FR2876161A1 - Common rail fuel injection system for flex engine, has fuel heating system integrated to common rail and comprising heating unit that is constituted of heating wire which is formed using rod - Google Patents

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Abstract

The system has a fuel heating system integrated to a common rail (1) and comprising a heating unit extending into the rail. The heating unit is constituted of a heating wire (5) that is formed using a rod comprising an end housed in a non through hole provided in the rail and another end housed in a cap (4) for tightly closing the rail. The rail is of elongated form and is formed using a circular tube. An independent claim is also included for a method for cold start of a flex engine.

Description

La présente invention concerne un système d'injection à rampe commune d'unThe present invention relates to a common rail injection system of a

moteur flex. Les moteurs flex sont des moteurs prévus pour utiliser un carburant de type essence, éthanol ou mélange essence/éthanol.  flex motor. Flex engines are engines designed to use a gasoline, ethanol or gasoline / ethanol fuel.

Les systèmes d'injection à rampe commune comportent une pompe d'injection, une rampe commune d'injection reliée à la pompe d'injection par l'intermédiaire d'un circuit haute pression, et alimentant en carburant des injecteurs. Par haute pression, il convient d'entendre une pression de l'ordre de quelques bars.  The common rail injection systems comprise an injection pump, a common injection rail connected to the injection pump via a high pressure circuit, and supplying fuel to the injectors. By high pressure, it is necessary to hear a pressure of the order of a few bars.

Selon le taux d'éthanol qui peut varier de 0 à 100 % dans le mélange essence/éthanol, le démarrage du moteur peut être plus ou moins difficile. On sait que plus le taux d'éthanol est élevé dans le mélange, plus le démarrage du moteur est difficile pour des températures inférieures à environ 18 C.  Depending on the ethanol content which can vary from 0 to 100% in the gasoline / ethanol mixture, the starting of the engine can be more or less difficult. It is known that the higher the level of ethanol in the mixture, the harder it is to start the engine for temperatures below about 18 C.

Un des objets de l'invention est de pallier à cet inconvénient quelque soit le taux d'éthanol dans le mélange et ce quelque soit la température ambiante.  One of the objects of the invention is to overcome this disadvantage whatever the level of ethanol in the mixture and whatever the ambient temperature.

L'invention a pour but de fournir un système d'injection à rampe commune dans lequel un système de chauffage est intégré à la 20 rampe commune.  The object of the invention is to provide a common rail injection system in which a heating system is integrated with the common rail.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention: la rampe commune peut être de forme allongée et le système de chauffage peut comporter un élément chauffant qui s'étend à l'intérieur de la rampe commune.  According to other characteristics of the invention: the common rail may be of elongated shape and the heating system may comprise a heating element which extends inside the common rail.

l'élément chauffant peut être constitué d'un fil dont au moins un tronçon peut être de forme droite, courbée ou hélicoïdale.  the heating element may consist of a wire of which at least one section may be straight, curved or helical.

L'invention propose également une rampe commune d'injection de carburant comportant au moins une connexion à un circuit haute pression, des connexions à des injecteurs et un système de chauffage du carburant.  The invention also provides a common fuel injection rail having at least one connection to a high pressure circuit, connections to injectors and a fuel heating system.

La rampe commune peut être de forme allongée et le système de chauffage peut comporter un élément chauffant qui s'étend à l'intérieur de la rampe commune. L'élément chauffant peut être constitué d'un fil dont au moins un tronçon peut être de forme droite, courbée ou hélicoïdale.  The common rail may be elongated and the heating system may include a heating element that extends within the common rail. The heating element may consist of a wire of which at least one section may be straight, curved or helical.

L'invention propose également un procédé de démarrage à froid d'un moteur flex utilisant un système d'injection à rampe commune, le procédé comportant une étape de chauffage du carburant dans la rampe commune.  The invention also proposes a method for cold starting a flex motor using a common rail injection system, the method comprising a step of heating the fuel in the common rail.

Selon d'autres caractéristiques du procédé, la température de chauffage peut être déterminée en fonction de la température d'air d'admission, de la pression d'air dans le circuit d'admission, de la température du liquide de refroidissement, de la pression du carburant, du taux d'éthanol contenu dans le carburant, de la température du carburant dans la rampe, ou d'une quelconque combinaison de ces paramètres.  According to other characteristics of the process, the heating temperature can be determined as a function of the intake air temperature, the air pressure in the intake circuit, the coolant temperature, the fuel pressure, ethanol content in the fuel, fuel temperature in the boom, or any combination of these parameters.

Le taux d'éthanol peut être un paramètre déterminé lors du dernier fonctionnement du moteur. Selon une variante du procédé, le taux d'éthanol peut être mesuré directement dans un réservoir qui alimente le moteur en carburant.  The ethanol content may be a parameter determined during the last operation of the engine. According to a variant of the process, the ethanol content can be measured directly in a tank which supplies the engine with fuel.

La présente invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple et nullement limitatif, et illustré par les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'une rampe commune comportant un système de chauffage, la figure 2 est un schéma représentatif d'un dispositif de commande du système de chauffage Le système d'injection à rampe commune est monté sur un moteur flex non représenté. Le moteur flex a la particularité d'être prévu pour utiliser un carburant de type essence, éthanol ou mélange essence/éthanol. Dans la suite du texte, le terme carburant désignera un mélange essence/éthanol, le taux d'éthanol pouvant varier de 0 à 100 /x.  The present invention and its advantages will be better understood on reading the detailed description of an embodiment taken by way of example and in no way limiting, and illustrated by the appended drawings in which: FIG. 1 is a sectional view of a common rail comprising a heating system, Figure 2 is a representative diagram of a control device of the heating system The common rail injection system is mounted on a flex motor not shown. The flex engine has the distinction of being designed to use a gasoline type fuel, ethanol or gasoline / ethanol mixture. In the following text, the term fuel will designate a gasoline / ethanol mixture, the ethanol content may vary from 0 to 100 / x.

Le système d'injection à rampe commune comporte une pompe d'injection non représentée, un circuit haute pression non représenté reliant la pompe d'injection à une rampe commune. Par haute pression, il convient d'entendre une pression de l'ordre de quelques bars.  The common rail injection system comprises an injection pump not shown, a not shown high pressure circuit connecting the injection pump to a common rail. By high pressure, it is necessary to hear a pressure of the order of a few bars.

La rampe commune d'injection est représentée à la figure 1 sous la référence 1. Elle comporte au moins une connexion 2a à un circuit haute pression, et des connexions 2b à des injecteurs 3. Sa fonction première est d'alimenter en carburant les injecteurs 3 qui sont fixés sur elle. Les injecteurs 3 peuvent ensuite diffuser le carburant dans un conduit d'admission du moteur pour le mélanger aux gaz frais.  The common injection rail is shown in FIG. 1 as reference 1. It comprises at least one connection 2 a to a high-pressure circuit and connections 2 b to injectors 3. Its primary function is to supply the injectors with fuel. 3 who are fixed on it. The injectors 3 can then diffuse the fuel into an intake duct of the engine to mix it with the fresh gases.

Selon l'invention un système de chauffage du carburant est intégré à la rampe commune 1.  According to the invention a fuel heating system is integrated in the common rail 1.

Dans cet exemple de réalisation, la rampe commune 1 est de forme allongée. Elle est réalisée à l'aide d'un tube de section circulaire. Le système de chauffage comporte un élément chauffant qui s'étend à l'intérieur la rampe commune 1. Cet élément chauffant peut être constitué d'un fil 5 de chauffage. Ce fil peut être réalisé à l'aide d'une tige, la tige pouvant se loger à une extrémité dans un trou non débouchant prévu dans la rampe 1, et à l'autre extrémité dans un bouchon 4 de fermeture étanche de la rampe commune 1.  In this embodiment, the common rail 1 is elongated. It is carried out using a circular section tube. The heating system comprises a heating element which extends inside the common rail 1. This heating element may consist of a heating wire. This wire may be made using a rod, the rod being able to be housed at one end in a non-through hole provided in the ramp 1, and at the other end in a plug 4 for sealing the common rail. 1.

L'élément chauffant peut être fixé dans la rampe 1 par tout moyen connu de l'homme de métier.  The heating element can be fixed in the ramp 1 by any means known to those skilled in the art.

Le fil 5 ou la tige peuvent comporter au moins un tronçon pouvant être de forme droite, courbée ou hélicoïdale. Le tronçon de forme courbée ou hélicoïdale permet d'augmenter la longueur totale du fil 5, ce qui favorise le chauffage du carburant à l'intérieur de la rampe 1.  The wire 5 or the rod may comprise at least one section that can be straight, curved or helical. The section of curved or helical shape makes it possible to increase the total length of the wire 5, which favors the heating of the fuel inside the ramp 1.

Cet élément de chauffage peut également avoir la forme d'un ressort. Le ressort peut permettre d'améliorer le chauffage du carburant dans la rampe commune 1.  This heating element may also be in the form of a spring. The spring can make it possible to improve the heating of the fuel in the common rail 1.

Pour chauffer le carburant, on fait passer du courant dans le fil 5. Par exemple l'une des extrémités qui se loge dans un trou de la rampe 1 est reliée à la masse et l'autre extrémité côté bouchon 4 est relié à un module d'alimentation 30, tel qu'il est représenté à la figure 2.  To heat the fuel, current is passed through the wire 5. For example one of the ends which is housed in a hole of the ramp 1 is connected to ground and the other end plug side 4 is connected to a module 30, as shown in Figure 2.

Ce système de chauffage sert au démarrage à froid du moteur flex, en chauffant le carburant à une certaine température. Avant le démarrage du moteur, il se passe une étape de chauffage du carburant à l'intérieur de la rampe commune.  This heating system is used to cold start the flex motor, heating the fuel to a certain temperature. Before starting the engine, there is a step of heating the fuel inside the common rail.

Lors de cette étape de chauffage, il faut d'abord déterminer la température optimale à laquelle doit se trouver le carburant. Pour cela on utilise un dispositif de commande du système de chauffage 40.  During this heating step, you must first determine the optimum temperature at which the fuel must be. For this purpose, a control device of the heating system 40 is used.

Le dispositif de commande 40, tel que représenté à la figure 2, comporte un calculateur 10. Ce calculateur 10 peut recevoir des informations de multiples capteurs. On peut notamment citer un capteur 20 de la température d'air d'admission, un capteur 21 de la pression d'air dans le ou les conduits d'admission, par exemple un capteur placé entre le boîtier papillon et la soupape d'admission, un capteur 22 de la pression du carburant dans la ligne haute pression, un capteur 23 donnant une information permettant d'établir le taux d'éthanol compris dans le carburant, un capteur 24 de température du carburant dans la rampe, un capteur 25 de température du liquide de refroidissement dans le cas d'un moteur flex à refroidissement liquide.  The control device 40, as shown in Figure 2, comprises a computer 10. This computer 10 can receive information from multiple sensors. There may be mentioned a sensor 20 of the intake air temperature, a sensor 21 of the air pressure in the intake duct or ducts, for example a sensor placed between the throttle body and the intake valve. , a sensor 22 of the fuel pressure in the high pressure line, a sensor 23 giving information to establish the ethanol content included in the fuel, a fuel temperature sensor 24 in the ramp, a sensor 25 of coolant temperature in the case of a liquid cooling flex motor.

Le calculateur peut utiliser une quelconque combinaison de ces paramètres.  The calculator can use any combination of these parameters.

Le capteur 23 qui donne une information permettant d'établir le taux d'éthanol présent dans le carburant peut être une sonde disposée dans la ligne d'échappement. L'avantage de cette sonde est qu'elle est déjà utilisée pour donner une information sur la richesse du mélange air/carburant afin de déterminer les paramètres d'injections pour faire tourner le moteur. Le calculateur 10 peut utiliser cette information et il peut la comparer à une cartographie qu'il possède en mémoire pour déterminer le taux d'éthanol. Le taux d'éthanol peut être par conséquent déterminé lors du dernier fonctionnement du moteur.  The sensor 23 which gives information to establish the level of ethanol present in the fuel may be a probe disposed in the exhaust line. The advantage of this probe is that it is already used to give information on the richness of the air / fuel mixture to determine the parameters of injections to run the engine. The calculator 10 can use this information and can compare it to a map that it has in memory to determine the ethanol content. The level of ethanol can therefore be determined during the last operation of the engine.

Selon une variante, le taux d'alcool peut être mesuré directement dans un réservoir qui alimente le moteur flex en carburant. On peut utiliser à cet effet un capteur qui mesure directement le taux d'éthanol dans le réservoir. II transmet ainsi une information sur le taux d'éthanol au calculateur 10.  According to one variant, the alcohol content can be measured directly in a tank that supplies the flex engine with fuel. A sensor can be used for this purpose, which directly measures the level of ethanol in the tank. It transmits information on the ethanol content to the computer 10.

Avec ces informations, le calculateur 10 va déterminer la température de chauffage optimale, d'après une cartographie établie en usine qu'il possède également en mémoire. Il transmet ce signal au module d'alimentation 30 qui à son tour alimente le fil 5 en courant pour le faire chauffer.  With this information, the computer 10 will determine the optimum heating temperature, according to a map established in the factory that it also has in memory. It transmits this signal to the power supply module 30 which in turn supplies power to the wire 5.

Le temps de chauffage peut être déterminé en fonction soit d'une consigne de température qui est comparée à la valeur de la température donnée par le capteur 24 de température du carburant, soit par le calculateur 10 luimême en fonction d'une combinaison d'informations qui lui sont données par les différents capteurs 20 à 25.  The heating time can be determined according to either a temperature setpoint which is compared with the value of the temperature given by the fuel temperature sensor 24, or by the computer 10 itself according to a combination of information. which are given to it by the various sensors 20 to 25.

Cette étape de chauffage n'est pas forcément systématique.  This heating step is not necessarily systematic.

Elle dépend des paramètres qui sont envoyés au calculateur 10 par les différents capteurs 20 à 25. Par exemple, si le taux d'éthanol est de 0%, le carburant n'a pas besoin d'être chauffé. De même, au-delà d'un certain seuil de température des gaz d'admission, le carburant n'a pas besoin d'être chauffé.  It depends on the parameters that are sent to the computer 10 by the different sensors 20 to 25. For example, if the ethanol content is 0%, the fuel does not need to be heated. Likewise, beyond a certain temperature threshold of the intake gases, the fuel does not need to be heated.

Claims (10)

Revendicationsclaims 1) Système d'injection à rampe commune d'un moteur flex comportant une pompe d'injection, une rampe commune d'injection (1) reliée à la pompe d'injection et alimentant en carburant des injecteurs (3), caractérisé en ce qu'il comporte un système de chauffage intégré à la rampe commune (1).  1) Common rail injection system of a flex motor comprising an injection pump, a common injection rail (1) connected to the injection pump and supplying fuel to the injectors (3), characterized in that it comprises a heating system integrated into the common rail (1). 2) Système d'injection de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rampe commune (1) est de forme allongée et en ce que le système de chauffage comporte un élément chauffant qui s'étend à l'intérieur de la rampe commune (1)-  2) A fuel injection system according to claim 1, characterized in that the common rail (1) is elongated and in that the heating system comprises a heating element which extends inside the ramp commune (1) - 3) Système d'injection de carburant selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément chauffant est constitué d'un fil (5) dont au moins un tronçon peut être de forme droite, courbée ou hélicoïdale.3) Fuel injection system according to claim 2, characterized in that the heating element consists of a wire (5), at least one section may be straight, curved or helical. 4) Rampe commune d'injection (1) de carburant comportant au moins une connexion (2a) à un circuit haute pression et des connexions (2b) à des injecteurs (3), caractérisé en ce qu'elle comporte un système de chauffage du carburant.  4) Fuel common rail (1) having at least one connection (2a) to a high pressure circuit and connections (2b) to injectors (3), characterized in that it comprises a heating system fuel. 5) Rampe commune d'injection (1) de carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'elle est de forme allongée et en ce que le système de chauffage comporte un élément chauffant qui s'étend à l'intérieur de la rampe commune (1).  5) Fuel common rail (1) according to claim 4, characterized in that it is of elongated shape and in that the heating system comprises a heating element which extends inside the ramp common (1). 6) Rampe commune (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce 25 que l'élément chauffant est constitué d'un fil (5) dont au moins un tronçon peut être de forme droite, courbée ou hélicoïdale.  6) common rail (1) according to claim 5, characterized in that the heating element consists of a wire (5) of which at least one section may be straight, curved or helical. 7) Procédé de démarrage à froid d'un moteur flex utilisant un système d'injection à rampe commune, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de chauffage du carburant dans la rampe commune (1).  7) Cold start method of a flex engine using a common rail injection system, characterized in that it comprises a step of heating the fuel in the common rail (1). 8) Procédé de démarrage à froid d'un moteur flex selon la revendication 7, caractérisé en ce que la température de chauffage est déterminée en fonction de la température d'air d'admission, de la pression d'air dans le circuit d'admission, de la pression du carburant, du taux d'éthanol contenu dans le carburant, de la température du carburant dans la rampe, de la température du liquide de refroidissement, ou d'une quelconque combinaison de ces paramètres.  8) Cold starting method of a flex motor according to claim 7, characterized in that the heating temperature is determined as a function of the intake air temperature, the air pressure in the circuit of admission, fuel pressure, ethanol content in the fuel, fuel temperature in the boom, coolant temperature, or any combination of these parameters. 9) Procédé de démarrage à froid d'un moteur flex selon la 10 revendication 8, caractérisé en ce que le taux d'alcool est un paramètre déterminé lors du dernier fonctionnement du moteur.  9) Process for cold starting a flex motor according to claim 8, characterized in that the alcohol content is a parameter determined during the last operation of the engine. 10)Procédé de démarrage à froid d'un moteur flex selon la revendication 8, caractérisé en ce que le taux d'alcool est mesuré directement dans un réservoir qui alimente le moteur en carburant.  10) Cold start method of a flex motor according to claim 8, characterized in that the alcohol content is measured directly in a tank which supplies the engine with fuel.
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