EP1521913A2 - Dispositif de controle de debit d'une pompe a injection directe d'essence - Google Patents

Dispositif de controle de debit d'une pompe a injection directe d'essence

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EP1521913A2
EP1521913A2 EP03755583A EP03755583A EP1521913A2 EP 1521913 A2 EP1521913 A2 EP 1521913A2 EP 03755583 A EP03755583 A EP 03755583A EP 03755583 A EP03755583 A EP 03755583A EP 1521913 A2 EP1521913 A2 EP 1521913A2
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EP
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low pressure
pump
solenoid valve
high pressure
pressure
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Christian Hervault
Dominique Veret
Philippe Bauer
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Continental Automotive France SAS
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Siemens Automotive Hydraulics SA
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    • F02M59/46Valves
    • F02M59/466Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means

Definitions

  • the present invention relates to a device for controlling the flow rate of a direct petrol injection pump.
  • the injection system known by the acronym I.D.E. (Direct Fuel Injection) includes a high pressure pump which supplies gasoline under high pressure to a common chamber, usually designated by the expression “common rail”, to which the injectors are directly connected.
  • the present invention relates to a device for controlling the gasoline intake flow rate in the high pressure pump in an I.D.E. system. by means of which the high-pressure pump will deliver to the common chamber, or "common rail", only very precisely the volume of petrol necessary for the operation of the engine.
  • the method according to the present invention consists in fitting, inside the solenoid valve controlling the arrival of low-pressure petrol at the intake of the high-pressure pump, one or more internal leaks, ie low pressure upstream of the solenoid valve to the downstream low pressure, ie from high pressure to low pressure, which makes it possible to resolve the specific problems which arise for the following three operating modes: engine brake, engine stop and idling.
  • Figure 1 a schematic view of an I.D.E.
  • Figure 2 a view, also schematic, of a pump supplying gasoline at high pressure provided with a control device according to the invention.
  • Figure 3 a view of a second alternative embodiment.
  • Figure 4 a view of a third alternative embodiment.
  • Figure 5 a partial view of Figure 4, on an enlarged scale illustrating a fourth embodiment.
  • Figure 6 a diagram illustrating the operation of the installation.
  • Figure 7 a diagram illustrating the operation with an additional leak.
  • FIG. 8 an example of implementation of the invention.
  • the high-pressure petrol supply circuit includes a petrol tank; a low pressure pump or booster pump B; a flow control solenoid valve E, located upstream of a high pressure pump P; a pressure relief valve D; a high pressure chamber C (usually called common rail) to which the injectors I are connected.
  • the pump P can be any pump capable of supplying the chamber
  • this pump P is a pump of the type called transfer pump which comprises an oil part and a petrol part which are separated from each other in a leaktight manner.
  • the oil subjected by the reciprocating movement back and forth, acts on a deformable element which exerts a pumping action on the petrol.
  • the transfer pump is illustrated schematically in Figures 2, 3, and 4 and is not shown in detail because it is known and is not the subject of the present invention.
  • the oil is subjected to reciprocating movements back and forth by hollow pistons 1. These pistons are driven in an alternating movement because they are supported by their head 2 on an oscillating plate. This swash plate is not shown because it is a known means.
  • a piston 1 moves (upwards in FIG. 2) in its cylinder 4, the oil lifts the valve 5.
  • a deformable member 9, in the form of a bellows is tightly fixed at one end 6 to the support of the cylinder 4 and at its other end 8 to the valve 5.
  • the valve 5 lowers.
  • the back and forth movements of the oil cause a back and forth movement of said valve 5 and therefore of elongations and contractions of the bellows 9.
  • the bellows 9 is placed in a chamber filled with petrol. This room is not shown because such a provision is known. The extensions and contractions of the bellows 9 cause a pumping effect.
  • Each chamber in which a bellows 9 struggles has a pipe 10 which communicates on the one hand with the low pressure circuit 20 by a non-return valve 21 and on the other hand with the high pressure circuit 32 by a non-return valve 31.
  • the bellows 9 When the bellows 9 is deployed under the effect of the high pressure of the oil, it drives out the petrol at the same pressure through the valve 31; when it retracts the gasoline supplied by the pump B passes through the non-return valve 21 and enters the chamber in which the bellows 9 struggles.
  • Upstream regulation of the petrol flow is used by regulating the petrol flow arriving at the pump P by means of a solenoid valve 40 disposed on the line 23 arriving from the low pressure pump B and distributing the petrol to the circuit d supply 20 of said pump P via a line 22a. It is known to specialists that, in practice, it is very difficult to produce a solenoid valve having no internal leakage, which is a drawback.
  • the present invention consists in using this drawback by using internal leaks from the solenoid valve 40 to solve the problems described above.
  • This pipe 32 has a first bypass 32a which leads to the solenoid valve 40 and a second bypass which leads to a pressure relief valve D.
  • the solenoid valve 40 consists of a body 41 in which is placed a jacket 42 in which slides a drawer 43 which is subjected on one side to a spring 44 and on the other to an electromagnet or motor 45.
  • the drawer 43 has two peripheral grooves 47 and 46 which are placed opposite one of the inlet 32a of the high pressure manifold 32, the other of the outlet 22a of the low pressure towards the low pressure manifold 22.
  • the groove 46 is uncovered so that the low pressure gasoline arriving through the line 25 communicates with the line 22a through the passage formed between the upper end of the jacket 42 and the throat 46.
  • the dimension of this passage varies as a function of the position of the spool 43 and this is how the flow of gasoline at low pressure arriving at the pump is regulated according to the needs of the engine.
  • the solenoid valve 40 is determined so that the leakage rate of the high pressure gasoline towards low pressure (at 47a) is greater than the leakage rate of the low pressure gasoline upstream of the solenoid valve towards downstream low pressure (at 46a).
  • a piloted check valve is added to the solenoid valve with slide valve (40-43), which is interposed between the low pressure (BP) upstream and the low pressure (BP) downstream from the solenoid valve.
  • a leakage control device is added to the high pressure (HP) outlet of the solenoid valve.
  • a bypass 32a leading to the solenoid valve 40 for regulating the low pressure flow going to the pump, so as to recycle constantly by the space 47 has a leakage rate of gasoline under high pressure towards the low pressure circuit through said solenoid valve 40.
  • the non-return valve 50 is controlled by the electromagnet 45 by means of a push rod 51.
  • the valve is counter-held in the closed position by a spring 52 bearing on a support 53, provided with orifices 54; this support 53 being in abutment against the slide 43 of the solenoid valve 40.
  • the solenoid valve 40 In the rest position, the solenoid valve 40 is closed.
  • the ball 50 rests on its seat in a sealed manner and the drawer 43 covers the supply light 42a.
  • the internal leakage of the solenoid valve 40 is contained in the envelope 41 of the drawer 43. This is the "zero flow" position, that is to say the suppression of the flow Ql + Q2.
  • This variant has the advantage of ensuring a real zero flow rate without leakage of the booster pressure (BP) as is the case in the examples of FIG. 2.
  • FIG 4 shows another alternative embodiment, in which the same elements have the same references.
  • bypass function a function called "bypass function" which allows, among other things, to short-circuit the HP pump for starting at BP. In certain starting conditions, the engine starter does not rotate fast enough for the high pressure pump to provide sufficient flow to the injectors.
  • the return spring 44 of the drawer 43 is enclosed in a cage of variable length, constituted by two elements 60/61 which can approach each other.
  • the low-pressure petrol coming from the booster pump B via the line 23 arrives laterally in the chamber 64 in which the cage 60/61 is located, which closes the return spring 44.
  • This chamber 64 has at its upper end an orifice 62 which communicates by a pipe 63 with the rail C and therefore the HP which is there.
  • FIG. 6 shows four curves (I), (II), (III) and (IV), given by way of example.
  • the abscissa is graduated as a percentage of PWM (Puises Width Modulation) which is the usual means of controlling a solenoid valve by modifying the width of the pulses arriving at the motor 45.
  • PWM Pulises Width Modulation
  • Curve (I) represents the consumption of the engine at idle: it is therefore constant.
  • Curve (II) represents the leakage rate through the solenoid valve: it increases with the PWM (reduction in drawer / jacket overlap).
  • Curve (III) represents the increase in flow as a function of PWM.
  • the curve (IV) represents the pressure necessary to open the valve 60/62 towards the common rail C as a function of PWM.
  • the device according to the invention it is possible to cut off the supply and have a negative flow which returns to the tank and drops the pressure in the common rail C.
  • an additional permanent leakage rate at the valve going to the common rail C that is to say the valve 60/62.
  • the part 60 of the cage 60/61 does not rest directly against the orifice 62, but on a seat 65 in which one or more conduits have been precisely calibrated so as to ensure through said seat 65 a permanent calibrated leak.
  • the curve (I) has been replaced by the curve (V) which represents the consumption of the engine at idle + the leak rate through the calibrated orifice of leak through the seat 65.
  • FIG. 8 represents an exemplary embodiment of the device shown diagrammatically in FIGS. 5 and 6.
  • the solenoid valve includes a drawer 100 (corresponding to drawer 43) which is actuated by a motor 101 (corresponding to 45).
  • the upstream BP coming from the reservoir thanks to the booster pump, arrives via the pipe 102 (corresponding to 23), in a chamber 103 (corresponding to 64).
  • the downstream BP coming from the internal leak, is collected in the groove 104 (corresponding to 46) and is directed towards the inlet of the HP pump via the line 105 (corresponding to 22a).
  • the internal leakage from the upstream BP to the downstream BP occurs in the zone referenced 106 between the chamber 103 and the groove 104.
  • the drawer is counter-held by a spring 107 (corresponding to the spring 44) which is located in the chamber 103 .
  • the spring 107 is disposed between the drawer 100 and a pusher 108 carrying a ball 109 which closes a small pipe 110 which opens into a pipe 111 which communicates with the common rail C.
  • the pipes 110 and 111 are formed through a part 112 which is fixed to the folder 114 (corresponding to 42) in which the drawer 100 slides.
  • the part 112 is fixed to the end of the jacket 114 by providing a calibrated passage 113 allowing a permanent leak.
  • Line 111 and calibrated leak 113 emerge into a chamber 115 which, via line 116 (corresponding to 63), communicates with common rail C.
  • the ball 109 on its seat of the pipe 110 and the calibrated passage 113 correspond to the valve 60/62 and to the leak 65 of FIG. 6.

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Description

Dispositif de contrôle de débit d'une pompe à injection directe d'essence
La présente invention est relative à un dispositif de contrôle de débit d'une pompe à injection directe d'essence.
Le système d'injection, connu sous le sigle I.D.E. (Injection Directe d'Essence), comprend une pompe à haute pression qui alimente en essence sous haute pression une chambre commune, désignée habituellement par l'expression «common rail», à laquelle les injecteurs sont reliés directement.
Divers moyens ont été proposés pour obtenir un contrôle du débit de carburant, que ce soit de l'essence ou du gas-oil pour des moteurs alimentés par des injecteurs : soit on contrôle le débit de la pompe qui alimente les injecteurs en carburant à haute pression, soit on agit en aval de la pompe sur le circuit haute-pression en recyclant le carburant en excès ; soit encore on agit en amont de la pompe sur le circuit d'admission du carburant à la pompe pour ne laisser arriver à la pompe haute pression que la quantité voulue de ce carburant. D'une façon générale dans les systèmes connus d'alimentation d'injecteurs pour moteur diesel, la pompe à haute pression fournit à la chambre commune alimentant les injecteurs, un excès de carburant, le carburant non consommé étant ensuite retourné au réservoir.
Des dispositifs de ce genre sont décrits dans les brevets français 2 744 765 ; 2 767 932 ; 2 769 954 et dans le brevet EP 0 974 008.
Ces dispositifs présentent trois inconvénients :
- il y a un gaspillage d'énergie puisque la pompe monte en haute pression du carburant en quantité excédentaire ; . ._
- le retour du carburant non consommé à haute température est un risque supplémentaire ;
- le coût de réalisation est plus élevé.
La présente invention est relative à un dispositif de contrôle du débit d'admission de l'essence dans la pompe à haute pression dans un système I.D.E. au moyen duquel la pompe à haute pression ne délivrera à la chambre commune, ou « common rail » que très précisément le volume d'essence nécessaire au fonctionnement du moteur.
Mais à partir du moment où la pompe haute pression ne produit que la quantité très précisément nécessaire il va se présenter des problèmes pour les trois cas suivants de fonctionnement : le fonctionnement en frein moteur c'est-à-dire quand il ne doit plus y avoir d'essence arrivant aux injecteurs alors que la pompe haute pression est toujours mécaniquement entraînée ; l'arrêt du moteur, car il faut alors évacuer l'essence à haute pression se trouvant dans la chambre commune ; et le ralenti pour lequel une précision très élevée du débit fourni est nécessaire. Le procédé selon la présente invention consiste à aménager, à l'intérieur de l'électrovanne contrôlant l'arrivée d'essence basse pression à l'admission de la pompe haute pression, une ou plusieurs fuites internes soit de la basse pression en amont de l'électrovanne vers la basse pression aval, soit de la haute pression vers la basse pression, ce qui permet de régler les problèmes particuliers qui se posent pour les trois modes de fonctionnement suivants : frein moteur, arrêt du moteur et ralenti.
A titre d'exemple non limitatif et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté aux dessins annexés :
Figure 1 une vue schématique d'un circuit d'alimentation I.D.E.
Figure 2 une vue, également schématique, d'une pompe fournissant de l'essence à haute pression munie d'un dispositif de contrôle selon l'invention.
Figure 3 une vue d'une deuxième variante de réalisation.
Figure 4 une vue d'une troisième variante de réalisation.
Figure 5 une vue partielle de la figure 4, à échelle agrandie illustrant une quatrième variante de réalisation. Figure 6 un diagramme illustrant le fonctionnement de l'installation.
Figure 7 un diagramme illustrant le fonctionnement avec une fuite additionnelle.
Figure 8 un exemple de mise en œuvre de l'invention.
Dans toutes ces figures les mêmes éléments portent les mêmes références. En se reportant à la Figure 1 on voit que le circuit d'alimentation en essence à haute pression comporte un réservoir d'essence ; une pompe à basse pression ou pompe de gavage B ; une électrovanne de contrôle de débit E, située en amont d'une pompe P à haute pression; une vanne de surpression D; une chambre à haute pression C (usuellement appelée common rail) à laquelle sont reliés les injecteurs I. La pompe P peut être n'importe quelle pompe capable de fournir à la chambre
C de l'essence sous pression.
Dans l'exemple décrit ci-après (et qui n'est pas limitatif) cette pompe P est une pompe du type appelée pompe transfert qui comporte une partie huile et une partie essence qui sont séparées l'une de l'autre de façon étanche. L'huile, soumise par la pompe à un mouvement alternatif de va et vient, agit sur un élément déformable qui exerce une action de pompage sur l'essence.
La pompe transfert est illustrée de façon schématique aux figures 2, 3, et 4 et n'est pas représentée en détail parce qu'elle est connue et ne fait pas l'objet de la présente invention.
La brève description qui suit à pour objet de faciliter la compréhension des figures 2 à 4.
L'huile est soumise à des mouvements alternatifs de va et vient par des pistons creux 1. Ces pistons sont animés d'un mouvement alternatif parce qu'ils prennent appui par leur tête 2 sur un plateau oscillant. Ce plateau oscillant n'est pas représenté parce qu'il s'agit d'un moyen connu. Lorsqu'un piston 1 se déplace (vers le haut sur la Figure 2) dans son cylindre 4, l'huile soulève le clapet 5. Un organe déformable 9, en forme de soufflet est fixé de façon étanche à une extrémité 6 au support du cylindre 4 et à son autre extrémité 8 au clapet 5. Lorsque le piston 1 se déplace en sens inverse le clapet 5 se rabaisse. Il en résulte que les mouvements de va et vient de l'huile provoquent un mouvement de va et vient dudit clapet 5 et donc d'élongations et contractions du soufflet 9.
Le soufflet 9 est placé dans une chambre remplie d'essence. Cette chambre n'est pas représentée parce qu'une telle disposition est connue. Les extensions et contractions du soufflet 9 provoquent un effet de pompage.
Chaque chambre dans laquelle se débat un soufflet 9 comporte une conduite 10 qui communique d'une part avec le circuit basse pression 20 par un clapet antiretour 21 et d'autre part avec le circuit haute pression 32 par un clapet anti-retour 31. Lorsque le soufflet 9 se déploie sous l'effet de la haute pression de l'huile, il chasse l'essence à la même pression à travers le clapet 31; lorsqu'il se rétracte l'essence alimentée par la pompe B traverse le clapet anti-retour 21 et pénètre dans la chambre dans laquelle le soufflet 9 se débat.
On utilise une régulation amont du débit d'essence en régulant le débit d'essence arrivant à la pompe P au moyen d'une électrovanne 40 disposée sur la canalisation 23 arrivant de la pompe à basse pression B et distribuant l'essence au circuit d'alimentation 20 de ladite pompe P par une conduite 22a. Il est connu des spécialistes que, dans la pratique, il est très difficile de réaliser une électrovanne à tiroir n'ayant aucune fuite interne, ce qui est un inconvénient.
La présente invention consiste à utiliser cet inconvénient en utilisant des fuites internes de l' électrovanne 40 pour résoudre les problèmes exposés plus haut.
Pour cela on va, selon un premier mode de réalisation, disposer sur la conduite 32, qui collecte la haute pression venant de la pompe P, une dérivation 32a aboutissant à l'électrovanne 40 de régulation du débit de basse pression allant à la pompe, de façon à recycler en permanence un débit de fuite d'essence sous haute pression vers le circuit de basse pression à travers ladite électro vanne 40.
Comme on le voit sur la Figure 2, l'essence à haute pression provenant des clapets anti-retour 31 est collectée par la canalisation 32, qui alimente la chambre C
(ou common rail). Cette canalisation 32 comporte une première dérivation 32a qui aboutit à l' électro vanne 40 et une deuxième dérivation qui aboutit à un clapet de surpression D.
L'électrovanne 40 est constituée d'un corps 41 dans lequel est placée une chemise 42 dans laquelle coulisse un tiroir 43 qui est soumis d'un côté à un ressort 44 et de l'autre à un électro-aimant ou moteur 45. Le tiroir 43 comporte deux gorges périphériques 47 et 46 qui sont placées en face l'une de l'arrivée 32a du collecteur haute pression 32, l'autre du départ 22a de la basse pression vers le collecteur de basse pression 22.
En fonctionnement normal, la gorge 46 est découverte de sorte que l'essence à basse pression arrivant par la canalisation 25 communique avec la canalisation 22a par le passage ménagé entre l'extrémité supérieure de la chemise 42 et de la gorge 46. La dimension de ce passage varie en fonction de la position du tiroir 43 et c'est ainsi que le débit d'essence à basse pression arrivant à la pompe est régulé en fonction des besoins du moteur.
Lorsque l' électro-aimant 45 n'est plus excité, le ressort 44 repousse le tiroir
43 et la gorge 46 pénètre dans la chemise 42 ; le seul débit d'essence à basse pression qui arrive à la canalisation 22a est un débit de fuite, à basse pression, qui est la conséquence d'un jeu de fonctionnement nécessaire entre la chemise 42 et le tiroir On ménage également un débit de fuite, mais à haute pression depuis la gorge 47 vers la chambre 49 qui est située à l'extrémité inférieure du corps 41 de l'électrovanne et qui communique avec la basse pression par le perçage central 48 qui traverse de part en part le tiroir 43. L'architecture interne de l'électrovanne 40 est déterminée de façon que le débit de fuite de l'essence haute pression vers basse pression (en 47a) soit supérieur au débit de fuite de l'essence basse pression amont de l'électrovanne vers basse pression aval (en 46a).
Lorsque le moteur fonctionne en frein moteur l' électro-aimant 45 n'est plus excité, mais le moteur tourne et la pompe P est donc entraînée par le moteur auquel elle est liée mécaniquement, l'alimentation en essence basse pression vers la canalisation 22 est coupée ; mais il y a un débit d'essence arrivant à ladite
canalisation 22 qui est le débit de fuite allant par 46a de la basse pression amont à la basse pression aval. Lorsque le moteur est arrêté il reste de l'essence haute pression (environ 200 bar) dans la canalisation 32 et la chambre C. Cette essence à haute pression va, peu à peu, se décharger par la fuite en 47a vers le réservoir R.
Les dimensions respectives des espaces 46a et 47a doivent être déterminées de façon que le débit de fuite empruntant l'espace 47a soit toujours supérieur (et à la limite égal) au débit de fuite empruntant l'espace 46a. Si l'on désigne par :
Q = le débit haute pression arrivant au collecteur 32 Ql = le débit basse pression arrivant au collecteur 22 Q2 = le débit de fuite basse pression en 46a Q3 = le débit de fuite haute pression en 47a on a les équations suivantes :
Q = Ql + Q2 - Q3 avec la condition suivante : Q2 négligeable Q = Ql + Q2 - Q3 avec la condition suivante : Q3 ^ Q2 et Ql négligeable lorsque l'on souhaite annuler le débit Q. Et lorsque le moteur est arrêté :
Q = Ql + Q2 - Q3 avec Ql et Q2 négligeables c'est-à-dire un débit négatif et donc une décroissance de la pression dans le rail. Les figures 3 et 4 représentent deux autres variantes de réalisations mettant en oeuvre ce procédé.
Selon une première variante (figure 3) on ajoute à électrovanne à tiroir (40- 43) un clapet anti-retour piloté, qui est intercalé entre la basse pression (BP) amont et la basse pression (BP) aval de rélectrovanne.
Selon une deuxième variante (figure 4) on ajoute un dispositif de régulation de fuite à la sortie haute pression (HP) de rélectrovanne.
Comme précédemment, sur la conduite 32, qui collecte la haute pression venant de la pompe est disposée, une dérivation 32a aboutissant à l'électrovanne 40 de régulation du débit de basse pression allant à la pompe, de façon à recycler en permanence par l'espace 47a un débit de fuite d'essence sous haute pression vers le circuit de basse pression à travers ladite électro vanne 40.
Dans le cas de la variante représentée à la figure 3 on dispose un clapet antiretour 50 entre la canalisation BP 23, située en amont de l'électrovanne 40 et la canalisation BP 22a, située en aval.
Le clapet anti-retour 50 est piloté par l'électro-aimant 45 au moyen d'une tige poussoir 51. Le clapet est contre-tenu en position fermée par un ressort 52 prenant appui sur un support 53, muni d'orifices 54; ce support 53 étant en appui contre le tiroir 43 de l'électrovanne 40. En position repos, l'électrovanne 40 est fermée. La bille 50 repose sur son siège de façon étanche et le tiroir 43 recouvre la lumière d'alimentation 42a. La fuite interne de l'électrovanne 40 est contenue dans l'enveloppe 41 du tiroir 43. C'est la position "zéro débit", c'est-à-dire la suppression du débit Ql + Q2.
En fonctionnement, c'est-à-dire lorsque l'électrovanne 40 remplit son office de régulation, l'électro-aimant 45 est excité ; la tige 51 soulève la bille 50 et, par l'intermédiaire du support 53, pousse le tiroir 43, lequel découvre plus ou moins la lumière 42a alimentée en essence BP. Cette essence BP traverse les orifices 54 du support 53 et, la bille 50 étant soulevée, arrive à la canalisation 22a, qui alimente la conduite 22 d'alimentation BP. Le débit d'essence BP arrivant à la pompe HP est ainsi régulé.
Afin de garantir un effort de pilotage sensiblement constant, un jeu fonctionnel est ménagé entre la bille 50 et le support 53, avec l'équation suivante : (BP x Section bille) + Force ressort 52 = F ressort de rappel 44. A l'arrêt moteur, l'électro-aimant 45 est désexcité, le tiroir 43 ferme la lumière 42a et la bille 50 revient sur son siège.
La haute pression qui demeure dans les conduites 32/32a va fuir, du fait de la fuite interne, en 47a, de l'électrovanne 40 vers la canalisation 23 de sorte que la pression HP rémanente est progressivement déchargée.
Cette variante a pour avantage d'assurer un réel débit zéro sans fuite de la pression de gavage (BP) comme cela est le cas dans les exemples de la figure 2.
D'autre part, comme il n'y a plus de fuite sur le circuit BP, il n'est plus nécessaire que d'avoir une petite fuite sur la HP, petite fuite qui n'a aucun effet pénalisant sur le fonctionnement de la pompe haute pression.
La figure 4 représente une autre variante de réalisation, dans laquelle les mêmes éléments portent les mêmes références.
Le but de cette variante est de réaliser une fonction dite "fonction by-pass", qui permet, entre-autre, de court-circuiter la pompe HP pour un démarrage à BP. Dans certaines conditions de démarrage, le démarreur du moteur ne tourne pas assez vite pour que la pompe haute pression puisse fournir un débit suffisant aux injecteurs.
Il est alors intéressant de court-circuiter, au moins partiellement, la pompe P pour alimenter directement le common rail C en essence à basse pression pour assurer un démarrage en basse pression.
En se reportant à cette figure 4 on voit que le ressort de rappel 44 du tiroir 43 est enfermé dans une cage de longueur variable, constituée par deux éléments 60/61 qui peuvent se rapprocher l'un de l'autre.
L'essence à basse pression provenant de la pompe de gavage B par la canalisation 23 arrive latéralement dans la chambre 64 dans laquelle se trouve la cage 60/61, qui referme le ressort de rappel 44.
Cette chambre 64 comporte à son extrémité supérieure un orifice 62 qui communique par une canalisation 63 avec le rail C et donc la HP qui s'y trouve.
Au repos les pièces sont dans la position représentée à la figure 4. La basse pression de gavage arrivant par la canalisation 23 entre dans la chambre 64 de l'électrovanne 40 et communique par l'orifice 62 et la canalisation 63 avec le rail C. Cela assure la fonction by-pass exposée plus haut; d'autre part cela assure aussi la fonction de décharge du common rail C en cas d'arrêt. Dès le début de la régulation, l'électro-aimant 45 repousse le tiroir 43 et la cage 60/61 vient obturer l'orifice 62 et donc la communication entre l'arrivée BP et le rail C. Si le débit fourni par la pompe HP est supérieur au débit consommé par le moteur (fuite de la vanne par exemple) la pression dans le circuit HP augmente, et une fuite HP rail vers BP est régulée au travers de l'orifice 62. Le débit excédentaire est donc recyclé vers la BP.
En phase normale de régulation l'électro-aimant 45 repousse le tiroir 43 qui comprime le ressort 44 lequel applique la partie 60 de la cage 60/61 contre l'orifice
62 qui est ainsi obturé; en remontant, le tiroir 43 fait communiquer la canalisation 23 avec la gorge 46 reliée à la canalisation 22a. Le débit d'essence BP arrivant à la pompe HP est ainsi régulé.
Bien évidemment il faut éviter une ouverture inopportune de l'orifice 62 et pour cela il faut déterminer la section de l'orifice 62 de telle sorte que quand l'électro-aimant 45 applique par l'intermédiaire du tiroir 43 la partie 60 de la cage contre l'orifice 62 ce dernier soit dimensionné de telle sorte que la pression maximum de la HP multipliée par ladite section soit inférieure à la charge en place du ressort 44.
Sur la figure 6 on a représenté quatre courbes (I), (II), (III) et (IV), données à titre d'exemple. L'abscisse est graduée en pourcentage de PWM (Puises Width Modulation) qui est le moyen de commande usuel d'une électrovanne par modification de la largeur des impulsions arrivant au moteur 45.
Il y a deux échelles en ordonnée, l'une du côté gauche, est une échelle de débit en cc/min ; l'autre du côté droit est une échelle de pression en bar. La courbe (I) représente la consommation du moteur au ralenti : elle est donc constante.
La courbe (II) représente le débit de fuite à travers l'électrovanne : elle augmente avec le PWM (diminution du recouvrement tiroir/chemise).
La courbe (III) représente l'augmentation du débit en fonction de PWM. La courbe (IV) représente la pression nécessaire pour ouvrir le clapet 60/62 vers le common rail C en fonction de PWM.
On voit que la courbe (IV) n'est pas représentée à partir de 40% de PWM. Cela signifie qu'au-delà de cette valeur, la force exercée par le ressort 44, du fait de l'écrasement provoqué par le mouvement du tiroir (vers le haut sur la figure 4) commandé par le moteur 45, est telle que le clapet 60/62 ne peut plus s'ouvrir, la partie 60 de la cage 60/61 demeurant appliquée contre l'orifice 62.
L'examen des courbes (I) et (II) montre que, au ralenti, le débit de la fuite interne de l'électrovanne est supérieur à la consommation du moteur. En conséquence le calculateur qui contrôle le moteur va commander le PWM de façon que le clapet 60/62 puisse s'ouvrir et que l'excédent d'essence provenant de la fuite interne soit retourné à la BP amont.
Dans ce cas, comme le clapet 60/62 est ouvert, la HP qui se trouve envoyée au common rail C par la canaUsation 32, refoule par la canalisation 63 vers la canalisation 23, à travers la chambre 64 de l'électrovanne 40; parce que la pression régnant dans le common rail C et donc dans la canalisation 63 est supérieure à celle régnant dans la canalisation 23.
On a ainsi une inversion de la circulation de l'essence lors de l'arrêt du moteur.
Cette possibilité d'inversion de la circulation de l'essence peut s'avérer très intéressante.
En effet cela permet de faire baisser la haute pression dans le common rail C pour des modes de fonctionnement très particuliers du moteur. Dans les systèmes actuellement en service, lorsque l'on veut faire baisser la haute pression on enrichit le mélange ce qui augmente la consommation et fait donc baisser la pression ; mais cela se traduit par un gaspillage.
Grâce au dispositif selon l'invention on peut couper l'alimentation et avoir un débit négatif qui retourne au réservoir et fait tomber la pression dans le common rail C.
Cette disposition, bien que satisfaisante, doit être améliorée. En effet il s'avère qu'il est très difficile d'obtenir une précision suffisante par une telle régulation qui met en jeu des ressorts et des clapets : il peut se produire donc, au ralenti, des irrégularités d'alimentation des injecteurs qui font que le moteur n'aura pas un régime stable mais va « hoqueter ».
Pour éliminer cet inconvénient on dispose, selon l'invention, un débit de fuite additionnel permanent au niveau du clapet allant vers le common rail C c'est-à-dire le clapet 60/62. En se reportant à la figure 5 on voit que la partie 60 de la cage 60/61 ne repose pas directement contre l'orifice 62, mais sur un siège 65 dans lequel on a disposé un ou plusieurs conduits précisément calibrés de façon à assurer à travers ledit siège 65 une fuite permanente calibrée. En se reportant alors à la figure 7 on voit que la courbe (I) a été remplacée par la courbe (V) qui représente la consommation du moteur au ralenti + le débit de fuite à travers l'orifice calibré de fuite à travers le siège 65.
On voit alors que la courbe (V) est toujours au-dessus de la courbe (II) c'est- à-dire que la consommation du moteur au ralenti additionnée du débit de fuite permanente est supérieure à la fuite interne de l'électrovanne.
Il en résulte qu'il y a un déficit du débit d'essence BP arrivant à la pompe; donc que le common rail C ne va pas être suffisamment alimenté; ce qui va faire baisser la pression dans le common rail C; cette diminution de pression va être détectée et transmise au calculateur lequel va augmenter le PWM c'est-à-dire faire se déplacer le tiroir 43 de l'électrovanne 40, pour augmenter le débit de BP en se déplaçant vers le pied de la courbe III.
La régulation de débit étant beaucoup plus précise que la régulation de pression on obtient ainsi une excellente maîtrise du ralenti.
Ce résultat est obtenu au prix d'une perte de rendement global de la pompe; mais cette perte est très faible et considérée comme négligeable par rapport au résultat obtenu.
La figure 8 représente un exemple de réalisation du dispositif représenté schématiquement aux figures 5 et 6.
L'électrovanne comporte un tiroir 100 (correspondant au tiroir 43) qui est actionné par un moteur 101 (correspondant à 45). La BP amont, venant du réservoir grâce à la pompe de gavage, arrive par la canalisation 102 (correspondant à 23), dans une chambre 103 (correspondant à 64). La BP aval, provenant de la fuite interne est collectée dans la gorge 104 (correspondant à 46) et est dirigée vers l'entrée de la pompe HP par la canalisation 105 (correspondant à 22a). La fuite interne de la BP amont à la BP aval se produit dans la zone référencée 106 entre la chambre 103 et la gorge 104. Le tiroir est contre-tenu par un ressort 107 (correspondant au ressort 44) qui se trouve dans la chambre 103. Le ressort 107 est disposé entre le tiroir 100 et un poussoir 108 portant une bille 109 qui vient obturer une petite canalisation 110 qui débouche dans une canalisation 111 laquelle communique avec le common rail C. Les canalisations 110 et 111 sont ménagées à travers une pièce 112 qui est fixée à la chemise 114 (correspondant à 42) dans laquelle coulisse le tiroir 100.
La pièce 112 est fixée à l'extrémité de la chemise 114 en ménageant un passage calibré 113 permettant une fuite permanente.
La canalisation 111 et la fuite calibrée 113 débouchent dans une chambre 115 qui, par une canalisation 116 (correspondant à 63), communique avec le common rail C.
La bille 109 sur son siège de la canalisation 110 et le passage calibré 113 correspondent au clapet 60/62 et à la fuite 65 de la figure 6.
L'électrovanne représentée à la figure 8 correspond exactement à celle des figures 4 et 5 et son fonctionnement est identique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de contrôle de l'alimentation en essence à haute pression (HP) d'un ensemble d'injecteurs reliés à une chambre commune à haute pression, appelée « common rail » C dans un circuit d'Injection Directe d'Essence, appelé I.D.E., par une pompe (P) à haute pression, en agissant sur l'alimentation à basse pression (BP) de ladite pompe (P) au moyen d'une électro vanne à tiroir (E), pilotée par le calculateur gérant le fonctionnement du moteur consistant à aménager, à l'intérieur de l'électrovanne (E) une ou plusieurs fuites internes, soit de la haute pression vers la basse pression, soit de la basse pression en amont de l'électrovanne (E) vers la basse pression en aval ce qui permet de régler les problèmes particuliers qui se posent pour les trois modes suivant de fonctionnement du moteur : frein moteur, arrêt du moteur, ralenti.
2. Procédé selon la revendication 1 consistant à recycler vers la conduite d'alimentation BP de la pompe (P) les fuites internes de rélectrovanne (40) provenant de la basse et/ou de la haute pression.
3. Procédé selon la revendication 2 permettant de supprimer la haute pression rémanente dans le common rail (C) dans le cas où le moteur est arrêté et d'assurer un débit nul dans le cas où il agit en frein moteur, consistant à employer des moyens (41,42) ménageant un débit de fuite de la haute pression (32) vers la basse pression (23) tel que lorsqu'un débit nul d'essence aux injecteurs est requis, le débit en sortie de pompe est nul et si nécessaire la haute pression rémanente peut fuir vers la basse pression.
4. Procédé selon la revendication 3 consistant à employer pour la régulation de l'alimentation en basse pression de la pompe (P), portant l'essence à haute pression, une électrovanne (40) à tiroir (43) et à relier le collecteur de sortie haute pression (32) de la pompe (P) à ladite électrovanne (40) de façon à obtenir au travers de ladite électrovanne (40) un débit de fuite haute pression qui est recyclé vers la basse pression par ladite électrovanne.
5. Dispositif de régulation de l'alimentation en essence d'un moteur à injection directe du type comportant : une alimentation en essence à basse pression par une pompe (B); une pompe (P) à haute pression et un moyen (E) régulant l'alimentation en essence de ladite pompe (P) en amont de celle-ci, caractérisé par le fait que le moyen de régulation est une électrovanne (40) à tiroir (43) coulissant dans une chemise (42), cette électrovanne régulant le débit d'essence à basse pression qui la traverse en direction de la pompe et recyclant, par fuites internes, une portion de la haute pression, vers la basse pression.
6. Dispositif selon la revendication 5 dans lequel l'électrovanne (40) est traversée de part en part par un perçage central (48) qui va de l'entrée de l'électrovanne jusqu'à une chambre (49) située à son autre extrémité, ce perçage central communiquant par une fuite interne avec une gorge (47) reliée par une dérivation (32a) à la canalisation (32) collectant les débits à haute pression fournis par la pompe (P).
7. Dispositif selon la revendication 6 dans lequel il existe entre la chemise (42) et le tiroir (43) de rélectrovanne (40) un espace créant d'une part un débit de fuite d'essence à basse pression et d'autre part un débit de fuite à haute pression, le premier étant évacué vers la canalisation (22) d'alimentation de la pompe et le deuxième étant recyclé vers la basse pression par un perçage central (48) traversant le tiroir (43) de part en part.
8. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les dimensions relatives des pièces sont déterminées de façon que le débit de fuite de la haute pression vers la basse pression soit toujours supérieur et à la limite égal au débit de fuite de la basse pression.
9. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait qu'un clapet antiretour (50) piloté par l'électro-aimant (45) de l'électrovanne (40) est intercalé entre la basse pression amont et la basse pression aval de cette électrovanne (40) ; de façon à pouvoir obtenir un débit zéro en fonctionnement en frein moteur.
10. Dispositif selon la revendication 9 dans lequel le clapet anti-retour est maintenu sur son siège par un ressort (52) disposé entre la bille (50) et un support (53), muni d'orifices (54), en appui contre l'extrémité du tiroir (43).
11. Dispositif selon la revendication 10 dans lequel en position de repos la bille (50) repose de façon étanche sur son siège et l'orifice (42a) d'arrivée de la basse pression à l'électrovanne (40) est obturé par le tiroir (43).
12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel la section d'étanchéité de la bille est calculée de façon telle que son effort d'ouverture soit égal à l'effort en place du ressort (44).
13. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel il existe entre la chemise (42) et le tiroir (43) un espace (47a) créant un débit de fuite de la haute pression (32a) vers la basse pression (49).
14. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait que le ressort de rappel (44) du tiroir (43) est disposé dans une cage (60/61) déformable, disposée dans une chambre (64) dans laquelle arrive la canalisation (23) d'arrivée de la basse pression, la partie supérieure (60) de cette cage venant obturer ou ouvrir un orifice (62) relié par une canalisation (63) au common rail (C) de telle sorte qu'en absence de haute pression en provenance de la pompe (P) l'essence à basse pression en provenance de la canalisation (23) puisse aller directement audit common rail (C) par la canalisation (63) en court-circuitant la pompe (P).
15. Dispositif selon la revendication 14 dans lequel la dimension de l'orifice (62) et le tarage du ressort (44) sont déterminés de façon que la pression maximum de la HP dans la canalisation (63) multipliée par la section de l'orifice (62) soit inférieure à la charge en place du ressort.
16. Dispositif selon la revendication 15 dans lequel l'orifice (62) comporte un siège (65) contre lequel vient reposer la partie mobile (60) de la cage déformable (60/61) ; ledit siège (65) étant traversé par un ou plusieurs conduits calibrés de façon à assurer à travers ledit siège (65) une fuite permanente calibrée.
17. Dispositif selon les revendications 5 à 8 et l3 à l6 comportant, pour le contrôle, de l'alimentation en BP de la pompe (P) : une électrovanne (40) dont le tiroir (43-100) est actionné par un moteur (45-101) ; la BP arrivant à l'électrovanne par une canalisation (23-102) débouchant dans une chambre (64-103) où se trouve un ressort (44-107) contre-tenant le tiroir (43-100) et étant dirigée sur la pompe (P) par une canalisation (23 a- 105), la fuite interne de la BP amont vers la BP aval se produisant entre la chambre (64-103) et le common rail (C) se faisant par un clapet (60/61-110) commandé par les mouvements du tiroir (43-108) avec adjonction d'un débit de fuite calibré et permanent soit à travers ledit clapet (60/61) soit à côté de celui-ci par un passage calibré (113).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2858432B1 (fr) * 2003-08-01 2005-10-07 Eaton Corp Electrovanne de regulation de debit et de pression
DE102005020686B4 (de) * 2005-05-03 2007-08-02 Siemens Ag Verfahren und Vorrichung zum Steuern einer Kraftstoffzuführeinrichtung einer Brennkraftmaschine
ITPD20060126A1 (it) * 2006-04-05 2007-10-06 Omvl Srl Dispositivo di controllo della erogazione di un gas combustibile in motori a combustione interna.
FR2903456B1 (fr) * 2006-07-07 2008-10-17 Siemens Automotive Hydraulics Pompe transfert a plusieurs pistons
US7789070B2 (en) 2008-03-27 2010-09-07 Ford Global Technologies, Llc In-line electro-mechanical modulating device to modulate fuel flow in fuel rails to reduce noise
US8291889B2 (en) 2009-05-07 2012-10-23 Caterpillar Inc. Pressure control in low static leak fuel system
DE102010064171A1 (de) * 2010-12-27 2012-06-28 Robert Bosch Gmbh Druckregelanordnung eines Kraftstoffversorgungssystems
FR3021359B1 (fr) * 2014-05-26 2019-06-07 Safran Power Units Dispositif et procede de prechauffage de carburant dans une turbomachine
FR3056644B1 (fr) 2016-09-23 2018-11-02 Continental Automotive France Procede de commande d'une pompe a carburant pour un vehicule automobile
CN115126637B (zh) * 2022-07-20 2024-02-20 潍柴动力股份有限公司 一种高压共轨燃油系统及汽车

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3345391C2 (de) * 1983-12-15 1994-05-26 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur temperaturabhängigen Umschaltung der Überströmmenge einer Diesel-Einspritzpumpe
JP3115099B2 (ja) * 1992-04-13 2000-12-04 株式会社小野測器 燃費計測装置
DE19539883B4 (de) 1995-05-26 2011-06-01 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffversorgungsanlage und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE19612413B4 (de) * 1996-03-28 2006-06-29 Siemens Ag Druckfluid-Versorgungssystem, insbesondere für ein Kraftstoff-Einspritzsystem
DE19627741A1 (de) * 1996-07-10 1998-01-15 Mannesmann Vdo Ag Druckhalteeinrichtung
DE19714489C1 (de) 1997-04-08 1998-10-01 Siemens Ag Einspritzsystem, Druckventil und Volumenstromregelventil und Verfahren zum Regeln eines Kraftstoffdruckes
DE19737125C2 (de) 1997-08-26 2002-01-31 Siemens Ag Volumenstrom-Regelvorrichtung und Einspritzsystem mit einer solchen Regelvorrichtung
JP3999855B2 (ja) * 1997-09-25 2007-10-31 三菱電機株式会社 燃料供給装置
DE19853103A1 (de) * 1998-11-18 2000-05-25 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen
JP2000291509A (ja) * 1999-04-01 2000-10-17 Mitsubishi Electric Corp 直噴式ガソリンエンジン用燃料供給装置
DE10058674A1 (de) 2000-11-25 2002-06-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm und Steuer und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP3823060B2 (ja) * 2002-03-04 2006-09-20 株式会社日立製作所 高圧燃料供給ポンプ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2004007950A2 *

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