FR2826068A1

FR2826068A1 - Flow regulation device for fuel transfer pump comprises chambers, receiving high pressure oil, though non-return valve to common manifold connected to electrical valve regulating flow

Info

Publication number: FR2826068A1
Application number: FR0108017A
Authority: FR
Inventors: Dondu Kaya; Dominique Veret
Original assignee: Siemens Automotive Hydraulics SA
Current assignee: Siemens Automotive Hydraulics SA
Priority date: 2001-06-19
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2002-12-20
Anticipated expiration: 2021-06-19
Also published as: FR2826068B1

Abstract

The transfer pump comprises hydraulic pistons activated by a cam. Each chamber (8) receiving oil under high pressure is provided with a non-return valve (11) discharging into a common manifold (12). The manifold is connected to an inlet chamber (10) of an electrical valve (15) whose outlet chamber (16) is connected to the low pressure reserve. The electrical valve regulates the quantity of high pressure liquid which is returned to the low pressure and thus the quantity of high pressure liquid which acts on the membranes (17).

Description

DISPOSITIF DE REGULATION DE DEBIT POUR POMPE
TRANSFERT A CARBURANT
La présente invention a pour objet un dispositif de régulation de débit pour pompes du type dit"pompes transfert"c'est-à-dire comportant une partie"huile"dans laquelle fonctionnent les pistons d'une pompe hydraulique, ainsi que les roulements et toutes les autres pièces dynamiques et une partie"liquide mis en oeuvre", qui peut, par exemple, être de l'essence, dans laquelle on ne trouve que les clapets et des pièces d'architecture de la pompe, les deux parties étant séparées par des étanchéités et un ou plusieurs séparateur à membrane. Dans ce type de pompe l'huile met en mouvement alternatif les ou la membrane, ce mouvement alternatif ayant une action de pompage sur le liquide à mettre en oeuvre. FLOW REGULATION DEVICE FOR PUMP
FUEL TRANSFER
The subject of the present invention is a flow control device for pumps of the so-called "transfer pump" type, that is to say comprising an "oil" part in which the pistons of a hydraulic pump operate, as well as the bearings and all the other dynamic parts and a "liquid used" part, which can, for example, be petrol, in which there are only the valves and architectural parts of the pump, the two parts being separated by seals and one or more membrane separators. In this type of pump, the oil sets the or the membrane in reciprocating motion, this reciprocating movement having a pumping action on the liquid to be used.

Ce type de pompe est décrit dans les brevets HYDRO RENE LEDUC 96.07043 et 96.13502. Ces brevets ont été complétés par les perfectionnements décrits dans les brevets PSA/Siemens 99.07213, 99.07214, 99.07215 et dans le brevet SIEMENS AUTOMOTIVE HYDRAULICS SA 01.02550. This type of pump is described in the HYDRO RENE LEDUC patents 96.07043 and 96.13502. These patents have been supplemented by the improvements described in PSA / Siemens patents 99.07213, 99.07214, 99.07215 and in the patent SIEMENS AUTOMOTIVE HYDRAULICS SA 01.02550.

Les pompes transfert ont permis de réduire la consommation d'essence dans les applications de l'injection directe grâce à leur excellent rendement global. La demande toujours croissante de réduction de consommation a conduit à proposer une pompe équipée de régulation de débit par l'ajout d'une électrovanne de régulation en sortie HP de la pompe. Cette électrovanne, lorsqu'elle est excitée, met en communication la sortie HP de la pompe avec l'entrée BP, réduisant ainsi la pression de refoulement et donc la puissance consommée et évite ainsi la recirculation d'essence non consommée par le moteur, la pompe délivrant dans un système classique, toujours plus que le juste nécessaire. Transfer pumps have reduced fuel consumption in direct injection applications due to their excellent overall performance. The ever increasing demand for consumption reduction has led to proposing a pump fitted with flow regulation by adding a regulating solenoid valve at the HP output of the pump. This solenoid valve, when energized, puts the HP output of the pump in communication with the LP input, thus reducing the discharge pressure and therefore the power consumed and thus avoids the recirculation of gasoline not consumed by the engine, the pump delivering in a conventional system, always more than just necessary.

L'inconvénient de ce type de régulation est qu'il impose une électrovanne fonctionnant dans l'essence (toujours difficile à mettre au point) et que la course de la membrane est toujours de 100 %, même si le débit de sortie est nul. The disadvantage of this type of regulation is that it imposes a solenoid valve operating in petrol (always difficult to develop) and that the travel of the membrane is always 100%, even if the output flow is zero.

L'invention consiste à transférer la fonction régulation dans la partie huile afin de supprimer ces deux inconvénients. The invention consists in transferring the regulation function into the oil part in order to eliminate these two drawbacks.

La pompe selon la présente invention est une pompe du type dit pompe transfert, c'est-à-dire comportant une pompe hydraulique à pistons animés d'un mouvement The pump according to the present invention is a pump of the so-called transfer pump type, that is to say comprising a hydraulic pump with pistons driven by a movement.

alternatif de va et vient par une came, l'huile pompée par le ou les pistons mettant en mouvement alternatif une ou plusieurs membranes ou soufflets qui pompent le liquide à mettre en oeuvre, caractérisé par le fait que chaque chambre recevant l'huile sous haute pression est munie d'un clapet anti-retour débouchant dans un collecteur commun lequel est relié à l'entrée d'une électrovanne dont la sortie est reliée à la réserve à basse pression de la pompe hydraulique ; de telle sorte que l'électrovanne régule la quantité de liquide à haute pression qui est retournée à la basse pression et ainsi la quantité de liquide à haute pression qui agit sur la ou les membranes. reciprocating back and forth by a cam, the oil pumped by the piston or pistons reciprocating one or more membranes or bellows which pump the liquid to be used, characterized in that each chamber receiving the oil under high pressure is provided with a non-return valve opening into a common manifold which is connected to the inlet of a solenoid valve whose outlet is connected to the low pressure reserve of the hydraulic pump; so that the solenoid valve regulates the amount of high pressure liquid which is returned to the low pressure and thus the amount of high pressure liquid which acts on the membrane (s).

A titre d'exemple et pour faciliter la compréhension de l'invention on a représenté aux dessins annexés :
Figure 1 : une vue en coupe longitudinale d'un premier exemple de réalisation de l'invention,
Figure 2 : une vue en coupe longitudinale d'un deuxième exemple de réalisation de l'invention,
Figure 3 : une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation de la figure 2. By way of example and to facilitate understanding of the invention, the accompanying drawings show:
FIG. 1: a view in longitudinal section of a first embodiment of the invention,
FIG. 2: a view in longitudinal section of a second embodiment of the invention,
Figure 3: a view in longitudinal section of an alternative embodiment of Figure 2.

En se reportant à ces figures on voit que la partie pompe hydraulique est une pompe hydraulique à pistons axiaux 1 qui sont creux et que la came est un plateau biais 2 contre lesquels les pistons reposent par l'intermédiaire de patins de glissement 3. Referring to these figures, it can be seen that the hydraulic pump part is a hydraulic pump with axial pistons 1 which are hollow and that the cam is a bias plate 2 against which the pistons rest by means of sliding pads 3.

Comme cela est connu, les pistons 1 ne comportent pas de clapets d'admission, l'huile se trouvant dans la chambre 4, qui communique avec le réservoir à basse pression, pénétrant à l'intérieur de chaque piston creux 1, au moment où son patin de glissement 3 passe au-dessus d'une lunule 5, gravée à la surface du plateau biais 2. As is known, the pistons 1 do not have inlet valves, the oil being in the chamber 4, which communicates with the low pressure tank, penetrating inside each hollow piston 1, at the moment when its sliding shoe 3 passes over a lunula 5, engraved on the surface of the bias plate 2.

L'huile refoulée par chaque piston 1 actionne soit une membrane dont les mouvements ont une action de pompage soit, comme décrit dans la demande de brevet 01.02550 au nom du même demandeur, un clapet 6 relié de façon étanche à un soufflet 7 disposé dans une chambre 8 remplie d'huile. Le déplacement du clapet 6 et la déformation du soufflet exercent une action de pompage du liquide qui entre à l'intérieur du soufflet 7 à travers le clapet d'admission 9 et est refoulé par le clapet de refoulement 10. The oil discharged by each piston 1 actuates either a membrane whose movements have a pumping action or, as described in patent application 01.02550 in the name of the same applicant, a valve 6 tightly connected to a bellows 7 arranged in a chamber 8 filled with oil. The displacement of the valve 6 and the deformation of the bellows exert a pumping action of the liquid which enters inside the bellows 7 through the intake valve 9 and is discharged by the discharge valve 10.

Chaque chambre 8 correspondant à un piston 1 est reliée, par un clapet antiretour 11, à une gorge 12, qui fait office de collecteur, ce collecteur étant relié, par une canalisation 13 à une chambre 14 d'une électrovanne 15. Cette électrovanne 15 comporte une deuxième chambre 16 qui communique par une canalisation 17 avec le réservoir à basse pression. Les mouvements du tiroir 18 de l'électrovanne 15 mettent en communication les chambres 14 et 16. Each chamber 8 corresponding to a piston 1 is connected, by a non-return valve 11, to a groove 12, which acts as a collector, this collector being connected, by a pipe 13 to a chamber 14 of a solenoid valve 15. This solenoid valve 15 comprises a second chamber 16 which communicates by a pipe 17 with the low pressure tank. The movements of the slide valve 18 of the solenoid valve 15 connect the chambers 14 and 16.

Si le besoin en débit est maximum, l'électrovanne 15 est fermée et la pompe fonctionne normalement comme la pompe standard. If the flow requirement is maximum, the solenoid valve 15 is closed and the pump operates normally like the standard pump.

Si le besoin en débit est minimum, l'électrovanne 15 est ouverte et la totalité du volume déplacé par les pistons retourne à la chambre BP. Les membranes ou soufflets transfert ne sont pas sollicités et restent en position sur leur siège. Toutes les positions intermédiaires sont permises et ne dépendent que de l'algorithme d'excitation de l'électrovanne. If the flow requirement is minimum, the solenoid valve 15 is open and the entire volume displaced by the pistons returns to the BP chamber. The transfer membranes or bellows are not stressed and remain in position on their seats. All intermediate positions are permitted and depend only on the solenoid valve excitation algorithm.

Cependant, cette disposition impose que la lunule 5 soit largement dimensionnée pour que le piston 1 puisse être complètement réalimenté en huile. However, this arrangement requires that the lunula 5 is largely dimensioned so that the piston 1 can be completely replenished with oil.

En effet il se produit, à de hautes pressions avec le système d'alimentation par lunule, un phénomène, bien connu, de rejet de l'huile comprimée lorsque le patin 3 d'appui du piston 1 commence à chevaucher la lunule, ce qui à hautes vitesses de rotation du plateau biais et à hautes pressions de refoulement perturbe la réalimentation dudit piston. In fact, at high pressures with the lunula supply system, a well-known phenomenon of rejection of the compressed oil occurs when the pad 3 for supporting the piston 1 begins to overlap the lunula, which at high speeds of rotation of the bias plate and at high discharge pressures disturbs the recharging of said piston.

Les dispositifs décrits aux figures 2 et 3 ont pour objet de pallier cet inconvénient. The devices described in Figures 2 and 3 are intended to overcome this drawback.

La figure 2 représente une variante de la pompe de la figure 1 dans laquelle les mêmes éléments portent les mêmes références. 2 shows a variant of the pump of Figure 1 in which the same elements have the same references.

La différence provient de ce que le piston creux 1 comporte un clapet anti-retour à bille 21, qui a pour effet que seule la portion du piston creux 1, comprise entre le clapet 21 et le patin 3 se vide (au moins partiellement) ce qui facilite le remplissage du piston 1. The difference comes from the fact that the hollow piston 1 comprises a non-return ball valve 21, which has the effect that only the portion of the hollow piston 1, comprised between the valve 21 and the shoe 3 is emptied (at least partially) this which facilitates the filling of the piston 1.

La figure 3 est une variante de la figure 2 dans laquelle on a ménagé un orifice de fuite 23 entre la bille 21 du clapet anti-retour et son siège 22. Cette fuite est en effet nécessaire pour assurer l'équilibrage hydrostatique du patin 3. FIG. 3 is a variant of FIG. 2 in which a leakage orifice 23 has been provided between the ball 21 of the non-return valve and its seat 22. This leakage is indeed necessary to ensure the hydrostatic balancing of the pad 3.

Claims

REVENDICATIONS

1. Pompe du type dit "pompe transfert" c'est-à-dire comportant une pompe hydraulique à pistons animés par une came d'un mouvement alternatif de va et vient, l'huile pompée par le ou les pistons mettant en mouvement alternatif une ou plusieurs membranes ou soufflets qui pompent le liquide à mettre en oeuvre, caractérisée par le fait que chaque chambre (8) recevant de l'huile sous haute pression est munie d'un clapet anti-retour (11) débouchant dans un collecteur commun (12) lequel est relié à une chambre d'entrée (14) d'une électrovanne (15) dont la chambre de sortie (16) est reliée à la réserve à basse pression ; de telle sorte que l'électrovanne régule la quantité de liquide à haute pression, qui est retournée à la basse pression et ainsi la quantité de liquide à haute pression qui agit sur la ou les membranes ou encore sur les soufflets (17). 1. Pump of the so-called "transfer pump" type, that is to say comprising a hydraulic pump with pistons driven by a cam of reciprocating back and forth movement, the oil pumped by the piston or pistons putting in reciprocating motion one or more membranes or bellows which pump the liquid to be used, characterized in that each chamber (8) receiving oil under high pressure is provided with a non-return valve (11) opening into a common manifold (12) which is connected to an inlet chamber (14) of a solenoid valve (15) whose outlet chamber (16) is connected to the low pressure reserve; so that the solenoid valve regulates the amount of high pressure liquid, which is returned to the low pressure and thus the amount of high pressure liquid which acts on the membrane or membranes or on the bellows (17).

2. Pompe selon la revendication 1 dans laquelle la came est un plateau biais (2) contre lequel le ou les pistons (1), creux, prennent appui au moyen de patins de glissement (3) qui viennent successivement chevaucher une lunule (5) par l'intermédiaire de laquelle le liquide hydraulique est admis à l'intérieur des pistons (1). 2. Pump according to claim 1 wherein the cam is a bias plate (2) against which the piston or pistons (1), hollow, bear by means of sliding shoes (3) which successively overlap a lunula (5) by means of which the hydraulic fluid is admitted inside the pistons (1).

3. Pompe selon la revendication 2 dans laquelle la lunule (5) est dimensionnée largement pour assurer un bon remplissage des pistons (1). 3. Pump according to claim 2 wherein the lunula (5) is dimensioned widely to ensure proper filling of the pistons (1).

4. Pompe selon la revendication 2 dans laquelle chaque piston (1) comporte à son extrémité un clapet anti-retour à bille (21) qui a pour effet de diminuer l'effet de vidange de chaque piston (1). 4. Pump according to claim 2 wherein each piston (1) has at its end a non-return ball valve (21) which has the effect of reducing the draining effect of each piston (1).

5. Pompe selon la revendication 4 dans laquelle un orifice de fuite (23) est ménagé entre la bille (21) du clapet anti-retour et son siège (22) de façon à assurer l'équilibrage hydrostatique du patin (3) correspondant. 5. Pump according to claim 4 wherein a leakage orifice (23) is formed between the ball (21) of the non-return valve and its seat (22) so as to ensure the hydrostatic balancing of the corresponding pad (3).