FR2822195A1 - Systeme d'injection de carburant pour un moteur a combustion interne equipe d'un module a pompe a haute pression - Google Patents

Systeme d'injection de carburant pour un moteur a combustion interne equipe d'un module a pompe a haute pression Download PDF

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Abstract

Système de dosage de carburant (11) comprenant une pompe de préalimentation (13) prenant le carburant d'un réservoir (12) pour le débiter dans une zone basse pression (BP), au moins une pompe haute pression (14) qui débite le carburant de la zone basse pression (BP) dans la zone haute pression (HP), qui fourni le carburant à la pression d'injection (p_r) par plusieurs injecteurs (9) reliés à la zone haute pression (HP). Une pompe haute pression (14), un moteur électrique (29) pour entraîner la pompe haute pression (14), un capteur de pression (24) détectant la pression d'injection (p_r) et une unité de régulation électronique (30) pour réguler la pression d'injection (p_r) sont regroupés en un module (HDP) (28) de pompe haute pression.

Description

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La présente invention concerne un système de dosage de carburant pour un moteur à combustion interne comprenant une pompe de préalimentation prenant le carburant d'un réservoir de carburant pour le débiter dans une zone basse pression du système de dosage de carburant, au moins une pompe haute pression qui débite le carburant de la zone basse pression dans une zone haute pression, dans laquelle le carburant est fourni à la pression d'injection et plusieurs injecteurs reliés à la zone haute pression pour injecter du carburant à la pression d'injection dans les chambres de combustion du moteur à combustion interne.
L'invention concerne également un module de pompe haute pression d'un système de dosage de carburant pour un moteur à combustion interne notamment un moteur à combustion interne avec injection directe de carburant.
Etat de la technique
De tels systèmes d'injection directe de carburant dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne sont par exemple connus selon l'état de la technique pour l'alimentation en carburant de moteurs à combustion interne à injection directe d'essence (BDE).
Un tel système de dosage de carburant comporte habituellement une pompe de préalimentation en forme de pompe électrique de carburant qui débite le carburant d'un réservoir vers la zone basse pression du système de dosage de carburant. Au moins une pompe haute pression du système de dosage de carburant débite le carburant de la zone basse pression dans un accumulateur haute pression prévu dans la zone haute pression du système de dosage de carburant.
L'accumulateur haute pression est par exemple une rampe de distribution d'un système de dosage dit à rampe commune .
L'accumulateur haute pression est relié aux injecteurs par lesquels le carburant de la zone haute pression peut être injecté dans les chambres de combustion du moteur, à la pression d'injection régnant dans cette zone (pression de la rampe).
Les injecteurs sont commandés par un appareil de commande du moteur à combustion interne. L'appareil de commande a pour autres fonctions de réguler ou de commander la pression d'injection régnant dans l'accumulateur haute pression par un circuit de régulation de pression. On peut obtenir une pression d'injection élevée par une commande appropriée de la pompe haute pression, c'est-à-dire en augmentant l'alimentation en carburant dans l'accumulateur haute pression. On ré-
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duit la pression d'injection par une commande appropriée d'une soupape de commande dérivant de l'accumulateur à haute pression, c'est-à-dire en augmentant la sortie de carburant de l'accumulateur haute pression ou en réduisant le débit de la pompe haute pression. La soupape de commande est par exemple réalisée comme soupape de commande de débit (par exemple une pompe haute pression à un piston et un cylindre) ou encore une soupape de commande de pression (par exemple des pompes haute pression à pistons radiaux et trois cylindres). Pour détecter la pression d'injection régnant dans l'accumulateur haute pression, un capteur de pression est associé à l'accumulateur haute pression. Pour commander ou réguler la pression d'injection régnant dans l'accumulateur haute pression, il est prévu un appareil de commande comportant une unité de régulation électronique. L'unité de régulation reçoit une valeur réelle de la pression d'injection fournie par le capteur de pression. Suivant la valeur réelle et une valeur de consigne prédéterminée de la pression d'injection, l'unité de régulation génère des signaux de sortie appropriés pour augmenter ou abaisser la pression d'injection. La valeur de consigne est prédéterminée par l'appareil de commande et peut être modifiée par exemple en fonction du régime ou de la charge.
Les pompes à haute pression des systèmes de dosage de carburant, connus, sont habituellement entraînées mécaniquement par l'intermédiaire de l'arbre à cames du moteur à combustion interne. L'arbre à cames sert habituellement à actionner les soupapes d'admission et d'échappement (soupapes dites de changement de charge) du moteur à combustion interne. La pompe haute pression est fixée par une bride au niveau de l'arbre à cames, de l'extérieur sur le bloc du moteur à combustion interne. L'entraînement mécanique de la pompe haute pression a l'inconvénient de faire dépendre sa vitesse de rotation du régime du moteur à combustion interne, et donc, au démarrage à froid, la pression d'injection requise ne s'établit que relativement lentement dans la plage de haute pression du système de dosage de carburant ; ainsi, la pression n'est pas directement disponible au moment du démarrage.
Cela se traduit par une augmentation de la consommation de carburant, une émission plus importante de gaz d'échappement et un bruit plus important. De plus, la pompe haute pression ne peut être montée sur le moteur à combustion interne qu'à certains endroits, c'est-àdire au niveau de l'arbre à cames. Cela crée des contraintes d'implantation relativement importantes pour la pompe à haute pression dans l'enceinte
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du moteur du véhicule. Enfin dans les systèmes de dosage de carburant, connus, les pièces nécessaires à générer et réguler la haute pression no- tamment la pompe à haute pression, le capteur de pression qui détecte la pression d'injection et l'unité de régulation électronique sont séparées dans l'espace. Ainsi le montage du système de dosage de carburant est extrêmement long et compliqué, car il faut tout d'abord installer les différents éléments générant et régulant la haute pression aux différents endroits dans l'enceinte du moteur, puis réaliser les connexions électriques et hydrauliques.
Selon le document FR 2 775 319 Al, on connaît un système de dosage carburant correspondant au type défini ci-dessus. Dans ce système, la pompe à haute pression est entraînée par un moteur électrique. La pression d'injection qui règne dans la plage de pression est commandée ou régulée par la vitesse de rotation du moteur électrique. Comme pour les pompes à haute pression entraînées mécaniquement, selon l'état de la technique, dans ce système de dosage de carburant, la pompe haute pression, le capteur de pression qui saisit la pression d'injection et l'unité de régulation électronique pour réguler la pression d'injection sont installés en des endroits différents.
Selon le document EP 0 725 212 A2, on connaît un système de dosage de carburant du type défini ci-dessus dans lequel la pompe haute pression est également entraînée par un moteur électrique. La pression d'injection qui règne dans la zone haute pression du système de dosage de carburant est régulée par une régulation PID (régulation proportionnelle-intégrale-différentielle) de la vitesse de rotation du moteur qui l'entraîne. Toutefois dans le système de dosage décrit dans ce document, la pompe haute pression, le capteur de pression détectant la pression d'injection et l'unité de régulation électronique pour réguler la pression d'injection sont installés en des endroits séparés.
Selon le document US 5 626 121, on connaît un système de dosage de carburant du type correspondant ci-dessus comportant une pompe haute pression entraînée mécaniquement. Dans ce système de dosage de carburant, la pompe haute pression et une soupape de commande de régulation de la haute pression, installée dans le retour entre l'accumulateur haute pression et le réservoir de carburant, entre la zone haute pression et la zone basse pression, sont réunies en un module de pompe haute pression (module HDP). Comme la pompe haute pression est entraînée mécaniquement, il faut que le module HDP soit toujours installé
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au niveau de l'arbre à cames sur le bloc du moteur à combustion interne. De plus ce module HDP connu ne comporte pas tous les éléments pour générer et réguler la haute pression dans le système de dosage de carburant. Un capteur de pression et une unité de régulation électronique sont toujours prévus comme composants distincts, séparés dans l'espace par rapport à la pompe haute pression.
La présente invention a pour but de réaliser et de développer un système de dosage de carburant correspondant au type défini cidessus permettant de simplifier le montage des éléments nécessaires à la génération et à la régulation de la haute pression, et d'assouplir le positionnement possible des composants au niveau du moteur à combustion interne.
A cet effet, l'invention concerne un système de dosage de carburant correspondant au type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'au moins une pompe haute pression, au moins un moteur électrique pour entraîner la pompe haute pression, un capteur de pression détectant la pression d'injection et une unité de régulation électronique pour réguler la pression d'injection sont regroupés en un module de pompe haute pression.
Avantages de l'invention
La présente invention repose sur l'idée que tous les éléments nécessaires à générer et réguler la haute pression dans le système de dosage de carburant sont intégrés dans un unique module HDP. Pour permettre l'installation du module HDP à un endroit quelconque au niveau du moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, l'entraînement de la pompe haute pression est assuré indépendamment de l'arbre à cames. Bien plus, le module HDP comporte un moteur électrique entraînant la pompe haute pression indépendamment du régime du moteur à combustion interne. Ainsi même au démarrage à froid ou même déjà directement avant le démarrage, on peut établir la pression d'injection souhaitée dans la plage haute pression du système de dosage de carburant, ce qui réduit la consommation de carburant, l'émission des gaz d'échappement et le bruit.
Le module HDP du système de dosage de carburant selon l'invention comporte uniquement deux branchements hydrauliques, un premier branchement avec la zone basse pression et un second branchement avec la zone haute pression du système de dosage de carburant. Les branchements hydrauliques permettent d'intégrer de manière simple le
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module HDP dans le circuit hydraulique des autres parties du système de dosage de carburant. L'unité de régulation électronique est raccordée par le branchement électrique du module HDP de préférence par une combinaison prise/connecteur à l'alimentation en tension, au dispositif de commande du moteur à combustion interne et au faisceau de câble du véhicule.
On peut également envisager d'assurer la régulation de débit de la pompe haute pression uniquement par la commande ou la régulation de la vitesse de rotation du moteur entraînant la pompe, ce qui permet de supprimer une soupape de commande particulière, à la sortie de l'accumulateur à haute pression (soupape de commande de débit ou soupape de commande de pression). Le module HDP selon l'invention est fixé comme unité séparée, par des opérations particulièrement simples et très rapidement, à un endroit quelconque dans l'enceinte du moteur du véhicule et est connecté électriquement et hydrauliquement aux autres parties du système de dosage de carburant.
En général, le module HDP ne comporte qu'une pompe haute pression et son moteur. La pompe haute pression peut avoir un ou plusieurs pistons. Le cas de moteurs à combustion interne à cylindres est relativement importante cylindrée ou pour des moteurs ayant par exemple six cylindres ou plus, il peut toutefois être intéressant de prévoir plusieurs pompes haute pression pour garantir la fiabilité de l'alimentation en carburant. Ces pompes haute pression seront alors entraînées soit séparément chacune par un moteur, soit plusieurs pompes par un même moteur. Dans le cas de plusieurs pompes à haute pression et/ou de plusieurs moteurs dans le système de dosage de carburant, les pompes haute pression et leurs moteurs peuvent tous être prévus dans un module HDP ou chaque fois une pompe haute pression et un moteur dans un module HDP distinct.
Selon un développement avantageux de la présente invention, au moins une soupape de commande de débit (MSV) prévue dans le module HDP relie la sortie de la pompe haute pression à son entrée. La soupape MSV est ainsi intégrée dans la conduite de retour de la zone haute pression vers la zone basse pression du système de dosage de carburant. La conduite de retour est également intégrée dans le module HDP.
Selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, à la sortie de la ou chaque pompe haute pression, il est prévu un clapet antiretour dans le module HDP. La conduite de retour avec la sou-
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pape MSV installée dans celle-ci crée une sortie entre la pompe haute pression et la clapet antiretour dans la zone haute pression. En particu- lier, si le débit de la pompe haute pression n'est pas régulée de manière suffisamment dynamique par la seule vitesse de rotation du moteur qui l'entraîne, on dispose la régulation de la pression d'injection de manière complémentaire par la soupape MSV intégrée dans le module HDP. La soupape MSV évite que la pression d'injection ne continue d'augmenter dans la zone haute pression par exemple lorsque le moteur d'entraînement termine sa course. La soupape MSV commande le volume de carburant débité par la conduite de retour vers la zone basse pression. En variante, on peut fixer la vitesse de rotation du moteur d'entraînement à un niveau légèrement plus haut que celui nécessaire et alors la fraction de carburant non injectée dans les chambres de combustion du moteur à combustion interne retournera dans la zone basse pression à travers la soupape MSV.
Cela permet de réagir particulièrement rapidement à une forte augmentation de la demande et il suffit alors de fermer la soupape MSV.
Selon un autre développement avantageux de l'invention, la ou chaque pompe haute pression est une pompe à piston intégrée dans le rotor du moteur d'entraînement. Cela réduit particulièrement l'encombrement de l'ensemble formé par la pompe haute pression et son moteur. Comme la pompe haute pression et son moteur peuvent être logés dans un boîtier commun rendu étanche vis-à-vis de l'extérieur, cela supprime en outre l'étanchéité d'arbre, exposée à l'usure, vers l'extérieur y compris les fuites provoquées par l'usure.
Selon un autre mode de réalisation préférentiel de l'invention, la ou chaque pompe à haute pression comporte un élément d'actionnement relié solidairement en rotation au rotor du ou des moteurs d'entraînement avec au moins une surface d'actionnement et au moins un piston de pompe relié au boîtier du moteur d'entraînement, une première extrémité du piston coopérant pendant une rotation du moteur autour de son axe de rotation, selon le mouvement relatif de la surface d'actionnement, tandis que la seconde extrémité du piston délimite la chambre de pompe dans la pompe haute pression. La rotation du rotor du moteur déplace ainsi chaque piston de la pompe haute pression pour lui communiquer un mouvement de pompage.
De manière avantageuse, la surface d'actionnement est réalisée sous la forme d'une surface de glissement (glace) inclinée par rapport à l'axe de rotation du rotor et le piston de pompe est installé avec son axe
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longitudinal, essentiellement parallèlement à l'axe de rotation du rotor, la première extrémité du piston s'appuyant contre la glace en un point de contact et ce point de contact se situant à une certaine distance du point d'intersection de l'axe de rotation du rotor et de la glace. Si l'axe longitudinal du piston de pompe est parallèle à l'axe de rotation du rotor, la pompe à haute pression est appelée pompe à piston axial (pompe à pistons axiaux). La pompe haute pression fonctionne également si l'axe longitudinal du piston fait un angle par rapport à l'axe de rotation du rotor. La première extrémité du piston est par exemple poussée par un élément de ressort contre la glace, de sorte que cette première extrémité suit le mouvement relatif de la glace pendant la rotation du rotor et communique au piston un mouvement de pompage.
Une forme particulière de la glace permet également, pour un mouvement de rotation régulier du rotor, d'influencer la vitesse du mouvement de pompage du piston. On peut ainsi envisager par exemple de réaliser la glace pour que la vitesse du piston ralentisse au point mort haut et au point mort bas et atteint son maximum entre le point mort haut et le point mort bas. La glace est toutefois de préférence réalisée comme surface plane.
Selon un autre mode de réalisation préférentiel de l'invention, le carburant de la zone basse pression arrive dans chaque chambre de pompe par une soupape d'aspiration. Le carburant de la chambre de pompe arrive dans la zone haute pression de préférence à travers une soupape de pression. L'utilisation de soupapes à la place des habituelles arêtes de commande dans la pompe haute pression permet d'éviter d'éventuels phénomènes de cavitation.
Selon un autre développement préférentiel de l'invention, l'alimentation en carburant de la zone basse pression se fait à partir du volume intérieur du boîtier du moteur d'entraînement vers la chambre de pompe dans la pompe haute pression. Le passage de carburant à travers le moteur d'entraînement assure le refroidissement du moteur, ce qui augmente son rendement.
De manière avantageuse, l'alimentation en carburant à partir de la zone basse pression passe d'abord par l'unité de régulation électronique, ensuite le carburant passe dans le volume intérieur du moteur d'entraînement, puis dans la pompe haute pression pour arriver finalement dans la chambre de pompe. Comme l'unité de régulation électronique intègre entre autres l'électronique de puissance qui dégage
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beaucoup de chaleur, celle-ci peut être efficacement évacuée par le passage du carburant.
De manière avantageuse, il est prévu un boîtier commun résistant à la pression pour la pompe haute pression et son moteur. Le boîtier commun résistant à la pression est rempli de carburant et se trouve à la pression générée par la pompe de préalimentation. C'est pourquoi, il n'y aura pas de mélange de fluide dû à des fuites au niveau du piston de la pompe.
Pour améliorer le glissement de la première extrémité du piston de la pompe sur la glace, cette première extrémité du piston comporte un patin fixé de manière mobile, pour glisser sur la glace pendant la rotation du rotor. Le patin peut être relié par exemple par une articulation à rotule à la première extrémité du piston de la pompe, ce qui lui permet de tourner d'une manière quelconque par rapport au piston et de basculer de manière limitée dans toutes les directions. La glace peut être réalisée en un matériau particulièrement lisse ou être revêtue d'un tel matériau.
On peut envisager par exemple un mince revêtement de céramique sur la glace. Le patin est par exemple en une matière plastique résistant au carburant. La surface du patin qui glisse sur la glace peut également être munie d'une matière particulièrement glissante ou d'un mince revêtement de matière céramique.
Comme autre solution du problème de la présente invention, il est prévu un module haute pression avec une ou des pompes haute pression pour le système de dosage de carburant correspondant au type défini ci-dessus et qui comporte au moins une pompe haute pression débitant le carburant d'une zone basse pression du système de dosage de carburant dans sa zone haute pression, au moins un moteur électrique pour entraîner la ou les pompes haute pression, un capteur de pression pour détecter la pression d'injection régnant dans la zone haute pression et une unité de régulation électronique pour réguler la pression d'injection, ces ensembles étant réunis.
Dessins
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre un système de dosage de carburant selon un premier mode de réalisation préférentiel de l'invention,
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- la figure 2 montre un second mode de réalisation préférentiel d'un système de dosage de carburant selon l'invention, - la figure 3 montre une pompe à haute pression intégrée dans le rotor d'un moteur électrique dans un système dosage de carburant selon la figure 1 ou la figure 2.
Description des exemples de réalisation
La figure 1 montre un moteur à combustion interne 1 à injection directe de carburant. Ce moteur est destiné à un véhicule. Dans ce moteur, un piston 2 effectue un mouvement alternatif dans un cylindre 3.
Le cylindre 3 a une chambre de combustion 4 délimitée entre autres par le piston 2, par la soupape d'admission 5 et une soupape d'échappement 6.
Une tubulure d'aspiration 7 est reliée à la soupape d'admission 5 et un tube d'échappement 8 à la soupape d'échappement 6.
Dans la zone de la soupape d'admission 5 et de la soupape d'échappement 6, on a un injecteur 9 et une bougie 10 pénétrant dans la chambre de combustion 4. L'injecteur 9 injecte le carburant dans la chambre de combustion 4 et la bougie 10 allume le mélange carburant/air dans la chambre de combustion 4.
Le piston 2 est mis en mouvement alternatif par la combustion du carburant dans la chambre de combustion 4 ; ce mouvement est transmis à un vilebrequin non représenté sur lequel il exerce un couple.
Le moteur à combustion interne 1 comporte un système de dosage de carburant 11 qui fournit le carburant injecté par l'injecteur 9 dans la chambre de combustion 4. Le système de dosage de carburant 11 comprend un réservoir de carburant 12 à partir duquel une pompe de préalimentation en forme de pompe électrique 13 prend le carburant pour le fournir à la plage basse pression BP du système de dosage de carburant
11. Une pompe haute pression 14 débite le carburant de la zone basse pression BP dans un accumulateur à haute pression 16 faisant partie de la zone haute pression HP. La pompe haute pression 14 est une pompe haute pression à un cylindre, comportant deux clapets antiretour, une soupape d'admission 17 à l'entrée de la pompe haute pression 14 et une soupape de pression 17b à la sortie de la pompe haute pression 14 ainsi qu'une soupape de commande de débit 18. La soupape de commande de débit 18 permet d'ouvrir ou de fermer une conduite de retour 19. Lorsque la conduite de retour 19 est ouverte, le carburant aspiré est refoulé dans le circuit basse pression au lieu d'être transféré au circuit haute pression.
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La soupape de commande de débit 18 est commandée par des signaux de commande T. En variante à la pompe haute pression 14, on peut égale- ment avoir une pompe haute pression à trois ou plusieurs cylindres et une soupape de commande de pression elle-même commandée par un autre signal de commande.
L'accumulateur à haute pression 16 est une rampe accumulatrice d'un système de dosage de carburant à rampe commune. Entre la pompe haute pression 14 et l'accumulateur haute pression 16, un capteur de pression 24 détecte la pression d'injection régnant dans la zone haute pression HP, génère un signal de capteur correspondant pr. Plusieurs injecteurs 9 (dans le cas présent, il s'agit de quatre injecteurs) sont reliés à l'accumulateur haute pression 16 pour injecter du carburant dans les chambres de combustion 4 des cylindres 3 du moteur à combustion 1. Pour injecter du carburant, on commande les injecteurs 9 avec un signal de commande ES approprié. La bougie d'allumage 10 est commandée par un signal de commande ZW.
Pour maintenir à un niveau prédéterminé la pression régnant dans la zone basse pression BP du système de dosage de carburant 11, il est prévu un régulateur basse pression 20 dans la zone basse pression BP ; ce régulateur permet au carburant de la zone basse pression BP de revenir dans le réservoir 12, si la pression régnant dans la zone basse pression BP dépasse un seuil de pression prédéterminé. Un filtre à carburant 21 est installé entre la pompe de préalimentation 13 et la pompe haute pression 14.
L'appareil de commande 22 du moteur à combustion interne 21 est sollicité par des signaux d'entrée 23 représentant les paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 mesurés par les capteurs ou d'autres grandeurs. Le signal de commande 22 est par exemple lié à un capteur de masse d'air, un capteur Lambda, un capteur de régime ou un capteur de pression 24. L'appareil de commande 22 génère des signaux de sortie 25 permettant d'influencer le comportement du moteur 1 par des actionneurs. L'appareil de commande 22 est par exemple relié à l'injecteur 9 (signal de commande ES) de la bougie 10 (signal de commande ZW) ou à la soupape de commande de débit 18 (signal de commande T), à la soupape de commande de pression ou à un volet d'étranglement installé dans la tubulure d'aspiration 7 en créant les signaux nécessaires à la commande.
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L'appareil de commande 22 est en outre prévu pour commander et/ou réguler les paramètres du fonctionnement du moteur à combustion interne 1. L'appareil de commande 22 commande ou régule la masse de carburant à injecter par les injecteurs 9 dans les chambres de combustion 4 et l'instant d'allumage du mélange carburant/air dans la chambre de combustion 4 dans l'optique d'une réduction de la consommation de carburant et/ou d'une émission réduite de matière polluante.
Pour cela, l'appareil de commande 22 est relié à un microprocesseur 26 contenant dans un élément de mémoire, notamment une mémoire flash 27, un programme d'ordinateur pour effectuer la commande ou la régulation évoquée ci-dessus.
Le moteur à combustion interne 1 selon la figure 1 peut fonctionner suivant différents modes de fonctionnement. Ainsi, il est possible, par exemple, de faire fonctionner le moteur à combustion interne en mode homogène, en mode stratifié ou en mode homogène maigre. On peut commuter entre les différents modes de fonctionnement du moteur à combustion 1. De telles commutations sont exécutées par l'appareil de commande 22.
Tous les composants nécessaires à la formation et à la régulation de la haute pression dans le système de dosage de carburant 11 selon l'invention sont intégrés dans un module de pompe haute pression (HDP) 28.
Le module HDP 28 comprend la pompe haute pression 14, un moteur électrique 29 pour entraîner la pompe haute pression 14, un capteur de pression 24 pour détecter la pression d'injection pr et une unité de régulation électronique 30 pour réguler la pression d'injection de consigne prcons ou une autre grandeur de sortie. Ces différents éléments font partie de la grandeur de sortie 25 fournie par l'appareil de commande 22.
En fonction de la valeur de consigne preons et de la valeur réelle pr de la pression d'injection, l'unité de régulation 30 détermine le signal de commande T de la soupape de commande de débit 18 et un ou plusieurs signaux de commande nHDP du moteur 29. L'unité de régulation électronique 30 comprend également une électronique de puissance par laquelle sont commandés directement la soupape de commande de débit 18 et le moteur 29.
La figure 2 montre un second exemple de réalisation d'un système de dosage de carburant 11 selon l'invention. Dans cet exemple de réalisation, le module HDP 28 ne comporte pas de soupape de commande
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de débit 18. La pression d'injection régnant dans la zone haute pression HP est fournie uniquement par le régime du moteur électrique 29 de la pompe haute pression 14.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, on a représenté le moteur 32 de la pompe de préalimentation 13 en forme de pompe immergée. Le moteur 32, la pompe de préalimentation 13 et le filtre 21 sont regroupés dans un module 31 placé dans le réservoir.
La figure 3 montre une construction particulièrement compacte d'une pompe haute pression 14 électrique destinée notamment à un module HDP 28. La pompe haute pression 14 est réalisée sous la forme d'une pompe à pistons axiaux intégrée dans le rotor 33 du moteur 29.
L'ensemble moteur/pompe 14,39 est placé dans un boîtier commun 34 étanche à la pression. Le stator 46 du moteur 29 est fixé au boîtier 34. La pompe haute pression 14 comporte un élément d'actionnement 35 relié au rotor 33 du moteur 29. Trois éléments de pompe faisant partie d'une pompe à pistons axiaux à trois cylindres sont répartis autour de l'axe de rotation 36 du rotor 33 suivant un intervalle angulaire de chaque fois 120 . Parmi ces éléments de pompe, la figure 3 n'en représente qu'un seul.
Les éléments de pompe sont fixes en rotation dans le boîtier 34.
Une première extrémité 37a du piston de pompe 37 de l'élément de pompe effectue pendant la rotation du rotor 33 autour de l'axe de rotation 36, un mouvement relatif par rapport à la surface de glissement (glace) 38, inclinée par rapport à l'axe de rotation 36 de l'élément d'actionnement 35 de façon que, par la mise en rotation de l'élément d'actionnement 35, les pistons de pompe 37 effectuent un mouvement axial de pompage. La première extrémité 37a du piston de pompe 37 est par exemple poussée par un élément de ressort approprié (non représenté) contre la glace 38. Une seconde extrémité 37b du piston de pompe 37 délimite une chambre de pompe 39 de la pompe haute pression 14.
Entre la première extrémité 37a du piston de pompe 37 et la glace 38 de l'élément d'actionnement 37, il est prévu un patin 41. Le rotor 33 et l'élément d'actionnement 35 sont montés par un palier à billes dans le boîtier 34 sur un axe commun 40.
Le carburant de la zone basse pression BP du système de dosage de carburant 11 traverse d'abord l'unité de régulation électronique 30 qui comprend entre autres l'électronique de puissance. Un premier branchement 42 permet au carburant d'arriver à l'intérieur du boîtier 34.
Le carburant traverse l'ensemble de l'intérieur du boîtier 34 et arrive par
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une conduite d'alimentation 43 et la soupape d'aspiration 17a dans la chambre 39 de pompage des éléments de pompe de la pompe à haute pression 14. De là le carburant comprimé arrive par une conduite de sortie 44 et la soupape de pression 17b au branchement 45 reliée à la zone haute pression HP du système de dosage de carburant 11. L'alimentation en carburant telle que décrite permet, grâce au carburant qui passe, un refroidissement particulièrement efficace des composants du module HDP 28 destiné à créer et réguler la haute pression.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1 ) Système de dosage de carburant (11) pour un moteur à combustion interne (1) comprenant une pompe de préalimentation (13) prenant le carburant d'un réservoir de carburant (12) pour le débiter dans une zone basse pression (BP) du système de dosage de carburant (11), au moins une pompe haute pression (14) qui débite le carburant de la zone basse pression (BP) dans une zone haute pression (HP), dans laquelle le carburant est fourni à la pression d'injection (pr) et plusieurs injecteurs (9) reliés à la zone haute pression (HP) pour injecter du carburant à la pression d'injection (pr) dans les chambres de combustion (4) du moteur à combustion interne (1), caractérisé en ce qu' au moins une pompe haute pression (14), au moins un moteur électrique (29) pour entraîner la pompe haute pression (14), un capteur de pression (24) détectant la pression d'injection (p~r) et une unité de régulation électronique (30) pour réguler la pression d'injection (pr) sont regroupés en un module (HDP) (28) de pompe haute pression.
    2 ) Système de dosage de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module (HDP) (28) comporte au moins une soupape de commande de débit (MSV) (18) qui relie la sortie de la pompe haute pression (14) à son entrée.
    3 ) Système de dosage de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie de la pompe haute pression (14) comporte un clapet antiretour (17b) dans le module (HDP) (28).
    4 ) Système de dosage de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe haute pression (14) est une pompe à pistons intégrée dans le rotor (33) du moteur d'entraînement (29).
    5 ) Système de dosage de carburant selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pompe haute pression (14) comporte un élément d'actionnement (35) relié solidairement en rotation au rotor (33) du moteur d'entraînement (29)
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    avec au moins une surface d'actionnement et au moins un piston de pompe (37) relié à un boîtier (34) du moteur d'entraînement (29), une première extrémité (37a) du piston de pompe (37) suivant pendant une rotation du rotor (33) autour d'un axe de rotation (36), le mouvement relatif de la surface d'actionnement, alors qu'une seconde extrémité (37b) du piston de pompe (37) délimite une chambre de pompe (39) dans la pompe haute pression (14).
    6 ) Système de dosage de carburant selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface d'actionnement est une surface de glissement (glace) (38), inclinée par rapport à l'axe de rotation (36) du rotor (33), et le piston (37) a son axe longitudinal essentiellement parallèle à l'axe de rotation (36) du rotor (33), la première extrémité (37a) du piston de pompe (37) venant en un point de contact contre la surface de glissement (38), et le point de contact se situant à une certaine distance du point d'intersection de l'axe de rotation (36) du rotor (33) et de la glace (38).
    7 ) Système de dosage de carburant selon la revendication 6, caractérisé en ce que la glace (38) est plane.
    8 ) Système de dosage de carburant selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le carburant de la zone basse pression (BP) arrive par une soupape d'aspiration (17a) dans la chambre de pompe (39).
    9 ) Système de dosage de carburant selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le carburant de la chambre de pompe (39) arrive dans la zone haute pression (HP) par l'intermédiaire d'une soupape de pression (17b).
    10 ) Dispositif de dosage de carburant selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'
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    un passage de carburant de la zone basse pression (BP) est prévu à travers l'intérieur du boîtier (34) du moteur d'entraînement (29) vers la chambre de pompe (39) de la pompe haute pression (14).
    11 ) Dispositif de dosage de carburant selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'alimentation en carburant à partir de la zone basse pression (BP) se fait tout d'abord à travers l'unité de régulation électronique (30), ensuite à travers le volume intérieur du moteur d'entraînement (29), puis à travers la pompe haute pression (14) et finalement le carburant arrive dans la chambre de pompe (39).
    12 ) Dispositif de dosage de carburant selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé par un boîtier (34) résistant à la pression, commun pour le moteur (29) d'entraînement et la pompe haute pression (14).
    13 ) Dispositif de dosage de carburant selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisé en ce qu' un patin (41) fixé de manière mobile à la première extrémité (37a) du piston de pompe (37), glisse sur la glace (38) lors de la rotation du rotor (33).
    14 ) Module de pompe haute pression (HDP) (28) d'un système de dosage de carburant (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que dans le module HDP (28), il y a au moins une pompe haute pression (14) qui débite le carburant d'une zone basse pression (BP) du système de dosage de carburant (11) dans une zone haute pression (HP) du système de dosage de carburant (11), au moins un moteur électrique (29) pour entraîner la pompe haute pression (14), un capteur de pression (24) pour détecter la pression d'injection (pr) régnant dans la zone haute pression (HP) et une unité de régulation électronique (30) pour réguler la pression d'injection (p~r), ces différents moyens étant regroupés.
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