FR2768775A1 - Systeme d'injection pour moteur a combustion interne et procede pour reguler un tel systeme d'injection - Google Patents

Abstract

Ce système d'injection pour moteur à combustion interne est conçu de telle manière que la pompe de pré-alimentation 20 ainsi que la pompe haute pression 30 sont entraînées mécaniquement et que la pompe haute pression est alimentée en carburant pour le graissage et le refroidissement par une conduite d'amenée 14 placée en dérivation entre la pompe de pré-alimentation et la pompe haute pression. Pendant le démarrage, le système d'injection selon l'invention est commandé de telle manière que la conduite d'amenée 14 est fermée et qu'une pression maximale dans l'arrivée 11 de carburant vers la pompe haute pression 30 est réglée.

Description

L'invention concerne un système d'injection pour un moteur à combustion

interne, du type comportant - une pompe de pré-alimentation, une pompe haute pression, un accumulateur haute pression et au moins un injecteur, qui sont reliés les uns aux autres par une canalisation de carburant, pour amener du carburant d'un réservoir de carburant par la pompe de préalimentation et la pompe haute pression dans l'accumulateur haute pression et l'injecter à partir de l'accumulateur haute pression par l'intermédiaire de l'injecteur dans une chambre de combustion du moteur à combustion interne, - un premier dispositif de régulation, qui est raccordé entre la pompe de pré-alimentation et la pompe haute pression à la canalisation de carburant, pour réguler une pression dans l'arrivée de carburant avant la pompe haute pression, et - un deuxième dispositif de régulation, qui est raccordé à l'accumulateur haute pression, pour réguler une

pression dans l'accumulateur haute pression.

L'invention concerne également un procédé de régulation d'un système d'injection pour moteur à

combustion interne, comportant une pompe de pré-

alimentation, une pompe haute pression, un accumulateur haute pression et au moins un injecteur, qui sont reliés les uns aux autres par une canalisation de carburant, le carburant étant envoyé d'un réservoir de carburant dans

l'accumulateur haute pression par la pompe de pré-

alimentation et la pompe haute pression et injecté à partir de l'accumulateur haute pression dans une chambre de combustion du moteur à combustion interne par l'injecteur, une pression dans l'arrivée de carburant avant la pompe haute pression étant réglée au moyen d'un premier dispositif de régulation, et une pression dans l'accumulateur haute pression étant

réglée au moyen d'un deuxième dispositif de régulation.

Dans les moteurs à combustion interne qui fonctionnent avec un système d'injection à rail commun, on observe souvent la formation de bouchons de vapeur dans l'accumulateur haute pression, lorsque le moteur à combustion interne est arrêté dans l'état échauffé après conduite. Pour produire, lors du démarrage suivant, dans l'accumulateur haute pression une pression de carburant, qui est nécessaire pour une injection de carburant par les injecteurs ou soupapes injectrices, le volume pris par les bouchons de vapeur dans l'accumulateur haute pression doit être rempli de nouveau avec du carburant. Pour cela, un démarreur du moteur à combustion interne et la pompe haute pression entraînée par le vilebrequin doivent effectuer plusieurs tours, jusqu'à ce que la pompe à haute pression ait amené suffisamment de carburant dans l'accumulateur haute pression, pour supprimer les bouchons de vapeur. Ce n'est qu'ensuite que la pression dans l'accumulateur haute pression commence de nouveau à croître jusqu'à la valeur nécessaire pour l'injection de carburant. Le moteur à

combustion interne ne démarre donc qu'avec du retard.

Dans le document DE 195 39 883 Al est décrit un système d'injection à rail commun, dans lequel est disposé une pompe de pré-alimentation entraînée électriquement, dont le débit n'est pas soumis à l'influence de l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne. En outre, entre la pompe de pré-alimentation et la vanne de régulation d'alimentation est disposée une vanne de commutation commandable qui, pendant le démarrage du moteur à combustion interne, est fermée pour augmenter momentanément la pression d'alimentation à l'arrivée de carburant à la pompe haute pression et amener ainsi le carburant fourni à partir de la pompe de pré-alimentation directement par la pompe haute pression dans

l'accumulateur haute pression. Comme la pompe de pré-

alimentation produit un débit de carburant nettement plus élevé que la pompe haute pression lors du démarrage, les bouchons de vapeur dans l'accumulateur haute pression sont rapidement remplis et le retard de démarrage du moteur à

combustion interne est réduit.

Pour la pompe haute pression entraînée mécaniquement par le vilebrequin du moteur à combustion interne, il faut en outre assurer pendant son fonctionnement un refroidissement et un graissage. Pour cela, on dérive en général du carburant de la canalisation d'alimentation en carburant du système d'injection dans la zone située entre la pompe de pré-alimentation et la pompe haute pression et on l'amène à la pompe haute pression pour le graissage et

le refroidissement. Lorsqu'on utilise une pompe de pré-

alimentation mécanique, qui est entraînée comme la pompe haute pression par le vilebrequin du moteur, apparaît le problème que, lorsqu'une partie du carburant transportée par la pompe de pré-alimentation est dérivée pour le graissage et le refroidissement de la pompe haute pression, la précompression pendant le démarrage ne peut

pas être augmentée suffisamment pour que la pompe de pré-

alimentation refoule par la pompe haute pression du carburant directement dans l'accumulateur haute pression pour supprimer rapidement les bouchons de vapeur et assure ainsi un raccourcissement du démarrage. Si, pour cette raison, on utilise à la place la pompe de pré- alimentation mécanique une pompe de pré-alimentation électrique, cela conduit cependant, en raison du faible rendement de la pompe de pré-alimentation électrique, à une consommation

d'énergie plus élevée du système d'injection.

La présente invention a donc pour but de fournir un système d'injection avec une pompe haute pression qui se caractérise par un agencement simple du graissage et du refroidissement de la pompe haute pression et un démarrage plus court, ainsi qu'un procédé pour la mise en oeuvre

d'un tel système d'injection.

Ce problème est résolu au moyen d'un système d'injection du type précité, caractérisé en ce que: - une conduite d'amenée pour la pompe haute pression est raccordée à la canalisation de carburant entre la pompe de pré-alimentation et la pompe haute pression, pour amener à la pompe haute pression du carburant pour le graissage et le refroidissement, et - un troisième dispositif de régulation est raccordé à la conduite d'amenée, pour réguler le débit de carburant pour le graissage ou le refroidissement de la pompe haute pression, - le premier, le deuxième et le troisième dispositif de régulation, lors du démarrage du moteur à combustion interne, étant commandés de telle manière que la pression dans l'arrivée de carburant avant la pompe haute pression est maximale, et que la pression dans l'accumulateur haute pression est réglée à une pression minimale nécessaire pour l'injection de carburant et la conduite d'amenée vers

la pompe haute pression est fermée.

De préférence, le système d'injection comporte également les caractéristiques suivantes: a) le premier et le troisième dispositif de régulation sont raccordés à la canalisation de carburant entre la pompe de pré-alimentation et la pompe haute pression de telle manière que la conduite d'amenée vers la pompe haute pression est en dérivation entre le premier et le troisième dispositif de régulation, le premier dispositif de régulation étant commandé, lors du démarrage du moteur à combustion interne, de telle manière que la conduite d'amenée est fermée jusqu'à ce que soit atteinte la pression maximale dans l'arrivée de carburant avant la pompe haute pression, et le troisième dispositif de régulation étant conçu de telle manière que le débit de combustible nécessaire pour le graissage et le refroidissement de la pompe haute pression soit dérivé dans la conduite d'amenée; b) un quatrième dispositif de régulation est placé

dans la canalisation de carburant entre la pompe de pré-

alimentation et la pompe haute pression, pour réguler le débit de combustible vers la pompe haute pression, et il existe une première liaison active entre le premier et le quatrième dispositif de régulation, le quatrième dispositif de régulation étant commandé lors du démarrage de telle manière que le débit de carburant vers la pompe haute pression est maximal et que la première liaison active agit, de sorte que le dispositif de régulation est réglé à une pression maximale; et c) une deuxième liaison active est prévue entre le quatrième et le deuxième dispositif de régulation, le quatrième dispositif de régulation étant commandé directement pour régler le débit de carburant vers la pompe haute pression, le réglage du quatrième dispositif de régulation commandant le premier dispositif de régulation par l'intermédiaire de la première liaison active pour régler la pression dans l'arrivée de carburant à la pompe haute pression, et commandant le deuxième dispositif de régulation par l'intermédiaire de la deuxième liaison active, pour régler la pression dans

l'accumulateur haute pression.

L'invention a également pour objet un procédé de régulation du précité, caractérisé en ce que, - du carburant pour le graissage ou le refroidissement est dérivé par une conduite d'amenée à partir de la canalisation de carburant, entre la pompe de pré- alimentation et la pompe haute pression, et le débit de carburant dans la conduite d'amenée est réglé au moyen d'un troisième dispositif de régulation, et - lors du démarrage, le premier, le deuxième et le troisième dispositif de réglage sont commandés de telle manière que la pression dans l'arrivée de carburant avant la pompe haute pression est maximale, et que la pression dans l'accumulateur haute pression est réglée à une valeur minimale nécessaire pour l'injection de carburant et la

conduite d'amenée vers la pompe haute pression est fermée.

Suivant d'autres caractéristiques du procédé selon l'invention: - lors du démarrage, la pression dans l'arrivée de carburant vers la pompe haute pression est réglée par le premier dispositif de régulation au moins à la somme de la pression d'ouverture des soupapes d'admission et d'échappement de la pompe haute pression, de préférence à une valeur comprise entre 5 et 20 bars; et - le débit de carburant avant la pompe haute pression est réglé par un quatrième dispositif de régulation, une première liaison active étant disposée entre le premier et le quatrième dispositif de régulation et le quatrième dispositif de régulation étant commandé, lors du démarrage, de telle manière que le débit de carburant vers la pompe haute pression est maximal et la première liaison active agit, de sorte que la pression maximale sur le débit de carburant est réglée par le

premier dispositif de régulation.

Le système d'injection selon l'invention comporte une pompe de préinjection qui, au moyen d'une conduite en dérivation entre la canalisation de carburant et la pompe haute pression, assure en outre une amenée supplémentaire de carburant à la pompe haute pression pour le graissage et le refroidissement, un dispositif de régulation supplémentaire dans la conduite d'amenée, en coopération avec la vanne de régulation d'alimentation et la vanne de régulation de haute pression, assurant que pendant le démarrage du moteur à combusion interne la conduite d'amenée est fermée. Grâce à cette conception du système d'injection, ainsi qu'au procédé selon l'invention pour la mise en oeuvre d'un tel système d'injection, une pression dans l'arrivée de carburant à la pompe à haute pression est produite pendant le démarrage, par laquelle la pompe de pré-alimentation, grâce à un volume de refoulement plus grand que la pompe à haute pression, par l'intermédiaire de la pompe à haute pression et à l'encontre de la résistance de ses soupapes d'aspiration et de pression, refoule du carburant directement dans l'accumulateur haute pression pour supprimer les bouchons de vapeur et raccourcit ainsi le démarrage. Pendant le démarrage, le carburant existant encore dans la conduite d'amenée, provenant d'une utilisation antérieure de la pompe haute pression, suffit pour le graissage et le refroidissement de la pompe haute pression. Selon la forme de réalisation préférée de la caractéristique a) ci-dessus, le dispositif de régulation supplémentaire est raccordé à la canalisation de carburant après la vanne de régulation de précompression, la conduite d'amenée à la pompe haute pression étant en dérivation entre la vanne de régulation d'alimentation et le dispositif de régulation supplémentaire. Dans cette disposition, seule la vanne de régulation de précompression doit être agencée pour être commandable, de façon à fermer la conduite d'amenée pendant le démarrage, jusqu'à ce que soit atteint la pression d'alimentation maximale. Selon la forme de réalisation de la caractéristique b) ci-dessus, on peut prévoir une vanne de régulation de section transversale d'écoulement supplémentaire avant la pompe haute pression, qui est en relation active avec la vanne de régulation de précompression, de sorte qu'on doit commander exclusivement la vanne de régulation de section transversale d'écoulement pour régler le système

d'injection.

L'invention va être expliquée plus en détail à l'aide

des figures.

La figure 1 représente un système d'injection selon une première forme de réalisation de l'invention; La figure 2 représente un système d'injection selon une deuxième forme de réalisation de l'invention; La figure 3 représente un système d'injection selon une troisième forme de réalisation de l'invention; La figure 4 représente un système d'injection selon une quatrième forme de réalisation de l'invention; et La figure 5 représente des diagrammes d'un démarrage

avec un système d'injection selon l'invention.

La figure 1 représente schématiquement la constitution d'un système d'injection selon une première forme de réalisation, dans laquelle le carburant est aspiré d'un réservoir de carburant 10 par une canalisation de carburant 11 par une pompe de pré-alimentation 20 entraînée mécaniquement, de préférence par un vilebrequin d'un moteur à combustion interne, et est envoyé par la pompe de pré-alimentation 20 à une pompe haute pression 30 également entraînée, de préférence, par le vilebrequin du moteur à combustion interne. La pompe haute pression 30 comprime le carburant et l'introduit sous haute pression dans un accumulateur haute pression 40. L'accumulateur haute pression 40 est relié à des injecteurs 50 (un seul est représenté), par lesquels le carburant est injecté dans une chambre de combustion du moteur à combustion interne. Entre la pompe de pré-alimentation 20 et la pompe haute pression 40 est disposée dans la canalisation de carburant 11 une vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement, pour pouvoir réguler le débit volumétrique vers la pompe haute pression 30 selon les besoins. La vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement comporte un actionneur 71 qui est constitué, de préférence, par un aimant. L'actionneur 71 agit directement sur un élément 72 de fermeture de section transversale d'écoulement de la vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement, qui relie une canalisation d'arrivée de carburant venant de la pompe de préalimentation 20 à une canalisation de départ de carburant conduisant à la pompe haute pression 30. En outre, la vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement est pourvue d'un dispositif de rappel 73, de préférence un dispositif élastique, qui amène l'élément 72 de fermeture de section transversale d'écoulement à sa position initiale. Dans cette position initiale, la section transversale d'écoulement entre la conduite d'arrivée de carburant et la conduite de départ de carburant est fermée. Cependant, si l'actionneur 71 est actionné, l'élément 72 de fermeture de section transversale d'écoulement est déplacé à l'encontre du dispositif de rappel 73 et ainsi la section transversale d'écoulement entre la conduite d'arrivée de carburant et la conduite de départ de combustible est ouverte, et la

pompe haute pression 30 est alimentée en carburant.

L'accumulateur haute pression 40 est raccordé au réservoir de carburant 10 par une canalisation 13 de retour de carburant. Dans la canalisation 13 de retour de carburant est placée une vanne de régulation haute pression 80, par laquelle la pression dans l'accumulateur haute pression 40 peut être régulée. La vanne de régulation haute pression 80 comporte un élément 82 de fermeture de pression, qui est positionné par un dispositif de rappel 83, de préférence un dispositif élastique, avec une pression de maintien et ferme la canalisation de retour 13 dans sa position initiale. Sur la vanne 80 de régulation haute pression est en outre placé un actionneur 81 avec lequel la pression de maintien du dispositif de rappel 83 peut être réglée conformément à la condition de fonctionnement souhaitée du moteur à

combustion interne.

Après la pompe de pré-alimentation 20 et avant la vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement, une autre canalisation de retour de carburant 12 est placée en dérivation sur la canalisation

de carburant 11 et raccordée au réservoir de carburant 10.

Dans la canalisation de retour de carburant 12 est placée une vanne 60 de régulation d'alimentation ou précompression, qui permet de régler la pression de

carburant de l'écoulement volumique de la pompe de pré-

alimentation 20 et de renvoyer le carburant en excès par la canalisation de retour de carburant dans le réservoir de carburant 10. La vanne de régulation de précompression comporte un élément 62 de fermeture de pression qui est positionné par un dispositif de rappel 63, de préférence un dispositif élastique, avec une pression de maintien et ferme la canalisation de retour de carburant 12 dans sa position initiale. Pour le réglage de la pression de maintien sur le dispositif de rappel 63, un actionneur commandable 61 est encore placé sur la vanne de régulation

de précompression.

Entre la pompe de pré-alimentation 20 et la vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement est en outre raccordée une canalisation 14 de liaison à la canalisation de carburant 11, pour amener du carburant pour le graissage et le refroidissement à la pompe haute pression 30 entraînée mécaniquement. La canalisation de liaison 14 peut ainsi être en dérivation avec la canalisation de retour 12 sur la canalisation de carburant 11. Du côté arrivée vers la pompe haute pression 30 sont placées, dans la canalisation de liaison 14, en outre, l'une après l'autre, une vanne de régulation 90 et un étranglement 95. La vanne de régulation 90 comporte un élément 92 de fermeture de pression, qui est garni d'un

dispositif de rappel 93 avec une pression de maintien.

L'élément 92 de fermeture de pression est placé de telle manière qu'il ferme la canalisation de liaison 14 dans sa position initiale. En outre, la vanne de régulation est pourvue d'un actionneur 91, par lequel la pression de maintien du dispositif de rappel 93 peut être réglée. La vanne de régulation 90 possède, cependant, une pression de maintien plus faible et une pente de la chute de pression plus faible sur sa section que la vanne de régulation de précompression 60, pour assurer dans toute la zone de fonctionnement de la pompe haute pression 30 un graissage et un refroidissement avec du carburant. Le débit de carburant pour le refroidissement et le graissage est en outre réglé par l'étranglement 95. Pour former un circuit fermé de graissage et de refroidissement, la canalisation de liaison 14 est, du côté départ de la pompe haute pression 30, raccordée au réservoir de carburant 10, de

préférence par la canalisation de retour 13.

il Le système d'injection représenté sur la figure 1 fonctionne de la manière suivante: selon la vitesse de rotation du moteur à combustion interne et le souhait du conducteur, le carburant est injecté par les injecteurs 50 dans la chambre de combustion et le réglage des actionneurs 61, 71, 81, 91 des vannes de réglage 60, 70, , 90 est effectué. Dans la position initiale, la canalisation de carburant 11 est fermée entre la pompe de pré-alimentation 20 et la pompe haute pression 30 par la vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement. Simultanément, les canalisations 12,13 de retour au réservoir de carburant 10 sont fermées par la vanne 60 de régulation de précompression et la vanne 80 de régulation haute pression 80, ainsi que la canalisation de

liaison 14 par la vanne de régulation 90.

Selon la condition de fonctionnement souhaité dans le moteur à combustion interne, la liaison entre la pompe 20 de précompression et la pompe haute pression 30 est ensuite ouverte par la vanne de régulation de section transversale d'écoulement 70. Simultanément, les pressions de maintien des dispositifs de rappel 63, 83 de la vanne de régulation de précompression 60 et de la vanne de régulation haute pression 80 sont réglées par les actionneurs 61, 81, pour produire une précompression souhaitée sur l'écoulement de carburant après la pompe de pré- alimentation 20 et une pression souhaitée dans l'accumulateur haute pression 40. La vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement et la vanne 60 de régulation de précompression sont ainsi, de préférence, commandées de manière qu'apparaisse, avec une augmentation de l'écoulement en volume, une augmentation de pression du côté admission de la pompe haute pression , de telle sorte qu'il en résulte une caractéristique de commande de l'écoulement en volume augmentant progressivement avec sa grandeur de commande et, ainsi, une qualité de régulation élevée pour une faible

consommation d'énergie de la pompe de pré-alimentation 20.

La pression de maintien du dispositif de rappel 93 sur l'élément de fermeture de pression 92 de la vanne de régulation 90 est, en outre, réglée de telle manière que

déjà une faible pression après la pompe de pré-

alimentation 20 suffit pour ouvrir la canalisation de liaison 14 et alimenter la pompe haute pression 30 avec du carburant pour le graissage et le refroidissement. Comme on a mis en oeuvre une pompe de préalimentation entraînée mécaniquement, qui est raccordée au vilebrequin du moteur à combustion interne, on atteint un volume débité suffisant pour l'amenée de carburant dans l'accumulateur haute pression 40 par la pompe haute pression 30 ainsi que pour le graissage et le refroidissement de la pompe haute pression. La pompe haute pression 30 est, par exemple, conçue avec un volume balayé de 0,6 cm3 et la pompe de pré-alimentation 20 avec un volume balayé d'environ 1,2 cm3. Si le moteur à combustion interne est arrêté dans un état échauffé après conduite, il peut apparaître dans l'accumulateur haute pression 40 des bulles de vapeur. Le volume occupé par ces bulles de vapeur doit ensuite, lors du démarrage suivant du moteur à combustion interne, être de nouveau rempli de carburant, jusqu'à ce que s'établisse une pression suffisante dans l'accumulateur haute pression pour pouvoir commencer l'injection dans le moteur à combustion interne. Pour diminuer le temps qui est nécessaire pour amener suffisamment de carburant pour faire disparaître les bulles de vapeur, on exécute le processus de démarrage suivant décrit sur le moteur à combustion interne selon la figure 1, processus décrit à l'aide des diagrammes de la figure 5: après fermeture du contact de démarrage du moteur à combustion interne, il se produit tout d'abord un faible temps mort (intervalle de 0 à 0') jusqu'à ce que le moteur à combustion interne commence à fonctionner et que la pompe de pré-alimentation entraînée par le moteur à combustion interne par l'intermédiaire du vilebrequin débite du carburant. La vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement est commandée par l'actionneur 71, de telle manière que la section transversale d'écoulement est complètement ouverte. En outre, la vanne 60 de régulation de précompression est mise en position de précompression

maximale ce qui, selon la conception, est de 5 à 20 bars.

L'actionneur 81 de la vanne 80 de régulation haute pression prend une position pour laquelle l'accumulateur haute pression 40 produit une pression minimale qui est nécessaire pour le début de l'injection de carburant par les injecteurs 50. Pour ces réglages des vannes de régulation, la pompe de pré-alimentation 20 débite, par l'intermédiaire de la pompe haute pression 30, du carburant directement dans l'accumulateur haute pression 40, car la précompression est réglée plus élevée que la somme de la pression d'ouverture des vannes d'admission et d'échappement de la pompe haute pression. Comme il apparaît avec la pompe de pré-alimentation 20 entraînée mécaniquement un débit plus élevé qu'avec la pompe haute pression 30 ou une pompe de pré-alimentation entraînée électriquement, les bulles de vapeur dans l'accumulateur haute pression 40 sont rapidement remplies et ainsi le temps de démarrage du moteur à combustion interne est réduit. Pour accélérer encore le démarrage, la vanne de régulation 90 est réglée par l'actionneur 91 de telle manière que le dispositif de rappel 93 de l'élément de fermeture de pression 92 est chargé par une pression de maintien qui correspond à la précompression maximale réglée. La vanne de régulation 90 ne s'ouvre donc que

lorsque la précompression après la pompe de pré-

alimentation 20 est plus élevée que la pression minimale nécessaire pour débiter à travers la pompe haute pression 30. Pendant le démarrage, la canalisation de liaison 14 reste fermée, de sorte qu'aucun carburant n'est dérivé pour le graissage et le refroidissement de la pompe haute

pression 30 à partir de la canalisation de carburant 11.

Comme, cependant, le démarrage n'est que très court, le carburant qui se trouve encore présent dans la canalisation de liaison 14 à la suite du dernier fonctionnement du moteur à combustion interne suffit pour assurer un graissage et un refroidissement suffisant de la

pompe haute pression 30.

Si à l'instant 1 les bulles de vapeur sont supprimées, la pression commence à monter dans l'accumulateur haute pression 40, jusqu'à ce que, à l'instant 2, la pression minimale fixée sur la vanne de régulation haute pression 80 pour le début de l'injection soit atteinte. Entre les instants 1 et 2, apparaissent, comme le montre le diagramme du comportement de la vitesse de rotation, déjà des processus de travail dans le chambre de combustion du moteur à combustion interne sans combustion de carburant. Si, à l'instant 2, la pression minimale est atteinte dans l'accumulateur haute pression, l'injection s'effectue dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne, la première injection, dans le cas représenté, ne conduisant pas à une combustion de carburant et le moteur à combustion interne démarrant ainsi avec un cycle de retard. Entre les instants 2 et 3, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne commence à augmenter rapidement, jusqu'à ce qu'elle ait atteint, à l'instant 3, la vitesse de rotation à vide de consigne. Cette vitesse de rotation est ensuite maintenue constante par la régulation de la quantité injectée par les injecteurs 50, jusqu'à ce qu'une modification de l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne

doive être effectuée.

La vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement et la vanne 60 de régulation de précompression sont maintenues, jusqu'à l'instant t3, ouvertes à la section transversale d'écoulement maximale et à la précompression maximale possible. Comme, à l'instant 1, la pompe haute pression 30 commence à débiter du carburant, la vanne 70 de régulation desection transversale d'écoulement et la vanne 60 de régulation de précompression peuvent en fait déjà être ramenées à une position pour laquelle la précompression et le débit en volume à l'admission ou entrée de la pompe haute pression 30 suffisent juste pour que la pompe haute pression atteigne son volume de débit maximal. En outre, lorsqu'on atteint l'instant 2, le réglage de la vanne 70 de section transversale d'écoulement et de la vanne 60 de régulation de précompression peuvent encore être modifiés de telle manière que la précompression et le débit en volume réglés à l'admission à la pompe haute pression 30 ne soit qu'un peu supérieur aux besoins des injecteurs 50, de sorte que la pompe haute pression débite toujours un certain excès de carburant, qui est commandé par la vanne 80 de régulation haute pression. Ces modifications possibles du réglage des vannes de régulation ne sont pas exécutées en général, car le suivi rapide nécessaire des vannes de régulation 60, 80 ne peut être exécuté que très difficilement. A partir de l'instant 1, la pression de maintien réglée sur la vanne de régulation 90 pourrait être abaissée de la précompression maximale à une pression de maintien, qui est nécessaire pour garantir un passage de carburant par la canalisation de liaison 14. On amènerait alors du carburant à partir de la canalisation d'alimentation en carburant 11, par la canalisation de liaison 14 de la pompe haute pression, pour le graissage et le refroidissement. Pour simplifier la commande, cependant, le réglage de pression sur la vanne de régulation 90 est effectué en synchronisme avec le réglage de pression sur la vanne de réglage de précompression 60 et est abaissé d'abord, à l'instant 3, à la valeur minimale nécessaire pour le passage de carburant par la canalisation de liaison 14. Jusqu'à l'instant 3, le carburant présent restant dans la canalisation 14 à la suite du dernier fonctionnement du moteur à combustion interne est suffisant pour assurer le refroidissement et

le graissage de la pompe haute pression 30.

Après que, à l'instant 4, les modifications déclenchées à l'instant 3 dans le réglage de la vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement et de la vanne 60 de régulation de précompression ont été effectuées sur une position pour laquelle le débit en volume et la précompression suffisent tout juste à couvrir le besoin des injecteurs avec un certain excès de carburant qui est commandé par la vanne de régulation haute pression 80, la vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement 70 continue de se fermer lentement. Dès que, à l'instant 5, on passe en dessous du débit en volume nécessaire pour le maintien de la pression souhaitée dans l'accumulateur haute pression 40, la valeur de commande de la vanne de régulation haute pression 80 commence à augmenter pour pouvoir maintenir la valeur souhaitée dans l'accumulateur haute pression. A l'aide d'un contrôle de plausibilité à l'instant 6, une commutation de la régulation de la pression dans l'accumulateur haute pression 40 par la vanne de régulation haute pression 80 à la régulation par la vanne de régulation de section transversale d'écoulement est effectuée et la vanne de régulation haute pression 80 est maintenue étanche dans la suite du fonctionnement. Avec ces processus de commande, on doit cependant attendre jusqu'à ce qu'il existe un état de fonctionnement

suffisamment constant dans le moteur à combustion interne.

Au lieu d'une régulation de pression dans l'accumulateur haute pression 40 par la vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement, on peut également avoir une régulation de pression par la vanne de régulation haute

pression 80.

Pour raccourcir le démarrage et ainsi l'intervalle de temps entre l'instant 0 et l'instant 1, il est avantageux de choisir la pression réglée sur la vanne 60 de régulation de précompression et sur la vanne de régulation aussi élevées que possible. Comme valeurs maximales de précompression, on peut aller ici jusqu'à 20 bars sans que cela ait des effets défavorables sur la consommation d'énergie du système d'injection ou la durabilité de la pompe de pré-alimentation. La raison en est que des états de fonctionnement du moteur à combustion interne, pour lesquels la vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement est complètement ouverte et la précompression par la vanne de régulation de précompression est réglée à la valeur maximale, ne se produisent au voisinage du démarrage qu'extrêmement rarement et pendant de courts moments, par exemple lorsque la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est voisine de la vitesse de rotation nominale et la sollicitation de charge sur le moteur à combustion interne est simultanément élevée, de sorte que la pression dans l'accumulateur haute pression doit être amenée à la valeur nécessaire pour cette haute sollicitation de charge. Dans ce cas, la vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement doit être complètement ouverte pendant des fractions de secondes et la précompression maximale sur la vanne de régulation de

précompression doit être réglée.

Dans le système d'injection représenté sur la figure 1, on pourrait cependant renoncer également à la vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement, qui régule la fourniture de carburant à la pompe haute pression 30 et par conséquent l'apport de carburant dans l'accumulateur haute pression 40 suivant les besoins. Au lieu de cela, le volume fourni à l'accumulateur haute pression 40 peut être réglé par la vanne 80 de régulation

haute pression.

La figure 2 représente une deuxième forme de réalisation du système d'injection, dans laquelle on n'indiquera dans ce qui suit que les différences par rapport à la figure 1. Dans le système d'injection selon la figure 2, la vanne de régulation 90 est placée après la vanne de régulation de précompression 60 dans la canalisation de retour de carburant 12. La canalisation de liaison 14, par laquelle le carburant de la pompe haute pression 30 est amené pour le graissage et le refroidissement, est dérivée de la canalisation de retour de carburant 12 entre la vanne 60 de régulation de précompression et la vanne de régulation 90. Par cette disposition, une commande particulière de la vanne de régulation 90 lors du démarrage, contrairement à la forme d'exécution selon la figure 1, n'est pas nécessaire, car la canalisation de liaison 14 est déjà interrompue par le réglage de la vanne 60 de régulation de précompression à la précompression maximale. La vanne de régulation 90 est pré-réglée de telle manière que, par le dispositif de rappel 93, une pression de maintien agit sur l'élément de fermeture, qui suffit à garantir un écoulement de carburant pour le graissage et le refroidissement de la pompe haute pression 30 par la canalisation de liaison 14

pendant le fonctionnement de la pompe haute pression.

La figure 3 représente une variante de la forme de réalisation selon la figure 2, dans laquelle la vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement est couplée par un premier dispositif élastique 74 à la vanne de régulation de précompression. La vanne de régulation

combinée de section transversale d'écoulement -

précompression est conçue de telle manière que, dans la position initiale, la conduite de carburant 11 est fermée par l'élément 72 de fermeture de section transversale d'écoulement et la conduite de retour de carburant 11 par l'élément 62 de fermeture de pression, la liaison élastique 74, qui s'applique à l'élément 60 de fermeture de pression, étant maintenue non chargée. Lorsque l'élément 72 de fermeture de section transversale d'écoulement est commandé par l'actionneur 71 et qu'ainsi la section transversale d'écoulement est ouverte dans la canalisation de carburant 11, l'élément 62 de fermeture de pression est précontraint par le dispositif élastique 64 et simultanément une précompression souhaitée sur le

combustible est appliquée après la pompe de pré-

alimentation 20. La liaison élastique 74 est à cet effet agencée de telle manière que, lorsque la section transversale d'écoulement est ouverte au maximum, la précompression maximale est réglée par l'élément 62 de fermeture de pression. Le système d'injection selon la figure 3 présente donc, par comparaison avec la forme de réalisation selon la figure 2, une commande simplifiée, car la vanne 60 de régulation de précompression n'a pas à être commandée séparément de la vanne 70 de régulation de

section transversale d'écoulement.

Dans la forme de réalisation du système d'injection représenté sur la figure 4, selon un perfectionnement de la forme de réalisation de la figure 3, la vanne 80 de régulation haute pression est également reliée à la vanne de régulation de section transversale d'écoulement par une autre liaison élastique 75. Cette autre liaison élastique 75 est conçue de telle manière que, en position initiale, lorsque l'élément 72 de fermeture de section transversale d'écoulement interrompt la canalisation de carburant 11, la liaison élastique 75 est maintenue non chargée. Lorsque l'élément 72 de fermeture de section transversale d'écoulement est déplacé par l'actionneur 71 et qu'ainsi la canalisation de carburant 11 est ouverte, l'élément 82 de fermeture de pression est précontraint par la liaison élastique 75 contre la section transversale d'écoulement de la canalisation de retour 13 et ainsi la pression souhaitée dans l'accumulateur haute pression 40 est réglée. La liaison élastique 75 est ainsi conçue que, en partant d'une position de repos, une montée rapide de la pression de maintien sur l'élément 82 de fermeture de pression est atteinte qui, à partir d'une déviation élastique donnée, s'infléchit en une rampe plate. Une telle caractéristique élastique dégressive, qui peut être atteinte par une rondelle-ressort dégressive ou un montage l'un derrière l'autre de deux ressorts d'accouplement, permet d'assurer un accord particulièrement avantageux du comportement de régulation de la vanne 80 de régulation haute pression sur la vanne 70 de régulation de section transversale d'écoulement. Dans le système d'injection représenté sur la figure 4, on peut donc effectuer, avec un seul actionneur, la régulation totale de débit en

volume et de pression.

Les pompes de pré-alimentation décrites dans les systèmes d'injection des figures 1 à 4 et les pompes haute pression peuvent, de préférence, être entraînées également électriquement. Il va de soi que l'on peut également utiliser des combinaisons de pompe de pré-alimentation entraînée électriquement et pompe haute pression entraînée

mécaniquement et réciproquement.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Système d'injection pour un moteur à combustion interne comportant une pompe de pré-alimentation (20), une pompe haute pression (30), un accumulateur haute pression (40) et au moins un injecteur (50), qui sont reliés les uns aux autres par une canalisation de carburant (11), pour amener du carburant d'un réservoir de carburant (10) par la pompe de préalimentation (20) et la pompe haute pression (30) dans l'accumulateur haute pression (40) et l'injecter à partir de l'accumulateur haute pression par l'intermédiaire de l'injecteur dans une chambre de combustion du moteur à combustion interne, - un premier dispositif de régulation (60), qui est raccordé entre la pompe de pré- alimentation (20) et la pompe haute pression (30) à la canalisation de carburant (11), pour réguler une pression dans l'arrivée de carburant avant la pompe haute pression, et - un deuxième dispositif de régulation (80), qui est raccordé à l'accumulateur haute pression (40), pour réguler une pression dans l'accumulateur haute pression, caractérisé en ce que, une conduite d'amenée (14) pour la pompe haute pression (30) est raccordée à la canalisation de carburant (11) entre la pompe de pré-alimentation (20) et la pompe haute pression (30), pour amener à la pompe haute pression du carburant pour le graissage et le refroidissement, et - un troisième dispositif de régulation (90, 95) est raccordé à la conduite d'amenée, pour réguler le débit de carburant pour le graissage ou le refroidissement de la pompe haute pression, - le premier, le deuxième et le troisième dispositif de régulation, lors du démarrage du moteur à combustion interne, étant commandés de telle manière que la pression dans l'arrivée de carburant avant la pompe haute pression (30) est maximale, et que la pression dans l'accumulateur haute pression (40) est réglée à une pression minimale nécessaire pour l'injection de carburant et la conduite

d'amenée (14) vers la pompe haute pression est fermée.

2. Système d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier et le troisième dispositif de régulation (60, 90) sont raccordés à la

canalisation de carburant (11) entre la pompe de pré-

alimentation (20) et la pompe haute pression (30) de telle manière que la conduite d'amenée (14) vers la pompe haute pression est en dérivation entre le premier et le troisième dispositif de régulation, le premier dispositif de régulation (60) étant commandé, lors du démarrage du moteur à combustion interne, de telle manière que la conduite d'amenée est fermée jusqu'à ce que soit atteinte la pression maximale dans l'arrivée de carburant avant la pompe haute pression, et le troisième dispositif de régulation (90) étant conçu de telle manière que le débit de combustible nécessaire pour le graissage et le refroidissement de la pompe haute pression soit dérivé

dans la conduite d'amenée (14).

3. Système d'injection selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un quatrième dispositif de régulation (70) est placé dans la canalisation de carburant (11) entre la pompe de pré-alimentation (20) et la pompe haute pression (30), pour réguler le débit de combustible vers la pompe haute pression, et il existe une première liaison active (74) entre le premier et le quatrième dispositif de régulation, le quatrième dispositif de régulation (70) étant commandé lors du démarrage de telle manière que le débit de carburant vers la pompe haute pression (30) est maximal et que la première liaison active (74) agit, de sorte que le dispositif de régulation (60) est réglé à une

pression maximale.

4. Système d'injection selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une deuxième liaison active (75) est prévue entre le quatrième et le deuxième dispositif de régulation, le quatrième dispositif de régulation (70) étant commandé directement pour régler le débit de carburant vers la pompe haute pression (30), le réglage du quatrième dispositif de régulation (70) commandant le premier dispositif de régulation (60) par l'intermédiaire de la première liaison active (74) pour régler la pression dans l'arrivée de carburant à la pompe haute pression (30), et commandant le deuxième dispositif de régulation (80), par l'intermédiaire de la deuxième liaison active (75), pour régler la pression dans l'accumulateur haute

pression (40).

5. Procédé de régulation d'un système d'injection pour moteur à combustion interne comportant une pompe de pré-alimentation (20), une pompe haute pression (30), un accumulateur haute pression (40) et au moins un injecteur (50), qui sont reliés les uns aux autres par une canalisation de carburant (11), le carburant étant envoyé d'un réservoir de carburant (10) dans l'accumulateur haute pression (40) par la pompe de pré-alimentation (20) et la pompe haute pression (30) et injecté à partir de l'accumulateur haute pression dans une chambre de combustion du moteur à combustion interne par l'injecteur (50), une pression dans l'arrivée de carburant avant la pompe haute pression (40) étant réglée au moyen d'un premier dispositif de régulation (60), et une pression dans l'accumulateur haute pression (40) étant réglée au moyen d'un deuxième dispositif de régulation (80) caractérisé en ce que, - du carburant pour le graissage ou le refroidissement est dérivé par une conduite d'amenée (14) à partir de la canalisation de carburant (11), entre la pompe de pré-alimentation (20) et la pompe haute pression (30), et le débit de carburant dans la conduite d'amenée (14) est réglé au moyen d'un troisième dispositif de régulation (90, 95), et - lors du démarrage, le premier, le deuxième et le troisième dispositif de réglage sont commandés de telle manière que la pression dans l'arrivée de carburant (11) avant la pompe haute pression (13) est maximale, et que la pression dans l'accumulateur haute pression (40) est réglée à une valeur minimale nécessaire pour l'injection de carburant et la conduite d'amenée (14) vers la pompe

haute pression est fermée.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, lors du démarrage, la pression dans l'arrivée de carburant vers la pompe haute pression (40) est réglée par le premier dispositif de régulation au moins à la somme de la pression d'ouverture des soupapes d'admission et d'échappement de la pompe haute pression (40), de

préférence à une valeur comprise entre 5 et 20 bars.

7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le débit de carburant avant la pompe haute pression est réglé par un quatrième dispositif de régulation, une première liaison active (74) étant disposée entre le premier et le quatrième dispositif de régulation et le quatrième dispositif de régulation (70) étant commandé, lors du démarrage, de telle manière que le débit de carburant vers la pompe haute pression (30) est maximal et la première liaison active (74) agit, de sorte que la pression maximale sur le débit de carburant est

réglée par le premier dispositif de régulation (60).