • Lorsque la pression du carburant dépasse la somme de la pression de tarage du ressort 14 et la pression régnant dans le collecteur d'admission (grâce à la mise en communication opérée par le passage 32), la membrane 19 est repoussée vers le haut en comprimant le ressort 14 et l'opercule 11 libère l'entrée du conduit de retour 74. La levée de l'opercule 11 entraîne donc un débit de retour de carburant vers le réservoir 14, ce débit directement contrôlé par la valeur de la levée entraînant une diminution correspondante de la pression du carburant. Dans les autres cas, l'opercule 11 repose sur l'entrée du conduit de retour 74 interdisant tout retour de carburant.
  • La chambre du ressort taré est reliée au collecteur d'admission de façon à maintenir constante la différence de pression de part et d'autre de la soupape des injecteurs ; le débit de ceux-ci ne dépend donc plus alors que de leur temps d'ouverture.
  • Parallèlement à sa fonction de régulateur de pression, le dispositif 8 joue donc le rôle d'interrupteur piloté par la pression différentielle du carburant. En effet, compte tenu de sa réalisation, le régulateur 8 assure le passage d'un courant électrique depuis le fil 83 entre les deux éléments de boîtier 13 et 17 uniquement lorsque l'opercule est en appui contre le conduit de retour 74.
  • Conformément à ce qui précède le fonctionnement du dispositif de surveillance selon l'invention est alors le suivant. Le régulateur constitue un interrupteur électrique assurant le passage du courant de l'élément de boîtier inférieur 17 à l'élément de boîtier supérieur 13 via le conduit 74, l'opercule 1, le rivet, la coupelle de ressort 2 et le ressort 4, uniquement lorsque l'opercule 1 demeure en appui contre le conduit 74, c'est-à-dire lorsque la pression différentielle de carburant est insuffisante.
  • La position de l'interrupteur, fermé ou ouvert, renseigne alors directement et simplement sur un manque ou non de carburant dans le circuit d'amenée et permet ainsi au système de contrôle moteur de mettre en oeuvre une stratégie préprogrammée apte à prévenir la survenue d'une panne de carburant aux conséquences préjudiciables pour le moteur et notamment pour le pot catalytique équipant la ligne d'échappement
  • En effet, lorsque le réservoir 4 est rempli en carburant au-dessus d'un seuil critique lié à la forme du réservoir, à la position de l'orifice d'aspiration de la pompe 5 ou encore aux mouvements du véhicule, la pression de refoulement de la pompe est toujours supérieure à la pression du ressort taré 14 augmentée de la pression régnant au niveau du collecteur d'admission. Il en résulte alors que la membranne 19 est repoussée vers le haut assurant en permanence un retour de carburant vers le réservoir. Le déplacement de la membrane 9 et donc de l'opercule 1 ouvre le circuit électrique : aucun courant ne circule d'un élément de boîtier à l'autre.
  • Lorsque le niveau de carburant devient inférieur au seuil critique dans le réservoir 4 (ou encore en cas de dysfonctionnement de la pompe 5), la pression de refoulement du carburant dans le circuit d'amenée chute : l'orifice d'aspiration de la pompe à carburant 5 commençant à émerger, phénomène accentué par les déjaugeages entraînés par le mouvement du véhicule (roulis, tangage, etc.).
  • La chute de pression du carburant se répercute dans la chambre formée par l'élément de boîtier inférieur 17 du régulateur de pression 8. La membrane 19 sous l'action du ressort taré et de la pression régnant dans le collecteur d'admission vient alors plaquer l'opercule 11 contre le conduit de retour 74 fermant l'ouverture de ce dernier et assurant le contact électrique entre les deux éléments de boîtier 17 et 13. Le passage du courant électrique et la chute de l'impédance qui l'accompagne sont alors détecté par le système de contrôle moteur 3.
  • Le système de contrôle moteur étant informé de la chute de la pression d'alimentation du carburant, plusieurs stratégies peuvent alors être mises en oeuvre pour éviter la survenue de la panne sèche.
  • L'information chute de pression peut provoquer par exemple la coupure de l'alimentation des injecteurs en carburant en imposant par exemple un temps d'injection nul. Le moteur s'arrête alors avant la survenue de la panne sèche et sans dommage pour le moteur.
  • On peut également, alternativement ou complémentairement à la solution précédente, utiliser l'information chute de pression pour activer des moyens d'affichage à destination du conducteur, prévenant ce dernier de l'imminence d'une panne sèche et de la nécessité d'arrêter le véhicule.
  • On peut également, alternativement ou complémentairement aux solutions précédentes, stocker le signal émis par le dispositif de surveillance pour conserver l'historique des anomalies de pression du carburant. Le stockage pouvant être opéré notamment dans la mémoire vive du système de contrôle moteur et être interrogeable à partir de la trame diagnostic équipant le système de contrôle moteur.
  • Ainsi le dispositif de surveillance peut être formé d'un capteur de pression disposé dans le circuit d'amenée du carburant 10 en aval de ladite pompe refoulante 5, par exemple au niveau de la rampe d'injection 7, ledit capteur de pression étant directement connecté audit système de contrôle moteur 3, ce dernier comportant alors des moyens de traitement aptes à comparer la valeur de la pression fournie par le capteur de pression et une valeur de référence prédéterminée et à produire un signal d'alerte lorsque la valeur de la pression est inférieure à ladite valeur prédéterminée.

Claims (5)

  1. Système d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne (1) équipant un véhicule automobile, comprenant un circuit (10) d'amenée du carburant sous pression depuis un réservoir de stockage (4) jusqu'à un ou plusieurs électro-injecteurs (9) pilotés par un système de contrôle moteur (3) commandant le temps d'ouverture de chaque électro-injecteur (9) suivant les conditions de fonctionnement du moteur, ledit circuit (10) comportant une pompe refoulante (5), un filtre à carburant (6) et un régulateur de pression (8) pilotant le retour du carburant en excès audit réservoir (4) et un dispositif de surveillance (8,3) de la pression du carburant alimentant lesdits électro-injecteurs (9), ledit dispositif de surveillance (8,3) étant apte notamment à émettre un signal d'alerte interdisant toute injection de carburant lorsque la pression du carburant est inférieure à un seuil prédéterminé, caractérisé en ce que ledit dispositif de surveillance comprend un circuit électrique muni d'un interrupteur directement connecté audit système de contrôle moteur (3) et intégré au régulateur de pression (8), la fermeture ou l'ouverture dudit interrupteur suite à la baisse de la pression du carburant en dessous d'une valeur prédéterminée produisant la création dudit signal d'alerte.
  2. Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit interrupteur est formé par un régulateur de pression (8) du type à membrane fixé sur la rampe d'injection (7), ce régulateur (8) étant formé par deux éléments de boîtier (13,17) en matériau électriquement conducteur, un élément de boîtier inférieur (17) qui relié à la masse et dans lequel circule le carburant, et un élément de boîtier supérieur (13) en communication avec le collecteur d'air dudit moteur et dans lequel est logé un ressort taré, ledit élément de boîtier supérieur (13) étant relié par une liaison électrique (83) au système de contrôle moteur d'injection (3), une membrane déformable (19) en matériau isolant électriquement séparant les deux éléments de boîtier (13,17) est à même de mettre en contact électrique les deux éléments de boîtier (13,17) suivant la valeur de pression du carburant.
  3. Système d'injection de carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mémorisation couplés audit dispositif (8,3) de surveillance de la pression dans le circuit d'admission du carburant (10) pour conserver l'historique des anomalies de pression survenues dans ledit circuit d'admission (10).
  4. Système d'injection de carburant selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de mémorisation sont intégrés au système de contrôle moteur d'injection (3) et en ce que les informations contenues dans lesdits moyens sont accessibles à partir de la trame diagnostic du système de contrôle moteur d'injection (3).
  5. Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'affichage d'un message à destination du conducteur du véhicule couplés audit dispositif (8,3) de surveillance de la pression dans le circuit d'admission (10) pour alerter le conducteur sur la nécessité d'arrêter sans plus attendre le fonctionnement dudit moteur.
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