FR2665930A1 - PUMP AND INJECTOR INJECTION SYSTEM AND SOLENOID VALVE CONTROL FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH AIR COMPRESSION. - Google Patents

PUMP AND INJECTOR INJECTION SYSTEM AND SOLENOID VALVE CONTROL FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH AIR COMPRESSION. Download PDF

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Abstract

Le piston de pompe d'un système d'injection présente une gorge circonférentielle et un canal la reliant à la chambre de travail de la pompe, d'où part une conduite de retour menant au réservoir de carburant. Une électrovanne détermine la quantité injectée et est pilotée par un appareil de commande électronique agissant selon des paramètres de fonctionnement du moteur. En cas de défaillance de l'électrovanne (6), le débit de carburant refoulé peut seulement être amené à la pompe (1), à travers une branche de conduite (10) partagée en une conduite de remplissage (11) avec un clapet antiretour (17) et une conduite de décharge/arrêt de dosage (12), en fonction de la position de la pédale d'accélérateur (28). L'invention est applicable en particulier aux moteurs Diesel.The pump piston of an injection system has a circumferential groove and a channel connecting it to the working chamber of the pump, from which a return line leads to the fuel tank. A solenoid valve determines the quantity injected and is controlled by an electronic control device acting according to the operating parameters of the engine. In case of failure of the solenoid valve (6), the delivered fuel flow can only be brought to the pump (1), through a line branch (10) divided into a filling line (11) with a non-return valve. (17) and a discharge / metering stop line (12), depending on the position of the accelerator pedal (28). The invention is applicable in particular to diesel engines.

Description

L'invention concerne un système d'injection constitué d'une pompe et d'unThe invention relates to an injection system consisting of a pump and a

injecteur et commandé par électrovanne pour un moteur à combustion interne avec compression d'air, possédant une conduite d'alimentation en carburant entre un réservoir de carburant et la pompe, dont le piston de pompe présente une gorge circonférentielle et un canal reliant cette gorge à la chambre de travail de la pompe, une conduite de retour de carburant partant de la pompe et menant au réservoir10 de carburant, ainsi qu'une électrovanne déterminant la quantité de carburant injectée, qui peut être pilotée par un appareil de commande électronique agissant en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne.15 Par le document DE 35 35 005 Ai, on connaît un tel système d'injection, dans lequel la commande du  solenoid valve-controlled injector for an internal combustion engine with air compression, having a fuel supply line between a fuel tank and the pump, the pump piston of which has a circumferential groove and a channel connecting this groove to the pump working chamber, a fuel return line from the pump and leading to the fuel tank, and a solenoid valve determining the quantity of fuel injected, which can be controlled by an electronic control device acting in function. of operating parameters of the internal combustion engine. DE 35 35 005 A1 discloses such an injection system, in which the control of the

début de l'injection et de la quantité de carburant injectée est fixée par la fermeture et l'ouverture d'une électrovanne dans une conduite de débordement de car-  injection and the amount of fuel injected is fixed by closing and opening a solenoid valve in a tank overflow line.

burant branchée sur la pompe.burant connected to the pump.

Après la course de refoulement du piston de pompe, la chambre de travail de la pompe est remplie alors que l'électrovanne est ouverte Cette vanne est pilotée par un appareil de commande électronique auquel25 sont amenés différents signaux du moteur à combustion interne pendant le fonctionnement, tels que la vitesse de rotation, la charge, la température du fluide de refroidissement, et ainsi de suite Cependant, s'il se produit un défaut dans le pilotage, de sorte que l'électrovanne ne peut plus avoir d'influence sur l'injection, un actionnement manuel de la tige de réglage est possible dans ce cas, par lequel le piston  After the discharge stroke of the pump piston, the working chamber of the pump is filled while the solenoid valve is open. This valve is controlled by an electronic control apparatus to which various signals of the internal combustion engine are supplied during operation. such as the rotational speed, the load, the temperature of the coolant, and so on However, if a fault occurs in the control, so that the solenoid valve can no longer have any influence on the injection, a manual actuation of the adjusting rod is possible in this case, whereby the piston

de pompe peut être amené à la position d'arrêt d'ur-  pump can be brought to the emergency stop position.

gence La conduite d'alimentation en carburant et la conduite de débordement de carburant sont alors séparées l'une de l'autre par la position particulière du piston de pompe, il n'y a plus d'injection et le moteur à combustion interne s'arrête immédiatement. Le but de l'invention est de créer, dans le cas d'un système d'injection réglé électroniquement, des dispositions de sécurité et de marche en cas d'avarie, en cas de défaillance de l'électrovanne, qui permettent un fonctionnement réglable du moteur à combustion interne en régime de secours. A cet effet, un système d'injection comme défini au début est caractérisé en ce que l'électrovanne  The fuel supply line and the fuel overflow pipe are then separated from each other by the particular position of the pump piston, there is no more injection and the internal combustion engine stop immediately. The object of the invention is to create, in the case of an electronically controlled injection system, safety and operating provisions in the event of damage, in the event of a failure of the solenoid valve, which allow an adjustable operation. internal combustion engine in emergency mode. For this purpose, an injection system as defined at the beginning is characterized in that the solenoid valve

est disposée dans la conduite d'alimentation en car-  is arranged in the feed line

burant, débouchant dans la chambre de travail de la pompe, qu'une branche de conduite s'étend depuis un point de la conduite d'alimentation situé en amont de cette électrovanne et est partagée en une conduite de remplissage et une conduite de décharge/arrêt de dosage,  in the working chamber of the pump, a pipe branch extends from a point of the supply line upstream of the solenoid valve and is divided into a filling pipe and a discharge pipe / dosing stop,

lesquelles coopèrent toutes deux avec le piston de pompe par commutation dîune soupape de commande en cas de défaillance de l'électrovanne, et qu'un étrangleur20 commandé en fonction de la pédale d'accélérateur est prévu pour régler le débit de remplissage.  both of which cooperate with the pump piston by switching a control valve in the event of a solenoid valve failure, and that a throttle valve controlled according to the accelerator pedal is provided to adjust the filling rate.

Grâce aux dispositions particulières prévues dans le système d'injection, si l'électrovanne tombe en  Thanks to the special provisions provided in the injection system, if the solenoid valve falls into

panne quelle que soit sa position, fermée ou ou-25 verte -, l'aptitude au fonctionnement de marche réglable du moteur à combustion interne reste assurée.  regardless of its position, closed or green, the controllable running ability of the internal combustion engine remains assured.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip-  Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description

tion qui va suivre d'un exemple de réalisation non30 limitatif, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une représentation schématique du système d'injection pendant le fonctionnement en régime de secours du moteur à combustion interne; et la figure 2 est un graphique montrant des caractéristiques doses injectées vitesse de rotation en fonction de la position angulaire a, de la pédale  FIG. 1 is a diagrammatic representation of the injection system during operation in the emergency mode of the internal combustion engine, and FIG. 1 is a diagrammatic representation of the injection system during the emergency operation of the internal combustion engine; and FIG. 2 is a graph showing injected dose characteristics rotational speed as a function of the angular position a, of the pedal.

d'accélérateur avec un système selon l'invention.  accelerator with a system according to the invention.

Dans le système d'injection pour un moteur Diesel représenté sur la figure 1, la référence 1 désigne une pompe et 2 désigne un injecteur, lesquels  In the injection system for a diesel engine shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a pump and 2 denotes an injector, which

sont reliés entre eux par une conduite d'injection 3.  are interconnected by an injection pipe 3.

Une conduite 7 d'alimentation en carburant, partant d'un  A fuel supply line 7, starting from a

réservoir de carburant 4 et contenant une pompe dlali-  fuel tank 4 and containing a pump dlali-

mentation 5 et une électrovanne 6, débouche dans la chambre de travail 8 de la pompe 1 A un point 9 en amont de l'électrovanne 6, un embranchement 10 s'étend à partir de la conduite d'alimentation et se partage  5 and a solenoid valve 6, opens into the working chamber 8 of the pump 1 At a point 9 upstream of the solenoid valve 6, a branch 10 extends from the feed pipe and divides

ensuite en une conduite de remplissage 11 et une con-  then in a filling line 11 and a

duite de décharge/arrêt de dosage 12 qui sont toutes deux raccordées à la pompe I de manière que lors de la course de refoulement du piston de pompe 13, la conduite 12 soit ouverte par la disposition d'une communication  dosing dump / dosing end 12 which are both connected to the pump I so that during the discharge stroke of the pump piston 13, the pipe 12 is opened by the arrangement of a communication

pour le carburant à l'intérieur du piston 13.  for the fuel inside the piston 13.

Cette communication est constituée d'une gorge circonférentielle 14 de forme annulaire et d'un canal 15 en forme de L qui relie la gorge circonférentielle 14 et  This communication consists of an annular circumferential groove 14 and an L-shaped channel 15 which connects the circumferential groove 14 and

la chambre de travail 8 de la pompe.  the working chamber 8 of the pump.

La conduite de remplissage Il est pourvue d'un étrangleur 16 pour limiter la quantité ou dose injectée à pleine charge et d'un clapet antiretour 17 prévu à la suite et qui évite, en régime de secours du moteur à combustion interne, le transfert de carburant depuis la chambre de travail 8 de la pompe dans la conduite de  The filling line It is provided with a choke 16 to limit the amount or dose injected at full load and a non-return valve 17 provided subsequently and which avoids, in emergency mode of the internal combustion engine, the transfer of fuel from the working chamber 8 of the pump into the pipe of

remplissage et finalement dans la conduite d'alimenta-  filling and finally in the feeding

tion 7 pendant la course de refoulement.  7 during the discharge stroke.

En aval de l'électrovanne 6, se trouve une  Downstream of the solenoid valve 6, there is a

soupape de commande 18 réalisée comme un premier distri-  control valve 18 as a first distribution

buteur 412, commandant en même temps la branche de conduite 10 Le distributeur 18 est capable, d'une part, de relier la branche 10 aux conduites de remplissage 11 et de décharge/arrêt de dosage 12, d'autre part, de fermer un tronçon 7 b de la conduite d'alimentation 7  scorer 412, controlling at the same time the driving branch 10 The distributor 18 is able, on the one hand, to connect the branch 10 to the filling lines 11 and dosing discharge / stop 12, on the other hand, to close a section 7b of the supply line 7

situé en aval de l'électrovanne 6.  located downstream of the solenoid valve 6.

Le premier distributeur 4/2 est déplacé par un piston 19 sollicité par la pression dans une conduite de commande 20, contre la force d'un ressort de compression 21 La conduite 20 est branchée sur une conduite de retour de carburant 22 qui est raccordée d'un côté au réservoir de carburant 4 et de l'autre côté à la pompe 1 et est munie, dans la région de la pompe 1, d'un clapet  The first 4/2 distributor is moved by a piston 19 urged by the pressure in a control line 20, against the force of a compression spring 21 The pipe 20 is connected to a fuel return line 22 which is connected to one side to the fuel tank 4 and the other side to the pump 1 and is provided, in the region of the pump 1, with a valve

antiretour 23 et d'un étrangleur 24.  antiretour 23 and a choke 24.

La conduite de retour 22 et la conduite d'alimentation en carburant 7 peuvent être commandées par un second distributeur 4/2 commun, désigné par 25, de manière que les deux conduites 7, 22 soient passantes pendant le fonctionnement normal du moteur à combustion interne, mais que les deux conduites soient coupées en régime de secours, en ce sens cependant que le tronçon 7 a de la conduite d'alimentation 7 en amont du second distributeur 25 soit relié au tronçon 22 a de la conduite  The return line 22 and the fuel supply line 7 may be controlled by a second common 4/2 distributor, designated 25, so that the two lines 7, 22 pass during the normal operation of the internal combustion engine. , but that the two lines are cut in emergency mode, in the sense that the section 7a of the supply line 7 upstream of the second distributor 25 is connected to the section 22a of the pipe

de retour 22 situé en aval de ce distributeur.  22 back downstream of this distributor.

La conduite d'alimentation 7 est pourvue d'un  The feed pipe 7 is provided with a

bipass 26 sur le distributeur 25, contenant un étran-  Bipass 26 on the distributor 25, containing a foreign

gleur 27 qui est réglable en fonction de la position de l'accélérateur 28 L'angle de réglage de ce dernier est  27 which is adjustable according to the position of the accelerator 28 The adjustment angle of the latter is

désigné par a.designated by a.

En aval du bipass 26, on a prévu une soupape d'arrêt 29 réalisée comme un distributeur 2/2 et qui, dans la marche en régime de secours, peut être sollici- tée par une dépression pilotée par la clef de contact 3030 et est alors amenée à la position de coupure, contre la force d'un ressort 31, en vue de l'arrêt du moteur à  Downstream of the bipass 26, there is provided a stop valve 29 made as a 2/2 distributor and which, in the emergency operation, can be urged by a depression controlled by the contact key 3030 and is then brought to the cut-off position, against the force of a spring 31, with a view to stopping the engine at

combustion interne.internal combustion.

Un appareil de commande électronique désigné par 32 pilote l'électrovanne 6 pendant le régime normal du moteur à combustion interne selon les paramètres de fonctionnement de celui-ci La conduite d'alimentation  An electronic control device designated 32 drives the solenoid valve 6 during normal operation of the internal combustion engine according to the operating parameters thereof. The supply line

en carburant 7 est alors en permanence passante.  in fuel 7 is then constantly running.

Dès qu'il se produit un défaut ou une pertur- bation dans l'électronique et que l'électrovanne 6 reste à la position qu'elle occupe à ce moment, le second distributeur 25 est amené par le ressort 25 a à sa position illustrée sur la figure 1, avec la conséquence en raison de l'application de la pression de la pompe d'alimentation à la conduite de retour de carburant 22 a que le piston 19 dans la conduite de commande 20 commute le premier distributeur 18, de sorte que la conduite d'alimentation en carburant 7 b est fermée et que la branche de conduite 10 est en même temps ouverte, le carburant refoulé parvient à travers la conduite de remplissage 11 dans la chambre de travail 8 lors de la course d'aspiration de la pompe Le clapet antiretour 17 dans la conduite de remplissage 11 agit pendant la  As soon as a fault or disturbance occurs in the electronics and the solenoid valve 6 remains at the position it occupies at this time, the second distributor 25 is brought by the spring 25a to its illustrated position. in FIG. 1, with the consequence due to the application of the pressure of the supply pump to the fuel return line 22a that the piston 19 in the control line 20 switches the first distributor 18, so that when the fuel supply line 7b is closed and the driving leg 10 is at the same time open, the discharged fuel passes through the filling line 11 into the working chamber 8 during the suction stroke of the pump The non-return valve 17 in the filling line 11 acts during the

course de refoulement et, dès que la pression d'ouver-  pressure and, as soon as the pressure to open

ture est atteinte, l'injection commence; elle est terminée dès que la gorge circonférentielle 14 démasque la conduite de décharge/arrêt de dosage 12 La quantité  ture is reached, the injection begins; it is completed as soon as the circumferential groove 14 unmasks the metering discharge / stop pipe 12 The quantity

de carburant injectée est fixée par l'étrangleur 27 -  injected fuel is fixed by the throttle 27 -

commandé en fonction de la charge dans le bipass 26.  controlled according to the load in the bipass 26.

La figure 2 indique des caractéristiques doses injectées-vitesse de rotation en fonction de la position angulaire a de l'accélérateur 28, o la caractéristique de délimitation supérieure A max est définie par la grandeur de l'étrangleur 16 devant le cylindre de pompe 1 La caractéristique A max est choisie de manière que la dose pouvant être injectée pour la vitesse maximale à charge nulle du moteur à combustion interne ne soit pas  FIG. 2 shows injected dose-rotation speed characteristics as a function of the angular position a of the accelerator 28, where the upper delimiting characteristic A max is defined by the magnitude of the choke 16 in front of the pump cylinder 1 La A max characteristic is chosen so that the dose that can be injected for the maximum speed at zero load of the internal combustion engine is not

dépassée A la position de ralenti de l'accélérateur 28, on obtient la caractéristique de délimitation inférieure A min dont l'allure assure une marche à vide stable du35 moteur de combustion interne au point de ralenti LL.  Exceeded At the idle position of the accelerator 28, the lower delimiting characteristic A min is obtained, the appearance of which ensures a stable idling of the internal combustion engine at the idling point LL.

Les désignations cyl II-IV indiquent d'autres  The designations cyl II-IV indicate other

cylindres de pompe.pump cylinders.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1 Système d'injection constitué d'une pompe et d'un injecteur et commandé par électrovanne pour un moteur à combustion interne avec compression d'air, possédant une conduite d'alimentation en carburant entre un réservoir de carburant et la pompe, dont le piston de pompe présente une gorge circonférentielle et un canal reliant cette gorge à la chambre de travail de la pompe, une conduite de retour de carburant partant de la pompe10 et menant au réservoir de carburant, ainsi qu'une électrovanne déterminant la quantitée de carburant injectée, qui peut être pilotée par un appareil de commande électronique agissant en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne, caractérisé en ce que l'électrovanne ( 6) est disposée dans la conduite d'alimentation en carburant ( 7), débouchant dans la chambre de travail ( 8) de la pompe, qu'une branche de conduite ( 10) s'étend depuis un point de la conduite d'alimentation situé en amont de cette2 G électrovanne ( 6) et est partagée en une conduite de remplissage ( 11) et une conduite de décharge/arrêt de dosage ( 12), lesquelles coopèrent toutes deux avec le piston de pompe ( 13) par commutation d'une soupape de commande en cas de défaillance de 1 'électrovanne ( 6), et qu'un étrangleur ( 27) commandé en fonction de la pédale  1 injection system consisting of a pump and an injector and controlled by solenoid valve for an internal combustion engine with air compression, having a fuel supply line between a fuel tank and the pump, the pump piston has a circumferential groove and a channel connecting this groove to the working chamber of the pump, a fuel return line from the pump10 and leading to the fuel tank, and a solenoid valve determining the quantity of fuel injected , which can be controlled by an electronic control device acting according to operating parameters of the internal combustion engine, characterized in that the solenoid valve (6) is arranged in the fuel supply line (7), opening into the working chamber (8) of the pump, that a pipe branch (10) extends from a point of the supply pipe located upstream of this 2 G el the solenoid valve (6) and is divided into a filling line (11) and a metering discharge / metering line (12), both of which cooperate with the pump piston (13) by switching a control valve in case of failure of one solenoid valve (6), and a choke (27) controlled according to the pedal d'accélérateur est prévu pour régler le débit de rem-  accelerator is provided to adjust the flow of plissage.  pleating. 2 Système d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première soupape de commande est réalisée comme un distributeur ( 18) à quatre voies et deux positions, installé dans la branche de conduite ( 10) et au moyen duquel, d'une part, la branche de conduite ( 10) peut être mise en communication avec les conduites de remplissage et de décharge/arrêt de dosage ( 11; 12), d'autre part, un tronçon ( 7 b) de la conduite aInjection system according to claim 1, characterized in that the first control valve is constructed as a four-way and two-position distributor (18), installed in the driving limb (10) and by means of which on the one hand, the driving limb (10) can be put into communication with the fill and discharge / dosing stop lines (11; 12), on the other hand, a section (7b) of the d'alimentation en carburant ( 7) situé en aval de l'élec-  fuel supply system (7) located downstream of the trovanne ( 6), peut être fermé.  trovanne (6), can be closed. 3 Système d'injection selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la conduite de remplissage contient un étrangleur ( 16) et un clapet antiretour ( 17) placé en aval de cet étrangleur.Injection system according to claim 1 or 2, characterized in that the filling line contains a choke (16) and a non-return valve (17) placed downstream of the choke. 4 Système d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un second distributeur ( 25) à quatre voies et deux positions est prévu pour commander10 la conduite d'alimentation en carburant ( 7) et la conduite de retour de carburant ( 22), distributeur qui, en cas de défaillance de l'électrovanne ( 6), coupe ces deux conduites, alors qu'elles sont passantes, mais relie la conduite d'alimentation ( 7), dans le sens du refoulement du carburant, à la conduite de retour de carburant ( 22), laquelle présente un clapet antiretour ( 23 > et d'o part une conduite de commande ( 20) avec un piston ( 19) pouvant être sollicité par la pression pour commander le premier distributeur ( 19) à quatre voies etInjection system according to claim 1, characterized in that a second four-way and two-position distributor (25) is provided for controlling the fuel supply line (7) and the fuel return line (22). ), which distributor, in case of failure of the solenoid valve (6), cuts these two lines, while they are passing, but connects the supply line (7), in the direction of the discharge of the fuel, to the fuel return line (22) which has a check valve (23) and from which a control line (20) with a pressure-responsive piston (19) for controlling the first distributor (19) to four lanes and deux positions.two positions. Système d'injection selon une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la conduite d'alimentation en carburant ( 7) est pourvue d'un bipass ( 26) sur le second distributeur ( 25) à quatre voies et  Injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel supply line (7) is provided with a bipass (26) on the second four-way distributor (25) and deux positions, bipass qui contient l'étrangleur com- mandé en fonction de la position de la pédale d'accélé-  two positions, bipass which contains the choke commanded according to the position of the accelerator pedal. rateur. 6 Système d'injection selon une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la conduite d'alimentation en carburant ( 7) peut être coupée, en aval du second distributeur ( 25) à quatre voies et deux positions, par une soupape d'arrêt ( 29 > manoeuvrée en  tor. Injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel supply line (7) can be cut, downstream of the second four-way and two-position distributor (25), by means of a pressure relief valve. 'stop (29> operated in fonction de la position de la clef de contact.  depending on the position of the ignition key.
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