FR2990003A1

FR2990003A1 - Regulation device for regulating exit pressure of gaseous fuel of vehicle, has control valve secured to transversal membrane extended in supply chamber and associated with electromagnet to control supply of control chamber

Info

Publication number: FR2990003A1
Application number: FR1253799A
Authority: FR
Inventors: Christian Baudin; Andre Conteau; Thierry Bauduin
Original assignee: CAHOUET
Current assignee: CAHOUET
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2013-11-01
Anticipated expiration: 2032-04-25
Also published as: FR2990003B1

Abstract

The device (1) has a power valve mounted to control connection of an intake chamber with a relaxation chamber. The valve has a face subjected to pressure of a first circuit (100) and another face defining a control chamber with a body. A second circuit (50.1) includes a tapping on a third circuit (50), and a supply chamber supplies pressure to the control chamber including a control valve. The control valve is secured to a transversal membrane extended to the supply chamber and associated with an electric actuator i.e. electromagnet, to control supply of the control chamber. Independent claims are also included for the following: (1) a regulation assembly (2) a vehicle.

Description

Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine de la régulation de pression des gaz et plus particulièrement celle des carburants gazeux pour véhicules à moteur. Field of the Invention The present invention relates to the field of gas pressure regulation and more particularly that of gaseous fuels for motor vehicles.

Etat de la technique Dans un système classique de véhicule à moteur fonctionnant par combustion d'un carburant gazeux, on trouve un réservoir de gaz à haute pression relié à un dispositif de détente-régulation par une conduite haute pression. Ce dispositif de détente-régulation est généra- lement situé à proximité du moteur et effectue une détente du carburant depuis la haute pression de stockage du réservoir vers une basse pression correspondant à la pression d'entrée du système d'injection. Cette pression est régulée par le dispositif afin d'obtenir une pression de sortie stabilisée et qui se situe généralement entre 1 bars et 10 bars. Classiquement, la détente du carburant gazeux à haute pression est réalisée par un détendeur à gaz opérant une détente fixe à double étage à membrane ou à piston. La régulation de pression est généralement dé- volue à un régulateur à ressort de consigne. Dans ce type de régulateur, un clapet de puissance met en relation une chambre d'arrivée haute pression avec une chambre de détente reliée à la sortie du régulateur. Le clapet de puissance est lié à une membrane soumise sur une première face à la pression de la chambre de détente et soumise sur une seconde face à l'effort d'un ressort de consigne. La pression de la chambre de détente s'exerçant sur la première face de la membrane s'oppose à la tension du ressort. A l'équilibre entre les résultantes de ces deux forces, le clapet de puissance est fermé. Lorsque la pression dans la chambre de détente diminue - notamment en raison d'une consommation de carburant gazeux par le moteur- l'effort exercé par le ressort de consigne dé- place la membrane et provoque l'ouverture du clapet de 2990003 2 puissance. La chambre haute pression est alors en communication avec la chambre de détente. La pression de la chambre de détente remonte jusqu'à atteindre une valeur de consigne fixe -établie par la tension du ressort de 5 consigne- qui ferme le clapet de puissance. Ce dispositif permet de délivrer une pression régulée selon une consigne préréglée. Ce type de régulateur ne permet pas de modifier la consigne de pression en temps réel afin de compenser des pics de consommation de carburant, notamment 10 lors d'une accélération brutale du véhicule ou d'une sol- licitation intense du moteur. Ainsi, lors d'une sollicitation brutale du moteur, le régulateur ne permet pas de délivrer rapidement un débit suffisant et le moteur perd en réactivité et nervosité. La consigne de pression de 15 sortie étant fixée par action sur la tension du ressort, la précision de ce mécanisme est faible et peut varier dans le temps (fatigue du ressort). Enfin, le détendeur-régulateur étant implanté à proximité du système d'injection, le carburant gazeux est 20 acheminé à haute pression depuis le réservoir, générale- ment situé à l'arrière du véhicule, jusqu'au moteur situé à l'avant par une conduite de longueur équivalente à celle du véhicule et capable de résister à la haute pression régnant dans le réservoir ainsi qu'aux agressions 25 extérieures. Une telle conduite est coûteuse et, dans le cas de carburant de type gaz naturel pour véhicule ou GNV pour lequel la pression de stockage peut atteindre 300 bars, cette conduite est un organe particulièrement sensible en terme de sécurité. 30 Objet de l'invention Un but de l'invention est d'améliorer la réactivité de l'alimentation en carburant gazeux d'un moteur, ainsi que sa précision. Exposé de l'invention 35 A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un dis- positif de régulation à pression de sortie pilotable, pour véhicule à moteur fonctionnant avec un carburant gazeux, comportant, dans un corps unique : - un premier circuit à une première pression, com- prenant successivement des moyens de raccordement à une alimentation sous pression et une électrovanne de liaison à une chambre d'admission d'un circuit de régulation ; - un deuxième circuit à une deuxième pression inférieure à la première pression, le deuxième circuit com- prenant successivement une chambre de détente, un trans- metteur de pression et des moyens de raccordement à un circuit externe ; -un clapet de puissance monté pour commander une mise en communication de la chambre d'admission avec la chambre de détente, ledit clapet étant lié à une membrane définissant une des parois de la chambre de détente et ayant une première face soumise à la pression du deuxième circuit et une deuxième face définissant, avec le corps du dispositif, une chambre de pilotage ; -un canal de purge de la chambre de pilotage ; -un troisième circuit comprenant un piquage sur le premier circuit et une chambre d'alimentation, à la première pression, de la chambre de pilotage comprenant un clapet de commande qui est solidaire d'une membrane s'étendant dans la chambre d'alimentation et qui est as- socié à un actionneur électrique pour commander l'alimentation de la chambre de pilotage. On obtient alors un équipement dont la pression de sortie peut être pilotée par une action sur le clapet de commande agissant sur l'admission de la chambre de pi- lotage dont la fonction est de piloter la régulation. Avantageusement, le dispositif selon l'invention est monté en aval d'au moins un détendeur de GNV (Gaz Naturel pour Véhicule) situé à proximité du réservoir et alimente les injecteurs de carburant montés sur le mo- teur. Ainsi, l'ancienne canalisation haute pression reliant le réservoir au dispositif détendeur-régulateur situé à proximité du système d'injection est remplacée par une canalisation qui achemine le carburant détendu à une pression inférieure à celle du réservoir. La réduction des contraintes auxquelles la canalisation est soumise réduit ses coûts de production, de montage et les conséquences d'une détérioration de la canalisation, notamment en cas d'arrachement accidentel. STATE OF THE ART In a conventional motor vehicle system operating by combustion of a gaseous fuel, there is a high-pressure gas tank connected to an expansion-regulation device by a high pressure line. This expansion-regulation device is generally located near the engine and performs a relaxation of the fuel from the high storage pressure of the tank to a low pressure corresponding to the inlet pressure of the injection system. This pressure is regulated by the device in order to obtain a stabilized outlet pressure and which is generally between 1 bar and 10 bar. Conventionally, the expansion of the gaseous fuel at high pressure is achieved by a gas expansion valve operating a fixed double-stage diaphragm or piston. Pressure control is usually switched to a setpoint spring controller. In this type of regulator, a power valve connects a high-pressure inlet chamber with an expansion chamber connected to the outlet of the regulator. The power valve is connected to a membrane subjected on a first face to the pressure of the expansion chamber and subjected on a second face to the force of a set spring. The pressure of the expansion chamber acting on the first face of the membrane opposes the tension of the spring. At equilibrium between the results of these two forces, the power valve is closed. When the pressure in the expansion chamber decreases - in particular due to a consumption of gaseous fuel by the engine - the force exerted by the reference spring moves the membrane and causes the opening of the valve 2990003 2 power. The high pressure chamber is then in communication with the relaxation chamber. The pressure of the flash chamber rises to a fixed set point-set by the voltage of the set spring-which closes the power valve. This device makes it possible to deliver a regulated pressure according to a preset setpoint. This type of regulator does not make it possible to modify the pressure setpoint in real time in order to compensate for peaks in fuel consumption, in particular during a sudden acceleration of the vehicle or intense engine solicitation. Thus, during a sudden load of the engine, the regulator does not allow to quickly deliver a sufficient flow and the engine loses reactivity and nervousness. The output pressure setpoint being fixed by action on the spring tension, the accuracy of this mechanism is low and may vary over time (fatigue of the spring). Finally, since the regulator-regulator is located near the injection system, the gaseous fuel is conveyed at high pressure from the reservoir, generally located at the rear of the vehicle, to the engine located at the front by a pipe of length equivalent to that of the vehicle and able to withstand the high pressure in the tank and external aggression. Such a pipe is expensive and, in the case of natural gas type fuel for vehicles or NGV for which the storage pressure can reach 300 bar, this pipe is a particularly sensitive member in terms of safety. OBJECT OF THE INVENTION An object of the invention is to improve the reactivity of the gaseous fuel supply of an engine, as well as its accuracy. DESCRIPTION OF THE INVENTION For this purpose, it is provided, according to the invention, a control device with a controllable output pressure, for a motor vehicle operating with a gaseous fuel, comprising, in a single body: a first circuit at a first pressure, successively comprising means for connection to a pressure supply and a solenoid valve for connection to an intake chamber of a control circuit; a second circuit at a second pressure lower than the first pressure, the second circuit successively comprising an expansion chamber, a pressure transmitter and means for connection to an external circuit; a power valve mounted to control a communication between the admission chamber and the expansion chamber, said valve being connected to a membrane defining one of the walls of the expansion chamber and having a first face subjected to the pressure of the second circuit and a second face defining, with the body of the device, a control chamber; a purge channel of the pilot chamber; a third circuit comprising a stitching on the first circuit and a supply chamber, at the first pressure, of the control chamber comprising a control valve which is integral with a membrane extending in the supply chamber and which is associated with an electric actuator for controlling the supply of the pilot chamber. This produces equipment whose output pressure can be controlled by an action on the control valve acting on the intake of the pilot chamber whose function is to control the regulation. Advantageously, the device according to the invention is mounted downstream of at least one CNG expander (Natural Gas for Vehicle) located near the tank and feeds the fuel injectors mounted on the engine. Thus, the old high pressure line connecting the tank to the expander-regulator device located near the injection system is replaced by a pipe which conveys the expanded fuel to a pressure lower than that of the tank. Reducing the stresses to which the pipeline is subjected reduces its production and assembly costs and the consequences of a deterioration of the pipeline, especially in the event of accidental wrenching.

Avantageusement, le canal de purge débouche dans le second circuit, en aval de la chambre de détente, permettant de consommer le gaz de pilotage qui n'est ainsi pas rejeté à l'extérieur. L'invention a également pour objet un véhicule équipé d'un tel dispositif. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. Advantageously, the purge channel opens into the second circuit, downstream of the expansion chamber, to consume the pilot gas which is not rejected outside. The invention also relates to a vehicle equipped with such a device. Other features and advantages of the invention will emerge on reading the following description of particular non-limiting embodiments of the invention.

Brève description des figures Il sera fait référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'un véhicule fonctionnant avec un carburant gazeux et équipé du dispositif selon l'invention ; - la figure 2 est un schéma représentant l'architecture interne du dispositif selon l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique d'ensemble en coupe du dispositif selon l'invention ; - la figure 4 est une vue de détail en coupe d'un clapet de commande du dispositif selon l'invention ; - la figure 5 est une vue de détail d'un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Description détaillée de l'invention En référence aux figures 1 à 4, l'invention concerne un dispositif de régulation, généralement désigné en 1, pour un véhicule 2 pourvu d'un ordinateur de bord et comportant un moteur 3 opérationnellement lié par une canalisation 4 à un détendeur 5 de carburant gazeux à haute pression qui est délivré par un réservoir haute pression 6 alimentant le détendeur 5. La canalisation 4 amène le carburant gazeux depuis le détendeur 5 jusqu'au dispositif de régulation 1 situé à proximité du système d'injection du moteur 3. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Reference will be made to the appended figures, among which: FIG. 1 is a schematic overall view of a vehicle operating with a gaseous fuel and equipped with the device according to the invention; FIG. 2 is a diagram showing the internal architecture of the device according to the invention; - Figure 3 is a schematic overall sectional view of the device according to the invention; - Figure 4 is a detailed sectional view of a control valve of the device according to the invention; FIG. 5 is a detailed view of a second embodiment of the device according to the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring to FIGS. 1 to 4, the invention relates to a control device, generally designated 1, for a vehicle 2 provided with an on-board computer and comprising a motor 3 operably linked by a pipe 4 to a pressure regulator 5 of gaseous fuel at high pressure which is delivered by a high pressure tank 6 supplying the expander 5. The pipe 4 brings the gaseous fuel from the expander 5 to the control device 1 located near the injection system engine 3.

Le dispositif régulateur 1 comprend, dans un corps unique 7 d'axe X, deux chambres cylindriques coaxiales : une chambre d'admission 8, et une chambre d'alimentation 9, toutes deux en communication fluidique avec une troisième chambre coaxiale aux deux autres. The regulating device 1 comprises, in a single body 7 of axis X, two coaxial cylindrical chambers: an intake chamber 8, and a supply chamber 9, both in fluid communication with a third chamber coaxial with the other two.

Cette troisième chambre comprend une membrane transver- sale 10 définissant avec le corps 7 du dispositif régulateur 1, une paroi d'une chambre de détente 11 et d'une chambre de pilotage 12. Les chambres 8, 11 et 12 sont respectivement la chambre d'admission 8, la chambre de détente 11 et la chambre de pilotage 12 du circuit de ré- gulation du dispositif régulateur 1. Un alésage axial 13 relie la chambre d'admission 8 à la chambre de détente 11 et un conduit axial 14 relie la chambre de pilotage 12 à la chambre d'alimentation 9. Ce conduit 14 débouche au sommet d'une protubérance 15 en saillie dans la chambre d'alimentation 9. La chambre d'alimentation 9 comporte elle aussi une membrane transversale 16 qui définit une première chambre d'alimentation 9.1 et une deuxième chambre d'alimentation 9.2. La membrane 16 comprend un clapet de commande 17 ici sous la forme d'une pastille en inox ferromagnétique surmoulée dans la membrane 16 et soumis à la force électromagnétique d'un électroaimant 18 monté de manière étanche dans la paroi du corps 7 faisant face à la protubérance 15, coaxialement à l'axe X. Cet élec- troaimant 18 est relié à un calculateur dédié désigné 33 pour être commandé par celui-ci. Le clapet de commande 17 ferme sélectivement le conduit 14 sous l'effet d'un changement d'état de l'alimentation électrique de l'électroaimant 18. Ici, en l'absence d'alimentation de l'électro- aimant 18, le clapet de commande 17 repose sur la partie supérieure de la protubérance 15 -dont la face au contact du clapet 17 est conformée pour réaliser un siège accueillant celui-ci de manière étanche- et ferme le conduit 14. This third chamber comprises a transverse membrane 10 defining with the body 7 of the regulating device 1, a wall of an expansion chamber 11 and a control chamber 12. The chambers 8, 11 and 12 are respectively the chamber 8, the expansion chamber 11 and the control chamber 12 of the control circuit of the regulating device 1. An axial bore 13 connects the inlet chamber 8 to the expansion chamber 11 and an axial duct 14 connects the pilot chamber 12 to the supply chamber 9. This duct 14 opens at the top of a protrusion 15 projecting into the supply chamber 9. The supply chamber 9 also has a transverse membrane 16 which defines a first feed chamber 9.1 and a second feed chamber 9.2. The membrane 16 comprises a control valve 17 here in the form of a ferromagnetic stainless steel pellet overmolded in the membrane 16 and subjected to the electromagnetic force of an electromagnet 18 sealingly mounted in the wall of the body 7 facing the protrusion 15, coaxially with the axis X. This electromagnet 18 is connected to a dedicated computer designated 33 to be controlled by it. The control valve 17 selectively closes the conduit 14 under the effect of a change of state of the power supply of the electromagnet 18. Here, in the absence of power supply of the electromagnet 18, the control valve 17 rests on the upper part of the protuberance 15 -the face of which in contact with the valve 17 is shaped to make a seat receiving the latter in a sealed manner and closes the conduit 14.

La membrane 10 est solidaire en son centre d'une tige de commande 24 d'un clapet de puissance 25 qui commande la mise en communication de la chambre d'admission 8 avec la chambre de détente 11. Ainsi un déplacement de la membrane 10 commande la mise en communication ou non de la chambre d'admission 8 avec la chambre de détente 11. La tige de commande 24 s'étendant selon l'axe X. Le dispositif régulateur 1 comprend également un conduit d'alimentation 19 débouchant dans la chambre d'admission 8 et comprenant successivement un embout fi- leté de raccordement 20, un filtre 21 et une électrovanne 22 d'admission à la chambre d'admission 8. L'électrovanne 22 est de type normalement fermé à deux étages dont la technologie est connue en soi. La chambre d'admission 8, le conduit d'alimentation 19 et ses accessoires constituent un pre- mier circuit 50 soumis à une première pression délivrée par le détendeur 5. Le premier circuit 50 comprend, également, en sortie de l'électrovanne 22, un transmetteur de pression 31 mesurant la pression régnant dans le cir- cuit 50. Comme visible en figure 3, un piquage réalisé sur le circuit 50, en amont de la chambre d'admission 8, alimente séparément à la première pression les chambres 9.1 et 9.2. Le piquage ainsi que les chambres 9.1 et 9.2 constituent un troisième circuit 50.1. Ainsi, la membrane 16 s'étendant dans la chambre d'alimentation 9 est sou- mise sur ses deux faces à la première pression régnant dans le conduit 19. Cet agencement des pressions permet, en assistant le mouvement du clapet de commande 17, d'assurer un fonctionnement « Normalement Fermé » de ce- lui-ci grâce à l'application d'une pression identique sur deux surfaces différentes car la protubérance 15 réduit la surface sur laquelle la pression régnant dans la chambre 9.2 s'applique. Un autre bénéfice d'un tel agencement est de pouvoir réduire la force magnétique nécessaire à la commande du clapet de commande 17 et donc le dimen- sionnement, le coût et la consommation électrique de l'électro-aimant 18. Enfin, la chambre de détente 11 est reliée à un conduit de sortie 26 pourvu d'un transmetteur de pression 27 et terminé par un embout taraudé 28 de raccordement à un circuit externe alimentant le système d'injection du moteur 3. Un canal de purge 29 en provenance de la chambre de pilotage 12 débouche dans le conduit 26 en aval de la chambre de détente 11. Ce canal de purge 29 est cons- tamment ouvert et comporte une restriction 30. Selon un mode de réalisation préféré, le transmetteur de pression 27 intègre un capteur de température 32, ici de type résistif. La mesure de température dans le conduit 26 est exploitée pour réaliser une compensation en température de la mesure de la pression réalisée par le capteur de pression 27 et permet alors une évaluation fine de la quantité de carburant délivrée en sortie du dispositif régulateur 1. La chambre de détente 11, le canal 26, le transmetteur de pression 27 et les moyens de raccordement 28 constituent un second circuit 100 soumis à une pres- sion régulée inférieure à celle du premier circuit 50. L'électrovanne 22 et le transmetteur de pression 31 sont reliés à l'ordinateur de bord du véhicule 2. L'électroaimant 18, le transmetteur de pression 27 et le capteur de température 32 sont relié à un calculateur dé- dié 33 - ou Engine Control Unit : ECU- intégré ou non à l'ordinateur de bord du véhicule 2. En fonctionnement, la mise sous tension du véhi- cule 2 provoque l'ouverture de l'électrovanne 22. Le car- burant gazeux remplit alors la chambre d'admission 8 ain- si que les deux chambres 9.1 et 9.2 de la chambre d'alimentation 9. Le clapet de commande 17 et le clapet de puissance 25 reposent sur leurs sièges et ferment les conduits 14 et 13. The membrane 10 is secured at its center with a control rod 24 of a power valve 25 which controls the communication of the admission chamber 8 with the expansion chamber 11. Thus a displacement of the control membrane 10 the communication or not of the admission chamber 8 with the expansion chamber 11. The control rod 24 extending along the axis X. The regulating device 1 also comprises a supply conduit 19 opening into the chamber 8 and successively comprising a spigot connecting end 20, a filter 21 and a solenoid valve 22 for admission to the inlet chamber 8. The solenoid valve 22 is of the normally closed two-stage type, the technology of which is known in itself. The intake chamber 8, the feed duct 19 and its accessories constitute a first circuit 50 subjected to a first pressure delivered by the expander 5. The first circuit 50 also comprises, at the outlet of the solenoid valve 22, a pressure transmitter 31 measuring the pressure prevailing in the circuit 50. As seen in FIG. 3, a tapping carried out on the circuit 50, upstream of the admission chamber 8, supplies the chambers 9.1 and 9.2. The stitching as well as the chambers 9.1 and 9.2 constitute a third circuit 50.1. Thus, the membrane 16 extending in the supply chamber 9 is subjected on both sides to the first pressure prevailing in the duct 19. This arrangement of the pressures makes it possible, by assisting the movement of the control valve 17, to to ensure "Normally Closed" operation thereof by applying identical pressure to two different surfaces because the protuberance 15 reduces the area over which the pressure in chamber 9.2 applies. Another advantage of such an arrangement is to be able to reduce the magnetic force required to control the control valve 17 and therefore the size, cost and power consumption of the electromagnet 18. Finally, the trigger 11 is connected to an outlet conduit 26 provided with a pressure transmitter 27 and terminated by a threaded nozzle 28 for connection to an external circuit supplying the injection system of the engine 3. A purge channel 29 from the The pilot chamber 12 opens into the duct 26 downstream of the expansion chamber 11. This purge duct 29 is constantly open and has a restriction 30. According to a preferred embodiment, the pressure transmitter 27 incorporates a pressure sensor. temperature 32, here of resistive type. The temperature measurement in the duct 26 is used to carry out a temperature compensation of the measurement of the pressure carried out by the pressure sensor 27 and then allows a fine evaluation of the quantity of fuel delivered at the outlet of the regulating device 1. The chamber 11, the channel 26, the pressure transmitter 27 and the connection means 28 constitute a second circuit 100 subjected to a regulated pressure lower than that of the first circuit 50. The solenoid valve 22 and the pressure transmitter 31 are 2. The electromagnet 18, the pressure transmitter 27 and the temperature sensor 32 are connected to a dedicated computer 33 - or Engine Control Unit: ECU - integrated or not to the computer. 2. During operation, the powering up of the vehicle 2 causes the solenoid valve 22 to open. The gaseous fuel then fills the intake chamber 8 and if the two chambers 9.1 and 9.2 of the feed chamber 9. The control valve 17 and the power valve 25 rest on their seats and close the conduits 14 and 13.

Le calculateur 33 pilote l'électroaimant 18 en fonctionnement tout ou rien par modulation de la largeur d'impulsion du signal (ou Pulse Width Modulation) dont le principe est connu en soi. Au démarrage du moteur 3, le calculateur 33 en- voie une impulsion électrique de durée T à l'électroaimant 18. Sous l'action du champ magnétique développé par celui-ci, la distance séparant l'électroaimant 18 du clapet 17 est modifiée. Ce faisant, le clapet de commande 17 passe alors dans une position corres- pondant à l'alimentation par la première pression de la chambre de pilotage 12 jusqu'à la pression détendue (ouverture du conduit 14). Pendant la durée T de l'impulsion électrique délivrée par le calculateur 33, la pression régnant dans la chambre de pilotage 12 va progressivement augmenter. Cette augmentation de pression est possible grâce au rapport des ouvertures du conduit 14 et de la restriction 30 du canal de purge 29. Lorsque la résultante de la pression de la chambre 12 sur une première face de la membrane 10 est supérieure à la résultante de la pression de la chambre de détente 11 sur la seconde face de la membrane 10 ajoutée à la pression de la chambre 8 sur le clapet de puissance 25, celui-ci s'ouvre et laisse entrer une quantité de carburant gazeux dans la chambre de détente 11 jusqu'à ce que celle-ci atteigne une pression Ps mesurée par le transmetteur de pression 27. Une fois cette valeur atteinte, le calculateur 33 met fin à l'impulsion électrique et le clapet 17 ferme alors l'alimentation en première pression de la chambre de pilotage 12. Pendant un bref instant transitoire, la pres- sion dans la chambre de détente 11 continue d'augmenter pendant que celle régnant dans la chambre de pilotage 12 diminue en raison de la fuite permanente au travers du canal de purge 29 et de sa restriction 30. Ces forces amènent rapidement à la fermeture du clapet de puissance 25. Ainsi, la pression Ps de sortie du dispositif de régulation 1 dépend de la pression régnant dans la chambre de pilotage 12, et cette pression dépend de la durée T pendant laquelle le clapet 17 est soumis à l'action de l'électro-aimant 18. On obtient ainsi une régulation de la pression de sortie Ps par le pilotage du clapet de commande 17 réalisé par le calculateur dédié 33 sur la base de la mesure de pression fournie par le transmetteur de pression 27. Le calculateur 33 ajuste continuellement la largeur de l'impulsion électrique T commandant l'ouverture de l'électroaimant 18 en fonction de la valeur de la pression mesurée par le transmetteur de pression 27 et corrigée en température. La variation de la durée T de l'impulsion générée par le calculateur 33 per- met donc de réguler la pression de sortie du régulateur 1. Selon un mode de réalisation particulier, le cir- cuit 100 comprend une soupape de sécurité 34 dont le fonctionnement est connu en soi et qui protège le moteur de toute surpression accidentelle. The computer 33 drives the electromagnet 18 in all or nothing operation by modulation of the pulse width of the signal (or Pulse Width Modulation) whose principle is known per se. At the start of the engine 3, the computer 33 sends an electrical pulse of duration T to the electromagnet 18. Under the action of the magnetic field developed by it, the distance between the electromagnet 18 of the valve 17 is changed. In doing so, the control valve 17 then passes into a position corresponding to the supply by the first pressure of the control chamber 12 until the pressure is relaxed (opening of the duct 14). During the duration T of the electric pulse delivered by the computer 33, the pressure prevailing in the control chamber 12 will gradually increase. This increase in pressure is possible due to the ratio of the openings of the duct 14 and the restriction of the purge channel 29. When the resultant of the pressure of the chamber 12 on a first face of the membrane 10 is greater than the resultant of the pressure of the expansion chamber 11 on the second face of the membrane 10 added to the pressure of the chamber 8 on the power valve 25, the latter opens and allows a quantity of gaseous fuel to enter the expansion chamber 11 until it reaches a pressure Ps measured by the pressure transmitter 27. Once this value is reached, the computer 33 terminates the electrical pulse and the valve 17 then closes the supply at first pressure of the pilot chamber 12. During a brief transient moment, the pressure in the expansion chamber 11 continues to increase while that in the pilot chamber 12 decreases due to the permanent leakage at the t ravers of the purge channel 29 and its restriction 30. These forces quickly lead to the closure of the power valve 25. Thus, the output pressure Ps of the regulating device 1 depends on the pressure prevailing in the control chamber 12, and this pressure depends on the duration T during which the valve 17 is subjected to the action of the electromagnet 18. This provides a regulation of the output pressure Ps by controlling the control valve 17 made by the dedicated computer 33 on the basis of the pressure measurement provided by the pressure transmitter 27. The computer 33 continuously adjusts the width of the electrical pulse T controlling the opening of the electromagnet 18 as a function of the value of the pressure measured by the pressure transmitter 27 and temperature corrected. The variation of the duration T of the pulse generated by the computer 33 thus makes it possible to regulate the output pressure of the regulator 1. According to a particular embodiment, the circuit 100 comprises a safety valve 34 whose operation is known per se and protects the engine from accidental overpressure.

On remarquera que, selon un aspect particulier de l'invention, une ouverture excessive du clapet de puissance 25 par rapport à la consommation va entraîner une augmentation rapide de la pression dans la chambre de dé- tente 11. La pression dans la chambre de détente 11 (sen- siblement égale à la pression détendue) exerce, sur une face de la membrane 10, un effort supérieur à l'effort appliqué par la pression régnant dans la chambre de détente 12 sur l'autre face de cette membrane. Cet effort tend à fermer le clapet de puissance 25. On obtient alors un dispositif régulateur 1 dont la pression de sortie Ps est pilotable en fonction des besoins du véhicule 2 sur lequel il est monté. La régulation électronique permet une précision de régulation te- nant compte de la température du carburant et évite les chutes de pression constatées avec les systèmes de l'art antérieur. Le pilotage de la régulation en PWM offre une bonne fiabilité et autorise des liaisons électriques simples. L'étage de pilotage du dispositif régulateur 1 com- porte un unique clapet de commande 17 et n'occasionne au- cun rejet de gaz vers l'extérieur. Les éléments identiques ou analogues à ceux pré- cédemment décrits porteront une référence numérique identique à ceux-ci dans la description qui suit du second mode de réalisation. En référence à la figure 5, la chambre 9.2 du troisième circuit 50.1 est la seule à être alimentée par un piquage unique 40 réalisé en amont de la chambre de détente 8. La mise à la première pression de la chambre 9.1 s'effectue grâce à un perçage 41 traversant réalisé dans la membrane 16. Ce perçage 41 met en communication fluidique les deux volumes séparés par cette membrane dont les deux faces se retrouvent alors soumises à la première pression du circuit 50. Cet agencement particu- lier permet de réduire les opérations de fabrication et apporte de la compacité au dispositif Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, - bien que les moyens de raccordement à une alimentation sous pression et à un circuit externe soient ici des embouts taraudés 20 et 28, l'invention s'applique également à d'autres moyens de raccordement comme par exemple des embouts filetés, des brides , des embouts sertis autour d'un redan annulaire, une jonction soudée ; - bien que les moyens de mesure de la température soient ici de type résistifs, l'invention s'applique éga- lement à d'autres moyens de mesure de la température comme par exemple des capteurs infrarouge ; - bien que les moyens de mesure de la température soient intégrés au capteur de pression 27, l'invention s'applique également à des moyens de mesure de la tempé- rature distincts implantés sur le conduit de sortie 26 ou plus en aval vers le dispositif d'injection ; - si la précision demandée par le fonctionnement moteur le permet, une mode de réalisation simplifiée est de supprimer la correction en température; de même la ré- gulation électronique de pression est utile même s'il est recherché une pression fixe, la précision étant alors plus économique à obtenir que par les moyens mécaniques de l'art antérieur ; - bien que la chambre d'alimentation 9 et le cla- pet de commande 17 soient ici intégrés au corps 7, la chambre d'alimentation 9 et le clapet de commande de l'alimentation de la chambre de pilotage 12 peuvent être compris dans un ensemble distinct de celui comprenant la chambre de pilotage 12 et simplement fluidiquement relié à celle-ci ; - bien qu'ici, le canal de purge 29 en provenance de la chambre de pilotage 12 débouche dans le conduit 26 en aval de la chambre de détente 11, l'invention s'applique également à un canal de purge débouchant di- rectement dans la chambre de détente 11 ; -bien que dans le second mode de réalisation de l'invention, l'unique chambre du troisième circuit 50.1 alimentée à la première pression soit la chambre 9.2, l'invention s'applique également à l'alimentation unique, à la première pression, de la chambre 9.1. It will be appreciated that, in a particular aspect of the invention, excessive opening of the power valve 25 with respect to consumption will result in a rapid increase in pressure in the expansion chamber 11. Pressure in the expansion chamber 11 (substantially equal to the relaxed pressure) exerts, on one side of the membrane 10, a force greater than the force applied by the pressure in the expansion chamber 12 on the other side of this membrane. This effort tends to close the power valve 25. This produces a regulating device 1 whose output pressure Ps is controllable according to the needs of the vehicle 2 on which it is mounted. The electronic regulation allows a regulation precision taking into account the fuel temperature and avoids the pressure drops found with the systems of the prior art. Control of the PWM control offers good reliability and allows simple electrical connections. The control stage of the regulator device 1 comprises a single control valve 17 and does not cause any gas discharge to the outside. Elements identical or similar to those previously described will have a numerical reference identical thereto in the description which follows of the second embodiment. Referring to FIG. 5, the chamber 9.2 of the third circuit 50.1 is the only one to be fed by a single tap 40 made upstream of the expansion chamber 8. The first press of the chamber 9.1 is carried out by means of a piercing 41 formed in the membrane 16. This piercing 41 puts into fluid communication the two volumes separated by this membrane, the two faces are then subjected to the first pressure of the circuit 50. This particular arrangement reduces the operations Of course, the invention is not limited to the embodiments described but encompasses any variant within the scope of the invention as defined by the claims. In particular, although the means for connection to a pressurized supply and to an external circuit are here threaded ends 20 and 28, the invention also applies to other connection means such as threaded ends, flanges, end pieces crimped around an annular recess, a welded joint; although the temperature measuring means here are of the resistive type, the invention also applies to other means for measuring the temperature, for example infrared sensors; although the temperature measuring means are integrated in the pressure sensor 27, the invention also applies to separate temperature measuring means located on the outlet duct 26 or more downstream to the device injection; if the precision required by the motor operation allows it, a simplified embodiment is to suppress the temperature correction; likewise the electronic pressure regulation is useful even if a fixed pressure is sought, the accuracy then being more economical to obtain than by the mechanical means of the prior art; although the supply chamber 9 and the control valve 17 are here integrated in the body 7, the supply chamber 9 and the control valve of the supply of the control chamber 12 can be included in a separate assembly from that comprising the control chamber 12 and simply fluidly connected thereto; although here, the purge channel 29 coming from the control chamber 12 opens into the conduit 26 downstream of the expansion chamber 11, the invention also applies to a purge channel opening directly into the the relaxation chamber 11; -but that in the second embodiment of the invention, the only chamber of the third circuit 50.1 fed at the first pressure is the chamber 9.2, the invention also applies to the single supply, the first pressure, of the room 9.1.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de régulation (1) à pression de sortie pilotable, pour véhicule (2) à moteur (3) fonctionnant avec un carburant gazeux, comportant, dans un corps uni- que (7) : - un premier circuit (50) à une première pression, comprenant successivement des moyens de raccordement (20) à une alimentation sous pression et une électrovanne (22) de liaison à une chambre d'admission (8) d'un circuit de régulation ; - un deuxième circuit (100) à une deuxième pression inférieure à la première pression, le deuxième circuit (100) comprenant successivement une chambre de détente, (11) un transmetteur de pression (27) et des moyens de raccordement à un circuit externe (28) ; -un clapet de puissance (25) monté pour commander une mise en communication de la chambre d'admission (8) avec la chambre de détente (11), ledit clapet (25) étant lié à une membrane (10) définissant une des parois de la chambre de détente (11) et ayant une première face soumise à la pression du deuxième circuit (100) et une seconde face définissant, avec le corps (7) du dispositif, une chambre de pilotage (12) ; -un canal de purge (29) de la chambre de pilotage (12); -un troisième circuit (50.1) comprenant un piquage sur le premier circuit (50) et une chambre d'alimentation (9), à la première pression, de la chambre de pilotage (12) comprenant un clapet de commande (17) qui est soli- daire d'une membrane (16) s'étendant dans la chambre d'alimentation (9) et qui est associé à un actionneur électrique (18) pour commander l'alimentation de la chambre de pilotage (12). REVENDICATIONS1. Control device (1) with controllable output pressure, for a vehicle (2) with a motor (3) operating with a gaseous fuel, comprising, in a single body (7): - a first circuit (50) at a first pressure, comprising successively connecting means (20) to a pressure supply and a solenoid valve (22) for connection to an intake chamber (8) of a control circuit; a second circuit (100) at a second pressure lower than the first pressure, the second circuit (100) successively comprising an expansion chamber, (11) a pressure transmitter (27) and means for connection to an external circuit ( 28); a power valve (25) mounted to control the communication of the admission chamber (8) with the expansion chamber (11), said valve (25) being connected to a membrane (10) defining one of the walls; the expansion chamber (11) and having a first face subjected to the pressure of the second circuit (100) and a second face defining, with the body (7) of the device, a control chamber (12); a purge channel (29) of the control chamber (12); a third circuit (50.1) comprising a stitching on the first circuit (50) and a supply chamber (9), at the first pressure, of the control chamber (12) comprising a control valve (17) which is a diaphragm (16) extending in the feed chamber (9) and associated with an electric actuator (18) for controlling the supply of the pilot chamber (12).

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequella membrane (16) s'étendant dans la chambre d'alimentation (9) de la chambre de pilotage (12) est soumise sur ses deux faces à la première pression. 2. Device according to claim 1, in whichthe membrane (16) extending in the supply chamber (9) of the control chamber (12) is subjected on both sides to the first pressure.

3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la membrane (16) comprend un perçage (41) traversant. 3. Device according to claim 2, wherein the membrane (16) comprises a piercing (41) through.

4. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un électroaimant (18) et un élément ferromagnétique (17.1) relié fonctionnellement au clapet de commande (17) pour qu'un changement d'état électrique de l'électroaimant (18) provoque une modification de la dis- tance séparant l'électroaimant (18) de l'élément ferromagnétique (17.1) et faisant passer le clapet de commande 17 entre une première position et une deuxième position, l'une des deux positions correspondant à l'ouverture de l'alimentation à la première pression de la chambre de pilotage (12) et l'autre position correspondant à une fermeture de cette alimentation. 4. Device according to claim 1, comprising an electromagnet (18) and a ferromagnetic element (17.1) operatively connected to the control valve (17) so that a change of electrical state of the electromagnet (18) causes a modification of the distance separating the electromagnet (18) from the ferromagnetic element (17.1) and passing the control valve 17 between a first position and a second position, one of the two positions corresponding to the opening of the supply at the first pressure of the control chamber (12) and the other position corresponding to a closure of this power supply.

5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'élément ferromagnétique (17.1) est surmoulé dans la membrane (16) s'étendant dans la chambre d'alimentation (9) en haute pression de la chambre de pilotage (12) de la régulation. 5. Device according to claim 4, wherein the ferromagnetic element (17.1) is overmolded in the membrane (16) extending in the feed chamber (9) at high pressure of the control chamber (12) of the regulation.

6. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le canal de purge (29) est constamment ouvert. 6. Device according to claim 1, wherein the purge channel (29) is constantly open.

7. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le canal de purge (29) comprend une restriction (30). The device of claim 1, wherein the purge channel (29) comprises a restriction (30).

8. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le canal de purge (29) débouche dans le second circuit (100) en aval de la chambre de détente (11). 8. Device according to claim 1, wherein the purge channel (29) opens into the second circuit (100) downstream of the expansion chamber (11).

9. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'électrovanne d'entrée (22) est une électrovanne normalement fermée à deux étages. 9. Device according to claim 1, wherein the inlet solenoid valve (22) is a normally closed two-stage solenoid valve.

10. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le clapet de puissance (25) est agencé de façon à ce qu'une ouverture excessive de clapet (25) provoque unesurpression tendant à la fermeture de celui-ci. 10. Device according to claim 1, wherein the power valve (25) is arranged so that an excessive opening of the valve (25) causes an impression tending to close it.

11. Dispositif selon la revendication 1, comprenant une soupape de sécurité (34) sur le deuxième circuit (100). 11. Device according to claim 1, comprising a safety valve (34) on the second circuit (100).

12. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un transmetteur de pression (31) sur le premier circuit (50). 12. Device according to claim 1, comprising a pressure transmitter (31) on the first circuit (50).

13. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un filtre (21) situé en amont de l'électrovanne (22). 13. Device according to claim 1, comprising a filter (21) located upstream of the solenoid valve (22).

14. Dispositif selon la revendication 1, comprenant des moyens de mesure de la température (32) du gaz en circulation. 14. Device according to claim 1, comprising means for measuring the temperature (32) of the circulating gas.

15. Ensemble de régulation comprenant un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dont le transmetteur de pression (27) du second circuit et les moyens de mesure de température (32) sont liés à un calculateur (33) déterminant un signal électrique de pilotage envoyé à la commande d'alimentation en haute pression (18) de la chambre de pilotage (12) de la régu- lation. 15. Regulating assembly comprising a device according to any preceding claim wherein the pressure transmitter (27) of the second circuit and the temperature measuring means (32) are connected to a computer (33) determining an electrical signal of pilot sent to the high pressure supply control (18) of the control chamber (12) of the control.

16. Ensemble selon la revendication 15, dans lequel le signal électrique est généré par modulation de la largeur d'impulsion du signal. An assembly according to claim 15, wherein the electrical signal is generated by modulating the pulse width of the signal.

17. Ensemble selon la revendication 16, dans lequel le signal électrique est un signal tout ou rien. 17. The assembly of claim 16, wherein the electrical signal is an all-or-nothing signal.

18. Ensemble selon l'une des revendications 15 à 17 monté en aval d'un détendeur (5) de GNV et alimentant au moins un injecteur de carburant. 18. Assembly according to one of claims 15 to 17 mounted downstream of a regulator (5) of CNG and supplying at least one fuel injector.

19. Véhicule (2) comprenant un moteur (3) comportant un système d'injection de carburant gazeux alimenté par un réservoir de carburant gazeux à haute pression, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 14 monté en aval d'un détendeur (5) de carburant gazeux monté sur le ré- servoir (6) et relié par une canalisation (4) à ladeuxième pression à un dispositif d'injection. 19. Vehicle (2) comprising a motor (3) comprising a gaseous fuel injection system fed by a gaseous fuel tank at high pressure, characterized in that it comprises a device according to any one of claims 1 to 14 mounted downstream of a gaseous fuel expander (5) mounted on the reservoir (6) and connected by a pipe (4) at the second pressure to an injection device.