FR2787832A1 - FUEL SUPPLY CIRCUIT OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
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Abstract
Il s'agit d'un circuit comprenant une pompe à haute pression (2), une rampe (4) d'injecteurs (5) qui est alimentée en carburant par ladite pompe à haute pression et de moyens de commande (7) du fonctionnement des injecteurs. Les moyens de commande maintiennent fermés les injecteurs pendant la phase de démarrage du moteur et autorisent l'ouverture des injecteurs lorsque la pression dans la rampe d'injecteurs a atteint une valeur de seuil prédéterminée.It is a circuit comprising a high pressure pump (2), a rail (4) of injectors (5) which is supplied with fuel by said high pressure pump and control means (7) of the operation. injectors. The control means keep the injectors closed during the engine starting phase and authorize the opening of the injectors when the pressure in the injector manifold has reached a predetermined threshold value.
Description
CIRCUIT D'ALIMENTATION EN CARBURANTFUEL SUPPLY CIRCUIT
D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNEOF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
La présente invention est relative à un circuit d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne. Plus particulièrement, l'invention s'applique aux The present invention relates to a fuel supply circuit of an internal combustion engine. More particularly, the invention applies to
moteurs à injection directe.direct injection engines.
Les circuits d'alimentation habituellement rencontrés dans les moteurs à combustion interne de véhicules automobiles comprennent une pompe à haute pression, une rampe d'injecteurs qui est alimentée en carburant par l'intermédiaire de la pompe à haute pression The supply circuits usually encountered in internal combustion engines of motor vehicles include a high pressure pump, an injector manifold which is supplied with fuel via the high pressure pump.
et des moyens de commande du fonctionnement des injecteurs. and means for controlling the operation of the injectors.
Lorsque le moteur ne fonctionne pas, la pression en carburant à l'intérieur du circuit d'alimentation peut être faible du fait d'un arrêt prolongé ou parce qu'elle a été rendue intentionnellement faible pour éviter des fuites aux When the engine is not running, the fuel pressure inside the fuel system may be low due to prolonged shutdown or because it has been made intentionally low to prevent leakage from
injecteurs lorsqu'ils sont à l'arrêt. injectors when stopped.
Pour obtenir un fonctionnement optimal des moteurs à combustion interne, il est nécessaire que les injecteurs envoient le carburant dans des cylindres du moteur sous la forme d'un jet de pulvérisation régulier. L'injection est d'autant meilleure que le carburant admis dans les For optimal operation of internal combustion engines, it is necessary that the injectors send the fuel into the engine cylinders in the form of a regular spray jet. The injection is all the better as the fuel admitted into the
injecteurs est à haute pression.injectors is high pressure.
Or, lors de la phase de démarrage du moteur, l'établissement de la haute pression par la pompe à haute pression est gêné d'une part, par la compressibilité du carburant et d'autre part, par la dilatation du circuit d'alimentation. Pour remédier à cela, une solution connue consiste à surdimensionner la pompe, ce qui entraîne une plus grande difficulté pour doser de faibles quantités de carburant nécessaires lors de phases ultérieures de However, during the engine starting phase, the establishment of high pressure by the high pressure pump is hampered on the one hand, by the compressibility of the fuel and on the other hand, by the expansion of the supply circuit. . To remedy this, a known solution consists in oversizing the pump, which results in greater difficulty in dosing small quantities of fuel necessary during subsequent phases of
fonctionnement du moteur.engine operation.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités en fournissant un circuit d'alimentation qui permette d'établir, dès le démarrage, une pression optimale du carburant dans les injecteurs lors du The object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks by providing a supply circuit which makes it possible to establish, from start-up, an optimal pressure of the fuel in the injectors during
fonctionnement de ceux-ci.operation of these.
A cet effet, selon l'invention, un circuit d'alimentation du type précité, est essentiellement caractérisé en ce que les moyens de commande maintiennent fermés les injecteurs pendant une fraction de la phase de démarrage du moteur et autorisent l'ouverture des injecteurs lorsque la pression dans la rampe d'injecteurs a atteint une To this end, according to the invention, a supply circuit of the aforementioned type, is essentially characterized in that the control means keep the injectors closed during a fraction of the starting phase of the engine and authorize the opening of the injectors when the pressure in the injector manifold has reached a
valeur de seuil prédéterminée.predetermined threshold value.
Ainsi, il est possible d'obtenir une bonne pulvérisation du carburant tout en utilisant une pompe à haute pression de dimensions raisonnables, qui est optimisée pour le fonctionnement nominal du moteur, permettant une faible consommation de puissance pour son entraînement et un faible échauffement du carburant ainsi qu'une bonne précision de contrôle du dosage de petites quantités de carburant nécessaires au moteur dans des conditions de Thus, it is possible to obtain a good spraying of the fuel while using a high pressure pump of reasonable dimensions, which is optimized for the nominal operation of the engine, allowing a low power consumption for its drive and a low heating of the fuel. as well as good precision in controlling the metering of small quantities of fuel necessary for the engine under conditions of
faible charge.low load.
Le circuit d'alimentation suivant l'invention peut éventuellement comporter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - les moyens de commande comprennent des moyens de mesure qui reconstituent la valeur de la pression à partir d'un modèle de fonctionnement incorporant des paramètres de fonctionnement du moteur; - la valeur de la pression de seuil est déterminée et modulée par les moyens de commande en fonction de paramètres de fonctionnement du moteur tels que la température; - les moyens de commande comprennent des moyens de mesure de la pression de carburant dans la rampe et des moyens de comparaison de la valeur mesurée à la valeur de seuil; - lors du démarrage du moteur, la vitesse de rotation de la pompe à haute pression est proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur; - la pompe à haute pression est une pompe à injection directe; et - la pompe à injection directe à haute pression possède des caractéristiques correspondant au régime de The supply circuit according to the invention may optionally further include one or more of the following characteristics: - the control means comprise measurement means which reconstitute the value of the pressure from an operating model incorporating parameters of engine operation; - The value of the threshold pressure is determined and modulated by the control means as a function of engine operating parameters such as the temperature; the control means comprise means for measuring the fuel pressure in the rail and means for comparing the measured value with the threshold value; - when starting the engine, the rotation speed of the high pressure pump is proportional to the rotation speed of the engine; - the high pressure pump is a direct injection pump; and - the high pressure direct injection pump has characteristics corresponding to the speed of
fonctionnement nominal du moteur.nominal engine operation.
L'invention a en outre pour objet un moteur de véhicule automobile comprenant un circuit d'alimentation en carburant tel que défini ci-dessus et un démarreur dont les caractéristiques permettent d'entraîner le moteur à une vitesse suffisante pour permettre d'atteindre la valeur de la pression de seuil de carburant dans un intervalle de The invention further relates to a motor vehicle engine comprising a fuel supply circuit as defined above and a starter whose characteristics make it possible to drive the engine at a speed sufficient to enable the value to be reached. of the fuel threshold pressure in an interval of
temps réduit.reduced time.
De manière préférée, l'intervalle de temps est Preferably, the time interval is
sensiblement inférieur ou égal à une seconde. substantially less than or equal to one second.
Un exemple de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique du circuit d'alimentation selon la présente invention; et - la figure 2 représente des diagrammes illustrant An example of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a schematic view of the supply circuit according to the present invention; and - Figure 2 shows diagrams illustrating
le fonctionnement du circuit d'alimentation de la figure 1. the operation of the supply circuit of figure 1.
Le circuit d'alimentation 1 représenté à la figure 1 est destiné à alimenter en carburant un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. Ce circuit d'alimentation comprend une pompe à injection à haute pression 2 et une rampe 4 en aval de laquelle sont situés des injecteurs 5. La pompe 2 est alimentée en carburant à partir d'un réservoir (non représenté) par un conduit d'arrivée 3 selon le sens de la flèche F. La rampe 4 est alimentée en carburant à haute pression par un conduit de sortie 6 reliant la pompe 2 à la rampe 4. Les injecteurs 5 pulvérisent le carburant à l'intérieur de cylindres du moteur (non représentés) sous la The supply circuit 1 shown in Figure 1 is intended to supply fuel to an internal combustion engine of a motor vehicle. This supply circuit includes a high pressure injection pump 2 and a ramp 4 downstream of which are injectors 5. The pump 2 is supplied with fuel from a tank (not shown) by a conduit inlet 3 in the direction of arrow F. The ramp 4 is supplied with high pressure fuel by an outlet conduit 6 connecting the pump 2 to the ramp 4. The injectors 5 spray the fuel inside the engine cylinders ( not shown) under the
forme de jets 8.jet shape 8.
Lors des différentes étapes du cycle de fonctionnement du moteur à combustion interne, les During the various stages of the internal combustion engine operating cycle, the
injecteurs 5 sont contrôlés par des moyens de commande 7. injectors 5 are controlled by control means 7.
Ces moyens de commande contrôlent également le These control means also control the
fonctionnement de la pompe à haute pression 2. high pressure pump operation 2.
La pompe à injection à haute pression 2 est par exemple une pompe dont la vitesse de rotation est liée à celle du moteur auquel elle est associée. Lors de la phase de démarrage du moteur, un démarreur connu en soi (non représenté) entraîne le moteur: la vitesse de rotation de la pompe est proportionnelle la vitesse de rotation du moteur. La pression de carburant délivrée par la pompe est alors insuffisante pour un bon fonctionnement des injecteurs 5. Lorsque le moteur ne tourne pas, les injecteurs 5 The high pressure injection pump 2 is for example a pump whose speed of rotation is linked to that of the engine with which it is associated. During the starting phase of the engine, a starter known per se (not shown) drives the engine: the speed of rotation of the pump is proportional to the speed of rotation of the engine. The fuel pressure delivered by the pump is then insufficient for the injectors 5 to function properly. When the engine is not running, the injectors 5
sont fermés.are closed.
La figure 2 montre que, lors de la phase de démarrage du moteur, un opérateur actionne le démarreur en FIG. 2 shows that, during the engine starting phase, an operator actuates the starter by
un instant tl, ce qui entraîne le moteur à un régime Rd. an instant tl, which drives the engine at a speed Rd.
Selon la présente invention, pendant cette phase, les moyens de commande 7 maintiennent la fermeture des injecteurs 5 de sorte que l'injection de carburant dans ces injecteurs est interdite. La pression de carburant délivrée par cette pompe augmente alors de façon continue à partir de l'instant t1 jusqu'en un instant t2. Cette augmentation est relativement lente du fait des phénomènes d'élasticité du circuit et de compressibilité du carburant. En l'instant t2, la pression atteint une valeur de seuil Ps. Cette valeur de seuil est jugée suffisante pour obtenir une bonne pulvérisation du carburant par les injecteurs 5. Les moyens de commande 7 autorisent alors l'ouverture des injecteurs 5 en cet instant t2. Ainsi, les injecteurs 5 sont maintenus fermés pendant une fraction de la phase de démarrage correspondant au début According to the present invention, during this phase, the control means 7 keep the injectors 5 closed so that the injection of fuel into these injectors is prohibited. The fuel pressure delivered by this pump then increases continuously from time t1 to time t2. This increase is relatively slow due to the phenomena of elasticity of the circuit and compressibility of the fuel. At time t2, the pressure reaches a threshold value Ps. This threshold value is considered sufficient to obtain good spraying of the fuel by the injectors 5. The control means 7 then authorize the opening of the injectors 5 at this instant t2. Thus, the injectors 5 are kept closed for a fraction of the start-up phase corresponding to the start
de cette phase, puis ouverts.of this phase, then open.
La bonne qualité du jet de pulvérisation obtenu par la présente invention permet un bon fonctionnement du moteur The good quality of the spray jet obtained by the present invention allows the engine to function properly
dès le démarrage, ce qui réduit les émissions de polluants. from the start, which reduces pollutant emissions.
Après l'instant t2, la pression de carburant délivrée par la pompe à injection 2 continue à augmenter régulièrement. Simultanément, le régime moteur augmente et l'action sur le démarreur est arrêtée en un instant t3. Le nombre de tours moteur augmente jusqu'à atteindre un régime nominal nécessaire au bon fonctionnement du véhicule à bord After the instant t2, the fuel pressure delivered by the injection pump 2 continues to increase regularly. Simultaneously, the engine speed increases and the action on the starter is stopped at an instant t3. The number of engine revolutions increases until reaching a nominal speed necessary for the proper functioning of the vehicle on board
duquel il est installé.from which it is installed.
Pour déterminer l'instant o la pression en carburant atteint la pression de seuil Ps, les moyens de commande 7 comprennent des moyens de mesure, tel qu'un capteur, de la pression de carburant délivrée dans la rampe 4 ainsi que des moyens de comparaison permettant de comparer la valeur mesurée à la valeur de seuil en mémoire dans les To determine the instant when the fuel pressure reaches the threshold pressure Ps, the control means 7 comprise means for measuring, such as a sensor, the fuel pressure delivered in the rail 4 as well as comparison means to compare the measured value with the threshold value stored in the
moyens de commande 7.control means 7.
En variante, les moyens de mesure reconstituent la valeur de la pression à partir d'un modèle de fonctionnement en mémoire dans les moyens de commande, ce modèle incorporant des paramètres de fonctionnement du moteur. Ces As a variant, the measurement means reconstitute the value of the pressure from an operating model stored in memory in the control means, this model incorporating operating parameters of the engine. These
moyens de mesure peuvent être associés au capteur. measuring means can be associated with the sensor.
Dans encore une autre variante, la valeur de la pression de seuil en l'instant t2 est déterminée et modulée par les moyens de commande 7 en fonction d'autres paramètres In yet another variant, the value of the threshold pressure at the instant t2 is determined and modulated by the control means 7 as a function of other parameters
moteur tels que par exemple, la température du moteur. engine such as for example, engine temperature.
Dans le cas o le moteur est à allumage commandé, il pourra être également avantageux de ne pas commander l'allumage tant que les injecteurs 5 sont maintenus fermés In the case where the engine is with spark ignition, it may also be advantageous not to order the ignition as long as the injectors 5 are kept closed
par les moyens de commande 7.by the control means 7.
La pression de seuil est généralement atteinte en trois ou quatre tours moteur. Afin de conserver le confort d'utilisation du véhicule lors du démarrage du moteur, le démarreur utilisé possède des caractéristiques mécaniques permettant d'obtenir l'instant t2 au bout d'une durée très The threshold pressure is generally reached in three or four engine revolutions. In order to maintain the comfort of use of the vehicle when starting the engine, the starter used has mechanical characteristics allowing the instant t2 to be obtained after a very
courte, typiquement de l'ordre d'une seconde. short, typically around a second.
On comprend par ailleurs que la pression de seuil peut encore être déterminée soit directement à la sortie de We also understand that the threshold pressure can still be determined either directly at the outlet of
pompe à haute pression, soit au niveau des injecteurs. high pressure pump, either at the injectors.
Claims (9)
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