CA2845080A1 - Actionneur de soupape electro-hydraulique a came alternative - Google Patents
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Abstract
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la présente invention comprend : un vérin hydraulique actionneur de soupape (2) qui ouvre une soupape d'un moteur à combustion interne (100) au moyen d'une électrovanne d'ouverture de soupape (4), d'un conduit haute pression d'ouverture de soupape (11) et d'un circuit hydraulique haute pression entrant (5), et qui ferme ladite soupape au moyen d'une électrovanne de fermeture de soupape (6),d'un conduit haute pression de fermeture de soupape (12) et d'un circuit haute pression sortant (7), une pompe hydraulique volumétrique (8) coopérant avec un clapet anti retour d'entrée de pompe (14) et une électrovanne d'obturation de sortie de pompe (13) et dont la sortie est reliée à un circuit basse pression (9) et à un réservoir basse pression (10) alimenté par une pompe de réapprovisionnement (52) et un réservoir de réapprovisionnement (53).
Description
ACTIONNEUR DE SOUPAPE ELECTRO-HYDRAULIQUE
A CAME ALTERNATIVE
La présente invention a pour objet un actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne.
Les soupapes d'admission et d'échappement des moteurs à combustion interne alternatifs s'ouvrent lorsque le vilebrequin desdits moteurs atteint une certaine position angulaire. Ceci résulte de la position angulaire ordinairement invariable du ou des arbres à cames desdits moteurs par rapport à celle dudit vilebrequin, cette dernière position étant considérée sur 360 degrés sur les moteurs 2-temps et sur 720 degrés sur les moteurs 4-temps tels qu'imaginés par Messieurs Nikolaus Otto et Alphonse Eugène Beau de Rochas.
Pour rendre variable le moment où lesdites soupapes s'ouvrent relativement à
la position angulaire dudit vilebrequin, les moteurs à essence modernes comportent au moins un déphaseur d'arbre à cames d'admission et, de plus en plus souvent, un déphaseur d'arbre à cames d'échappement. Ces dispositifs de déphasage sont généralement électro-hydrauliques, parfois électriques, et permettent de faire varier la position angulaire desdits arbres par rapport à
celle dudit vilebrequin.
Pour la majorité des moteurs produits par l'industrie automobile, les paramètres que sont la durée d'ouverture, la vitesse d'ouverture, et la hauteur de levée des soupapes sont définitivement fixés par le profil des cames qui actionnent lesdites soupapes. Rendre lesdits paramètres variables présente un grand intérêt du fait de leur forte incidence sur le remplissage des cylindres et sur la qualité de la combustion. La variabilité desdits paramètres est une source d'amélioration significative des performances énergétiques des moteurs et de la maîtrise des émissions polluantes desdits moteurs. Ladite variabilité permet notamment :
= D'améliorer le remplissage des cylindres du moteur à combustion interne lorsque ce dernier est utilisé à pleine charge, pour augmenter le couple et la puissance dudit moteur sur toute sa plage de régime. Ce résultat est obtenu en déclenchant l'ouverture et la fermeture des soupapes d'admission et d'échappement au moment le plus propice audit remplissage, notamment en
A CAME ALTERNATIVE
La présente invention a pour objet un actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne.
Les soupapes d'admission et d'échappement des moteurs à combustion interne alternatifs s'ouvrent lorsque le vilebrequin desdits moteurs atteint une certaine position angulaire. Ceci résulte de la position angulaire ordinairement invariable du ou des arbres à cames desdits moteurs par rapport à celle dudit vilebrequin, cette dernière position étant considérée sur 360 degrés sur les moteurs 2-temps et sur 720 degrés sur les moteurs 4-temps tels qu'imaginés par Messieurs Nikolaus Otto et Alphonse Eugène Beau de Rochas.
Pour rendre variable le moment où lesdites soupapes s'ouvrent relativement à
la position angulaire dudit vilebrequin, les moteurs à essence modernes comportent au moins un déphaseur d'arbre à cames d'admission et, de plus en plus souvent, un déphaseur d'arbre à cames d'échappement. Ces dispositifs de déphasage sont généralement électro-hydrauliques, parfois électriques, et permettent de faire varier la position angulaire desdits arbres par rapport à
celle dudit vilebrequin.
Pour la majorité des moteurs produits par l'industrie automobile, les paramètres que sont la durée d'ouverture, la vitesse d'ouverture, et la hauteur de levée des soupapes sont définitivement fixés par le profil des cames qui actionnent lesdites soupapes. Rendre lesdits paramètres variables présente un grand intérêt du fait de leur forte incidence sur le remplissage des cylindres et sur la qualité de la combustion. La variabilité desdits paramètres est une source d'amélioration significative des performances énergétiques des moteurs et de la maîtrise des émissions polluantes desdits moteurs. Ladite variabilité permet notamment :
= D'améliorer le remplissage des cylindres du moteur à combustion interne lorsque ce dernier est utilisé à pleine charge, pour augmenter le couple et la puissance dudit moteur sur toute sa plage de régime. Ce résultat est obtenu en déclenchant l'ouverture et la fermeture des soupapes d'admission et d'échappement au moment le plus propice audit remplissage, notamment en
2 tenant compte du comportement aérodynamique et acoustique des gaz dans le cylindre et dans les conduits d'admission et d'échappement dudit moteur ;
= De réduire les pertes par pompage du moteur à combustion interne lorsque celui-ci fonctionne à charge partielle en remplaçant le vannage à l'admission ordinairement opéré par un papillon des gaz par une loi d'ouverture et de fermeture appropriée de la soupape d'admission, selon deux stratégies principales :
> La première de ces stratégies consiste à refermer tôt la soupape d'admission durant la course d'admission dudit moteur le conduit d'admission étant maintenu à une pression proche de la pression atmosphérique durant ladite course, de sorte à piéger dans le cylindre dudit moteur la charge en air ou en mélange carburé recherchée, puis de détendre cet air ou mélange jusqu'au point mort bas du piston dudit moteur avant de re-comprimer ledit air ou mélange dans la chambre de combustion jusqu'au point mort haut dudit piston.
D La deuxième stratégie consiste à fermer tard la soupape d'admission durant la course de compression du moteur le conduit d'admission étant maintenu à une pression proche de la pression atmosphérique durant ladite course, une charge en air ou mélange carburé maximale étant introduite dans le cylindre durant la course d'admission du moteur, puis ladite charge étant partiellement refoulée dans ledit conduit durant la course de compression jusqu'à ce que la charge restante dans le cylindre corresponde à la charge recherchée, moment où la soupape d'admission est refermée. Cette dernière stratégie opère un cycle d'Atkinson - plus efficace à charges partielles que celui d'Otto ou de Beau de Rochas - et trouve tout son intérêt sur les moteurs à taux de compression variable.
Il résulte de ces stratégies de réduction des pertes par pompage une amélioration significative du rendement dudit moteur à charges partielles ;
= D'améliorer la stabilité et la qualité de la combustion du moteur à
combustion interne, notamment via une meilleure maîtrise de la turbulence
= De réduire les pertes par pompage du moteur à combustion interne lorsque celui-ci fonctionne à charge partielle en remplaçant le vannage à l'admission ordinairement opéré par un papillon des gaz par une loi d'ouverture et de fermeture appropriée de la soupape d'admission, selon deux stratégies principales :
> La première de ces stratégies consiste à refermer tôt la soupape d'admission durant la course d'admission dudit moteur le conduit d'admission étant maintenu à une pression proche de la pression atmosphérique durant ladite course, de sorte à piéger dans le cylindre dudit moteur la charge en air ou en mélange carburé recherchée, puis de détendre cet air ou mélange jusqu'au point mort bas du piston dudit moteur avant de re-comprimer ledit air ou mélange dans la chambre de combustion jusqu'au point mort haut dudit piston.
D La deuxième stratégie consiste à fermer tard la soupape d'admission durant la course de compression du moteur le conduit d'admission étant maintenu à une pression proche de la pression atmosphérique durant ladite course, une charge en air ou mélange carburé maximale étant introduite dans le cylindre durant la course d'admission du moteur, puis ladite charge étant partiellement refoulée dans ledit conduit durant la course de compression jusqu'à ce que la charge restante dans le cylindre corresponde à la charge recherchée, moment où la soupape d'admission est refermée. Cette dernière stratégie opère un cycle d'Atkinson - plus efficace à charges partielles que celui d'Otto ou de Beau de Rochas - et trouve tout son intérêt sur les moteurs à taux de compression variable.
Il résulte de ces stratégies de réduction des pertes par pompage une amélioration significative du rendement dudit moteur à charges partielles ;
= D'améliorer la stabilité et la qualité de la combustion du moteur à
combustion interne, notamment via une meilleure maîtrise de la turbulence
3 des gaz dans la chambre de combustion obtenue, par exemple, en contrôlant finement la hauteur de levée de la soupape d'admission. Ladite meilleure maîtrise permet par exemple d'améliorer l'homogénéité du mélange air/carburant des moteurs à injection multi points en prévoyant une faible levée des soupapes d'admission à basses charges ce qui a pour effet de générer des turbulences plus fines lors du passage des gaz au travers de la soupape d'admission, lesdites turbulences étant favorables à ladite homogénéité. Ladite maîtrise permet également de régler le mouvement de tumble de l'air ou des gaz dans le cylindre, ledit mouvement se transformant ensuite en turbulence fine lorsque le piston du moteur arrive au point mort haut, de sorte à améliorer la propagation de la flamme lors du développement de la combustion. Ladite maîtrise permet aussi de régler le mouvement tourbillonnaire ou swirl de l'air ou des gaz communément utilisé dans les moteurs Diesel, ledit mouvement pouvant par exemple être réglé en décalant le point d'ouverture des deux soupapes d'admission d'un même cylindre;
= De réduire à la fois les pertes par pompage et les pertes thermiques du moteur à combustion interne lorsque celui-ci fonctionne à charge partielle en augmentant le taux de gaz brûlés résiduels chauds contenus dans la charge au moment de la combustion. Lesdits gaz ne contenant pas d'oxygène, ils ne participent pas à la combustion mais captent la chaleur dégagée par ladite combustion ce qui limite les pertes thermiques aux parois et donc la consommation de carburant. Etant chauds, lesdits gaz sont volumineux et réduisent le rendement volumétrique dudit moteur avec à la clé une réduction du besoin en vannage du conduit d'admission au moyen d'un papillon, ce qui limite les pertes par pompage dudit moteur lorsque celui-ci est utilisé à charge partielle. Augmenter le taux de gaz brûlés résiduels est notamment obtenu en augmentant le croisement des soupapes d'admission et d'échappement, c'est-à-dire le temps durant lequel les soupapes d'admission et d'échappement d'un même cylindre sont ouvertes simultanément. Ceci permet au piston dudit moteur d'aspirer simultanément des gaz frais et des gaz brûlés. Augmenter le taux de gaz brûlés résiduels peut également être obtenu en ouvrant précocement la soupape d'admission pour stocker des gaz brûlés dans le conduit d'admission avant de les réintroduire dans le cylindre durant la course d'admission dudit moteur. A titre d'autre exemple non limitatif, augmenter le taux de gaz brûlés
= De réduire à la fois les pertes par pompage et les pertes thermiques du moteur à combustion interne lorsque celui-ci fonctionne à charge partielle en augmentant le taux de gaz brûlés résiduels chauds contenus dans la charge au moment de la combustion. Lesdits gaz ne contenant pas d'oxygène, ils ne participent pas à la combustion mais captent la chaleur dégagée par ladite combustion ce qui limite les pertes thermiques aux parois et donc la consommation de carburant. Etant chauds, lesdits gaz sont volumineux et réduisent le rendement volumétrique dudit moteur avec à la clé une réduction du besoin en vannage du conduit d'admission au moyen d'un papillon, ce qui limite les pertes par pompage dudit moteur lorsque celui-ci est utilisé à charge partielle. Augmenter le taux de gaz brûlés résiduels est notamment obtenu en augmentant le croisement des soupapes d'admission et d'échappement, c'est-à-dire le temps durant lequel les soupapes d'admission et d'échappement d'un même cylindre sont ouvertes simultanément. Ceci permet au piston dudit moteur d'aspirer simultanément des gaz frais et des gaz brûlés. Augmenter le taux de gaz brûlés résiduels peut également être obtenu en ouvrant précocement la soupape d'admission pour stocker des gaz brûlés dans le conduit d'admission avant de les réintroduire dans le cylindre durant la course d'admission dudit moteur. A titre d'autre exemple non limitatif, augmenter le taux de gaz brûlés
4 résiduels peut aussi être obtenu en fermant précocement la soupape d'échappement pour piéger des gaz d'échappement dans le cylindre avant d'ouvrir la soupape d'admission. On note que le recyclage des gaz d'échappement du cycle précédent dans le cycle en cours est également une stratégie qui permet de réduire les émissions polluantes et particulièrement les oxydes d'azote des moteurs Diesel ;
= De prévoir un rapport volumétrique plus élevé pour le moteur quand ce dernier est à taux de compression fixe, avec à la clé un meilleur rendement moyen dudit moteur lorsqu'il est utilisé par exemple pour propulser un véhicule automobile dont l'une des principales caractéristiques est d'être utilisé à puissance continument variable sur de fortes amplitudes. Ceci est obtenu en contrôlant le taux de compression effectif du moteur par le retard à la fermeture de la soupape d'admission de sorte qu'à fortes charges et bas régimes, seule une partie de la course du piston dudit moteur soit utilisée pour comprimer les gaz tandis que la quasi-entièreté de la course dudit piston est utilisée pour détendre lesdits gaz. Selon cette stratégie, certains points de fonctionnement dudit moteur peuvent toutefois utiliser la quasi-entièreté de la course dudit piston à la fois pour comprimer et pour détendre lesdits gaz dans la mesure où les conditions de charge et de régime dudit moteur n'engendrent ni cliquetis ni combustion destructive ;
= D'améliorer le rendement et la puissance des moteurs multicylindres suralimentés par turbocompresseur notamment en évitant ou en limitant le back-flow des gaz à l'échappement sous fortes charges. Ceci est obtenu en évitant dans la mesure du possible d'ouvrir la soupape d'échappement tant que la pression régnant dans le cylindre du moteur est inférieure à la pression régnant dans le collecteur d'échappement dudit moteur ;
= D'améliorer le rendement des moteurs multicylindres lorsqu'ils sont utilisés à
faible puissance en désactivant un ou plusieurs cylindre(s) desdits moteurs.
Ceci peut être obtenu en laissant fermées la ou les soupape(s) d'admission et d'échappement du ou des cylindre(s) désactivé(s), le ou les cylindre(s) ainsi désactivé(s) opérant des séries de compression-détente peu consommatrice d'énergie cependant que les cylindres restés actifs délivrent un meilleur rendement du fait d'un fonctionnement à charge plus élevée. On note que selon cette stratégie, il est possible d'insérer des cycles inactifs dans une série de cycles actifs d'un même cylindre, de sorte à obtenir un fonctionnement plus souple du moteur à combustion interne, chaque cylindre n'étant alors plus désactivé qu'une partie du temps de fonctionnement dudit moteur, tandis que ledit cylindre fonctionne
= De prévoir un rapport volumétrique plus élevé pour le moteur quand ce dernier est à taux de compression fixe, avec à la clé un meilleur rendement moyen dudit moteur lorsqu'il est utilisé par exemple pour propulser un véhicule automobile dont l'une des principales caractéristiques est d'être utilisé à puissance continument variable sur de fortes amplitudes. Ceci est obtenu en contrôlant le taux de compression effectif du moteur par le retard à la fermeture de la soupape d'admission de sorte qu'à fortes charges et bas régimes, seule une partie de la course du piston dudit moteur soit utilisée pour comprimer les gaz tandis que la quasi-entièreté de la course dudit piston est utilisée pour détendre lesdits gaz. Selon cette stratégie, certains points de fonctionnement dudit moteur peuvent toutefois utiliser la quasi-entièreté de la course dudit piston à la fois pour comprimer et pour détendre lesdits gaz dans la mesure où les conditions de charge et de régime dudit moteur n'engendrent ni cliquetis ni combustion destructive ;
= D'améliorer le rendement et la puissance des moteurs multicylindres suralimentés par turbocompresseur notamment en évitant ou en limitant le back-flow des gaz à l'échappement sous fortes charges. Ceci est obtenu en évitant dans la mesure du possible d'ouvrir la soupape d'échappement tant que la pression régnant dans le cylindre du moteur est inférieure à la pression régnant dans le collecteur d'échappement dudit moteur ;
= D'améliorer le rendement des moteurs multicylindres lorsqu'ils sont utilisés à
faible puissance en désactivant un ou plusieurs cylindre(s) desdits moteurs.
Ceci peut être obtenu en laissant fermées la ou les soupape(s) d'admission et d'échappement du ou des cylindre(s) désactivé(s), le ou les cylindre(s) ainsi désactivé(s) opérant des séries de compression-détente peu consommatrice d'énergie cependant que les cylindres restés actifs délivrent un meilleur rendement du fait d'un fonctionnement à charge plus élevée. On note que selon cette stratégie, il est possible d'insérer des cycles inactifs dans une série de cycles actifs d'un même cylindre, de sorte à obtenir un fonctionnement plus souple du moteur à combustion interne, chaque cylindre n'étant alors plus désactivé qu'une partie du temps de fonctionnement dudit moteur, tandis que ledit cylindre fonctionne
5 normalement l'autre partie du temps ;
= D'améliorer l'efficacité des moteurs à combustion interne 2-temps en optimisant le balayage des gaz brûlés par l'air d'admission opérée en fin de course de détente desdits gaz. Ceci est obtenu en optimisant le point d'ouverture et de fermeture des soupapes d'admission et d'échappement relativement à la position angulaire du vilebrequin desdits moteurs de sorte à piéger la charge en air souhaitée dans le ou les cylindre(s) desdits moteurs, et à conserver la quantité de gaz brûlés résiduels souhaitée dans lesdits cylindres. Cette stratégie permet potentiellement d'éviter de recourir à une lumière d'admission et/ou d'échappement, ladite lumière présentant divers inconvénients pour le fonctionnement et pour l'architecture desdits moteurs ;
= D'améliorer l'efficacité des dispositifs de post-traitement des polluants des moteurs à combustion interne, qu'il s'agisse d'un catalyseur 2 ou 3-voies, ou d'un filtre à particules. Ces dispositifs ne fonctionnant à plein rendement et/ou n'étant régénérés qu'a partir d'une certaine température, une ouverture précoce de la soupape d'échappement desdits moteurs permet de tronquer la détente des gaz de sorte à produire moins de travail sur le piston desdits moteurs afin d'élever la température de leurs gaz d'échappement.
Cette stratégie permet notamment d'accélérer la montée à température de service desdits dispositifs et/ou de leur apporter l'énergie thermique nécessaire à leur régénération ;
= De faciliter la conception de la chambre de combustion des moteurs à
combustion interne alternatifs à taux de compression variable en permettant de réduire la profondeur des embrèvements ordinairement aménagés sur la calotte des pistons desdits moteurs, voire d'éliminer lesdits embrèvements, ces derniers ayant pour fonction d'éviter toute collision entre les pistons et les soupapes desdits moteurs. Ceci est obtenu en réduisant volontairement la hauteur de levée des soupapes desdits moteurs lorsque le rapport
= D'améliorer l'efficacité des moteurs à combustion interne 2-temps en optimisant le balayage des gaz brûlés par l'air d'admission opérée en fin de course de détente desdits gaz. Ceci est obtenu en optimisant le point d'ouverture et de fermeture des soupapes d'admission et d'échappement relativement à la position angulaire du vilebrequin desdits moteurs de sorte à piéger la charge en air souhaitée dans le ou les cylindre(s) desdits moteurs, et à conserver la quantité de gaz brûlés résiduels souhaitée dans lesdits cylindres. Cette stratégie permet potentiellement d'éviter de recourir à une lumière d'admission et/ou d'échappement, ladite lumière présentant divers inconvénients pour le fonctionnement et pour l'architecture desdits moteurs ;
= D'améliorer l'efficacité des dispositifs de post-traitement des polluants des moteurs à combustion interne, qu'il s'agisse d'un catalyseur 2 ou 3-voies, ou d'un filtre à particules. Ces dispositifs ne fonctionnant à plein rendement et/ou n'étant régénérés qu'a partir d'une certaine température, une ouverture précoce de la soupape d'échappement desdits moteurs permet de tronquer la détente des gaz de sorte à produire moins de travail sur le piston desdits moteurs afin d'élever la température de leurs gaz d'échappement.
Cette stratégie permet notamment d'accélérer la montée à température de service desdits dispositifs et/ou de leur apporter l'énergie thermique nécessaire à leur régénération ;
= De faciliter la conception de la chambre de combustion des moteurs à
combustion interne alternatifs à taux de compression variable en permettant de réduire la profondeur des embrèvements ordinairement aménagés sur la calotte des pistons desdits moteurs, voire d'éliminer lesdits embrèvements, ces derniers ayant pour fonction d'éviter toute collision entre les pistons et les soupapes desdits moteurs. Ceci est obtenu en réduisant volontairement la hauteur de levée des soupapes desdits moteurs lorsque le rapport
6 PCT/FR2012/052318 volumétrique de ces derniers est élevé, ce qui correspond en général à un fonctionnement à charges partielles desdits moteurs ;
Diverses technologies permettent de contrôler en tout ou partie le moment de l'ouverture, la durée de l'ouverture et la hauteur de levée des soupapes des moteurs à combustion interne alternatifs. Les déphaseurs d'arbre à cames sont industrialisés et tendent à se généraliser, mais ils ne contrôlent ni la durée d'ouverture ni la hauteur de levée desdites soupapes. Toutefois, lesdits déphaseurs sont de plus en plus souvent associés à des dispositifs rendant variable la hauteur de levée desdites soupapes.
Ces derniers dispositifs sont commercialisés sous diverses marques et/ou appellations commerciales. Il existe des variateurs de levée de soupape discrets qui comportent au moins deux profils de came, et des variateurs de levée en continu.
Parmi les variateurs de levée discrets, on trouve notamment le dispositif VTec O de la société Honda, le Variocam Plus O de la société Porsche, le Valvelift system de la société Audi ou encore le VVTL-i de la société
Toyota.
Parmi les variateurs de levée de soupape à variation continue, on trouve le Valvetronic développé par la société BMW et basé sur un levier de rapport variable, ou le Multiair de la société FIAT, qui prévoit une transmission hydraulique entre la came et le poussoir de soupape avec une électrovanne de retour au réservoir du fluide hydraulique utilisé permettant de tronquer plus ou moins la levée de ladite soupape.
On note que les dispositifs de levée variable de soupape s'appliquent le plus souvent aux soupapes d'admission et dans de rares cas aux soupapes d'échappement. Ces dispositifs n'équipent en général qu'un seul des arbres à
cames du moteur, soit celui d'admission, soit celui d'échappement, principalement pour des raisons de coût et/ou d'encombrement.
On remarque que lorsqu'ils équipent des véhicules de tourisme produits en grande série, ces dispositifs sont toujours tributaires d'au moins un arbre à
Diverses technologies permettent de contrôler en tout ou partie le moment de l'ouverture, la durée de l'ouverture et la hauteur de levée des soupapes des moteurs à combustion interne alternatifs. Les déphaseurs d'arbre à cames sont industrialisés et tendent à se généraliser, mais ils ne contrôlent ni la durée d'ouverture ni la hauteur de levée desdites soupapes. Toutefois, lesdits déphaseurs sont de plus en plus souvent associés à des dispositifs rendant variable la hauteur de levée desdites soupapes.
Ces derniers dispositifs sont commercialisés sous diverses marques et/ou appellations commerciales. Il existe des variateurs de levée de soupape discrets qui comportent au moins deux profils de came, et des variateurs de levée en continu.
Parmi les variateurs de levée discrets, on trouve notamment le dispositif VTec O de la société Honda, le Variocam Plus O de la société Porsche, le Valvelift system de la société Audi ou encore le VVTL-i de la société
Toyota.
Parmi les variateurs de levée de soupape à variation continue, on trouve le Valvetronic développé par la société BMW et basé sur un levier de rapport variable, ou le Multiair de la société FIAT, qui prévoit une transmission hydraulique entre la came et le poussoir de soupape avec une électrovanne de retour au réservoir du fluide hydraulique utilisé permettant de tronquer plus ou moins la levée de ladite soupape.
On note que les dispositifs de levée variable de soupape s'appliquent le plus souvent aux soupapes d'admission et dans de rares cas aux soupapes d'échappement. Ces dispositifs n'équipent en général qu'un seul des arbres à
cames du moteur, soit celui d'admission, soit celui d'échappement, principalement pour des raisons de coût et/ou d'encombrement.
On remarque que lorsqu'ils équipent des véhicules de tourisme produits en grande série, ces dispositifs sont toujours tributaires d'au moins un arbre à
7 cames et donc, que leurs prestations dépendent directement du profil des cames que comporte ledit arbre.
Il y aurait un intérêt évident à s'affranchir de la contrainte qu'induit le profil de came. Ceci est l'objectif des dispositifs dits camless . Ces derniers dispositifs peuvent en théorie appliquer n'importe quel loi d'ouverture, de levée et de fermeture des soupapes, dans les limites autorisées par la physique et la géométrie.
Il existe de nombreux dispositifs camless à l'état de prototype comme le camless électro-magnétique de la société Valéo, le Free Valve de la société Cargine, le dispositif hydro-électrique développé par la société
américaine Sturman en collaboration avec à la société Siemens ou encore le Active Valve Train (AVTTm) de la société Lotus.
Ces systèmes présentent le plus souvent une consommation énergétique et/ou des émissions acoustiques et/ou un encombrement et/ou un coût excessifs voire prohibitifs.
D'autres défauts ou limites liés à ces dispositifs en interdisent ou en repoussent la production à l'échelle industrielle, comme une fiabilité et/ou une durabilité
difficiles à garantir sur toute la durée de vie d'un véhicule automobile et/ou une contrôlabilité potentiellement insuffisante pouvant conduire à l'affolement des soupapes à régimes élevés et/ou un manque de progressivité lors de la repose des soupapes sur leur siège et/ou un fonctionnement en mode balistique conduisant à des lois d'ouverture difficiles à maîtriser.
Ces constats sont à l'origine du brevet international WO 2004/011780 appartenant au demandeur, qui décrit un actionneur hydraulique camless permettant le contrôle de la levée, de l'Avance à l'Ouverture et/ou du Retard à
la Fermeture des soupapes des moteurs à combustion interne alternatifs. Ledit actionneur autorise potentiellement la mise en oeuvre de la plupart des stratégies permettant d'augmenter la puissance et le rendement des moteurs à
combustion interne, ainsi que celles permettant de mieux maîtriser les émissions polluantes desdits moteurs.
Il y aurait un intérêt évident à s'affranchir de la contrainte qu'induit le profil de came. Ceci est l'objectif des dispositifs dits camless . Ces derniers dispositifs peuvent en théorie appliquer n'importe quel loi d'ouverture, de levée et de fermeture des soupapes, dans les limites autorisées par la physique et la géométrie.
Il existe de nombreux dispositifs camless à l'état de prototype comme le camless électro-magnétique de la société Valéo, le Free Valve de la société Cargine, le dispositif hydro-électrique développé par la société
américaine Sturman en collaboration avec à la société Siemens ou encore le Active Valve Train (AVTTm) de la société Lotus.
Ces systèmes présentent le plus souvent une consommation énergétique et/ou des émissions acoustiques et/ou un encombrement et/ou un coût excessifs voire prohibitifs.
D'autres défauts ou limites liés à ces dispositifs en interdisent ou en repoussent la production à l'échelle industrielle, comme une fiabilité et/ou une durabilité
difficiles à garantir sur toute la durée de vie d'un véhicule automobile et/ou une contrôlabilité potentiellement insuffisante pouvant conduire à l'affolement des soupapes à régimes élevés et/ou un manque de progressivité lors de la repose des soupapes sur leur siège et/ou un fonctionnement en mode balistique conduisant à des lois d'ouverture difficiles à maîtriser.
Ces constats sont à l'origine du brevet international WO 2004/011780 appartenant au demandeur, qui décrit un actionneur hydraulique camless permettant le contrôle de la levée, de l'Avance à l'Ouverture et/ou du Retard à
la Fermeture des soupapes des moteurs à combustion interne alternatifs. Ledit actionneur autorise potentiellement la mise en oeuvre de la plupart des stratégies permettant d'augmenter la puissance et le rendement des moteurs à
combustion interne, ainsi que celles permettant de mieux maîtriser les émissions polluantes desdits moteurs.
8 En outre, ledit brevet revendique pour ledit actionneur une fiabilité et un coût de production potentiellement compatibles avec les spécifications d'un moteur à
combustion interne automobile produit en grande série. Ledit actionneur comporte notamment :
= au moins un vérin hydraulique raccordé à un circuit hydraulique haute pression par un conduit, et assurant l'ouverture d'au moins une soupape ;
= au moins une pompe hydraulique volumétrique comprenant au moins une sortie et au moins une entrée, et dont la vitesse de rotation est proportionnelle à celle du vilebrequin du moteur ;
= au moins un obturateur de sortie de pompe qui permet d'empêcher le fluide hydraulique expulsé à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique de déboucher dans un circuit basse pression ou dans un réservoir, et de le contraindre à se diriger vers un circuit haute pression communiquant avec un ou plusieurs vérin(s) hydraulique(s) assurant l'ouverture d'une ou plusieurs soupape(s) ;
= au moins un sélecteur d'ouverture de soupapes qui permet de diriger via le circuit haute pression le fluide hydraulique expulsé en sortie de la pompe hydraulique volumétrique vers le vérin hydraulique d'au moins une soupape devant être ouverte, tout en interdisant audit fluide hydraulique d'être dirigé
vers une ou plusieurs autres soupape(s) devant rester fermée(s) ;
= au moins un clapet anti-retour d'ouverture placé sur le circuit haute pression entre la sortie de pompe et le vérin hydraulique d'au moins une soupape qui permet de retenir le fluide hydraulique dans ledit vérin hydraulique de ladite soupape afin de la maintenir ouverte ;
= au moins un sélecteur de fermeture de soupapes qui permet de diriger le fluide hydraulique contenu dans le vérin hydraulique d'au moins une soupape maintenue ouverte par le clapet anti-retour d'ouverture vers l'entrée ou les entrées de la pompe hydraulique volumétrique afin d'assurer la fermeture de la ou desdites soupape(s), et d'empêcher le fluide hydraulique contenu dans leur vérin hydraulique d'être introduit dans le vérin
combustion interne automobile produit en grande série. Ledit actionneur comporte notamment :
= au moins un vérin hydraulique raccordé à un circuit hydraulique haute pression par un conduit, et assurant l'ouverture d'au moins une soupape ;
= au moins une pompe hydraulique volumétrique comprenant au moins une sortie et au moins une entrée, et dont la vitesse de rotation est proportionnelle à celle du vilebrequin du moteur ;
= au moins un obturateur de sortie de pompe qui permet d'empêcher le fluide hydraulique expulsé à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique de déboucher dans un circuit basse pression ou dans un réservoir, et de le contraindre à se diriger vers un circuit haute pression communiquant avec un ou plusieurs vérin(s) hydraulique(s) assurant l'ouverture d'une ou plusieurs soupape(s) ;
= au moins un sélecteur d'ouverture de soupapes qui permet de diriger via le circuit haute pression le fluide hydraulique expulsé en sortie de la pompe hydraulique volumétrique vers le vérin hydraulique d'au moins une soupape devant être ouverte, tout en interdisant audit fluide hydraulique d'être dirigé
vers une ou plusieurs autres soupape(s) devant rester fermée(s) ;
= au moins un clapet anti-retour d'ouverture placé sur le circuit haute pression entre la sortie de pompe et le vérin hydraulique d'au moins une soupape qui permet de retenir le fluide hydraulique dans ledit vérin hydraulique de ladite soupape afin de la maintenir ouverte ;
= au moins un sélecteur de fermeture de soupapes qui permet de diriger le fluide hydraulique contenu dans le vérin hydraulique d'au moins une soupape maintenue ouverte par le clapet anti-retour d'ouverture vers l'entrée ou les entrées de la pompe hydraulique volumétrique afin d'assurer la fermeture de la ou desdites soupape(s), et d'empêcher le fluide hydraulique contenu dans leur vérin hydraulique d'être introduit dans le vérin
9 hydraulique d'une autre ou d'autres soupape(s) devant rester en position fermée ;
= et au moins un clapet anti-retour d'entrée de pompe qui permet au fluide hydraulique du circuit basse pression ou du réservoir d'être admis à l'entrée ou aux entrées de la pompe hydraulique volumétrique lorsque la pression dudit circuit basse pression ou dudit réservoir est supérieure à celle de ladite ou desdites entrée(s) de la pompe hydraulique volumétrique.
Malgré ses avantages potentiels, l'actionneur hydraulique de soupapes pour moteur à combustion interne décrit dans le brevet international WO
2004/011780 appartenant au demandeur présente diverses limites et inconvénients, parmi lesquels :
= il n'est pas possible d'obtenir simultanément une loi d'ouverture de soupapes pour un cylindre qui soit différente de celle d'un autre cylindre d'un même moteur à combustion interne, à ce titre, il n'est par exemple pas possible de désactiver les soupapes de l'un des cylindres dudit moteur ;
= il n'est pas possible de prévoir pour une même soupape plus d'une levée par cycle moteur, ni de passer d'un cycle 4-temps à un cycle 2-temps ;
= les vérins hydrauliques des soupapes du moteur à combustion interne attaquant directement lesdites soupapes, la levée desdites soupapes génère un violent coup de bélier dans les conduits de l'actionneur car la pression monte brutalement dans lesdits conduits lors de la mise en circuit desdits vérins avec la pompe hydraulique volumétrique dudit actionneur, ledit coup de bélier résultant de l'inertie desdites soupapes qui conduit à
des efforts d'accélération importants, lesdits efforts étant majorés de l'effort antagoniste que produit le ressort de rappel desdites soupapes ;
= il est difficile de reposer en douceur les soupapes du moteur à
combustion interne sur leur siège du fait d'une relation constante entre le débit de la pompe hydraulique dudit actionneur et la vitesse d'ouverture et de fermeture desdites soupapes. Ceci conduit potentiellement à des émissions acoustiques excessives résultant du choc produit entre lesdites soupapes et leur siège et à une usure prématurée dudit siège et desdites soupapes ;
= les conduits qui relient l'actionneur aux vérins hydrauliques qui ouvrent et ferment les soupapes sont de grande longueur et renferment un volume d'huile important qui est comprimé puis décomprimé à chaque manoeuvre desdites soupapes. Ceci peut conduire à une position instable et difficilement contrôlable desdites soupapes ;
= l'actionneur présente une certaine complexité de réalisation du fait de la multitude de pièces précises dont il est constitué, ladite complexité et
= et au moins un clapet anti-retour d'entrée de pompe qui permet au fluide hydraulique du circuit basse pression ou du réservoir d'être admis à l'entrée ou aux entrées de la pompe hydraulique volumétrique lorsque la pression dudit circuit basse pression ou dudit réservoir est supérieure à celle de ladite ou desdites entrée(s) de la pompe hydraulique volumétrique.
Malgré ses avantages potentiels, l'actionneur hydraulique de soupapes pour moteur à combustion interne décrit dans le brevet international WO
2004/011780 appartenant au demandeur présente diverses limites et inconvénients, parmi lesquels :
= il n'est pas possible d'obtenir simultanément une loi d'ouverture de soupapes pour un cylindre qui soit différente de celle d'un autre cylindre d'un même moteur à combustion interne, à ce titre, il n'est par exemple pas possible de désactiver les soupapes de l'un des cylindres dudit moteur ;
= il n'est pas possible de prévoir pour une même soupape plus d'une levée par cycle moteur, ni de passer d'un cycle 4-temps à un cycle 2-temps ;
= les vérins hydrauliques des soupapes du moteur à combustion interne attaquant directement lesdites soupapes, la levée desdites soupapes génère un violent coup de bélier dans les conduits de l'actionneur car la pression monte brutalement dans lesdits conduits lors de la mise en circuit desdits vérins avec la pompe hydraulique volumétrique dudit actionneur, ledit coup de bélier résultant de l'inertie desdites soupapes qui conduit à
des efforts d'accélération importants, lesdits efforts étant majorés de l'effort antagoniste que produit le ressort de rappel desdites soupapes ;
= il est difficile de reposer en douceur les soupapes du moteur à
combustion interne sur leur siège du fait d'une relation constante entre le débit de la pompe hydraulique dudit actionneur et la vitesse d'ouverture et de fermeture desdites soupapes. Ceci conduit potentiellement à des émissions acoustiques excessives résultant du choc produit entre lesdites soupapes et leur siège et à une usure prématurée dudit siège et desdites soupapes ;
= les conduits qui relient l'actionneur aux vérins hydrauliques qui ouvrent et ferment les soupapes sont de grande longueur et renferment un volume d'huile important qui est comprimé puis décomprimé à chaque manoeuvre desdites soupapes. Ceci peut conduire à une position instable et difficilement contrôlable desdites soupapes ;
= l'actionneur présente une certaine complexité de réalisation du fait de la multitude de pièces précises dont il est constitué, ladite complexité et
10 lesdites pièces conduisant potentiellement à un prix de revient élevé dudit actionneur ;
= l'actionneur nécessite des moteurs électriques précis pour piloter de façon proportionnelle la position de ses fourchettes de levée, d'avance ouverture, et de retard fermeture de soupape(s). Ces moteurs complexes sont potentiellement chers.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne selon l'invention se distingue des dispositifs d'entraînement de soupapes connus de l'art antérieur en ce qu'il hérite des avantages de l'actionneur hydraulique de soupapes pour moteur à combustion interne décrit dans le brevet international WO 2004/011780 appartenant au demandeur, mais en élimine les inconvénients et en repousse les limites fonctionnelles via un mode de réalisation et des moyens utilisés qui sont radicalement différents.
En conséquence, l'actionneur de soupape électro-hydraulique selon l'invention :
= permet de prévoir une loi d'ouverture des soupapes pour un cylindre du moteur à combustion interne simultanément différente de celle d'un autre cylindre dudit moteur ;
= permet de prévoir une loi d'ouverture pour une soupape d'admission ou d'échappement d'un cylindre du moteur à combustion interne simultanément différente de celle d'une autre soupape du même cylindre ayant la même fonction soit d'admission soit d'échappement ;
= l'actionneur nécessite des moteurs électriques précis pour piloter de façon proportionnelle la position de ses fourchettes de levée, d'avance ouverture, et de retard fermeture de soupape(s). Ces moteurs complexes sont potentiellement chers.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne selon l'invention se distingue des dispositifs d'entraînement de soupapes connus de l'art antérieur en ce qu'il hérite des avantages de l'actionneur hydraulique de soupapes pour moteur à combustion interne décrit dans le brevet international WO 2004/011780 appartenant au demandeur, mais en élimine les inconvénients et en repousse les limites fonctionnelles via un mode de réalisation et des moyens utilisés qui sont radicalement différents.
En conséquence, l'actionneur de soupape électro-hydraulique selon l'invention :
= permet de prévoir une loi d'ouverture des soupapes pour un cylindre du moteur à combustion interne simultanément différente de celle d'un autre cylindre dudit moteur ;
= permet de prévoir une loi d'ouverture pour une soupape d'admission ou d'échappement d'un cylindre du moteur à combustion interne simultanément différente de celle d'une autre soupape du même cylindre ayant la même fonction soit d'admission soit d'échappement ;
11 = permet la désactivation des soupapes d'un ou plusieurs cylindres d'un même moteur à combustion interne ;
= autorise plusieurs levées par cycle moteur d'une même soupape ;
= permet à un même moteur à combustion interne ou à l'un quelconque des cylindres d'un même moteur à combustion interne d'exécuter indifféremment un cycle 2-temps ou un cycle 4-temps ;
= évite ou atténue fortement les coups de bélier dans les conduits dudit actionneur, en réduisant les efforts d'inertie générés par les pièces attaquées directement par le vérin hydraulique et en assurant une progressivité de levée et de dépose des soupapes du moteur à combustion interne, avec à la clé une réduction du bruit et des instabilités de positionnement desdites soupapes ;
= permet de reposer en douceur sur leur siège les soupapes du moteur à
combustion interne, évitant ainsi toute émission acoustique excessive, et toute usure prématurée desdits sièges et/ou desdites soupapes ;
= réduit fortement les effets de la compressibilité de l'huile sur la stabilité de la position des soupapes du moteur à combustion interne ;
= présente un coût et une complexité significativement réduits.
Les autres caractéristiques de la présente invention ont été décrites dans la description et dans les revendications secondaires dépendantes directement ou indirectement de la revendication principale.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend :
= au moins un vérin hydraulique actionneur de soupape qui comporte au moins un piston actionneur de soupape lequel ouvre au moins une soupape d'un moteur à combustion interne ou d'un compresseur à piston(s) lorsque ledit vérin est mis en relation par une électrovanne d'ouverture de soupape avec au moins un circuit hydraulique haute pression entrant, ledit vérin
= autorise plusieurs levées par cycle moteur d'une même soupape ;
= permet à un même moteur à combustion interne ou à l'un quelconque des cylindres d'un même moteur à combustion interne d'exécuter indifféremment un cycle 2-temps ou un cycle 4-temps ;
= évite ou atténue fortement les coups de bélier dans les conduits dudit actionneur, en réduisant les efforts d'inertie générés par les pièces attaquées directement par le vérin hydraulique et en assurant une progressivité de levée et de dépose des soupapes du moteur à combustion interne, avec à la clé une réduction du bruit et des instabilités de positionnement desdites soupapes ;
= permet de reposer en douceur sur leur siège les soupapes du moteur à
combustion interne, évitant ainsi toute émission acoustique excessive, et toute usure prématurée desdits sièges et/ou desdites soupapes ;
= réduit fortement les effets de la compressibilité de l'huile sur la stabilité de la position des soupapes du moteur à combustion interne ;
= présente un coût et une complexité significativement réduits.
Les autres caractéristiques de la présente invention ont été décrites dans la description et dans les revendications secondaires dépendantes directement ou indirectement de la revendication principale.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend :
= au moins un vérin hydraulique actionneur de soupape qui comporte au moins un piston actionneur de soupape lequel ouvre au moins une soupape d'un moteur à combustion interne ou d'un compresseur à piston(s) lorsque ledit vérin est mis en relation par une électrovanne d'ouverture de soupape avec au moins un circuit hydraulique haute pression entrant, ledit vérin
12 fermant ladite soupape lorsqu'il est mis en relation par une électrovanne de fermeture de soupape avec au moins un circuit haute pression sortant, et ledit vérin assurant le maintien en ouverture de ladite soupape lorsqu'il n'est mis en relation ni avec le circuit haute pression entrant, ni avec le circuit haute pression sortant ;
= au moins une pompe hydraulique volumétrique comprenant au moins une sortie reliée à un circuit basse pression relié à au moins un réservoir basse pression et au moins une entrée reliée audit circuit basse pression, ladite pompe tournant à une vitesse proportionnelle à celle d'un vilebrequin du moteur à combustion interne ;
= au moins un conduit haute pression d'ouverture de soupape reliant la sortie de la pompe hydraulique volumétrique avec le circuit hydraulique haute pression entrant du vérin hydraulique actionneur de soupape ;
= au moins un conduit haute pression de fermeture de soupape reliant l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique avec le circuit hydraulique haute pression sortant du vérin hydraulique actionneur de soupape ;
= au moins une électrovanne d'obturation de sortie de pompe qui peut empêcher le fluide hydraulique expulsé à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique de retourner dans le circuit hydraulique basse pression, de sorte que ledit fluide soit forcé dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape ;
= au moins un clapet anti retour d'entrée de pompe qui interdit au fluide hydraulique provenant du vérin hydraulique actionneur de soupape via le conduit haute pression de fermeture de soupape de retourner directement dans le circuit hydraulique basse pression, de sorte que ledit fluide soit forcé
à l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique, mais ledit clapet permettant à ladite pompe d'aspirer ledit fluide contenu dans le circuit hydraulique basse pression, lorsque la pression de ce dernier est supérieure à la pression régnant dans le conduit haute pression de fermeture de soupape ;
= au moins une pompe hydraulique volumétrique comprenant au moins une sortie reliée à un circuit basse pression relié à au moins un réservoir basse pression et au moins une entrée reliée audit circuit basse pression, ladite pompe tournant à une vitesse proportionnelle à celle d'un vilebrequin du moteur à combustion interne ;
= au moins un conduit haute pression d'ouverture de soupape reliant la sortie de la pompe hydraulique volumétrique avec le circuit hydraulique haute pression entrant du vérin hydraulique actionneur de soupape ;
= au moins un conduit haute pression de fermeture de soupape reliant l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique avec le circuit hydraulique haute pression sortant du vérin hydraulique actionneur de soupape ;
= au moins une électrovanne d'obturation de sortie de pompe qui peut empêcher le fluide hydraulique expulsé à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique de retourner dans le circuit hydraulique basse pression, de sorte que ledit fluide soit forcé dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape ;
= au moins un clapet anti retour d'entrée de pompe qui interdit au fluide hydraulique provenant du vérin hydraulique actionneur de soupape via le conduit haute pression de fermeture de soupape de retourner directement dans le circuit hydraulique basse pression, de sorte que ledit fluide soit forcé
à l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique, mais ledit clapet permettant à ladite pompe d'aspirer ledit fluide contenu dans le circuit hydraulique basse pression, lorsque la pression de ce dernier est supérieure à la pression régnant dans le conduit haute pression de fermeture de soupape ;
13 = au moins une came d'ouverture de soupape reliée d'une part au vérin hydraulique actionneur de soupape par une transmission mécanique, et d'autre part à la soupape du moteur à combustion interne directement ou par le biais d'une transmission intermédiaire, ladite came se déplaçant dans un sens lors des manoeuvres d'ouverture de ladite soupape, puis en sens inverse lors des manoeuvres de fermeture de ladite soupape ;
= au moins un ressort de rappel de la came d'ouverture de soupape qui tend à
rappeler ladite came dans la position qu'elle a lorsque la soupape du moteur à combustion interne est fermée ;
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un vérin hydraulique actionneur de soupape qui est rotatif et un piston actionneur de soupape qui a une forme en palette, ledit piston séparant au moins une chambre haute pression d'au moins une chambre basse pression de sorte que la pression du fluide hydraulique puisse entraîner en rotation ledit piston ce dernier étant relié en rotation directement ou indirectement à la came d'ouverture de soupape.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un piston actionneur de soupape qui peut se déplacer dans un cylindre et pousser sur une crémaillère d'ouverture de soupape guidée dans une culasse que comporte le moteur à combustion interne ou le compresseur à piston(s), ladite crémaillère coopérant avec un pignon aménagé autour d'un axe de la came d'ouverture de soupape de sorte à entraîner ladite came en rotation quand ledit piston se déplace en translation longitudinale.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une crémaillère d'ouverture de soupape qui est guidée dans la culasse du moteur à
combustion interne au moyen d'au moins un roulement à billes ou à rouleaux.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un piston actionneur de soupape se déplaçant dans un cylindre et poussant une tige
= au moins un ressort de rappel de la came d'ouverture de soupape qui tend à
rappeler ladite came dans la position qu'elle a lorsque la soupape du moteur à combustion interne est fermée ;
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un vérin hydraulique actionneur de soupape qui est rotatif et un piston actionneur de soupape qui a une forme en palette, ledit piston séparant au moins une chambre haute pression d'au moins une chambre basse pression de sorte que la pression du fluide hydraulique puisse entraîner en rotation ledit piston ce dernier étant relié en rotation directement ou indirectement à la came d'ouverture de soupape.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un piston actionneur de soupape qui peut se déplacer dans un cylindre et pousser sur une crémaillère d'ouverture de soupape guidée dans une culasse que comporte le moteur à combustion interne ou le compresseur à piston(s), ladite crémaillère coopérant avec un pignon aménagé autour d'un axe de la came d'ouverture de soupape de sorte à entraîner ladite came en rotation quand ledit piston se déplace en translation longitudinale.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une crémaillère d'ouverture de soupape qui est guidée dans la culasse du moteur à
combustion interne au moyen d'au moins un roulement à billes ou à rouleaux.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un piston actionneur de soupape se déplaçant dans un cylindre et poussant une tige
14 d'ouverture de soupape avec l'une des extrémités de laquelle il est articulé, ladite tige poussant à son tour sur un bras de came que comporte directement ou indirectement la came d'ouverture de soupape avec lequel l'autre extrémité
de ladite tige est également articulée de sorte à entraîner ladite came en rotation quand ledit piston se déplace en translation longitudinale.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une tige d'ouverture de soupape qui est articulée à l'une au moins de ses deux extrémités au moyen d'une rotule ouverte ou fermée.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe hydraulique volumétrique comportant plusieurs compartiments qui constituent chacun une pompe autonome comprenant au moins une entrée et au moins une sortie reliées à au moins un vérin hydraulique actionneur de soupape, lesdites pompes autonomes étant entraînées en rotation par le même arbre et étant logées dans le même carter.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un capteur de position sur la soupape du moteur à combustion interne.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un capteur de position angulaire de came sur la came d'ouverture de soupape.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une came d'ouverture de soupape qui coopère avec une butée de came limitant la position angulaire maximale de ladite came lorsque la soupape du moteur à
combustion interne actionnée par ladite came est fermée.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une butée de came qui est montée sur un amortisseur ou qui comporte un amortisseur limitant les émissions acoustiques lorsque ladite came entre en contact avec la butée de came.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour 5 moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une came d'ouverture de soupape qui comporte deux articulations ouvertes ou fermées et une surface de contact de came à effet levier, la première articulation étant solidaire du moteur à combustion interne tandis que la seconde est reliée au piston actionneur de soupape directement par un toucheau de piston ou 10 indirectement par une tige de poussée et ladite came pouvant rouler et/ou glisser sur une surface de contact de basculeur aménagée sur un linguet basculeur articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet solidaire dudit moteur, et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet qui peut pousser directement ou indirectement sur une
de ladite tige est également articulée de sorte à entraîner ladite came en rotation quand ledit piston se déplace en translation longitudinale.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une tige d'ouverture de soupape qui est articulée à l'une au moins de ses deux extrémités au moyen d'une rotule ouverte ou fermée.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe hydraulique volumétrique comportant plusieurs compartiments qui constituent chacun une pompe autonome comprenant au moins une entrée et au moins une sortie reliées à au moins un vérin hydraulique actionneur de soupape, lesdites pompes autonomes étant entraînées en rotation par le même arbre et étant logées dans le même carter.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un capteur de position sur la soupape du moteur à combustion interne.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un capteur de position angulaire de came sur la came d'ouverture de soupape.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une came d'ouverture de soupape qui coopère avec une butée de came limitant la position angulaire maximale de ladite came lorsque la soupape du moteur à
combustion interne actionnée par ladite came est fermée.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une butée de came qui est montée sur un amortisseur ou qui comporte un amortisseur limitant les émissions acoustiques lorsque ladite came entre en contact avec la butée de came.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour 5 moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une came d'ouverture de soupape qui comporte deux articulations ouvertes ou fermées et une surface de contact de came à effet levier, la première articulation étant solidaire du moteur à combustion interne tandis que la seconde est reliée au piston actionneur de soupape directement par un toucheau de piston ou 10 indirectement par une tige de poussée et ladite came pouvant rouler et/ou glisser sur une surface de contact de basculeur aménagée sur un linguet basculeur articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet solidaire dudit moteur, et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet qui peut pousser directement ou indirectement sur une
15 queue d'au moins une soupape dudit moteur pour ouvrir ladite soupape.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une rotule sur l'une au moins des deux articulations ouvertes ou fermées.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une tige de poussée qui est articulée à chacune de ses extrémités par une liaison rotule, la première liaison rotule étant aménagée dans ou à l'extrémité du piston actionneur de soupape tandis que la deuxième liaison rotule est aménagée dans ou sur la came d'ouverture de soupape.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une came d'ouverture de soupape comportant une surface de contact de came à effet levier et est entraînée en rotation au moyen d'au moins un bras de rotation dont l'une des extrémités est solidaire de l'axe de ladite came tandis que son autre extrémité est articulée au moyen d'une liaison pivot ou rotule avec la première extrémité d'une tige de poussée de bras, la deuxième extrémité de ladite tige étant articulée au moyen d'une liaison pivot ou rotule avec le piston actionneur de soupape et ladite came pouvant rouler et/ou glisser sur une surface de contact de basculeur aménagée sur un linguet basculeur articulé à l'une de ses
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une rotule sur l'une au moins des deux articulations ouvertes ou fermées.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une tige de poussée qui est articulée à chacune de ses extrémités par une liaison rotule, la première liaison rotule étant aménagée dans ou à l'extrémité du piston actionneur de soupape tandis que la deuxième liaison rotule est aménagée dans ou sur la came d'ouverture de soupape.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une came d'ouverture de soupape comportant une surface de contact de came à effet levier et est entraînée en rotation au moyen d'au moins un bras de rotation dont l'une des extrémités est solidaire de l'axe de ladite came tandis que son autre extrémité est articulée au moyen d'une liaison pivot ou rotule avec la première extrémité d'une tige de poussée de bras, la deuxième extrémité de ladite tige étant articulée au moyen d'une liaison pivot ou rotule avec le piston actionneur de soupape et ladite came pouvant rouler et/ou glisser sur une surface de contact de basculeur aménagée sur un linguet basculeur articulé à l'une de ses
16 extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet solidaire du moteur à
combustion interne, et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet qui peut pousser directement ou indirectement sur une queue que comporte au moins une soupape dudit moteur pour ouvrir ladite soupape.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un piston actionneur de soupape qui se déplace dans un cylindre muni d'une lumière d'amortissement de fin de course de piston, ladite lumière étant obturée en tout ou partie par ledit piston lorsque ledit piston arrive au voisinage de la position qu'il a lorsque la soupape du moteur à combustion interne qu'il actionne est fermée.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un piston actionneur de soupape qui se déplace dans un cylindre muni d'une butée de fin de course de piston cette dernière limitant la profondeur d'introduction dudit piston dans ledit cylindre.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un réservoir basse pression qui est constitué d'au moins un accumulateur de pression de compensation maintenu sous pression par au moins une pompe de réapprovisionnement laquelle alimente ledit accumulateur en fluide hydraulique en aspirant ledit fluide dans au moins un réservoir de réapprovisionnement.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne d'ouverture de soupape et/ou électrovanne de fermeture de soupape et/ou électrovanne d'obturation de sortie de pompe qui est une électrovanne à tube constituée d'au moins un tube rectiligne pouvant se déplacer en translation longitudinale dans un carter de vanne comportant une chambre supérieure et une chambre inférieure, ledit tube rectiligne comportant une première extrémité débouchant dans la chambre supérieure et une deuxième extrémité débouchant dans la chambre inférieure, ladite deuxième extrémité pouvant entrer en contact avec au moins une surface d'obturation
combustion interne, et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet qui peut pousser directement ou indirectement sur une queue que comporte au moins une soupape dudit moteur pour ouvrir ladite soupape.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un piston actionneur de soupape qui se déplace dans un cylindre muni d'une lumière d'amortissement de fin de course de piston, ladite lumière étant obturée en tout ou partie par ledit piston lorsque ledit piston arrive au voisinage de la position qu'il a lorsque la soupape du moteur à combustion interne qu'il actionne est fermée.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un piston actionneur de soupape qui se déplace dans un cylindre muni d'une butée de fin de course de piston cette dernière limitant la profondeur d'introduction dudit piston dans ledit cylindre.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un réservoir basse pression qui est constitué d'au moins un accumulateur de pression de compensation maintenu sous pression par au moins une pompe de réapprovisionnement laquelle alimente ledit accumulateur en fluide hydraulique en aspirant ledit fluide dans au moins un réservoir de réapprovisionnement.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne d'ouverture de soupape et/ou électrovanne de fermeture de soupape et/ou électrovanne d'obturation de sortie de pompe qui est une électrovanne à tube constituée d'au moins un tube rectiligne pouvant se déplacer en translation longitudinale dans un carter de vanne comportant une chambre supérieure et une chambre inférieure, ledit tube rectiligne comportant une première extrémité débouchant dans la chambre supérieure et une deuxième extrémité débouchant dans la chambre inférieure, ladite deuxième extrémité pouvant entrer en contact avec au moins une surface d'obturation
17 solidaire dudit carter de vanne de sorte à boucher de façon la plus étanche possible ladite deuxième extrémité.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube comportant des moyens d'étanchéité entre la surface externe du tube rectiligne et le carter de vanne qui isolent la chambre supérieure de la chambre basse inférieure.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube comprenant au moins un ressort d'obturation qui tend à
maintenir le tube rectiligne en contact avec la surface d'obturation.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube comportant au moins un actionneur électrique capable d'appliquer au tube rectiligne un effort antagoniste à celui produit par le ressort d'obturation, ledit effort étant suffisant pour décoller le tube rectiligne de la surface d'obturation lorsque ledit actionneur est traversé par un courant électrique.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube dont l'actionneur électrique est constitué d'une bobine de fil conducteur qui attire un noyau ou palette magnétique lorsque ladite bobine est traversée par un courant électrique.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un actionneur électrique dont le noyau ou palette magnétique est logé dans la chambre supérieure.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un actionneur électrique dont la bobine de fil conducteur est logée dans la chambre supérieure.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube comportant des moyens d'étanchéité entre la surface externe du tube rectiligne et le carter de vanne qui isolent la chambre supérieure de la chambre basse inférieure.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube comprenant au moins un ressort d'obturation qui tend à
maintenir le tube rectiligne en contact avec la surface d'obturation.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube comportant au moins un actionneur électrique capable d'appliquer au tube rectiligne un effort antagoniste à celui produit par le ressort d'obturation, ledit effort étant suffisant pour décoller le tube rectiligne de la surface d'obturation lorsque ledit actionneur est traversé par un courant électrique.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube dont l'actionneur électrique est constitué d'une bobine de fil conducteur qui attire un noyau ou palette magnétique lorsque ladite bobine est traversée par un courant électrique.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un actionneur électrique dont le noyau ou palette magnétique est logé dans la chambre supérieure.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un actionneur électrique dont la bobine de fil conducteur est logée dans la chambre supérieure.
18 L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un actionneur électrique dont la bobine de fil conducteur est logée à l'extérieur de la chambre supérieure, le champ magnétique généré par ladite bobine lorsqu'elle est traversée par un courant électrique passant au travers de la paroi externe de ladite chambre de sorte à exercer un effort sur le noyau ou palette magnétique.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube dont la première extrémité du tube rectiligne est solidaire du noyau ou palette magnétique.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un tube rectiligne dont la première extrémité comporte au moins un orifice radial et/ou axial débouchant dans la chambre supérieure.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un tube rectiligne dont la deuxième extrémité est troncosphérique et présente une ligne de contact avec la surface d'obturation similaire à celle réalisée par une bille portant sur un siège.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une surface d'obturation qui est aménagée sur une pièce indépendante montée flottante dans le carter de vanne, ladite pièce pouvant s'aligner avec le tube rectiligne lorsque la deuxième extrémité dudit tube entre en contact avec ladite surface.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un carter de vanne comportant directement, ou indirectement via un bouchon intermédiaire, un orifice mis à l'air libre qui est fermé par la pièce indépendante sur laquelle est aménagée la surface d'obturation.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube dont la première extrémité du tube rectiligne est solidaire du noyau ou palette magnétique.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un tube rectiligne dont la première extrémité comporte au moins un orifice radial et/ou axial débouchant dans la chambre supérieure.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un tube rectiligne dont la deuxième extrémité est troncosphérique et présente une ligne de contact avec la surface d'obturation similaire à celle réalisée par une bille portant sur un siège.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une surface d'obturation qui est aménagée sur une pièce indépendante montée flottante dans le carter de vanne, ladite pièce pouvant s'aligner avec le tube rectiligne lorsque la deuxième extrémité dudit tube entre en contact avec ladite surface.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un carter de vanne comportant directement, ou indirectement via un bouchon intermédiaire, un orifice mis à l'air libre qui est fermé par la pièce indépendante sur laquelle est aménagée la surface d'obturation.
19 L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un carter de vanne qui est fixé sur le moteur à combustion interne et qui comporte des orifices et/ou des conduits d'entrée-sortie mettant en relation la chambre supérieure et/ou la chambre inférieure soit avec le vérin hydraulique actionneur de soupape soit avec la pompe hydraulique volumétrique via le circuit hydraulique haute pression entrant, le circuit haute pression sortant ou le circuit hydraulique basse pression.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un tube rectiligne dont la section au niveau de l'étanchéité que ledit tube constitue avec le carter de vanne est légèrement plus petite que la section dudit tube au niveau de son contact avec la surface d'obturation.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube dont les moyens d'étanchéité sont constitués par la surface externe du tube rectiligne qui coopère avec celle interne du carter de vanne.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube pourvue d'une butée réglable ou non qui est aménagée sur le tube rectiligne et qui coopère avec une surface d'arrêt axial aménagée directement ou indirectement dans le carter de vanne, ladite butée déterminant la distance maximale entre ledit tube et la surface d'obturation avec laquelle il coopère.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un carter de vanne qui peut loger plusieurs électrovannes à tube.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe de réapprovisionnement comportant un piston de réapprovisionnement qui peut effectuer des mouvements de va-et-vient dans un cylindre borgne aménagé dans un carter de cylindre borgne de sorte à définir un volume variable à l'intérieur dudit cylindre, ledit piston coopérant également avec un clapet d'entrée de réapprovisionnement et un clapet de sortie de réapprovisionnement, dont respectivement la sortie et l'entrée débouchent dans 5 ledit volume, ledit clapet d'entrée admettant du fluide hydraulique en provenance du réservoir de réapprovisionnement tandis que ledit clapet de sortie expulse ledit fluide dans l'accumulateur de pression de compensation ou dans l'accumulateur de pression de réapprovisionnement.
10 L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe de réapprovisionnement dont le piston de réapprovisionnement est actionné en translation dans un premier sens par un actionneur électrique à
solénoïde principalement constitué d'un noyau magnétique de 15 réapprovisionnement, d'une bobine de fil conducteur et d'une cage magnétique de réapprovisionnement, et dans un deuxième sens par un ressort de rappel du piston de réapprovisionnement.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un tube rectiligne dont la section au niveau de l'étanchéité que ledit tube constitue avec le carter de vanne est légèrement plus petite que la section dudit tube au niveau de son contact avec la surface d'obturation.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube dont les moyens d'étanchéité sont constitués par la surface externe du tube rectiligne qui coopère avec celle interne du carter de vanne.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une électrovanne à tube pourvue d'une butée réglable ou non qui est aménagée sur le tube rectiligne et qui coopère avec une surface d'arrêt axial aménagée directement ou indirectement dans le carter de vanne, ladite butée déterminant la distance maximale entre ledit tube et la surface d'obturation avec laquelle il coopère.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un carter de vanne qui peut loger plusieurs électrovannes à tube.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe de réapprovisionnement comportant un piston de réapprovisionnement qui peut effectuer des mouvements de va-et-vient dans un cylindre borgne aménagé dans un carter de cylindre borgne de sorte à définir un volume variable à l'intérieur dudit cylindre, ledit piston coopérant également avec un clapet d'entrée de réapprovisionnement et un clapet de sortie de réapprovisionnement, dont respectivement la sortie et l'entrée débouchent dans 5 ledit volume, ledit clapet d'entrée admettant du fluide hydraulique en provenance du réservoir de réapprovisionnement tandis que ledit clapet de sortie expulse ledit fluide dans l'accumulateur de pression de compensation ou dans l'accumulateur de pression de réapprovisionnement.
10 L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe de réapprovisionnement dont le piston de réapprovisionnement est actionné en translation dans un premier sens par un actionneur électrique à
solénoïde principalement constitué d'un noyau magnétique de 15 réapprovisionnement, d'une bobine de fil conducteur et d'une cage magnétique de réapprovisionnement, et dans un deuxième sens par un ressort de rappel du piston de réapprovisionnement.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour
20 moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe de réapprovisionnement dont le carter de cylindre borgne est réalisé
dans la même pièce métallique que la cage magnétique de réapprovisionnement.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe de réapprovisionnement dont le carter de cylindre borgne comporte une chemise dans laquelle évolue le piston de réapprovisionnement.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe de réapprovisionnement dont le cylindre borgne comporte une lumière de fin de course de refoulement qui relie ledit cylindre au clapet de sortie de réapprovisionnement de sorte que le piston de réapprovisionnement obture ladite lumière en fin de course de refoulement et soit freiné puis arrêté dans sa course de refoulement.
dans la même pièce métallique que la cage magnétique de réapprovisionnement.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe de réapprovisionnement dont le carter de cylindre borgne comporte une chemise dans laquelle évolue le piston de réapprovisionnement.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe de réapprovisionnement dont le cylindre borgne comporte une lumière de fin de course de refoulement qui relie ledit cylindre au clapet de sortie de réapprovisionnement de sorte que le piston de réapprovisionnement obture ladite lumière en fin de course de refoulement et soit freiné puis arrêté dans sa course de refoulement.
21 L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe de réapprovisionnement dont la course maximale du piston de réapprovisionnement est limitée dans le sens du refoulement par une butée de refoulement et/ou dans le sens de l'aspiration par une butée d'aspiration.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un actionneur électrique à solénoïde dont le noyau magnétique de réapprovisionnement est traversé par le piston de réapprovisionnement sur lequel il est monté rigidement, ledit piston traversant la cage magnétique de réapprovisionnement de part en part pour coopérer d'un coté de ladite cage avec le cylindre borgne et de l'autre coté de ladite cage avec le ressort de rappel dudit piston.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe de réapprovisionnement qui comprend un piston tubulaire de réapprovisionnement qui peut effectuer des mouvements de va-et-vient dans un cylindre ouvert aménagé dans un carter de cylindre ouvert lequel fait corps directement ou indirectement avec un carter de pompe de sorte que ledit piston, ledit cylindre et ledit carter de pompe définissent ensemble un volume variable à l'intérieur dudit cylindre, ledit piston tubulaire de réapprovisionnement coopérant avec un clapet d'entrée de piston tubulaire constitué d'une bille et d'un ressort, ladite bille prenant appui sur un siège aménagé au bout et à
l'intérieur dudit piston et un clapet de sortie de cylindre ouvert constitué
d'une bille et d'un ressort ladite bille prenant appui sur un siège aménagé au bout et à
l'extérieur dudit cylindre, ledit clapet d'entrée admettant du fluide hydraulique en provenance du réservoir de réapprovisionnement tandis que ledit clapet de sortie expulse ledit fluide dans l'accumulateur de pression de compensation ou dans l'accumulateur de pression de réapprovisionnement.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un carter de cylindre ouvert qui comporte un conduit d'acheminement de fluide
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un actionneur électrique à solénoïde dont le noyau magnétique de réapprovisionnement est traversé par le piston de réapprovisionnement sur lequel il est monté rigidement, ledit piston traversant la cage magnétique de réapprovisionnement de part en part pour coopérer d'un coté de ladite cage avec le cylindre borgne et de l'autre coté de ladite cage avec le ressort de rappel dudit piston.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe de réapprovisionnement qui comprend un piston tubulaire de réapprovisionnement qui peut effectuer des mouvements de va-et-vient dans un cylindre ouvert aménagé dans un carter de cylindre ouvert lequel fait corps directement ou indirectement avec un carter de pompe de sorte que ledit piston, ledit cylindre et ledit carter de pompe définissent ensemble un volume variable à l'intérieur dudit cylindre, ledit piston tubulaire de réapprovisionnement coopérant avec un clapet d'entrée de piston tubulaire constitué d'une bille et d'un ressort, ladite bille prenant appui sur un siège aménagé au bout et à
l'intérieur dudit piston et un clapet de sortie de cylindre ouvert constitué
d'une bille et d'un ressort ladite bille prenant appui sur un siège aménagé au bout et à
l'extérieur dudit cylindre, ledit clapet d'entrée admettant du fluide hydraulique en provenance du réservoir de réapprovisionnement tandis que ledit clapet de sortie expulse ledit fluide dans l'accumulateur de pression de compensation ou dans l'accumulateur de pression de réapprovisionnement.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un carter de cylindre ouvert qui comporte un conduit d'acheminement de fluide
22 hydraulique reliant directement ou indirectement le clapet d'entrée de piston tubulaire avec un orifice d'entrée de pompe que comporte le carter de pompe.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un carter de pompe qui comporte un conduit de sortie de fluide hydraulique reliant directement ou indirectement le clapet de sortie de cylindre ouvert avec un orifice de sortie de pompe que comporte le carter de pompe.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un piston tubulaire de réapprovisionnement qui est actionné en translation dans un premier sens par un actionneur électrique à solénoïde principalement constitué
d'un noyau magnétique de réapprovisionnement solidaire dudit piston, d'une bobine de fil conducteur et d'une cage magnétique de réapprovisionnement, et dans un deuxième sens par un ressort de rappel du piston tubulaire de réapprovisionnement.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un noyau magnétique de réapprovisionnement qui est pourvu d'au moins un canal de noyau reliant indirectement le conduit d'acheminement de fluide hydraulique au centre du piston tubulaire de réapprovisionnement via le clapet d'entrée de piston tubulaire, le carter de cylindre ouvert, ledit noyau et ledit piston étant communément logés à l'intérieur d'une douille étanche tandis que ladite douille achemine le fluide hydraulique depuis le conduit jusqu'au dit canal.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un réservoir de réapprovisionnement qui est alimenté en fluide hydraulique par le circuit d'huile de lubrification du moteur à combustion interne.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un réservoir de réapprovisionnement qui contient un fluide hydraulique spécifique et est indépendant du circuit d'huile de lubrification du moteur à combustion interne.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un carter de pompe qui comporte un conduit de sortie de fluide hydraulique reliant directement ou indirectement le clapet de sortie de cylindre ouvert avec un orifice de sortie de pompe que comporte le carter de pompe.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un piston tubulaire de réapprovisionnement qui est actionné en translation dans un premier sens par un actionneur électrique à solénoïde principalement constitué
d'un noyau magnétique de réapprovisionnement solidaire dudit piston, d'une bobine de fil conducteur et d'une cage magnétique de réapprovisionnement, et dans un deuxième sens par un ressort de rappel du piston tubulaire de réapprovisionnement.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un noyau magnétique de réapprovisionnement qui est pourvu d'au moins un canal de noyau reliant indirectement le conduit d'acheminement de fluide hydraulique au centre du piston tubulaire de réapprovisionnement via le clapet d'entrée de piston tubulaire, le carter de cylindre ouvert, ledit noyau et ledit piston étant communément logés à l'intérieur d'une douille étanche tandis que ladite douille achemine le fluide hydraulique depuis le conduit jusqu'au dit canal.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un réservoir de réapprovisionnement qui est alimenté en fluide hydraulique par le circuit d'huile de lubrification du moteur à combustion interne.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un réservoir de réapprovisionnement qui contient un fluide hydraulique spécifique et est indépendant du circuit d'huile de lubrification du moteur à combustion interne.
23 L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un vérin hydraulique actionneur de soupape comportant au moins un drain qui récupère le fluide hydraulique fuyant dudit vérin, de sorte que ledit fluide retourne dans le réservoir de réapprovisionnement via au moins un conduit draineur de vérin.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe hydraulique volumétrique comportant au moins un drain qui récupère le fluide hydraulique fuyant de ladite pompe, de sorte que ledit fluide retourne dans le réservoir de réapprovisionnement via au moins un conduit draineur de pompe.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un ou plusieurs robinets de purge placés sur le vérin hydraulique et/ou sur la pompe hydraulique volumétrique et/ou en un point quelconque du circuit hydraulique haute pression entrant et/ou du circuit hydraulique haute pression sortant et/ou du circuit hydraulique basse pression.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une came d'ouverture de soupape qui est un tiroir en forme de coin qui peut translater sous l'action du vérin hydraulique actionneur de soupape dans un guide ou une glissière aménagé dans la culasse du moteur à combustion interne de sorte que la forme de coin dudit tiroir crée une variation locale d'épaisseur qui permet de lever ou de déposer de son siège la soupape du moteur à combustion interne.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un guide ou glissière comprenant au moins un rouleau sur lequel roule le tiroir en forme de coin.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un tiroir en
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une pompe hydraulique volumétrique comportant au moins un drain qui récupère le fluide hydraulique fuyant de ladite pompe, de sorte que ledit fluide retourne dans le réservoir de réapprovisionnement via au moins un conduit draineur de pompe.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un ou plusieurs robinets de purge placés sur le vérin hydraulique et/ou sur la pompe hydraulique volumétrique et/ou en un point quelconque du circuit hydraulique haute pression entrant et/ou du circuit hydraulique haute pression sortant et/ou du circuit hydraulique basse pression.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une came d'ouverture de soupape qui est un tiroir en forme de coin qui peut translater sous l'action du vérin hydraulique actionneur de soupape dans un guide ou une glissière aménagé dans la culasse du moteur à combustion interne de sorte que la forme de coin dudit tiroir crée une variation locale d'épaisseur qui permet de lever ou de déposer de son siège la soupape du moteur à combustion interne.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un guide ou glissière comprenant au moins un rouleau sur lequel roule le tiroir en forme de coin.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un tiroir en
24 forme de coin qui coopère avec un linguet basculeur articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet solidaire du moteur à
combustion interne, et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet qui peut pousser directement ou indirectement sur la queue que comporte la soupape dudit moteur pour ouvrir ladite soupape.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une came d'ouverture de soupape qui est constituée d'un doigt à came articulé par l'une de ses extrémités autour d'un axe et qui comporte en son autre extrémité une surface tangentielle de levée, ladite surface ayant une forme telle qu'elle exerce radialement une poussée par rapport audit axe sur un linguet basculeur à
rouleau lorsque le doigt à came tourne autour de son dit axe sous l'action du vérin hydraulique actionneur de soupape et le linguet étant lui-même articulé
à
l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet solidaire du moteur, et étant muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet de sorte à pouvoir pousser directement ou indirectement sur une queue que comporte la soupape dudit moteur afin d'ouvrir ladite soupape.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une transmission mécanique reliant le doigt à came au vérin hydraulique actionneur de soupape qui est constituée d'une tige de poussée comportant à chacune de ses deux extrémités une articulation pivotante et/ou à rotule, la première extrémité prenant appui sur ou dans le piston actionneur de soupape, tandis que la seconde extrémité prend appui sur le corps du doigt à came .
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un ressort de rappel de doigt à came qui est constitué d'au moins un ressort hélicoïdal qui exerce un effort antagoniste à celui du piston actionneur de soupape et qui tend à éloigner l'une de l'autre deux articulations pivotantes et/ou à rotule guidées l'une par rapport à l'autre par au moins une liaison glissière, la première articulation prenant appui directement ou non sur le moteur à combustion interne tandis que la deuxième articulation prend appui sur le corps du doigt à
came.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une surface tangentielle de levée qui se termine par une butée qui peut entrer en contact avec le linguet basculeur à rouleau de sorte à limiter le déplacement 5 angulaire du doigt à came.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend au moins un accumulateur de pression de réapprovisionnement qui est intercalé entre la 10 pompe de réapprovisionnement et l'accumulateur de pression de compensation.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un 15 accumulateur de pression de réapprovisionnement dont la sortie comporte une vanne de verrouillage.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un 20 accumulateur de pression de réapprovisionnement qui est relié à
l'accumulateur de pression de compensation par un conduit comprenant au moins un clapet anti-retour ledit clapet permettant au fluide hydraulique d'aller depuis l'accumulateur de pression de réapprovisionnement vers l'accumulateur de pression de compensation et non l'inverse.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un conduit haute pression d'ouverture de soupape qui comporte au moins un clapet de maintien en pression positionné vers son extrémité la plus proche de la pompe hydraulique volumétrique, ledit clapet permettant au fluide hydraulique en provenance de ladite pompe de pénétrer dans ledit conduit, mais non d'en ressortir.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique un clapet anti-retour de réservoir basse pression positionné entre ladite sortie et l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe, ledit clapet permettant au fluide hydraulique d'aller de la sortie de la pompe hydraulique volumétrique audit réservoir basse pression, mais non le contraire.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative a pour fonction :
- De forcer le fluide hydraulique refoulé à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique dans le vérin hydraulique actionneur de soupape d'au moins une soupape du moteur thermique à combustion interne afin de lever ladite soupape avec progressivité et ceci, au moment souhaité, et durant le temps nécessaire pour lever ladite soupape à la hauteur souhaitée ;
puis, - de maintenir le fluide hydraulique enfermé dans le vérin hydraulique actionneur de soupape de ladite soupape afin de maintenir ladite soupape ouverte durant le temps recherché, ledit temps s'exprimant en nombre de degrés de rotation de vilebrequin dudit moteur;
puis, - de forcer le fluide hydraulique contenu dans le vérin hydraulique actionneur de soupape de ladite soupape à l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique de sorte à reposer en douceur ladite soupape sur son siège au moment recherché tout en récupérant la majeure partie de l'énergie mécanique emmagasinée par le ressort de rappel de ladite soupape lors de l'ouverture de celle-ci, et la majeure partie de l'énergie cinétique emmagasinée par ladite soupape, par ledit ressort et par les composants mécaniques qui concourent à actionner ladite soupape pendant sa course de fermeture.
Selon un mode particulier de réalisation, l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative selon l'invention comporte également :
= au moins un capteur de position de came et/ou au moins un capteur de position de soupape ;
= au moins un calculateur qui pilote les différentes électrovannes dudit actionneur;
= au moins un capteur qui mesure la position angulaire du vilebrequin du moteur, laquelle est prise en compte par le calculateur pour commander les électrovannes d'ouverture de soupape, de fermeture de soupape et d'obturation de sortie de pompe de sorte que la position effective de la soupape mesurée par le capteur de position angulaire de came et/ou le capteur de position de soupape pour chaque position angulaire du vilebrequin corresponde bien à l'ouverture, à la hauteur de levée et au point de fermeture effectifs recherchés pour la ou les soupape(s) considérée(s), ces différents capteurs, le calculateur et ces diverses électrovannes réalisant un dispositif d'asservissement en boucle fermée de la position des soupapes.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente, et les avantages qu'elle est susceptible de procurer :
Figure 1 illustre le schéma de principe de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la présente invention tel qu'il peut être prévu pour actionner une seule des soupapes d'un moteur à
combustion interne alternatif.
Figure 2 illustre le schéma de principe de l'actionneur selon l'invention tel qu'il peut être prévu pour actionner les huit soupapes d'admission ou d'échappement d'un moteur à combustion interne alternatif à quatre cylindres et à quatre soupapes par cylindre, chaque groupe de deux soupapes d'un même cylindre étant actionné par un même vérin hydraulique actionneur de soupape.
Figure 3 illustre le schéma de principe de l'actionneur selon l'invention tel qu'il peut être prévu pour actionner les huit soupapes d'admission et les huit soupapes d'échappement d'un moteur à quatre cylindres et à quatre soupapes par cylindre chaque groupe de deux soupapes d'un même cylindre étant actionné par un même vérin hydraulique actionneur de soupape.
Figure 4 est une vue en coupe schématique d'un exemple d'implantation sur un moteur à combustion interne alternatif de l'actionneur selon l'invention.
Figure 5 est une vue en éclaté de la pompe hydraulique volumétrique de l'actionneur selon la présente invention lorsque selon un mode particulier de réalisation ladite pompe est compartimentée de sorte à constituer plusieurs pompes autonomes entraînées par le même arbre et logées dans le même carter.
Figure 6 est une vue en coupe schématique de la came d'ouverture de soupape, du vérin hydraulique actionneur de soupape et de la transmission mécanique entre ledit vérin et ladite came de l'actionneur suivant la présente invention lorsque selon un mode particulier de réalisation ladite transmission est une crémaillère coopérant avec un pignon solidaire de l'axe de ladite came.
Figure 7 est une vue en coupe schématique de la came d'ouverture de soupape, du vérin hydraulique actionneur de soupape et de la transmission mécanique entre ledit vérin et ladite came de l'actionneur suivant la présente invention lorsque selon un mode particulier de réalisation ladite transmission est une tige d'ouverture de soupape articulée sur un bras de came que comporte ladite came.
Figure 8 est une vue en coupe schématique de la came d'ouverture de soupape, du vérin hydraulique actionneur de soupape et de la transmission mécanique entre ledit vérin et ladite came de l'actionneur suivant la présente invention lorsque selon un mode particulier de réalisation ladite came prend la forme d'un tiroir en forme de coin qui peut translater entre une glissière à
rouleau et un linguet à rouleau.
Figure 9 est une vue en coupe schématique de la came d'ouverture de soupape suivant la présente invention lorsque selon un mode particulier de réalisation elle est actionnée par un vérin hydraulique rotatif monté directement sur l'axe de ladite came, la transmission mécanique entre ledit vérin et ladite came étant constituée dudit axe.
Figures 10 et 11 sont des vues en coupe schématique, respectivement soupape ouverte et soupape fermée, de la came d'ouverture de soupape, du vérin hydraulique actionneur de soupape et de la transmission mécanique entre ledit vérin et ladite came de l'actionneur selon l'invention, lorsque selon un mode particulier de réalisation ladite came comporte deux articulations ouvertes ou fermées et une surface de contact de came à effet levier, et que ladite came coopère avec un linguet basculeur.
Figure 12 est une vue en coupe schématique d'une variante des composants de l'actionneur représentés en figures 10 et 11 qui se distingue en ce que la came d'ouverture de soupape est entraînée en rotation au moyen d'un bras de rotation dont l'une des extrémités est solidaire de l'axe de ladite came et qui coopère avec une tige de poussée de bras qui lui transmet l'effort produit par le piston actionneur de soupape.
Figures 13 est une vue en coupe schématique de la came d'ouverture de soupape, du vérin hydraulique actionneur de soupape et de la transmission mécanique entre ledit vérin et ladite came de l'actionneur suivant la présente invention ladite came étant constituée d'un doigt à came articulé par l'une de ses extrémités autour d'un axe son autre extrémité comportant une surface tangentielle de levée coopérant avec un linguet basculeur à rouleau.
Figures 14 et 15 sont des vues en coupe schématique de l'électrovanne d'ouverture de soupape et/ou l'électrovanne de fermeture de soupape et/ou l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe suivant la présente invention lorsque celle-ci prend la forme d'une électrovanne à tube selon un mode particulier de réalisation, respectivement en position fermée (figure 14) et en position ouverte (figure 15).
Figure 16 est une vue en coupe schématique de la pompe de réapprovisionnement suivant la présente invention et selon un premier mode particulier de réalisation prévoyant un cylindre borgne.
Figure 17 est une vue en coupe schématique de la pompe de réapprovisionnement suivant la présente invention et selon un deuxième mode particulier de réalisation prévoyant un piston tubulaire de réapprovisionnement.
Figures 18 à 20 sont des vues tridimensionnelles éclatées de la pompe de réapprovisionnement suivant la présente invention et selon le deuxième mode de réalisation tel que montré en figure 17.
5 Figure 21 illustre le schéma de principe de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la présente invention tel qu'il peut être prévu pour actionner une seule des soupapes d'un moteur à
combustion interne alternatif, le clapet anti retour d'entrée de pompe étant remplacé par une électrovanne d'entrée de pompe montée parallèlement à un 10 limiteur de pression d'entrée de pompe.
On a montré en figures 1 à 4 un actionneur de soupape électro-hydraulique à
vérin et came alternative 1 pour moteur à combustion interne 100.
15 L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins un vérin hydraulique actionneur de soupape 2 comprenant au moins un piston actionneur de soupape 3 lequel ouvre au moins une soupape 101 du moteur à
combustion interne 100 ou d'un compresseur à piston(s) lorsque ledit vérin hydraulique 2 est mis en relation par une électrovanne d'ouverture de soupape 20 4 avec au moins un circuit hydraulique haute pression entrant 5.
Ledit vérin hydraulique 2 ferme ladite soupape 101 lorsqu'il est mis en relation par une électrovanne de fermeture de soupape 6 avec au moins un circuit haute pression sortant 7.
Ledit vérin hydraulique 2 assure le maintien en ouverture de ladite soupape lorsqu'il n'est mis en relation ni avec le circuit haute pression entrant 5, ni avec le circuit haute pression sortant 7.
Les circuits hydrauliques haute pression entrant 5 et sortant 7 peuvent comporter un diviseur de débit connu en soi afin de partager le débit vers ou en provenance de plusieurs vérins hydrauliques actionneurs de soupape 2.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins une pompe hydraulique volumétrique 8 comprenant d'une part au moins une sortie reliée à
un circuit hydraulique basse pression 9 relié à au moins un réservoir basse pression 10 et d'autre part au moins une entrée reliée audit circuit hydraulique basse pression 9.
Le réservoir basse pression 10 est constitué d'au moins un accumulateur de pression de compensation 51 maintenu sous pression par au moins une pompe de réapprovisionnement 52 laquelle alimente ledit accumulateur 51 en fluide hydraulique en aspirant ledit fluide dans au moins un réservoir de réapprovisionnement 53.
On note que l'accumulateur de pression de compensation 51 peut être à
membrane, à piston ou de tout autre type connu de l'homme de l'art, pouvant être logé dans le carter 35 de la pompe hydraulique volumétrique 8 et ayant notamment pour fonction de limiter les effets de la compressibilité du fluide hydraulique sur le fonctionnement de l'actionneur 1 selon l'invention d'une part, et d'éviter tout phénomène de cavitation à l'intérieur du circuit dudit actionneur d'autre part.
On note que la pompe hydraulique volumétrique 8 tourne à une vitesse proportionnelle à celle d'un vilebrequin 102 que comporte le moteur à
combustion interne 100.
La pompe hydraulique volumétrique 8 peut être à cylindrée fixe ou à cylindrée variable, à engrenage intérieur, à engrenage extérieur, à piston(s), à vis ou à
palette(s).
La pompe hydraulique volumétrique 8 peut être fixée sur le moteur à
combustion interne 100 et peut être entraînée par le vilebrequin 102 dudit moteur par au moins un pignon ou par au moins une chaîne ou par au moins une courroie ou par l'intermédiaire d'une transmission à rapport fixe ou variable.
L'entraînement de la pompe hydraulique volumétrique 8 par ledit vilebrequin 102 peut s'opérer seulement mécaniquement ou aussi électriquement via un alternateur qui entraîne un moteur électrique entrainant ladite pompe.
L'énergie électrique produite par ledit alternateur peut être ou non préalablement stockée dans une batterie et le circuit hydraulique basse pression 9 pouvant comporter un capteur de pression qui retourne la valeur de la pression régnant dans ledit circuit à un calculateur.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins un conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 reliant la sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 avec le circuit hydraulique haute pression entrant du vérin hydraulique actionneur de soupape 2.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins un conduit haute pression de fermeture de soupape 12 reliant l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique 8 avec le circuit hydraulique haute pression sortant du vérin hydraulique actionneur de soupape 2.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins une électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13 qui peut empêcher le fluide hydraulique expulsé à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 de retourner dans le circuit hydraulique basse pression 9, de sorte que ledit fluide soit forcé dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11.
Selon un mode particulier de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique 1, un limiteur de pression 144 peut être monté parallèlement à
l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13, ledit limiteur permettant au fluide hydraulique de passer directement de la sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 au réservoir basse pression 10 sans passer par ladite électrovanne lorsque la différence de pression aux bornes de ladite électrovanne dépasse une certaine valeur.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins un clapet anti retour d'entrée de pompe 14 qui interdit au fluide hydraulique provenant du vérin hydraulique actionneur de soupape 2 via le conduit haute pression de fermeture de soupape 12 de retourner directement dans le circuit hydraulique basse pression 9, de sorte que ledit fluide soit forcé à l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique 8.
Ledit clapet anti retour 14 permet à ladite pompe hydraulique volumétrique 8 d'aspirer ledit fluide contenu dans le circuit hydraulique basse pression 9, lorsque la pression de ce dernier est supérieure à la pression régnant dans le conduit haute pression de fermeture de soupape 12.
Ledit clapet anti retour 14 peut selon un exemple de réalisation non limitatif être constitué d'une bille maintenue sur son siège par un ressort.
Selon un mode particulier de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 montré en figure 21, le clapet anti retour d'entrée de pompe 14 peut être remplacé par une électrovanne d'entrée de pompe 142, cette dernière pouvant alors être montée parallèlement à un limiteur de pression d'entrée de pompe 143 qui permet au fluide hydraulique de passer directement du réservoir basse pression 10 à l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique 8 sans passer par ladite électrovanne 142 lorsque la différence de pression aux bornes de ladite électrovanne dépasse une certaine valeur. Cette configuration peut avantageusement coopérer avec un clapet anti-retour 145 de conduit haute pression de fermeture de soupape 12 afin de permettre que la pression régnant dans le réservoir basse pression 10 puisse être supérieure à celle nécessaire à
la fermeture complète de la soupape 101 du moteur 100, ladite configuration permettant notamment de réduire la différence de pression moyenne appliquée aux bornes de la pompe hydraulique volumétrique 8 afin d'améliorer le rendement énergétique de l'actionneur de soupape électro-hydraulique 1.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins une came d'ouverture de soupape 15 reliée d'une part au vérin hydraulique actionneur de soupape 2 par une transmission mécanique 16, et d'autre part à la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 directement ou par le biais d'une transmission intermédiaire 17.
Ladite came d'ouverture de soupape 15 se déplace dans un sens lors des manoeuvres d'ouverture de ladite soupape 101, puis en sens inverse lors des manoeuvres de fermeture de ladite soupape 101.
Ladite transmission intermédiaire 17 peut être un poussoir, un culbuteur ou un linguet à rouleau 18 connus de l'homme de l'art, ces derniers pouvant éventuellement comporter un dispositif automatique connu en soi de rattrapage du jeu entre ladite came 15 et ladite soupape 101.
Ladite came d'ouverture de soupape 15 est les pièces mobiles avec lesquelles elle coopèrent, ladite transmission mécanique 16 et ladite transmission intermédiaire 17 étant conçues de sorte à être les plus légères possibles.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins un ressort de rappel 19 de la came d'ouverture de soupape 15 qui tend à rappeler ladite came 15 dans la position qu'elle a lorsque la soupape 101 du moteur à
combustion interne 100 est fermée.
Ledit ressort de rappel 19 peut être, selon un mode particulier de réalisation, le ressort 103 assurant le rappel en position fermée de ladite soupape 101.
La soupape 101 du moteur à combustion interne 100 comporte un capteur de position non illustré qui peut être inductif, à effet hall ou de tout autre type connu de l'homme de l'art.
On a montré en figure 9 un exemple de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte un vérin hydraulique actionneur de soupape 2 qui est rotatif et un piston actionneur de soupape 3 présentant une forme en palette.
Ledit piston actionneur de soupape 3 sépare au moins une chambre haute pression 20 d'au moins une chambre basse pression 21 de sorte que la pression du fluide hydraulique puisse entraîner en rotation ledit piston 3, ce dernier étant relié en rotation directement ou indirectement à la came d'ouverture de soupape 15.
On a représenté en figure 6 un autre exemple de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte un piston actionneur de soupape 3 qui peut se déplacer dans un cylindre 22 et pousser sur une crémaillère d'ouverture de soupape 23 guidée dans une culasse 104 que comporte le moteur à combustion interne 100 ou du compresseur à piston(s).
Ladite crémaillère d'ouverture de soupape 23 coopère avec un pignon 24 aménagé autour d'un axe 25 de la came d'ouverture de soupape 15 de sorte à
entraîner ladite came 15 en rotation quand ledit piston 3 se déplace en translation longitudinale, ladite crémaillère 23 et ledit pignon 24 constituant la transmission mécanique 16.
5 On note que selon un mode particulier de réalisation, le pignon 24 peut consister en un secteur denté de quelques degrés aménagé directement sur le pourtour de la came d'ouverture de soupape 15.
La crémaillère d'ouverture de soupape 23 peut être guidée dans la culasse 104 10 du moteur à combustion interne 100 ou au moyen d'au moins un roulement à
billes ou à rouleaux 26.
On a représenté en figure 7 un autre exemple de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente 15 invention.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte un piston actionneur de soupape 3 qui peut se déplacer dans un cylindre 22 et pousser une tige d'ouverture de soupape 27 avec l'une des extrémités de laquelle il est articulé.
Ladite tige d'ouverture de soupape 27 pousse à son tour sur un bras de came 28 que comporte directement ou indirectement la came d'ouverture de soupape 15 avec lequel l'autre extrémité de ladite tige 27 est également articulée de sorte à entraîner ladite came 15 en rotation quand ledit piston actionneur de soupape 3 se déplace en translation longitudinale.
La tige d'ouverture de soupape 27 et le bras de came 28 constituent la transmission mécanique 16 de l'actionneur de soupape électro-hydraulique 1.
La tige d'ouverture de soupape 27 est articulée à l'une au moins de ses deux extrémités au moyen d'une rotule ouverte ou fermée 29.
La came d'ouverture de soupape 15 comporte un capteur de position angulaire de came 30 qui peut être un codeur ou tout autre type de capteur angulaire connu de l'homme de l'art (figures 6, 7, 9 et 12).
La came d'ouverture de soupape 15 coopère avec une butée de came, non représentée, qui limite la position angulaire maximale de ladite came 15 lorsque la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 actionnée par ladite came 15 est fermée.
La butée de came est montée sur un amortisseur ou comporte un amortisseur limitant les émissions acoustiques lorsque ladite came d'ouverture de soupape entre en contact avec la butée de came.
10 On a représenté en figure 5 un exemple de réalisation de la pompe hydraulique volumétrique 8 de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
La pompe hydraulique volumétrique 8 comporte plusieurs compartiments 31 qui 15 constituent chacun une pompe autonome comportant au moins une entrée 32 et au moins une sortie 33 reliées à au moins un vérin hydraulique actionneur de soupape 2, lesdites pompes autonomes étant entraînées en rotation par le même arbre 34 et étant logées dans le même carter 35.
On a représenté en figures 10 et 11 un autre exemple de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
La came d'ouverture de soupape 15 comporte deux articulations 36, 37 ouvertes ou fermées et une surface de contact de came à effet levier 38.
La première articulation 36 est solidaire du moteur à combustion interne 100 tandis que la seconde articulation 37 est reliée au piston actionneur de soupape 3 directement par un toucheau de piston ou indirectement par une tige de poussée 40.
La came d'ouverture de soupape 15 peut rouler et/ou glisser sur une surface de contact de basculeur 41 aménagée sur un linguet basculeur 42 articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet 43 solidaire dudit moteur 100, et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet 44 qui peut pousser directement ou indirectement sur la queue 105 d'au moins une soupape 101 dudit moteur 100 pour ouvrir ladite soupape.
Les deux articulations 36, 37 de la came d'ouverture de soupape 15, la surface de contact de came à effet levier 38, la surface de contact de basculeur 41 et le positionnement de l'ancrage de linguet 43 et du toucheau de linguet 44 étant prévus de sorte à offrir au piston actionneur de soupape 3 un grand bras de levier pour ouvrir la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 lorsque cette dernière est fermée, ledit bras de levier devenant ensuite d'autant plus faible que la hauteur de levée de ladite soupape 101 est grande.
On note que l'ancrage de linguet 43 peut être constitué d'un dispositif hydraulique connu en soi de rattrapage de jeu de ladite soupape 101.
On constate que la forme de la came d'ouverture de soupape 15, la forme de la surface de contact 41 aménagée sur le linguet basculeur 42, le positionnement de l'articulation solidaire du moteur à combustion interne 100 de ladite came et le positionnement de l'ancrage de linguet 43 solidaire dudit moteur 100 sont déterminés de sorte à favoriser la plus grande composante de roulement possible et la plus petite composante de glissement possible au point de contact entre ladite came 15 et ladite surface de contact 41 lorsque ladite soupape 101 est manoeuvrée en ouverture ou en fermeture.
La came d'ouverture de soupape 15 comporte deux articulations 36, 37 dont l'une au moins des deux articulations ouvertes ou fermées est une rotule 45.
La tige de poussée 40 est articulée à chacune de ses extrémités par une liaison rotule, la première liaison rotule 46 étant aménagée dans ou à l'extrémité du piston actionneur de soupape 3 tandis que la deuxième liaison rotule 47 est aménagée dans ou sur la came d'ouverture de soupape 15.
En figure 8 on à illustré que la came d'ouverture de soupape 15 peut être un tiroir en forme de coin 90 qui peut se translater sous l'action du vérin hydraulique actionneur de soupape 2 dans un guide ou une glissière 91 aménagé dans la culasse 104 du moteur à combustion interne 100 de sorte que la forme de coin dudit tiroir 90 crée une variation locale d'épaisseur qui permet de lever ou de déposer de son siège la soupape 101 du moteur à combustion interne.
Le guide ou glissière 91 de la came d'ouverture de soupape 15 peut être constitué d'au moins un rouleau 92 sur lequel roule le tiroir en forme en de coin.
Le tiroir en forme de coin 90 coopère avec un linguet basculeur 18 articulé à
l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet 43 solidaire dudit moteur 100, et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet 44 qui peut pousser directement ou indirectement sur la queue 105 que comporte une soupape 101 dudit moteur 100 pour ouvrir ladite soupape.
On note que l'ancrage de linguet 43 peut être constitué d'un dispositif hydraulique connu en soi de rattrapage de jeu de ladite soupape.
Comme on a montré en figure 13, la came d'ouverture de soupape 15 peut être constituée d'un doigt à came 131 articulé par l'une de ses extrémités autour d'un axe 133 et comportant en son autre extrémité une surface tangentielle de levée 132, ladite surface ayant une forme telle qu'elle exerce radialement une poussée par rapport audit axe 133 sur un linguet basculeur à rouleau 18 lorsque le doigt à came 131 tourne autour de son dit axe 133 sous l'action du vérin hydraulique actionneur de soupape 2.
Selon cette configuration, le linguet 18 est lui-même articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet 43 solidaire du moteur 100, tout en étant muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet 44 de sorte à pouvoir pousser directement ou indirectement sur la queue 105 que comporte la soupape 101 dudit moteur afin d'ouvrir ladite soupape.
En observant la figure 13, on remarque que la transmission mécanique 1 reliant le doigt à came 131 au vérin hydraulique actionneur de soupape 2 peut être avantageusement constituée d'une tige de poussée 40 comportant à
chacune de ses deux extrémités 135, 136 une articulation pivotante et/ou à
rotule, la première extrémité 135 prenant appui sur ou dans le piston actionneur de soupape 3, tandis que la seconde extrémité 136 prend appui sur le corps du doigt à came 131.
On remarque également que le ressort de rappel 19 du doigt à came 13 peut être constitué d'au moins un ressort hélicoïdal 134 qui exerce un effort antagoniste à celui du piston actionneur de soupape 3, et qui tend à éloigner l'une de l'autre deux articulations pivotantes et/ou à rotule 138, 139 guidées l'une par rapport à l'autre par au moins une liaison glissière 137, la première articulation 138 prenant appui directement ou non sur le moteur à combustion interne 100 tandis que la deuxième articulation 139 prend appui sur le corps du doigt à came 131.
Aussi et à titre de variante, la surface tangentielle de levée 132 peut se terminer par une butée 140 pouvant entrer en contact avec le linguet basculeur à
rouleau 18 de sorte à limiter le déplacement angulaire du doigt à came 131.
On a représenté en figure 12 un autre exemple de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
La came d'ouverture de soupape 15 comporte une surface de contact de came à effet levier 38.
La came d'ouverture de soupape 15 est entraînée en rotation au moyen d'au moins un bras de rotation 48 dont l'une des extrémités est solidaire de l'axe
combustion interne, et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet qui peut pousser directement ou indirectement sur la queue que comporte la soupape dudit moteur pour ouvrir ladite soupape.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une came d'ouverture de soupape qui est constituée d'un doigt à came articulé par l'une de ses extrémités autour d'un axe et qui comporte en son autre extrémité une surface tangentielle de levée, ladite surface ayant une forme telle qu'elle exerce radialement une poussée par rapport audit axe sur un linguet basculeur à
rouleau lorsque le doigt à came tourne autour de son dit axe sous l'action du vérin hydraulique actionneur de soupape et le linguet étant lui-même articulé
à
l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet solidaire du moteur, et étant muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet de sorte à pouvoir pousser directement ou indirectement sur une queue que comporte la soupape dudit moteur afin d'ouvrir ladite soupape.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une transmission mécanique reliant le doigt à came au vérin hydraulique actionneur de soupape qui est constituée d'une tige de poussée comportant à chacune de ses deux extrémités une articulation pivotante et/ou à rotule, la première extrémité prenant appui sur ou dans le piston actionneur de soupape, tandis que la seconde extrémité prend appui sur le corps du doigt à came .
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un ressort de rappel de doigt à came qui est constitué d'au moins un ressort hélicoïdal qui exerce un effort antagoniste à celui du piston actionneur de soupape et qui tend à éloigner l'une de l'autre deux articulations pivotantes et/ou à rotule guidées l'une par rapport à l'autre par au moins une liaison glissière, la première articulation prenant appui directement ou non sur le moteur à combustion interne tandis que la deuxième articulation prend appui sur le corps du doigt à
came.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend une surface tangentielle de levée qui se termine par une butée qui peut entrer en contact avec le linguet basculeur à rouleau de sorte à limiter le déplacement 5 angulaire du doigt à came.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend au moins un accumulateur de pression de réapprovisionnement qui est intercalé entre la 10 pompe de réapprovisionnement et l'accumulateur de pression de compensation.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un 15 accumulateur de pression de réapprovisionnement dont la sortie comporte une vanne de verrouillage.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un 20 accumulateur de pression de réapprovisionnement qui est relié à
l'accumulateur de pression de compensation par un conduit comprenant au moins un clapet anti-retour ledit clapet permettant au fluide hydraulique d'aller depuis l'accumulateur de pression de réapprovisionnement vers l'accumulateur de pression de compensation et non l'inverse.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend un conduit haute pression d'ouverture de soupape qui comporte au moins un clapet de maintien en pression positionné vers son extrémité la plus proche de la pompe hydraulique volumétrique, ledit clapet permettant au fluide hydraulique en provenance de ladite pompe de pénétrer dans ledit conduit, mais non d'en ressortir.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne suivant la présente invention comprend à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique un clapet anti-retour de réservoir basse pression positionné entre ladite sortie et l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe, ledit clapet permettant au fluide hydraulique d'aller de la sortie de la pompe hydraulique volumétrique audit réservoir basse pression, mais non le contraire.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative a pour fonction :
- De forcer le fluide hydraulique refoulé à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique dans le vérin hydraulique actionneur de soupape d'au moins une soupape du moteur thermique à combustion interne afin de lever ladite soupape avec progressivité et ceci, au moment souhaité, et durant le temps nécessaire pour lever ladite soupape à la hauteur souhaitée ;
puis, - de maintenir le fluide hydraulique enfermé dans le vérin hydraulique actionneur de soupape de ladite soupape afin de maintenir ladite soupape ouverte durant le temps recherché, ledit temps s'exprimant en nombre de degrés de rotation de vilebrequin dudit moteur;
puis, - de forcer le fluide hydraulique contenu dans le vérin hydraulique actionneur de soupape de ladite soupape à l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique de sorte à reposer en douceur ladite soupape sur son siège au moment recherché tout en récupérant la majeure partie de l'énergie mécanique emmagasinée par le ressort de rappel de ladite soupape lors de l'ouverture de celle-ci, et la majeure partie de l'énergie cinétique emmagasinée par ladite soupape, par ledit ressort et par les composants mécaniques qui concourent à actionner ladite soupape pendant sa course de fermeture.
Selon un mode particulier de réalisation, l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative selon l'invention comporte également :
= au moins un capteur de position de came et/ou au moins un capteur de position de soupape ;
= au moins un calculateur qui pilote les différentes électrovannes dudit actionneur;
= au moins un capteur qui mesure la position angulaire du vilebrequin du moteur, laquelle est prise en compte par le calculateur pour commander les électrovannes d'ouverture de soupape, de fermeture de soupape et d'obturation de sortie de pompe de sorte que la position effective de la soupape mesurée par le capteur de position angulaire de came et/ou le capteur de position de soupape pour chaque position angulaire du vilebrequin corresponde bien à l'ouverture, à la hauteur de levée et au point de fermeture effectifs recherchés pour la ou les soupape(s) considérée(s), ces différents capteurs, le calculateur et ces diverses électrovannes réalisant un dispositif d'asservissement en boucle fermée de la position des soupapes.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente, et les avantages qu'elle est susceptible de procurer :
Figure 1 illustre le schéma de principe de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la présente invention tel qu'il peut être prévu pour actionner une seule des soupapes d'un moteur à
combustion interne alternatif.
Figure 2 illustre le schéma de principe de l'actionneur selon l'invention tel qu'il peut être prévu pour actionner les huit soupapes d'admission ou d'échappement d'un moteur à combustion interne alternatif à quatre cylindres et à quatre soupapes par cylindre, chaque groupe de deux soupapes d'un même cylindre étant actionné par un même vérin hydraulique actionneur de soupape.
Figure 3 illustre le schéma de principe de l'actionneur selon l'invention tel qu'il peut être prévu pour actionner les huit soupapes d'admission et les huit soupapes d'échappement d'un moteur à quatre cylindres et à quatre soupapes par cylindre chaque groupe de deux soupapes d'un même cylindre étant actionné par un même vérin hydraulique actionneur de soupape.
Figure 4 est une vue en coupe schématique d'un exemple d'implantation sur un moteur à combustion interne alternatif de l'actionneur selon l'invention.
Figure 5 est une vue en éclaté de la pompe hydraulique volumétrique de l'actionneur selon la présente invention lorsque selon un mode particulier de réalisation ladite pompe est compartimentée de sorte à constituer plusieurs pompes autonomes entraînées par le même arbre et logées dans le même carter.
Figure 6 est une vue en coupe schématique de la came d'ouverture de soupape, du vérin hydraulique actionneur de soupape et de la transmission mécanique entre ledit vérin et ladite came de l'actionneur suivant la présente invention lorsque selon un mode particulier de réalisation ladite transmission est une crémaillère coopérant avec un pignon solidaire de l'axe de ladite came.
Figure 7 est une vue en coupe schématique de la came d'ouverture de soupape, du vérin hydraulique actionneur de soupape et de la transmission mécanique entre ledit vérin et ladite came de l'actionneur suivant la présente invention lorsque selon un mode particulier de réalisation ladite transmission est une tige d'ouverture de soupape articulée sur un bras de came que comporte ladite came.
Figure 8 est une vue en coupe schématique de la came d'ouverture de soupape, du vérin hydraulique actionneur de soupape et de la transmission mécanique entre ledit vérin et ladite came de l'actionneur suivant la présente invention lorsque selon un mode particulier de réalisation ladite came prend la forme d'un tiroir en forme de coin qui peut translater entre une glissière à
rouleau et un linguet à rouleau.
Figure 9 est une vue en coupe schématique de la came d'ouverture de soupape suivant la présente invention lorsque selon un mode particulier de réalisation elle est actionnée par un vérin hydraulique rotatif monté directement sur l'axe de ladite came, la transmission mécanique entre ledit vérin et ladite came étant constituée dudit axe.
Figures 10 et 11 sont des vues en coupe schématique, respectivement soupape ouverte et soupape fermée, de la came d'ouverture de soupape, du vérin hydraulique actionneur de soupape et de la transmission mécanique entre ledit vérin et ladite came de l'actionneur selon l'invention, lorsque selon un mode particulier de réalisation ladite came comporte deux articulations ouvertes ou fermées et une surface de contact de came à effet levier, et que ladite came coopère avec un linguet basculeur.
Figure 12 est une vue en coupe schématique d'une variante des composants de l'actionneur représentés en figures 10 et 11 qui se distingue en ce que la came d'ouverture de soupape est entraînée en rotation au moyen d'un bras de rotation dont l'une des extrémités est solidaire de l'axe de ladite came et qui coopère avec une tige de poussée de bras qui lui transmet l'effort produit par le piston actionneur de soupape.
Figures 13 est une vue en coupe schématique de la came d'ouverture de soupape, du vérin hydraulique actionneur de soupape et de la transmission mécanique entre ledit vérin et ladite came de l'actionneur suivant la présente invention ladite came étant constituée d'un doigt à came articulé par l'une de ses extrémités autour d'un axe son autre extrémité comportant une surface tangentielle de levée coopérant avec un linguet basculeur à rouleau.
Figures 14 et 15 sont des vues en coupe schématique de l'électrovanne d'ouverture de soupape et/ou l'électrovanne de fermeture de soupape et/ou l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe suivant la présente invention lorsque celle-ci prend la forme d'une électrovanne à tube selon un mode particulier de réalisation, respectivement en position fermée (figure 14) et en position ouverte (figure 15).
Figure 16 est une vue en coupe schématique de la pompe de réapprovisionnement suivant la présente invention et selon un premier mode particulier de réalisation prévoyant un cylindre borgne.
Figure 17 est une vue en coupe schématique de la pompe de réapprovisionnement suivant la présente invention et selon un deuxième mode particulier de réalisation prévoyant un piston tubulaire de réapprovisionnement.
Figures 18 à 20 sont des vues tridimensionnelles éclatées de la pompe de réapprovisionnement suivant la présente invention et selon le deuxième mode de réalisation tel que montré en figure 17.
5 Figure 21 illustre le schéma de principe de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la présente invention tel qu'il peut être prévu pour actionner une seule des soupapes d'un moteur à
combustion interne alternatif, le clapet anti retour d'entrée de pompe étant remplacé par une électrovanne d'entrée de pompe montée parallèlement à un 10 limiteur de pression d'entrée de pompe.
On a montré en figures 1 à 4 un actionneur de soupape électro-hydraulique à
vérin et came alternative 1 pour moteur à combustion interne 100.
15 L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins un vérin hydraulique actionneur de soupape 2 comprenant au moins un piston actionneur de soupape 3 lequel ouvre au moins une soupape 101 du moteur à
combustion interne 100 ou d'un compresseur à piston(s) lorsque ledit vérin hydraulique 2 est mis en relation par une électrovanne d'ouverture de soupape 20 4 avec au moins un circuit hydraulique haute pression entrant 5.
Ledit vérin hydraulique 2 ferme ladite soupape 101 lorsqu'il est mis en relation par une électrovanne de fermeture de soupape 6 avec au moins un circuit haute pression sortant 7.
Ledit vérin hydraulique 2 assure le maintien en ouverture de ladite soupape lorsqu'il n'est mis en relation ni avec le circuit haute pression entrant 5, ni avec le circuit haute pression sortant 7.
Les circuits hydrauliques haute pression entrant 5 et sortant 7 peuvent comporter un diviseur de débit connu en soi afin de partager le débit vers ou en provenance de plusieurs vérins hydrauliques actionneurs de soupape 2.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins une pompe hydraulique volumétrique 8 comprenant d'une part au moins une sortie reliée à
un circuit hydraulique basse pression 9 relié à au moins un réservoir basse pression 10 et d'autre part au moins une entrée reliée audit circuit hydraulique basse pression 9.
Le réservoir basse pression 10 est constitué d'au moins un accumulateur de pression de compensation 51 maintenu sous pression par au moins une pompe de réapprovisionnement 52 laquelle alimente ledit accumulateur 51 en fluide hydraulique en aspirant ledit fluide dans au moins un réservoir de réapprovisionnement 53.
On note que l'accumulateur de pression de compensation 51 peut être à
membrane, à piston ou de tout autre type connu de l'homme de l'art, pouvant être logé dans le carter 35 de la pompe hydraulique volumétrique 8 et ayant notamment pour fonction de limiter les effets de la compressibilité du fluide hydraulique sur le fonctionnement de l'actionneur 1 selon l'invention d'une part, et d'éviter tout phénomène de cavitation à l'intérieur du circuit dudit actionneur d'autre part.
On note que la pompe hydraulique volumétrique 8 tourne à une vitesse proportionnelle à celle d'un vilebrequin 102 que comporte le moteur à
combustion interne 100.
La pompe hydraulique volumétrique 8 peut être à cylindrée fixe ou à cylindrée variable, à engrenage intérieur, à engrenage extérieur, à piston(s), à vis ou à
palette(s).
La pompe hydraulique volumétrique 8 peut être fixée sur le moteur à
combustion interne 100 et peut être entraînée par le vilebrequin 102 dudit moteur par au moins un pignon ou par au moins une chaîne ou par au moins une courroie ou par l'intermédiaire d'une transmission à rapport fixe ou variable.
L'entraînement de la pompe hydraulique volumétrique 8 par ledit vilebrequin 102 peut s'opérer seulement mécaniquement ou aussi électriquement via un alternateur qui entraîne un moteur électrique entrainant ladite pompe.
L'énergie électrique produite par ledit alternateur peut être ou non préalablement stockée dans une batterie et le circuit hydraulique basse pression 9 pouvant comporter un capteur de pression qui retourne la valeur de la pression régnant dans ledit circuit à un calculateur.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins un conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 reliant la sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 avec le circuit hydraulique haute pression entrant du vérin hydraulique actionneur de soupape 2.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins un conduit haute pression de fermeture de soupape 12 reliant l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique 8 avec le circuit hydraulique haute pression sortant du vérin hydraulique actionneur de soupape 2.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins une électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13 qui peut empêcher le fluide hydraulique expulsé à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 de retourner dans le circuit hydraulique basse pression 9, de sorte que ledit fluide soit forcé dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11.
Selon un mode particulier de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique 1, un limiteur de pression 144 peut être monté parallèlement à
l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13, ledit limiteur permettant au fluide hydraulique de passer directement de la sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 au réservoir basse pression 10 sans passer par ladite électrovanne lorsque la différence de pression aux bornes de ladite électrovanne dépasse une certaine valeur.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins un clapet anti retour d'entrée de pompe 14 qui interdit au fluide hydraulique provenant du vérin hydraulique actionneur de soupape 2 via le conduit haute pression de fermeture de soupape 12 de retourner directement dans le circuit hydraulique basse pression 9, de sorte que ledit fluide soit forcé à l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique 8.
Ledit clapet anti retour 14 permet à ladite pompe hydraulique volumétrique 8 d'aspirer ledit fluide contenu dans le circuit hydraulique basse pression 9, lorsque la pression de ce dernier est supérieure à la pression régnant dans le conduit haute pression de fermeture de soupape 12.
Ledit clapet anti retour 14 peut selon un exemple de réalisation non limitatif être constitué d'une bille maintenue sur son siège par un ressort.
Selon un mode particulier de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 montré en figure 21, le clapet anti retour d'entrée de pompe 14 peut être remplacé par une électrovanne d'entrée de pompe 142, cette dernière pouvant alors être montée parallèlement à un limiteur de pression d'entrée de pompe 143 qui permet au fluide hydraulique de passer directement du réservoir basse pression 10 à l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique 8 sans passer par ladite électrovanne 142 lorsque la différence de pression aux bornes de ladite électrovanne dépasse une certaine valeur. Cette configuration peut avantageusement coopérer avec un clapet anti-retour 145 de conduit haute pression de fermeture de soupape 12 afin de permettre que la pression régnant dans le réservoir basse pression 10 puisse être supérieure à celle nécessaire à
la fermeture complète de la soupape 101 du moteur 100, ladite configuration permettant notamment de réduire la différence de pression moyenne appliquée aux bornes de la pompe hydraulique volumétrique 8 afin d'améliorer le rendement énergétique de l'actionneur de soupape électro-hydraulique 1.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins une came d'ouverture de soupape 15 reliée d'une part au vérin hydraulique actionneur de soupape 2 par une transmission mécanique 16, et d'autre part à la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 directement ou par le biais d'une transmission intermédiaire 17.
Ladite came d'ouverture de soupape 15 se déplace dans un sens lors des manoeuvres d'ouverture de ladite soupape 101, puis en sens inverse lors des manoeuvres de fermeture de ladite soupape 101.
Ladite transmission intermédiaire 17 peut être un poussoir, un culbuteur ou un linguet à rouleau 18 connus de l'homme de l'art, ces derniers pouvant éventuellement comporter un dispositif automatique connu en soi de rattrapage du jeu entre ladite came 15 et ladite soupape 101.
Ladite came d'ouverture de soupape 15 est les pièces mobiles avec lesquelles elle coopèrent, ladite transmission mécanique 16 et ladite transmission intermédiaire 17 étant conçues de sorte à être les plus légères possibles.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte au moins un ressort de rappel 19 de la came d'ouverture de soupape 15 qui tend à rappeler ladite came 15 dans la position qu'elle a lorsque la soupape 101 du moteur à
combustion interne 100 est fermée.
Ledit ressort de rappel 19 peut être, selon un mode particulier de réalisation, le ressort 103 assurant le rappel en position fermée de ladite soupape 101.
La soupape 101 du moteur à combustion interne 100 comporte un capteur de position non illustré qui peut être inductif, à effet hall ou de tout autre type connu de l'homme de l'art.
On a montré en figure 9 un exemple de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte un vérin hydraulique actionneur de soupape 2 qui est rotatif et un piston actionneur de soupape 3 présentant une forme en palette.
Ledit piston actionneur de soupape 3 sépare au moins une chambre haute pression 20 d'au moins une chambre basse pression 21 de sorte que la pression du fluide hydraulique puisse entraîner en rotation ledit piston 3, ce dernier étant relié en rotation directement ou indirectement à la came d'ouverture de soupape 15.
On a représenté en figure 6 un autre exemple de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte un piston actionneur de soupape 3 qui peut se déplacer dans un cylindre 22 et pousser sur une crémaillère d'ouverture de soupape 23 guidée dans une culasse 104 que comporte le moteur à combustion interne 100 ou du compresseur à piston(s).
Ladite crémaillère d'ouverture de soupape 23 coopère avec un pignon 24 aménagé autour d'un axe 25 de la came d'ouverture de soupape 15 de sorte à
entraîner ladite came 15 en rotation quand ledit piston 3 se déplace en translation longitudinale, ladite crémaillère 23 et ledit pignon 24 constituant la transmission mécanique 16.
5 On note que selon un mode particulier de réalisation, le pignon 24 peut consister en un secteur denté de quelques degrés aménagé directement sur le pourtour de la came d'ouverture de soupape 15.
La crémaillère d'ouverture de soupape 23 peut être guidée dans la culasse 104 10 du moteur à combustion interne 100 ou au moyen d'au moins un roulement à
billes ou à rouleaux 26.
On a représenté en figure 7 un autre exemple de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente 15 invention.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique 1 comporte un piston actionneur de soupape 3 qui peut se déplacer dans un cylindre 22 et pousser une tige d'ouverture de soupape 27 avec l'une des extrémités de laquelle il est articulé.
Ladite tige d'ouverture de soupape 27 pousse à son tour sur un bras de came 28 que comporte directement ou indirectement la came d'ouverture de soupape 15 avec lequel l'autre extrémité de ladite tige 27 est également articulée de sorte à entraîner ladite came 15 en rotation quand ledit piston actionneur de soupape 3 se déplace en translation longitudinale.
La tige d'ouverture de soupape 27 et le bras de came 28 constituent la transmission mécanique 16 de l'actionneur de soupape électro-hydraulique 1.
La tige d'ouverture de soupape 27 est articulée à l'une au moins de ses deux extrémités au moyen d'une rotule ouverte ou fermée 29.
La came d'ouverture de soupape 15 comporte un capteur de position angulaire de came 30 qui peut être un codeur ou tout autre type de capteur angulaire connu de l'homme de l'art (figures 6, 7, 9 et 12).
La came d'ouverture de soupape 15 coopère avec une butée de came, non représentée, qui limite la position angulaire maximale de ladite came 15 lorsque la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 actionnée par ladite came 15 est fermée.
La butée de came est montée sur un amortisseur ou comporte un amortisseur limitant les émissions acoustiques lorsque ladite came d'ouverture de soupape entre en contact avec la butée de came.
10 On a représenté en figure 5 un exemple de réalisation de la pompe hydraulique volumétrique 8 de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
La pompe hydraulique volumétrique 8 comporte plusieurs compartiments 31 qui 15 constituent chacun une pompe autonome comportant au moins une entrée 32 et au moins une sortie 33 reliées à au moins un vérin hydraulique actionneur de soupape 2, lesdites pompes autonomes étant entraînées en rotation par le même arbre 34 et étant logées dans le même carter 35.
On a représenté en figures 10 et 11 un autre exemple de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
La came d'ouverture de soupape 15 comporte deux articulations 36, 37 ouvertes ou fermées et une surface de contact de came à effet levier 38.
La première articulation 36 est solidaire du moteur à combustion interne 100 tandis que la seconde articulation 37 est reliée au piston actionneur de soupape 3 directement par un toucheau de piston ou indirectement par une tige de poussée 40.
La came d'ouverture de soupape 15 peut rouler et/ou glisser sur une surface de contact de basculeur 41 aménagée sur un linguet basculeur 42 articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet 43 solidaire dudit moteur 100, et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet 44 qui peut pousser directement ou indirectement sur la queue 105 d'au moins une soupape 101 dudit moteur 100 pour ouvrir ladite soupape.
Les deux articulations 36, 37 de la came d'ouverture de soupape 15, la surface de contact de came à effet levier 38, la surface de contact de basculeur 41 et le positionnement de l'ancrage de linguet 43 et du toucheau de linguet 44 étant prévus de sorte à offrir au piston actionneur de soupape 3 un grand bras de levier pour ouvrir la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 lorsque cette dernière est fermée, ledit bras de levier devenant ensuite d'autant plus faible que la hauteur de levée de ladite soupape 101 est grande.
On note que l'ancrage de linguet 43 peut être constitué d'un dispositif hydraulique connu en soi de rattrapage de jeu de ladite soupape 101.
On constate que la forme de la came d'ouverture de soupape 15, la forme de la surface de contact 41 aménagée sur le linguet basculeur 42, le positionnement de l'articulation solidaire du moteur à combustion interne 100 de ladite came et le positionnement de l'ancrage de linguet 43 solidaire dudit moteur 100 sont déterminés de sorte à favoriser la plus grande composante de roulement possible et la plus petite composante de glissement possible au point de contact entre ladite came 15 et ladite surface de contact 41 lorsque ladite soupape 101 est manoeuvrée en ouverture ou en fermeture.
La came d'ouverture de soupape 15 comporte deux articulations 36, 37 dont l'une au moins des deux articulations ouvertes ou fermées est une rotule 45.
La tige de poussée 40 est articulée à chacune de ses extrémités par une liaison rotule, la première liaison rotule 46 étant aménagée dans ou à l'extrémité du piston actionneur de soupape 3 tandis que la deuxième liaison rotule 47 est aménagée dans ou sur la came d'ouverture de soupape 15.
En figure 8 on à illustré que la came d'ouverture de soupape 15 peut être un tiroir en forme de coin 90 qui peut se translater sous l'action du vérin hydraulique actionneur de soupape 2 dans un guide ou une glissière 91 aménagé dans la culasse 104 du moteur à combustion interne 100 de sorte que la forme de coin dudit tiroir 90 crée une variation locale d'épaisseur qui permet de lever ou de déposer de son siège la soupape 101 du moteur à combustion interne.
Le guide ou glissière 91 de la came d'ouverture de soupape 15 peut être constitué d'au moins un rouleau 92 sur lequel roule le tiroir en forme en de coin.
Le tiroir en forme de coin 90 coopère avec un linguet basculeur 18 articulé à
l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet 43 solidaire dudit moteur 100, et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet 44 qui peut pousser directement ou indirectement sur la queue 105 que comporte une soupape 101 dudit moteur 100 pour ouvrir ladite soupape.
On note que l'ancrage de linguet 43 peut être constitué d'un dispositif hydraulique connu en soi de rattrapage de jeu de ladite soupape.
Comme on a montré en figure 13, la came d'ouverture de soupape 15 peut être constituée d'un doigt à came 131 articulé par l'une de ses extrémités autour d'un axe 133 et comportant en son autre extrémité une surface tangentielle de levée 132, ladite surface ayant une forme telle qu'elle exerce radialement une poussée par rapport audit axe 133 sur un linguet basculeur à rouleau 18 lorsque le doigt à came 131 tourne autour de son dit axe 133 sous l'action du vérin hydraulique actionneur de soupape 2.
Selon cette configuration, le linguet 18 est lui-même articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet 43 solidaire du moteur 100, tout en étant muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet 44 de sorte à pouvoir pousser directement ou indirectement sur la queue 105 que comporte la soupape 101 dudit moteur afin d'ouvrir ladite soupape.
En observant la figure 13, on remarque que la transmission mécanique 1 reliant le doigt à came 131 au vérin hydraulique actionneur de soupape 2 peut être avantageusement constituée d'une tige de poussée 40 comportant à
chacune de ses deux extrémités 135, 136 une articulation pivotante et/ou à
rotule, la première extrémité 135 prenant appui sur ou dans le piston actionneur de soupape 3, tandis que la seconde extrémité 136 prend appui sur le corps du doigt à came 131.
On remarque également que le ressort de rappel 19 du doigt à came 13 peut être constitué d'au moins un ressort hélicoïdal 134 qui exerce un effort antagoniste à celui du piston actionneur de soupape 3, et qui tend à éloigner l'une de l'autre deux articulations pivotantes et/ou à rotule 138, 139 guidées l'une par rapport à l'autre par au moins une liaison glissière 137, la première articulation 138 prenant appui directement ou non sur le moteur à combustion interne 100 tandis que la deuxième articulation 139 prend appui sur le corps du doigt à came 131.
Aussi et à titre de variante, la surface tangentielle de levée 132 peut se terminer par une butée 140 pouvant entrer en contact avec le linguet basculeur à
rouleau 18 de sorte à limiter le déplacement angulaire du doigt à came 131.
On a représenté en figure 12 un autre exemple de réalisation de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
La came d'ouverture de soupape 15 comporte une surface de contact de came à effet levier 38.
La came d'ouverture de soupape 15 est entraînée en rotation au moyen d'au moins un bras de rotation 48 dont l'une des extrémités est solidaire de l'axe
25 de ladite came 15 tandis que son autre extrémité est articulée au moyen d'une liaison pivot ou rotule 49 avec la première extrémité d'une tige de poussée de bras 40.
La deuxième extrémité de ladite tige 40 est articulée au moyen d'une liaison pivot ou rotule 47 avec le piston actionneur de soupape 3.
La came d'ouverture de soupape 15 peut rouler et/ou glisser sur une surface de contact de basculeur 41 aménagée sur un linguet basculeur 42 articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet 43 solidaire du moteur à combustion interne 100, et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet 44 qui peut pousser directement ou indirectement sur une queue 105 que comporte au moins une soupape 101 dudit moteur 100 pour ouvrir ladite soupape 101.
L'axe 25 de la came d'ouverture de soupape 15, la surface de contact de came à effet levier 38, la surface de contact de basculeur 41 et le positionnement de l'ancrage de linguet 43 et du toucheau de linguet 44 sont prévus de sorte à
offrir au piston actionneur de soupape 3 un grand bras de levier pour ouvrir la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 lorsque cette dernière est fermée, ledit bras de levier devenant ensuite d'autant plus faible que la hauteur de levée de ladite soupape 101 est grande.
On note que selon un mode particulier de réalisation, le bras de rotation 48 peut entraîner en rotation plusieurs cames d'ouverture de soupape 15.
On note aussi que l'ancrage de linguet 43 peut être constitué d'un dispositif 10 hydraulique connu en soi de rattrapage de jeu de ladite soupape.
On note que la forme de la came d'ouverture de soupape 15, la forme de la surface de contact aménagée sur le linguet basculeur 42, le positionnement de l'articulation solidaire du moteur à combustion interne de ladite came et le 15 positionnement de l'ancrage du basculeur solidaire dudit moteur sont déterminés de sorte à favoriser la plus grande composante de roulement possible et la plus petite composante de glissement possible au point de contact entre ladite came et ladite surface lorsque ladite soupape est manoeuvrée en ouverture ou en fermeture.
Le piston actionneur de soupape 3 se déplace dans un cylindre 22 muni d'une lumière d'amortissement de fin de course de piston 50.
La lumière d'amortissement 50 est obturée en tout ou partie par ledit piston 3 lorsque ledit piston 3 arrive au voisinage de la position qu'il a lorsque la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 qu'il actionne est fermée.
Ladite lumière d'amortissement 50 freinant ledit piston 3 par réduction progressive de la section de passage du fluide hydraulique qui est expulsé
hors dudit vérin hydraulique 2 lors de la fermeture de ladite soupape 101.
Le piston actionneur de soupape 3 se déplace dans un cylindre 22 muni d'une butée de fin de course de piston cette dernière limitant la profondeur d'introduction dudit piston 3 dans ledit cylindre 22.
On a représenté en figures 14 et 15 un exemple de réalisation de l'électrovanne d'ouverture de soupape 4 et/ou électrovanne de fermeture de soupape 6 et/ou électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13 de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
L'électrovanne d'ouverture de soupape 4 et/ou l'électrovanne de fermeture de soupape 6 et/ou l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13 est une électrovanne à tube 60 constituée d'au moins un tube rectiligne 61 pouvant se déplacer en translation longitudinale dans un carter de vanne 62 comportant une chambre supérieure 63 et une chambre inférieure 64.
Le tube rectiligne 61 comporte une première extrémité 65 débouchant dans la chambre supérieure 63 et une deuxième extrémité 66 débouchant dans la chambre inférieure 64.
La deuxième extrémité 66 du tube rectiligne 61 peut entrer en contact avec au moins une surface d'obturation 67 solidaire dudit carter de vanne 62 de sorte à
boucher de façon la plus étanche possible ladite deuxième extrémité.
L'électrovanne à tube 60 comporte des moyens d'étanchéité 68 entre la surface externe du tube rectiligne 61 et le carter de vanne 62 qui isolent la chambre supérieure 63 de la chambre inférieure 64.
L'électrovanne à tube 60 comprend au moins un ressort d'obturation 69 qui tend à maintenir le tube rectiligne 61 en contact avec la surface d'obturation 67.
L'électrovanne à tube 60 comporte au moins un actionneur électrique 70 capable d'appliquer au tube rectiligne 61 un effort antagoniste à celui produit par le ressort d'obturation 69, ledit effort étant suffisant pour décoller le tube rectiligne 61 de la surface d'obturation 67 lorsque ledit actionneur est traversé
par un courant électrique.
L'actionneur électrique 70 est constitué d'une bobine de fil conducteur 71 qui attire un noyau ou palette magnétique 72 lorsque ladite bobine 71 est traversée par un courant électrique.
Le noyau ou palette magnétique 72 de l'actionneur électrique 70 peut être logé
dans la chambre supérieure 63 du carter de vanne 62.
La bobine de fil conducteur 71 de l'actionneur électrique 70 peut être logée dans la chambre supérieure 63 du carter de vanne 62.
La bobine de fil conducteur 71 de l'actionneur électrique 70 peut être logée à
l'extérieur de la chambre supérieure 63, le champ magnétique généré par ladite bobine 71 lorsqu'elle est traversée par un courant électrique passant au travers de la paroi externe de ladite chambre 63 de sorte à exercer un effort sur le noyau ou palette magnétique 72.
La première extrémité 65 du tube rectiligne 61 peut être solidaire du noyau ou palette magnétique 72.
Le noyau ou palette magnétique 72 peut être réalisé dans la même pièce métallique que le tube rectiligne 61, ou bien fixé sur ledit noyau par collage, vissage, sertissage, ou par tout autre moyen connu de l'homme de l'art.
La première extrémité 65 du tube rectiligne 61 comporte au moins un orifice radial et/ou axial 88 débouchant dans la chambre supérieure 63.
La deuxième extrémité 66 du tube rectiligne 61 est de forme troncosphérique et présente une ligne de contact avec la surface d'obturation 67 similaire à
celle réalisée par une bille portant sur un siège.
La surface d'obturation 67 est aménagée sur une pièce indépendante 73 montée flottante dans le carter de vanne 62, ladite pièce 73 pouvant s'aligner avec le tube rectiligne 61 lorsque la deuxième extrémité 66 dudit tube entre en contact avec ladite surface d'obturation 67.
Le carter de vanne 62 comporte directement, ou indirectement via un bouchon intermédiaire 74, un orifice 75 mis à l'air libre qui est fermé par la pièce indépendante 73 sur laquelle est aménagée la surface d'obturation 67 de sorte que l'effort appliqué par le ressort d'obturation 69 via le tube rectiligne 61 sur ladite pièce indépendante 73 et/ou l'effort résultant de la pression régnant dans la chambre supérieure 63 et/ou la chambre inférieure 64 maintienne ladite pièce 73 en pression sur ledit orifice 75 pour le maintenir fermé.
La surface de contact entre ladite pièce indépendante 73 et ledit carter de vanne 62 peut être prévue avec un joint, ou avec une arête qui augmente localement la pression de contact de sorte à améliorer l'étanchéité entre ladite pièce 73 et ledit carter 62.
Le carter de vanne 62 est fixé sur le moteur à combustion interne 100 et comporte des orifices et/ou des conduits d'entrée-sortie 89 mettant en relation la chambre supérieure 63 et/ou la chambre inférieure 64 soit avec le vérin hydraulique actionneur de soupape 2 soit avec la pompe hydraulique volumétrique 8 via le circuit hydraulique haute pression entrant 5, le circuit haute pression sortant 7 ou le circuit hydraulique basse pression 9.
La section du tube rectiligne 61 au niveau de l'étanchéité que ledit tube constitue avec le carter de vanne 62 est légèrement plus petite que la section dudit tube au niveau de son contact avec la surface d'obturation 67.
Les moyens d'étanchéité 68 sont constitués par la surface externe du tube rectiligne 61 qui coopère avec celle interne du carter de vanne 62.
Les moyens d'étanchéité 68 peuvent également être constitués par la surface externe du tube rectiligne 61 qui coopère avec celle interne du carter de vanne 62 dans lesquelles peuvent être logés au moins un joint annulaire et/ou au moins un segment pouvant être avantageusement remplacés par un jeu faible de quelques microns laissé entre la surface externe du tube rectiligne 61 et celle interne du carter de vanne 62.
Sur le tube rectiligne 61 peut être aménagé une butée réglable ou non qui coopère avec une surface d'arrêt axial prévue directement ou indirectement dans le carter de vanne 62, ladite butée déterminant la distance maximale entre ledit tube et la surface d'obturation 67 avec laquelle il coopère.
On note que le carter de vanne 62 peut loger plusieurs électrovannes à tube 60 telles que décrites précédemment.
On a montré en figure 16 un exemple de réalisation de la pompe de réapprovisionnement 52 de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
La pompe de réapprovisionnement 52 comprend un piston de réapprovisionnement 54 qui peut effectuer des mouvements de va-et-vient dans un cylindre borgne 55 aménagé dans un carter de cylindre borgne 56 de sorte à
définir un volume variable à l'intérieur dudit cylindre.
Le piston réapprovisionnement 54 coopère avec un clapet d'entrée de réapprovisionnement 57 et un clapet de sortie de réapprovisionnement 58, dont respectivement la sortie et l'entrée débouchent dans ledit volume, ledit clapet d'entrée 57 admettant du fluide hydraulique en provenance du réservoir de réapprovisionnement 53 tandis que ledit clapet de sortie 58 expulse ledit fluide dans l'accumulateur de pression de compensation 51 ou dans l'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85.
Le piston de réapprovisionnement 54 est actionné en translation dans un premier sens par un actionneur électrique à solénoïde 80 principalement constitué d'un noyau magnétique de réapprovisionnement 81, d'une bobine de fil conducteur 82 et d'une cage magnétique de réapprovisionnement 83, et dans un deuxième sens par un ressort 84 permettant le rappel dudit piston de réapprovisionnement 54.
Le carter de cylindre borgne 56 est réalisé dans la même pièce métallique que la cage magnétique de réapprovisionnement 83 de l'actionneur électrique à
solénoïde 80.
Le carter de cylindre borgne 56 comporte une chemise 59 dans laquelle évolue le piston de réapprovisionnement 54 de la pompe de réapprovisionnement 52.
Le cylindre borgne 55 comporte une lumière de fin de course de refoulement 76 qui relie ledit cylindre au clapet de sortie de réapprovisionnement 58 de sorte que le piston de réapprovisionnement 54 obture ladite lumière en fin de course de refoulement et soit freiné puis arrêté dans sa course de refoulement.
On note que la course maximale du piston de réapprovisionnement 54 est limitée dans le sens du refoulement par une butée de refoulement 77 et/ou dans le sens de l'aspiration par une butée d'aspiration 78.
Les butées de refoulement 77 et d'aspiration 78 peuvent être constituées d'au moins une pièce de matière élastique offrant des propriétés d'amortissement.
Le noyau magnétique de réapprovisionnement 81 est traversé par le piston de 5 réapprovisionnement 54 sur lequel il est monté rigidement.
Le piston réapprovisionnement 54 traverse la cage magnétique de réapprovisionnement 83 de part en part pour coopérer d'un coté de ladite cage avec le cylindre borgne 55 et de l'autre coté de ladite cage avec le ressort de 10 rappel 84 dudit piston de réapprovisionnement 54.
Selon une première alternative à cet agencement, le piston de réapprovisionnement 54 peut être fixé sur le noyau de réapprovisionnement 81.
15 Pour cela, ledit noyau de réapprovisionnement 81 comporte des moyens de liaison avec le ressort de rappel 84, ce dernier étant rendu indirectement solidaire dudit piston de réapprovisionnement 54 de sorte à rappeler à la fois ledit noyau et ledit ressort.
20 A titre de variante et comme illustré en figures 17 à 20, la pompe de réapprovisionnement 52 peut comprendre un piston tubulaire de réapprovisionnement 107 qui peut effectuer des mouvements de va-et-vient dans un cylindre ouvert 108 aménagé dans un carter de cylindre ouvert 109 lequel fait corps directement ou indirectement avec un carter de pompe 126.
Ainsi, ledit piston 107, ledit cylindre 108 et ledit carter de pompe 126 définissent ensemble un volume variable 110 à l'intérieur dudit cylindre 108, ledit piston tubulaire de réapprovisionnement 107 coopérant avec un clapet d'entrée de piston tubulaire 111 constitué d'une bille 113 et d'un ressort 114 ladite bille prenant appui sur un siège 115 aménagé au bout et à l'intérieur dudit piston 107 et un clapet de sortie de cylindre ouvert 112 constitué d'une bille 116 et d'un ressort 117 ladite bille prenant appui sur un siège 118 aménagé au bout et à l'extérieur dudit cylindre 109.
On remarque ainsi que ledit clapet d'entrée 111 admet du fluide hydraulique en provenance du réservoir de réapprovisionnement 53 tandis que le clapet de sortie 112 expulse ledit fluide dans l'accumulateur de pression de compensation 51 ou dans l'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85.
Selon un mode particulier de réalisation, le carter de cylindre ouvert 109 peu comporter un conduit d'acheminement de fluide hydraulique 124 qui relie directement ou indirectement le clapet d'entrée de piston tubulaire 111 avec un orifice d'entrée de pompe 125 que comporte le carter de pompe 126.
On note aussi que le carter de pompe 126 comporte un conduit de sortie de fluide hydraulique 127 reliant directement ou indirectement le clapet de sortie de cylindre ouvert 112 avec un orifice de sortie de pompe 128 que comporte le carter de pompe 126.
Selon le mode de réalisation choisi, le piston tubulaire de réapprovisionnement 107 peut être actionné en translation dans un premier sens par un actionneur électrique à solénoïde 119 principalement constitué d'un noyau magnétique de réapprovisionnement 120 solidaire dudit piston 107, d'une bobine de fil conducteur 121 et d'une cage magnétique de réapprovisionnement 122, et dans un deuxième sens par un ressort de rappel 123 du piston tubulaire de réapprovisionnement 107.
Selon cette configuration, le noyau magnétique de réapprovisionnement 120 peut être pourvu d'au moins un canal de noyau 129 reliant indirectement le conduit d'acheminement de fluide hydraulique 124 au centre du piston tubulaire de réapprovisionnement 107 via le clapet d'entrée de piston tubulaire 111, le carter de cylindre ouvert 109, ledit noyau 120 et ledit piston 111 étant communément logés à l'intérieur d'une douille étanche 130 tandis que ladite douille 130 achemine le fluide hydraulique depuis le conduit 124 jusqu'au dit canal 129.
Le réservoir de réapprovisionnement 53 est alimenté en fluide hydraulique par le circuit d'huile de lubrification du moteur à combustion interne 100.
Le réservoir de réapprovisionnement 53 contient un fluide hydraulique spécifique et est indépendant du circuit d'huile de lubrification du moteur à
combustion interne 100.
Ledit fluide hydraulique peut être spécialement formulé pour que le rendement, la précision et la durabilité de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à
vérin et came alternative 1 suivant l'invention soient maximaux, notamment grâce à une viscosité faible dudit fluide quelle que soit la température de fonctionnement du moteur thermique, à une faible compressibilité, à de bonnes caractéristiques lubrifiantes et anti-usure ou à l'absence de particules abrasives et d'agents corrosifs ou oxydants.
On remarque que le vérin hydraulique actionneur de soupape 2 peut comporter au moins un drain, non représenté, qui récupère le fluide hydraulique fuyant dudit vérin, de sorte que ledit fluide retourne dans le réservoir de réapprovisionnement 53 via au moins un conduit draineur de vérin.
On note que la pompe hydraulique volumétrique 8 peut comporter au moins un drain, non représenté, qui récupère le fluide hydraulique fuyant de ladite pompe, de sorte que ledit fluide retourne dans le réservoir de réapprovisionnement 53 via au moins un conduit draineur de pompe.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant l'invention peut comprendre un ou plusieurs robinets de purge placés sur le vérin hydraulique 2 et/ou sur la pompe hydraulique volumétrique 8 et/ou en un point quelconque du circuit hydraulique haute pression entrant 5 et/ou du circuit hydraulique haute pression sortant 7 et/ou du circuit hydraulique basse pression 9.
Le ou lesdits robinets, non représentés, peuvent être d'un type analogue à
ceux communément utilisés par l'homme de l'art dans toute application hydraulique.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant l'invention peut comprendre au moins un accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 qui est intercalé entre la pompe de réapprovisionnement 52 et l'accumulateur de pression de compensation 51.
L'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 peut alimenter plusieurs accumulateurs de pression de compensation 51 qui alimentent respectivement plusieurs circuits indépendants d'actionneurs de soupape tels que représentés en figures 2 et 3.
L'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 alimente lesdits accumulateurs de pression de compensation 51 lorsque la pression dans lesdits circuits chute au delà d'une certaine valeur.
L'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 peut être à membrane, à piston ou de tout autre type connu de l'homme de l'art.
La sortie de l'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 comporte une vanne de verrouillage garantissant le maintien de la pression dans ledit accumulateur lorsque le moteur à combustion interne 100 est à l'arrêt.
L'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 est relié à
l'accumulateur de pression de compensation 51 par un conduit comprenant au moins un clapet anti-retour 86 ledit clapet permettant au fluide hydraulique d'aller depuis l'accumulateur de réapprovisionnement 85 vers l'accumulateur de pression de compensation 51 et non l'inverse.
Le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 comporte au moins un clapet de maintien en pression 87 positionné vers son extrémité la plus proche de la pompe hydraulique volumétrique 8.
Le clapet de maintien en pression 87 permet au fluide hydraulique en provenance de ladite pompe hydraulique volumétrique 8 de pénétrer dans ledit conduit mais non d'en ressortir.
Le clapet de maintien en pression 87 permet notamment d'éviter la dépressurisation dudit circuit entre deux levées de soupape 101 afin de limiter les émissions acoustiques et d'augmenter le rendement de l'actionneur selon l'invention A titre de variante, la sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 comporte un clapet anti-retour 141 de réservoir basse pression 10 positionné entre ladite sortie et l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13, ledit clapet 141 permettant au fluide hydraulique d'aller de la sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 audit réservoir basse pression 10, mais non le contraire.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 peut comporter au moins un limiteur de pression de circuit hydraulique 146 placé en un point quelconque du circuit hydraulique basse pression 9 et/ou du conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 et/ou du conduit haute pression de fermeture de soupape 12, ledit limiteur 146 permettant au fluide hydraulique contenu dans ledit circuit 9 et/ou lesdits conduits 11, 12 de retourner directement dans le réservoir de réapprovisionnement 53 lorsque la pression régnant dans ledit circuit 9 et/ou lesdits conduits 11, 12 dépasse une certaine valeur.
A partir de la description qui précède, on comprend le fonctionnement de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 selon la présente invention.
En relation avec la figure 1 qui illustre le schéma de principe d'une variante de l'invention prévue pour ne commander qu'une seule soupape 101, et en relation avec la figure 12 qui en propose un mode particulier de réalisation, le fonctionnement de l'actionneur selon l'invention s'opère comme suit :
La pompe hydraulique volumétrique 8 est constamment entraînée par le vilebrequin 102 du moteur à combustion interne 100.
Lorsque la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 doit rester fermée, l'électrovanne d'ouverture de soupape 4 et l'électrovanne de fermeture de soupape 6 sont fermées tandis que l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13 est ouverte et laisse le fluide hydraulique expulsé en sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 aller vers le circuit hydraulique basse pression 9, ce dernier alimentant en retour l'entrée de ladite pompe 8 en fluide hydraulique avec le même débit, via le clapet anti retour d'entrée de pompe 14.
La pression différentielle entre l'entrée et la sortie de ladite pompe 8 étant faible, cette dernière consomme peu d'énergie.
Lorsque la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 doit être manoeuvrée en ouverture, l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13 se ferme et empêche le fluide hydraulique expulsé en sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 de retourner dans le circuit hydraulique basse pression 9, de sorte que ledit fluide soit naturellement forcé dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11.
Une fois l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13 fermée, la pression 5 en sortie de pompe hydraulique volumétrique 8 monte rapidement et atteint celle qui a été précédemment stockée dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 par le clapet de maintien en pression 87.
Approximativement à cet instant, l'électrovanne d'ouverture de soupape 4 s'ouvre de sorte que le fluide hydraulique pénètre dans le vérin hydraulique 10 actionneur de soupape 2 et pousse sur le piston actionneur de soupape 3.
Comme illustré en figure 12, en se déplaçant, le piston actionneur de soupape pousse sur la tige de poussée de bras 40, laquelle pousse le bras de rotation 48, lequel entraîne la came d'ouverture de soupape 15 en rotation autour de 15 son axe 25. La rotation de ladite came 15 conduit à ce que la surface de contact de came à effet levier 38 aménagée sur ladite came 15 exerce une pression sur la surface de contact de basculeur 41 aménagée sur le linguet basculeur 42. Ceci a pour effet de faire basculer ledit linguet 42 qui, en prenant appui sur son ancrage de linguet 43 solidaire du moteur à combustion interne 20 100, pousse sur la queue 105 de la soupape 101 dudit moteur via son toucheau de linguet 44, ce qui a pour effet d'ouvrir ladite soupape 101.
On remarque, au vu de l'agencement illustré en figure 12, que l'axe 25 de la came d'ouverture de soupape 15, la surface de contact de came à effet levier 25 38, la surface de contact de basculeur 41 et le positionnement de l'ancrage de linguet 43 et du toucheau de linguet 44 sont prévus de telle sorte qu'ils offrent au piston actionneur de soupape 3 un grand bras de levier pour ouvrir la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 lorsque cette dernière est fermée, ledit bras de levier devenant ensuite d'autant plus faible que la hauteur 30 de levée de ladite soupape 101 est grande.
Cette configuration permet d'accélérer progressivement ladite soupape 101 et d'éventuellement décomprimer une chambre de combustion 106 que comprend le moteur à combustion interne 100, de sorte que la pression dans ledit vérin 2, 35 dans le circuit hydraulique haute pression entrant 5 et dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 augmente progressivement sans risque ni de coup de bélier, ni d'excitation en compression et/ou décompression du fluide hydraulique conduisant à une instabilité de la position angulaire de la came d'ouverture de soupape 15 et de la position longitudinale de la soupape 101 dudit moteur.
On voit en figure 12 que la hauteur de levée de la soupape 101 du moteur à
combustion interne 100 peut être déduite de la position angulaire de la came d'ouverture de soupape 15 laquelle est mesurée par le capteur de position angulaire de came 30. La valeur mesurée est retournée au calculateur de gestion du moteur à combustion interne 100.
Lorsque la hauteur de levée recherchée pour ladite soupape 101 est atteinte, ledit calculateur ouvre l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13, ce qui stoppe l'ouverture de ladite soupape 101 car le fluide hydraulique expulsé en sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 n'est plus forcé dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 et donc, se dirige naturellement vers le circuit hydraulique basse pression 9.
Quasi simultanément, l'électrovanne d'ouverture de soupape 4 se ferme ce qui a pour effet d'une part, de stabiliser la soupape 101 dans sa position de consigne et d'autre part, de piéger une certaine quantité de fluide hydraulique sous pression dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 et dans le circuit hydraulique haute pression entrant 5, le clapet de maintien en pression 87 interdisant audit fluide de retourner vers la pompe hydraulique volumétrique 8.
On note que le piégeage dudit fluide dans lesdits conduits par ledit clapet peut avantageusement conduire à de moindres émissions acoustiques et/ou à un meilleur rendement de l'actionneur selon l'invention, notamment en réduisant le volume de fluide qui se détend brutalement dans l'accumulateur de pression de compensation 51.
On remarque que la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 est maintenue ouverte tant que l'électrovanne de fermeture de soupape 6 n'est pas actionnée en ouverture par le calculateur. Le temps d'ouverture de ladite soupape 101 est déterminé en fonction des objectifs assignés au contrôle du moteur à combustion interne 100, qu'il s'agisse d'améliorer les performances en couple et en puissance dudit moteur, d'en améliorer le rendement énergétique, ou d'en réduire les émissions polluantes.
Pour refermer ladite soupape 101 au moment recherché, le calculateur ouvre l'électrovanne de fermeture de soupape 6. Cette action a pour effet de permettre au fluide hydraulique contenu dans le vérin hydraulique actionneur de soupape 2 de s'échapper par le circuit hydraulique haute pression sortant 7 puis par le conduit haute pression de fermeture de soupape 12 pour être mis en relation avec l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique 8.
Cette action hausse instantanément la pression à l'entrée de ladite pompe de sorte que ladite pression devient supérieure à celle régnant dans le circuit hydraulique basse pression 9. Cette différence de pression ferme le clapet anti retour d'entrée de pompe 14 de sorte que le fluide hydraulique provenant du vérin hydraulique actionneur de soupape 2 se trouve forcé à passer par l'entrée de ladite pompe hydraulique volumétrique 8.
Entraînée en rotation par le fluide expulsé par le vérin hydraulique actionneur de soupape 2, ladite pompe hydraulique volumétrique 8 devient motrice et restitue au vilebrequin 102 du moteur à combustion interne 100 une partie du travail mécanique qui a préalablement permis de comprimer le fluide hydraulique et le ressort 103 de la soupape 101 dudit moteur et de tendre le ressort de rappel 19 de la came d'ouverture de soupape 15 et qui a préalablement permis d'accélérer ladite soupape, ledit ressort, et l'ensemble de la chaîne de transmission mécanique 16 et hydraulique animé d'un mouvement alternatif de l'actionneur selon l'invention.
On remarque que l'électrovanne de fermeture de soupape 6 peut être ouverte en une seule fois, mais aussi soit de façon proportionnelle soit en plusieurs fois.
Ces dernières stratégies d'ouverture de ladite électrovanne peuvent contribuer à minimiser le choc que subit la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 lorsque celle-ci atterrit sur son siège, en complément de l'effet de levier variable produit par la transmission mécanique 16 et par la transmission intermédiaire 17 telles que représentées en figure 12.
L'ouverture proportionnelle de ladite électrovanne de fermeture de soupape 6 peut notamment être obtenue en appliquant aux bornes de sa bobine 71 un courant modulé en largeur d'impulsion, cette méthode étant également connue sous l'acronyme anglophone PWM (Pulse Width Modulation). Le pilotage de ladite électrovanne est confié au calculateur qui coopère avec le capteur de position angulaire de came 30 et/ou le codeur angulaire du vilebrequin 102 du moteur à combustion interne 100 pour maîtriser la vitesse de ladite soupape 101, particulièrement au moment de son atterrissage sur son siège.
On constate que le volume total du circuit hydraulique de l'actionneur 1 varie en fonction de la position du piston actionneur de soupape 3 dans son cylindre 22.
Cette variation de volume est absorbée par l'accumulateur de pression de compensation 51 qui maintient la pression du circuit hydraulique basse pression 9 entre deux valeurs, une minimale et une maximale.
Ladite valeur minimale de pression est suffisante d'une part, pour permettre à
l'actionneur 1 selon l'invention de fonctionner sans phénomène de cavitation ledit phénomène étant réputé destructeur, et d'autre part, pour minimiser les possibles instabilités de position de la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 induites par la compressibilité du fluide hydraulique. En tout état de cause, ladite valeur maximale de pression ne doit pas excéder celle qui permet au piston actionneur de soupape 3 de décoller la soupape 101 du moteur à
combustion interne 100 de son siège.
On remarque que si la valeur minimale de pression du circuit hydraulique basse pression 9 descend en dessous d'un certain seuil ¨ ladite valeur étant surveillée par un calculateur au moyen d'un capteur de pression placé en un point quelconque du circuit hydraulique basse pression 9 - la pompe de réapprovisionnement 52 réalimente l'accumulateur de pression de compensation 51 en fluide hydraulique en aspirant ledit fluide dans le réservoir de réapprovisionnement 53 et en refoulant ledit fluide dans ledit accumulateur.
En figures 2 et 3, on voit que lorsque l'actionneur 1 selon l'invention prévoit plusieurs circuits parallèles alimentant chacun plusieurs soupapes 101 ou groupes de soupapes ne s'ouvrant pas au même moment mais appartenant à
un même moteur à combustion interne 100, un accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 peut avantageusement être intercalé entre la pompe de réapprovisionnement 52 et les accumulateurs de pression de compensation 51 que comporte chacun desdits circuits parallèles. En ce cas, un seul accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 alimente en fluide hydraulique l'accumulateur de pression de compensation 51 que comporte chaque circuit hydraulique basse pression 9 via le clapet anti-retour de réapprovisionnement 86 que comporte chacun desdits circuits hydrauliques basse pression.
Selon cette configuration, c'est la valeur minimale de la pression qui règne dans l'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 qui est surveillée par le calculateur au moyen d'un capteur de pression, la valeur minimale de la pression qui règne dans chacun des circuits hydrauliques basse pression 9 étant automatiquement maintenue à la valeur recherchée par leur clapet anti-retour de réapprovisionnement 86.
Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple et quelle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tout autre équivalent.
La deuxième extrémité de ladite tige 40 est articulée au moyen d'une liaison pivot ou rotule 47 avec le piston actionneur de soupape 3.
La came d'ouverture de soupape 15 peut rouler et/ou glisser sur une surface de contact de basculeur 41 aménagée sur un linguet basculeur 42 articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet 43 solidaire du moteur à combustion interne 100, et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet 44 qui peut pousser directement ou indirectement sur une queue 105 que comporte au moins une soupape 101 dudit moteur 100 pour ouvrir ladite soupape 101.
L'axe 25 de la came d'ouverture de soupape 15, la surface de contact de came à effet levier 38, la surface de contact de basculeur 41 et le positionnement de l'ancrage de linguet 43 et du toucheau de linguet 44 sont prévus de sorte à
offrir au piston actionneur de soupape 3 un grand bras de levier pour ouvrir la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 lorsque cette dernière est fermée, ledit bras de levier devenant ensuite d'autant plus faible que la hauteur de levée de ladite soupape 101 est grande.
On note que selon un mode particulier de réalisation, le bras de rotation 48 peut entraîner en rotation plusieurs cames d'ouverture de soupape 15.
On note aussi que l'ancrage de linguet 43 peut être constitué d'un dispositif 10 hydraulique connu en soi de rattrapage de jeu de ladite soupape.
On note que la forme de la came d'ouverture de soupape 15, la forme de la surface de contact aménagée sur le linguet basculeur 42, le positionnement de l'articulation solidaire du moteur à combustion interne de ladite came et le 15 positionnement de l'ancrage du basculeur solidaire dudit moteur sont déterminés de sorte à favoriser la plus grande composante de roulement possible et la plus petite composante de glissement possible au point de contact entre ladite came et ladite surface lorsque ladite soupape est manoeuvrée en ouverture ou en fermeture.
Le piston actionneur de soupape 3 se déplace dans un cylindre 22 muni d'une lumière d'amortissement de fin de course de piston 50.
La lumière d'amortissement 50 est obturée en tout ou partie par ledit piston 3 lorsque ledit piston 3 arrive au voisinage de la position qu'il a lorsque la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 qu'il actionne est fermée.
Ladite lumière d'amortissement 50 freinant ledit piston 3 par réduction progressive de la section de passage du fluide hydraulique qui est expulsé
hors dudit vérin hydraulique 2 lors de la fermeture de ladite soupape 101.
Le piston actionneur de soupape 3 se déplace dans un cylindre 22 muni d'une butée de fin de course de piston cette dernière limitant la profondeur d'introduction dudit piston 3 dans ledit cylindre 22.
On a représenté en figures 14 et 15 un exemple de réalisation de l'électrovanne d'ouverture de soupape 4 et/ou électrovanne de fermeture de soupape 6 et/ou électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13 de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
L'électrovanne d'ouverture de soupape 4 et/ou l'électrovanne de fermeture de soupape 6 et/ou l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13 est une électrovanne à tube 60 constituée d'au moins un tube rectiligne 61 pouvant se déplacer en translation longitudinale dans un carter de vanne 62 comportant une chambre supérieure 63 et une chambre inférieure 64.
Le tube rectiligne 61 comporte une première extrémité 65 débouchant dans la chambre supérieure 63 et une deuxième extrémité 66 débouchant dans la chambre inférieure 64.
La deuxième extrémité 66 du tube rectiligne 61 peut entrer en contact avec au moins une surface d'obturation 67 solidaire dudit carter de vanne 62 de sorte à
boucher de façon la plus étanche possible ladite deuxième extrémité.
L'électrovanne à tube 60 comporte des moyens d'étanchéité 68 entre la surface externe du tube rectiligne 61 et le carter de vanne 62 qui isolent la chambre supérieure 63 de la chambre inférieure 64.
L'électrovanne à tube 60 comprend au moins un ressort d'obturation 69 qui tend à maintenir le tube rectiligne 61 en contact avec la surface d'obturation 67.
L'électrovanne à tube 60 comporte au moins un actionneur électrique 70 capable d'appliquer au tube rectiligne 61 un effort antagoniste à celui produit par le ressort d'obturation 69, ledit effort étant suffisant pour décoller le tube rectiligne 61 de la surface d'obturation 67 lorsque ledit actionneur est traversé
par un courant électrique.
L'actionneur électrique 70 est constitué d'une bobine de fil conducteur 71 qui attire un noyau ou palette magnétique 72 lorsque ladite bobine 71 est traversée par un courant électrique.
Le noyau ou palette magnétique 72 de l'actionneur électrique 70 peut être logé
dans la chambre supérieure 63 du carter de vanne 62.
La bobine de fil conducteur 71 de l'actionneur électrique 70 peut être logée dans la chambre supérieure 63 du carter de vanne 62.
La bobine de fil conducteur 71 de l'actionneur électrique 70 peut être logée à
l'extérieur de la chambre supérieure 63, le champ magnétique généré par ladite bobine 71 lorsqu'elle est traversée par un courant électrique passant au travers de la paroi externe de ladite chambre 63 de sorte à exercer un effort sur le noyau ou palette magnétique 72.
La première extrémité 65 du tube rectiligne 61 peut être solidaire du noyau ou palette magnétique 72.
Le noyau ou palette magnétique 72 peut être réalisé dans la même pièce métallique que le tube rectiligne 61, ou bien fixé sur ledit noyau par collage, vissage, sertissage, ou par tout autre moyen connu de l'homme de l'art.
La première extrémité 65 du tube rectiligne 61 comporte au moins un orifice radial et/ou axial 88 débouchant dans la chambre supérieure 63.
La deuxième extrémité 66 du tube rectiligne 61 est de forme troncosphérique et présente une ligne de contact avec la surface d'obturation 67 similaire à
celle réalisée par une bille portant sur un siège.
La surface d'obturation 67 est aménagée sur une pièce indépendante 73 montée flottante dans le carter de vanne 62, ladite pièce 73 pouvant s'aligner avec le tube rectiligne 61 lorsque la deuxième extrémité 66 dudit tube entre en contact avec ladite surface d'obturation 67.
Le carter de vanne 62 comporte directement, ou indirectement via un bouchon intermédiaire 74, un orifice 75 mis à l'air libre qui est fermé par la pièce indépendante 73 sur laquelle est aménagée la surface d'obturation 67 de sorte que l'effort appliqué par le ressort d'obturation 69 via le tube rectiligne 61 sur ladite pièce indépendante 73 et/ou l'effort résultant de la pression régnant dans la chambre supérieure 63 et/ou la chambre inférieure 64 maintienne ladite pièce 73 en pression sur ledit orifice 75 pour le maintenir fermé.
La surface de contact entre ladite pièce indépendante 73 et ledit carter de vanne 62 peut être prévue avec un joint, ou avec une arête qui augmente localement la pression de contact de sorte à améliorer l'étanchéité entre ladite pièce 73 et ledit carter 62.
Le carter de vanne 62 est fixé sur le moteur à combustion interne 100 et comporte des orifices et/ou des conduits d'entrée-sortie 89 mettant en relation la chambre supérieure 63 et/ou la chambre inférieure 64 soit avec le vérin hydraulique actionneur de soupape 2 soit avec la pompe hydraulique volumétrique 8 via le circuit hydraulique haute pression entrant 5, le circuit haute pression sortant 7 ou le circuit hydraulique basse pression 9.
La section du tube rectiligne 61 au niveau de l'étanchéité que ledit tube constitue avec le carter de vanne 62 est légèrement plus petite que la section dudit tube au niveau de son contact avec la surface d'obturation 67.
Les moyens d'étanchéité 68 sont constitués par la surface externe du tube rectiligne 61 qui coopère avec celle interne du carter de vanne 62.
Les moyens d'étanchéité 68 peuvent également être constitués par la surface externe du tube rectiligne 61 qui coopère avec celle interne du carter de vanne 62 dans lesquelles peuvent être logés au moins un joint annulaire et/ou au moins un segment pouvant être avantageusement remplacés par un jeu faible de quelques microns laissé entre la surface externe du tube rectiligne 61 et celle interne du carter de vanne 62.
Sur le tube rectiligne 61 peut être aménagé une butée réglable ou non qui coopère avec une surface d'arrêt axial prévue directement ou indirectement dans le carter de vanne 62, ladite butée déterminant la distance maximale entre ledit tube et la surface d'obturation 67 avec laquelle il coopère.
On note que le carter de vanne 62 peut loger plusieurs électrovannes à tube 60 telles que décrites précédemment.
On a montré en figure 16 un exemple de réalisation de la pompe de réapprovisionnement 52 de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant la présente invention.
La pompe de réapprovisionnement 52 comprend un piston de réapprovisionnement 54 qui peut effectuer des mouvements de va-et-vient dans un cylindre borgne 55 aménagé dans un carter de cylindre borgne 56 de sorte à
définir un volume variable à l'intérieur dudit cylindre.
Le piston réapprovisionnement 54 coopère avec un clapet d'entrée de réapprovisionnement 57 et un clapet de sortie de réapprovisionnement 58, dont respectivement la sortie et l'entrée débouchent dans ledit volume, ledit clapet d'entrée 57 admettant du fluide hydraulique en provenance du réservoir de réapprovisionnement 53 tandis que ledit clapet de sortie 58 expulse ledit fluide dans l'accumulateur de pression de compensation 51 ou dans l'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85.
Le piston de réapprovisionnement 54 est actionné en translation dans un premier sens par un actionneur électrique à solénoïde 80 principalement constitué d'un noyau magnétique de réapprovisionnement 81, d'une bobine de fil conducteur 82 et d'une cage magnétique de réapprovisionnement 83, et dans un deuxième sens par un ressort 84 permettant le rappel dudit piston de réapprovisionnement 54.
Le carter de cylindre borgne 56 est réalisé dans la même pièce métallique que la cage magnétique de réapprovisionnement 83 de l'actionneur électrique à
solénoïde 80.
Le carter de cylindre borgne 56 comporte une chemise 59 dans laquelle évolue le piston de réapprovisionnement 54 de la pompe de réapprovisionnement 52.
Le cylindre borgne 55 comporte une lumière de fin de course de refoulement 76 qui relie ledit cylindre au clapet de sortie de réapprovisionnement 58 de sorte que le piston de réapprovisionnement 54 obture ladite lumière en fin de course de refoulement et soit freiné puis arrêté dans sa course de refoulement.
On note que la course maximale du piston de réapprovisionnement 54 est limitée dans le sens du refoulement par une butée de refoulement 77 et/ou dans le sens de l'aspiration par une butée d'aspiration 78.
Les butées de refoulement 77 et d'aspiration 78 peuvent être constituées d'au moins une pièce de matière élastique offrant des propriétés d'amortissement.
Le noyau magnétique de réapprovisionnement 81 est traversé par le piston de 5 réapprovisionnement 54 sur lequel il est monté rigidement.
Le piston réapprovisionnement 54 traverse la cage magnétique de réapprovisionnement 83 de part en part pour coopérer d'un coté de ladite cage avec le cylindre borgne 55 et de l'autre coté de ladite cage avec le ressort de 10 rappel 84 dudit piston de réapprovisionnement 54.
Selon une première alternative à cet agencement, le piston de réapprovisionnement 54 peut être fixé sur le noyau de réapprovisionnement 81.
15 Pour cela, ledit noyau de réapprovisionnement 81 comporte des moyens de liaison avec le ressort de rappel 84, ce dernier étant rendu indirectement solidaire dudit piston de réapprovisionnement 54 de sorte à rappeler à la fois ledit noyau et ledit ressort.
20 A titre de variante et comme illustré en figures 17 à 20, la pompe de réapprovisionnement 52 peut comprendre un piston tubulaire de réapprovisionnement 107 qui peut effectuer des mouvements de va-et-vient dans un cylindre ouvert 108 aménagé dans un carter de cylindre ouvert 109 lequel fait corps directement ou indirectement avec un carter de pompe 126.
Ainsi, ledit piston 107, ledit cylindre 108 et ledit carter de pompe 126 définissent ensemble un volume variable 110 à l'intérieur dudit cylindre 108, ledit piston tubulaire de réapprovisionnement 107 coopérant avec un clapet d'entrée de piston tubulaire 111 constitué d'une bille 113 et d'un ressort 114 ladite bille prenant appui sur un siège 115 aménagé au bout et à l'intérieur dudit piston 107 et un clapet de sortie de cylindre ouvert 112 constitué d'une bille 116 et d'un ressort 117 ladite bille prenant appui sur un siège 118 aménagé au bout et à l'extérieur dudit cylindre 109.
On remarque ainsi que ledit clapet d'entrée 111 admet du fluide hydraulique en provenance du réservoir de réapprovisionnement 53 tandis que le clapet de sortie 112 expulse ledit fluide dans l'accumulateur de pression de compensation 51 ou dans l'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85.
Selon un mode particulier de réalisation, le carter de cylindre ouvert 109 peu comporter un conduit d'acheminement de fluide hydraulique 124 qui relie directement ou indirectement le clapet d'entrée de piston tubulaire 111 avec un orifice d'entrée de pompe 125 que comporte le carter de pompe 126.
On note aussi que le carter de pompe 126 comporte un conduit de sortie de fluide hydraulique 127 reliant directement ou indirectement le clapet de sortie de cylindre ouvert 112 avec un orifice de sortie de pompe 128 que comporte le carter de pompe 126.
Selon le mode de réalisation choisi, le piston tubulaire de réapprovisionnement 107 peut être actionné en translation dans un premier sens par un actionneur électrique à solénoïde 119 principalement constitué d'un noyau magnétique de réapprovisionnement 120 solidaire dudit piston 107, d'une bobine de fil conducteur 121 et d'une cage magnétique de réapprovisionnement 122, et dans un deuxième sens par un ressort de rappel 123 du piston tubulaire de réapprovisionnement 107.
Selon cette configuration, le noyau magnétique de réapprovisionnement 120 peut être pourvu d'au moins un canal de noyau 129 reliant indirectement le conduit d'acheminement de fluide hydraulique 124 au centre du piston tubulaire de réapprovisionnement 107 via le clapet d'entrée de piston tubulaire 111, le carter de cylindre ouvert 109, ledit noyau 120 et ledit piston 111 étant communément logés à l'intérieur d'une douille étanche 130 tandis que ladite douille 130 achemine le fluide hydraulique depuis le conduit 124 jusqu'au dit canal 129.
Le réservoir de réapprovisionnement 53 est alimenté en fluide hydraulique par le circuit d'huile de lubrification du moteur à combustion interne 100.
Le réservoir de réapprovisionnement 53 contient un fluide hydraulique spécifique et est indépendant du circuit d'huile de lubrification du moteur à
combustion interne 100.
Ledit fluide hydraulique peut être spécialement formulé pour que le rendement, la précision et la durabilité de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à
vérin et came alternative 1 suivant l'invention soient maximaux, notamment grâce à une viscosité faible dudit fluide quelle que soit la température de fonctionnement du moteur thermique, à une faible compressibilité, à de bonnes caractéristiques lubrifiantes et anti-usure ou à l'absence de particules abrasives et d'agents corrosifs ou oxydants.
On remarque que le vérin hydraulique actionneur de soupape 2 peut comporter au moins un drain, non représenté, qui récupère le fluide hydraulique fuyant dudit vérin, de sorte que ledit fluide retourne dans le réservoir de réapprovisionnement 53 via au moins un conduit draineur de vérin.
On note que la pompe hydraulique volumétrique 8 peut comporter au moins un drain, non représenté, qui récupère le fluide hydraulique fuyant de ladite pompe, de sorte que ledit fluide retourne dans le réservoir de réapprovisionnement 53 via au moins un conduit draineur de pompe.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant l'invention peut comprendre un ou plusieurs robinets de purge placés sur le vérin hydraulique 2 et/ou sur la pompe hydraulique volumétrique 8 et/ou en un point quelconque du circuit hydraulique haute pression entrant 5 et/ou du circuit hydraulique haute pression sortant 7 et/ou du circuit hydraulique basse pression 9.
Le ou lesdits robinets, non représentés, peuvent être d'un type analogue à
ceux communément utilisés par l'homme de l'art dans toute application hydraulique.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 suivant l'invention peut comprendre au moins un accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 qui est intercalé entre la pompe de réapprovisionnement 52 et l'accumulateur de pression de compensation 51.
L'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 peut alimenter plusieurs accumulateurs de pression de compensation 51 qui alimentent respectivement plusieurs circuits indépendants d'actionneurs de soupape tels que représentés en figures 2 et 3.
L'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 alimente lesdits accumulateurs de pression de compensation 51 lorsque la pression dans lesdits circuits chute au delà d'une certaine valeur.
L'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 peut être à membrane, à piston ou de tout autre type connu de l'homme de l'art.
La sortie de l'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 comporte une vanne de verrouillage garantissant le maintien de la pression dans ledit accumulateur lorsque le moteur à combustion interne 100 est à l'arrêt.
L'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 est relié à
l'accumulateur de pression de compensation 51 par un conduit comprenant au moins un clapet anti-retour 86 ledit clapet permettant au fluide hydraulique d'aller depuis l'accumulateur de réapprovisionnement 85 vers l'accumulateur de pression de compensation 51 et non l'inverse.
Le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 comporte au moins un clapet de maintien en pression 87 positionné vers son extrémité la plus proche de la pompe hydraulique volumétrique 8.
Le clapet de maintien en pression 87 permet au fluide hydraulique en provenance de ladite pompe hydraulique volumétrique 8 de pénétrer dans ledit conduit mais non d'en ressortir.
Le clapet de maintien en pression 87 permet notamment d'éviter la dépressurisation dudit circuit entre deux levées de soupape 101 afin de limiter les émissions acoustiques et d'augmenter le rendement de l'actionneur selon l'invention A titre de variante, la sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 comporte un clapet anti-retour 141 de réservoir basse pression 10 positionné entre ladite sortie et l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13, ledit clapet 141 permettant au fluide hydraulique d'aller de la sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 audit réservoir basse pression 10, mais non le contraire.
L'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 peut comporter au moins un limiteur de pression de circuit hydraulique 146 placé en un point quelconque du circuit hydraulique basse pression 9 et/ou du conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 et/ou du conduit haute pression de fermeture de soupape 12, ledit limiteur 146 permettant au fluide hydraulique contenu dans ledit circuit 9 et/ou lesdits conduits 11, 12 de retourner directement dans le réservoir de réapprovisionnement 53 lorsque la pression régnant dans ledit circuit 9 et/ou lesdits conduits 11, 12 dépasse une certaine valeur.
A partir de la description qui précède, on comprend le fonctionnement de l'actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative 1 selon la présente invention.
En relation avec la figure 1 qui illustre le schéma de principe d'une variante de l'invention prévue pour ne commander qu'une seule soupape 101, et en relation avec la figure 12 qui en propose un mode particulier de réalisation, le fonctionnement de l'actionneur selon l'invention s'opère comme suit :
La pompe hydraulique volumétrique 8 est constamment entraînée par le vilebrequin 102 du moteur à combustion interne 100.
Lorsque la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 doit rester fermée, l'électrovanne d'ouverture de soupape 4 et l'électrovanne de fermeture de soupape 6 sont fermées tandis que l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13 est ouverte et laisse le fluide hydraulique expulsé en sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 aller vers le circuit hydraulique basse pression 9, ce dernier alimentant en retour l'entrée de ladite pompe 8 en fluide hydraulique avec le même débit, via le clapet anti retour d'entrée de pompe 14.
La pression différentielle entre l'entrée et la sortie de ladite pompe 8 étant faible, cette dernière consomme peu d'énergie.
Lorsque la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 doit être manoeuvrée en ouverture, l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13 se ferme et empêche le fluide hydraulique expulsé en sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 de retourner dans le circuit hydraulique basse pression 9, de sorte que ledit fluide soit naturellement forcé dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11.
Une fois l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13 fermée, la pression 5 en sortie de pompe hydraulique volumétrique 8 monte rapidement et atteint celle qui a été précédemment stockée dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 par le clapet de maintien en pression 87.
Approximativement à cet instant, l'électrovanne d'ouverture de soupape 4 s'ouvre de sorte que le fluide hydraulique pénètre dans le vérin hydraulique 10 actionneur de soupape 2 et pousse sur le piston actionneur de soupape 3.
Comme illustré en figure 12, en se déplaçant, le piston actionneur de soupape pousse sur la tige de poussée de bras 40, laquelle pousse le bras de rotation 48, lequel entraîne la came d'ouverture de soupape 15 en rotation autour de 15 son axe 25. La rotation de ladite came 15 conduit à ce que la surface de contact de came à effet levier 38 aménagée sur ladite came 15 exerce une pression sur la surface de contact de basculeur 41 aménagée sur le linguet basculeur 42. Ceci a pour effet de faire basculer ledit linguet 42 qui, en prenant appui sur son ancrage de linguet 43 solidaire du moteur à combustion interne 20 100, pousse sur la queue 105 de la soupape 101 dudit moteur via son toucheau de linguet 44, ce qui a pour effet d'ouvrir ladite soupape 101.
On remarque, au vu de l'agencement illustré en figure 12, que l'axe 25 de la came d'ouverture de soupape 15, la surface de contact de came à effet levier 25 38, la surface de contact de basculeur 41 et le positionnement de l'ancrage de linguet 43 et du toucheau de linguet 44 sont prévus de telle sorte qu'ils offrent au piston actionneur de soupape 3 un grand bras de levier pour ouvrir la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 lorsque cette dernière est fermée, ledit bras de levier devenant ensuite d'autant plus faible que la hauteur 30 de levée de ladite soupape 101 est grande.
Cette configuration permet d'accélérer progressivement ladite soupape 101 et d'éventuellement décomprimer une chambre de combustion 106 que comprend le moteur à combustion interne 100, de sorte que la pression dans ledit vérin 2, 35 dans le circuit hydraulique haute pression entrant 5 et dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 augmente progressivement sans risque ni de coup de bélier, ni d'excitation en compression et/ou décompression du fluide hydraulique conduisant à une instabilité de la position angulaire de la came d'ouverture de soupape 15 et de la position longitudinale de la soupape 101 dudit moteur.
On voit en figure 12 que la hauteur de levée de la soupape 101 du moteur à
combustion interne 100 peut être déduite de la position angulaire de la came d'ouverture de soupape 15 laquelle est mesurée par le capteur de position angulaire de came 30. La valeur mesurée est retournée au calculateur de gestion du moteur à combustion interne 100.
Lorsque la hauteur de levée recherchée pour ladite soupape 101 est atteinte, ledit calculateur ouvre l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe 13, ce qui stoppe l'ouverture de ladite soupape 101 car le fluide hydraulique expulsé en sortie de la pompe hydraulique volumétrique 8 n'est plus forcé dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 et donc, se dirige naturellement vers le circuit hydraulique basse pression 9.
Quasi simultanément, l'électrovanne d'ouverture de soupape 4 se ferme ce qui a pour effet d'une part, de stabiliser la soupape 101 dans sa position de consigne et d'autre part, de piéger une certaine quantité de fluide hydraulique sous pression dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape 11 et dans le circuit hydraulique haute pression entrant 5, le clapet de maintien en pression 87 interdisant audit fluide de retourner vers la pompe hydraulique volumétrique 8.
On note que le piégeage dudit fluide dans lesdits conduits par ledit clapet peut avantageusement conduire à de moindres émissions acoustiques et/ou à un meilleur rendement de l'actionneur selon l'invention, notamment en réduisant le volume de fluide qui se détend brutalement dans l'accumulateur de pression de compensation 51.
On remarque que la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 est maintenue ouverte tant que l'électrovanne de fermeture de soupape 6 n'est pas actionnée en ouverture par le calculateur. Le temps d'ouverture de ladite soupape 101 est déterminé en fonction des objectifs assignés au contrôle du moteur à combustion interne 100, qu'il s'agisse d'améliorer les performances en couple et en puissance dudit moteur, d'en améliorer le rendement énergétique, ou d'en réduire les émissions polluantes.
Pour refermer ladite soupape 101 au moment recherché, le calculateur ouvre l'électrovanne de fermeture de soupape 6. Cette action a pour effet de permettre au fluide hydraulique contenu dans le vérin hydraulique actionneur de soupape 2 de s'échapper par le circuit hydraulique haute pression sortant 7 puis par le conduit haute pression de fermeture de soupape 12 pour être mis en relation avec l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique 8.
Cette action hausse instantanément la pression à l'entrée de ladite pompe de sorte que ladite pression devient supérieure à celle régnant dans le circuit hydraulique basse pression 9. Cette différence de pression ferme le clapet anti retour d'entrée de pompe 14 de sorte que le fluide hydraulique provenant du vérin hydraulique actionneur de soupape 2 se trouve forcé à passer par l'entrée de ladite pompe hydraulique volumétrique 8.
Entraînée en rotation par le fluide expulsé par le vérin hydraulique actionneur de soupape 2, ladite pompe hydraulique volumétrique 8 devient motrice et restitue au vilebrequin 102 du moteur à combustion interne 100 une partie du travail mécanique qui a préalablement permis de comprimer le fluide hydraulique et le ressort 103 de la soupape 101 dudit moteur et de tendre le ressort de rappel 19 de la came d'ouverture de soupape 15 et qui a préalablement permis d'accélérer ladite soupape, ledit ressort, et l'ensemble de la chaîne de transmission mécanique 16 et hydraulique animé d'un mouvement alternatif de l'actionneur selon l'invention.
On remarque que l'électrovanne de fermeture de soupape 6 peut être ouverte en une seule fois, mais aussi soit de façon proportionnelle soit en plusieurs fois.
Ces dernières stratégies d'ouverture de ladite électrovanne peuvent contribuer à minimiser le choc que subit la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 lorsque celle-ci atterrit sur son siège, en complément de l'effet de levier variable produit par la transmission mécanique 16 et par la transmission intermédiaire 17 telles que représentées en figure 12.
L'ouverture proportionnelle de ladite électrovanne de fermeture de soupape 6 peut notamment être obtenue en appliquant aux bornes de sa bobine 71 un courant modulé en largeur d'impulsion, cette méthode étant également connue sous l'acronyme anglophone PWM (Pulse Width Modulation). Le pilotage de ladite électrovanne est confié au calculateur qui coopère avec le capteur de position angulaire de came 30 et/ou le codeur angulaire du vilebrequin 102 du moteur à combustion interne 100 pour maîtriser la vitesse de ladite soupape 101, particulièrement au moment de son atterrissage sur son siège.
On constate que le volume total du circuit hydraulique de l'actionneur 1 varie en fonction de la position du piston actionneur de soupape 3 dans son cylindre 22.
Cette variation de volume est absorbée par l'accumulateur de pression de compensation 51 qui maintient la pression du circuit hydraulique basse pression 9 entre deux valeurs, une minimale et une maximale.
Ladite valeur minimale de pression est suffisante d'une part, pour permettre à
l'actionneur 1 selon l'invention de fonctionner sans phénomène de cavitation ledit phénomène étant réputé destructeur, et d'autre part, pour minimiser les possibles instabilités de position de la soupape 101 du moteur à combustion interne 100 induites par la compressibilité du fluide hydraulique. En tout état de cause, ladite valeur maximale de pression ne doit pas excéder celle qui permet au piston actionneur de soupape 3 de décoller la soupape 101 du moteur à
combustion interne 100 de son siège.
On remarque que si la valeur minimale de pression du circuit hydraulique basse pression 9 descend en dessous d'un certain seuil ¨ ladite valeur étant surveillée par un calculateur au moyen d'un capteur de pression placé en un point quelconque du circuit hydraulique basse pression 9 - la pompe de réapprovisionnement 52 réalimente l'accumulateur de pression de compensation 51 en fluide hydraulique en aspirant ledit fluide dans le réservoir de réapprovisionnement 53 et en refoulant ledit fluide dans ledit accumulateur.
En figures 2 et 3, on voit que lorsque l'actionneur 1 selon l'invention prévoit plusieurs circuits parallèles alimentant chacun plusieurs soupapes 101 ou groupes de soupapes ne s'ouvrant pas au même moment mais appartenant à
un même moteur à combustion interne 100, un accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 peut avantageusement être intercalé entre la pompe de réapprovisionnement 52 et les accumulateurs de pression de compensation 51 que comporte chacun desdits circuits parallèles. En ce cas, un seul accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 alimente en fluide hydraulique l'accumulateur de pression de compensation 51 que comporte chaque circuit hydraulique basse pression 9 via le clapet anti-retour de réapprovisionnement 86 que comporte chacun desdits circuits hydrauliques basse pression.
Selon cette configuration, c'est la valeur minimale de la pression qui règne dans l'accumulateur de pression de réapprovisionnement 85 qui est surveillée par le calculateur au moyen d'un capteur de pression, la valeur minimale de la pression qui règne dans chacun des circuits hydrauliques basse pression 9 étant automatiquement maintenue à la valeur recherchée par leur clapet anti-retour de réapprovisionnement 86.
Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple et quelle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tout autre équivalent.
Claims (65)
1. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative pour moteur à combustion interne (100), caractérisé en ce qu'il comprend :
.cndot. au moins un vérin hydraulique actionneur de soupape (2) qui comporte au moins un piston actionneur de soupape (3) lequel ouvre au moins une soupape (101) d'un moteur à combustion interne (100) ou d'un compresseur à piston(s) lorsque ledit vérin (2) est mis en relation par une électrovanne d'ouverture de soupape (4) avec au moins un circuit hydraulique haute pression entrant (5), ledit vérin (2) fermant ladite soupape (101) lorsqu'il est mis en relation par une électrovanne de fermeture de soupape (6) avec au moins un circuit haute pression sortant (7), et ledit vérin (2) assurant le maintien en ouverture de ladite soupape (101) lorsqu'il n'est mis en relation ni avec le circuit haute pression entrant (5), ni avec le circuit haute pression sortant (7) ;
.cndot. au moins une pompe hydraulique volumétrique (8) comprenant au moins une sortie reliée à un circuit hydraulique basse pression (9) relié à au moins un réservoir basse pression (10) et au moins une entrée reliée audit circuit hydraulique basse pression (9), ladite pompe (8) tournant à une vitesse proportionnelle à celle d'un vilebrequin (102) du moteur à combustion interne (100) ;
.cndot. au moins un conduit haute pression d'ouverture de soupape (11) reliant la sortie de la pompe hydraulique volumétrique (8) avec le circuit hydraulique haute pression entrant (5) du vérin hydraulique actionneur de soupape (2) ;
.cndot. au moins un conduit haute pression de fermeture de soupape (12) reliant l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique (8) avec le circuit hydraulique haute pression sortant (7) du vérin hydraulique actionneur de soupape (2) ;
.cndot. au moins une électrovanne d'obturation de sortie de pompe (13) qui peut empêcher le fluide hydraulique expulsé à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique (8) de retourner dans le circuit hydraulique basse pression (9), de sorte que ledit fluide soit forcé dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape (11) ;
.cndot. au moins un clapet anti retour d'entrée de pompe (14) qui interdit au fluide hydraulique provenant du vérin hydraulique actionneur de soupape (2) via le conduit haute pression de fermeture de soupape (12) de retourner directement dans le circuit hydraulique basse pression (9), de sorte que ledit fluide soit forcé à l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique (8), mais ledit clapet (14) permettant à ladite pompe (8) d'aspirer ledit fluide contenu dans le circuit hydraulique basse pression (9), lorsque la pression de ce dernier est supérieure à la pression régnant dans le conduit haute pression de fermeture de soupape (12) ;
.cndot. au moins une came d'ouverture de soupape (15) reliée d'une part au vérin hydraulique actionneur de soupape (2) par une transmission mécanique (16), et d'autre part à la soupape (101) du moteur à combustion interne (100) directement ou par le biais d'une transmission intermédiaire (17), ladite came (15) se déplaçant dans un sens lors des manoeuvres d'ouverture de ladite soupape (101), puis en sens inverse lors des manoeuvres de fermeture de ladite soupape (101) ;
.cndot. au moins un ressort de rappel (19) de la came d'ouverture de soupape (15) qui tend à rappeler ladite came (15) dans la position qu'elle a lorsque la soupape (101) du moteur à combustion interne (100) est fermée ;
.cndot. au moins un vérin hydraulique actionneur de soupape (2) qui comporte au moins un piston actionneur de soupape (3) lequel ouvre au moins une soupape (101) d'un moteur à combustion interne (100) ou d'un compresseur à piston(s) lorsque ledit vérin (2) est mis en relation par une électrovanne d'ouverture de soupape (4) avec au moins un circuit hydraulique haute pression entrant (5), ledit vérin (2) fermant ladite soupape (101) lorsqu'il est mis en relation par une électrovanne de fermeture de soupape (6) avec au moins un circuit haute pression sortant (7), et ledit vérin (2) assurant le maintien en ouverture de ladite soupape (101) lorsqu'il n'est mis en relation ni avec le circuit haute pression entrant (5), ni avec le circuit haute pression sortant (7) ;
.cndot. au moins une pompe hydraulique volumétrique (8) comprenant au moins une sortie reliée à un circuit hydraulique basse pression (9) relié à au moins un réservoir basse pression (10) et au moins une entrée reliée audit circuit hydraulique basse pression (9), ladite pompe (8) tournant à une vitesse proportionnelle à celle d'un vilebrequin (102) du moteur à combustion interne (100) ;
.cndot. au moins un conduit haute pression d'ouverture de soupape (11) reliant la sortie de la pompe hydraulique volumétrique (8) avec le circuit hydraulique haute pression entrant (5) du vérin hydraulique actionneur de soupape (2) ;
.cndot. au moins un conduit haute pression de fermeture de soupape (12) reliant l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique (8) avec le circuit hydraulique haute pression sortant (7) du vérin hydraulique actionneur de soupape (2) ;
.cndot. au moins une électrovanne d'obturation de sortie de pompe (13) qui peut empêcher le fluide hydraulique expulsé à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique (8) de retourner dans le circuit hydraulique basse pression (9), de sorte que ledit fluide soit forcé dans le conduit haute pression d'ouverture de soupape (11) ;
.cndot. au moins un clapet anti retour d'entrée de pompe (14) qui interdit au fluide hydraulique provenant du vérin hydraulique actionneur de soupape (2) via le conduit haute pression de fermeture de soupape (12) de retourner directement dans le circuit hydraulique basse pression (9), de sorte que ledit fluide soit forcé à l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique (8), mais ledit clapet (14) permettant à ladite pompe (8) d'aspirer ledit fluide contenu dans le circuit hydraulique basse pression (9), lorsque la pression de ce dernier est supérieure à la pression régnant dans le conduit haute pression de fermeture de soupape (12) ;
.cndot. au moins une came d'ouverture de soupape (15) reliée d'une part au vérin hydraulique actionneur de soupape (2) par une transmission mécanique (16), et d'autre part à la soupape (101) du moteur à combustion interne (100) directement ou par le biais d'une transmission intermédiaire (17), ladite came (15) se déplaçant dans un sens lors des manoeuvres d'ouverture de ladite soupape (101), puis en sens inverse lors des manoeuvres de fermeture de ladite soupape (101) ;
.cndot. au moins un ressort de rappel (19) de la came d'ouverture de soupape (15) qui tend à rappeler ladite came (15) dans la position qu'elle a lorsque la soupape (101) du moteur à combustion interne (100) est fermée ;
2. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin hydraulique actionneur de soupape (2) est rotatif et le piston actionneur de soupape (3) a une forme en palette, ledit piston (3) séparant au moins une chambre haute pression (20) d'au moins une chambre basse pression (21) de sorte que la pression du fluide hydraulique puisse entraîner en rotation ledit piston (3) ce dernier étant relié en rotation directement ou indirectement à la came d'ouverture de soupape (15).
3. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le piston actionneur de soupape (3) se déplace dans un cylindre (22) et pousse sur une crémaillère d'ouverture de soupape (23) guidée dans une culasse (104) que comporte le moteur à
combustion interne (100) ou le compresseur à piston(s), ladite crémaillère (23) coopérant avec un pignon (24) aménagé autour d'un axe (25) de la came d'ouverture de soupape (15) de sorte à entraîner ladite came (15) en rotation quand ledit piston (3) se déplace en translation longitudinale.
combustion interne (100) ou le compresseur à piston(s), ladite crémaillère (23) coopérant avec un pignon (24) aménagé autour d'un axe (25) de la came d'ouverture de soupape (15) de sorte à entraîner ladite came (15) en rotation quand ledit piston (3) se déplace en translation longitudinale.
4. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la crémaillère d'ouverture de soupape (23) est guidée dans la culasse (104) du moteur à combustion interne (100) au moyen d'au moins un roulement à billes ou à rouleaux (26).
5. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le piston actionneur de soupape (3) se déplace dans un cylindre (22) et pousse une tige d'ouverture de soupape (27) avec l'une des extrémités de laquelle il est articulé, ladite tige (27) poussant à son tour sur un bras de came (28) que comporte directement ou indirectement la came d'ouverture de soupape (15) avec lequel l'autre extrémité de ladite tige (27) est également articulée de sorte à entraîner ladite came (15) en rotation quand ledit piston (3) se déplace en translation longitudinale.
6. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la tige d'ouverture de soupape (27) est articulée à l'une au moins de ses deux extrémités au moyen d'une rotule ouverte ou fermée (29).
7. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe hydraulique volumétrique (8) comporte plusieurs compartiments (31) qui constituent chacun une pompe autonome comportant au moins une entrée (32) et au moins une sortie (33) reliées à au moins un vérin hydraulique actionneur de soupape (2), lesdites pompes autonomes étant entraînées en rotation par le même arbre (34) et étant logées dans le même carter (35).
8. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape (101) du moteur à
combustion interne (100) comporte un capteur de position.
combustion interne (100) comporte un capteur de position.
9. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la came d'ouverture de soupape (15) comporte un capteur de position angulaire de came (30).
10.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la came d'ouverture de soupape (15) coopère avec une butée de came qui limite la position angulaire maximale de ladite came (15) lorsque la soupape (101) du moteur à combustion interne (100) actionnée par ladite came (15) est fermée.
11.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la butée de came est montée sur un amortisseur ou comporte un amortisseur limitant les émissions acoustiques lorsque ladite came (15) entre en contact avec la butée de came.
12.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la came d'ouverture de soupape (15) comporte deux articulations (36, 37) ouvertes ou fermées et une surface de contact de came à effet levier (38), la première articulation (36) étant solidaire du moteur à combustion interne (100) tandis que la seconde articulation (37) est reliée au piston actionneur de soupape (3) directement par un toucheau de piston ou indirectement par une tige de poussée (40) et ladite came (15) pouvant rouler et/ou glisser sur une surface de contact de basculeur (41) aménagée sur un linguet basculeur (42) articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet (43) solidaire dudit moteur (100), et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet (44) qui peut pousser directement ou indirectement sur une queue (105) d'au moins une soupape (101) dudit moteur (100) pour ouvrir ladite soupape (101).
13.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 12, caractérisé en ce que l'une au moins des deux articulations (36, 37) ouvertes ou fermées est une rotule.
14.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la tige de poussée (40) est articulée à chacune de ses extrémités par une liaison rotule, la première liaison rotule (46) étant aménagée dans ou à l'extrémité du piston actionneur de soupape (3) tandis que la deuxième liaison rotule (47) est aménagée dans ou sur la came d'ouverture de soupape (15).
15.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la came d'ouverture de soupape (15) comporte une surface de contact de came à effet levier (38) et est entraînée en rotation au moyen d'au moins un bras de rotation (48) dont l'une des extrémités est solidaire de l'axe (25) de ladite came (15) tandis que son autre extrémité est articulée au moyen d'une liaison pivot ou rotule (49) avec la première extrémité d'une tige de poussée de bras (40), la deuxième extrémité
de ladite tige (40) étant articulée au moyen d'une liaison pivot ou rotule (47) avec le piston actionneur de soupape (3) et ladite came (15) pouvant rouler et/ou glisser sur une surface de contact de basculeur (41) aménagée sur un linguet basculeur (42) articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet (43) solidaire du moteur à combustion interne (100), et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet (44) qui peut pousser directement ou indirectement sur une queue (105) que comporte au moins une soupape (101) dudit moteur (100) pour ouvrir ladite soupape (101).
de ladite tige (40) étant articulée au moyen d'une liaison pivot ou rotule (47) avec le piston actionneur de soupape (3) et ladite came (15) pouvant rouler et/ou glisser sur une surface de contact de basculeur (41) aménagée sur un linguet basculeur (42) articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet (43) solidaire du moteur à combustion interne (100), et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet (44) qui peut pousser directement ou indirectement sur une queue (105) que comporte au moins une soupape (101) dudit moteur (100) pour ouvrir ladite soupape (101).
16.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le piston actionneur de soupape (3) se déplace dans un cylindre (22) muni d'une lumière d'amortissement de fin de course de piston (50), ladite lumière étant obturée en tout ou partie par ledit piston (3) lorsque ledit piston arrive au voisinage de la position qu'il a lorsque la soupape (101) du moteur à combustion interne (100) qu'il actionne est fermée.
17.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le piston actionneur de soupape (3) se déplace dans un cylindre (22) muni d'une butée de fin de course de piston cette dernière limitant la profondeur d'introduction dudit piston (3) dans ledit cylindre (22).
18.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir basse pression (10) est constitué d'au moins un accumulateur de pression de compensation (51) maintenu sous pression par au moins une pompe de réapprovisionnement (52) laquelle alimente ledit accumulateur en fluide hydraulique en aspirant ledit fluide dans au moins un réservoir de réapprovisionnement (53).
19. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrovanne d'ouverture de soupape (4) et/ou l'électrovanne de fermeture de soupape (6) et/ou l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe (13) est une électrovanne à
tube (60) constituée d'au moins un tube rectiligne (61) pouvant se déplacer en translation longitudinale dans un carter de vanne (62) comportant une chambre supérieure (63) et une chambre inférieure (64), ledit tube rectiligne (61) comportant une première extrémité (65) débouchant dans la chambre supérieure (63) et une deuxième extrémité (66) débouchant dans la chambre inférieure (64), ladite deuxième extrémité (66) pouvant entrer en contact avec au moins une surface d'obturation (67) solidaire dudit carter de vanne (62) de sorte à boucher de façon la plus étanche possible ladite deuxième extrémité
(66).
tube (60) constituée d'au moins un tube rectiligne (61) pouvant se déplacer en translation longitudinale dans un carter de vanne (62) comportant une chambre supérieure (63) et une chambre inférieure (64), ledit tube rectiligne (61) comportant une première extrémité (65) débouchant dans la chambre supérieure (63) et une deuxième extrémité (66) débouchant dans la chambre inférieure (64), ladite deuxième extrémité (66) pouvant entrer en contact avec au moins une surface d'obturation (67) solidaire dudit carter de vanne (62) de sorte à boucher de façon la plus étanche possible ladite deuxième extrémité
(66).
20. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 19, caractérisé en ce que l'électrovanne à tube (60) comporte des moyens d'étanchéité (68) entre la surface externe du tube rectiligne (61) et le carter de vanne (62) qui isolent la chambre supérieure (63) de la chambre inférieure (64).
21. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 19, caractérisé en ce que l'électrovanne à tube (60) comprend au moins un ressort d'obturation (69) qui tend à maintenir le tube rectiligne (61) en contact avec la surface d'obturation (67).
22. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant les revendications 19 et 21, caractérisé en ce que l'électrovanne à tube (60) comporte au moins un actionneur électrique (70) capable d'appliquer au tube rectiligne (61) un effort antagoniste à celui produit par le ressort d'obturation (69), ledit effort étant suffisant pour décoller le tube rectiligne (61) de la surface d'obturation (67) lorsque ledit actionneur est traversé par un courant électrique.
23. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 22, caractérisé en ce que l'actionneur électrique (70) est constitué d'une bobine de fil conducteur (71) qui attire un noyau ou palette magnétique (72) lorsque ladite bobine est traversée par un courant électrique.
24.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 23, caractérisé en ce que le noyau ou palette magnétique (72) est logé dans la chambre supérieure (63).
25.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 23, caractérisé en ce que la bobine de fil conducteur (71) est logée dans la chambre supérieure (63).
26.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 23, caractérisé en ce que la bobine de fil conducteur (71) est logée à l'extérieur de la chambre supérieure (63), le champ magnétique généré
par ladite bobine lorsqu'elle est traversée par un courant électrique passant au travers de la paroi externe de ladite chambre de sorte à exercer un effort sur le noyau ou palette magnétique (72).
par ladite bobine lorsqu'elle est traversée par un courant électrique passant au travers de la paroi externe de ladite chambre de sorte à exercer un effort sur le noyau ou palette magnétique (72).
27.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant les revendications 19 et 23, caractérisé en ce que la première extrémité (65) du tube rectiligne (61) est solidaire du noyau ou palette magnétique (72).
28.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 19, caractérisé en ce que la première extrémité (65) du tube rectiligne (61) comporte au moins un orifice radial et/ou axial (88) débouchant dans la chambre supérieure (63).
29.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 19, caractérisé en ce que la deuxième extrémité (66) du tube rectiligne (61) est troncosphérique et présente une ligne de contact avec la surface d'obturation (67) similaire à celle réalisée par une bille portant sur un siège.
30.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 19, caractérisé en ce que la surface d'obturation (67) est aménagée sur une pièce indépendante (73) montée flottante dans le carter de vanne (62), ladite pièce pouvant s'aligner avec le tube rectiligne (61) lorsque la deuxième extrémité (66) dudit tube entre en contact avec ladite surface.
31. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant les revendications 19, 21 et 30, caractérisé en ce que le carter de vanne (62) comporte directement, ou indirectement via un bouchon intermédiaire (74), un orifice (75) mis à l'air libre qui est fermé par la pièce indépendante (73) sur laquelle est aménagée la surface d'obturation (67).
32. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant des revendications 1 et 19, caractérisé en ce que le carter de vanne (62) est fixé sur le moteur à combustion interne (100) et comporte des orifices et/ou des conduits d'entrée-sortie (89) mettant en relation la chambre supérieure (63) et/ou la chambre inférieure (64) soit avec le vérin hydraulique actionneur de soupape (2) soit avec la pompe hydraulique volumétrique (8) via le circuit hydraulique haute pression entrant (5), le circuit haute pression sortant (7) ou le circuit hydraulique basse pression (9).
33. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 19, caractérisé en ce que la section du tube rectiligne (61) au niveau de l'étanchéité que ledit tube constitue avec le carter de vanne (62) est légèrement plus petite que la section dudit tube au niveau de son contact avec la surface d'obturation (67).
34. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 20, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (68) sont constitués par la surface externe du tube rectiligne (61) qui coopère avec celle interne du carter de vanne (62).
35. Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 19, caractérisé en ce qu'une butée (79) réglable ou non est aménagée sur le tube rectiligne (61) qui coopère avec une surface d'arrêt axial (93) aménagée directement ou indirectement dans le carter de vanne (62), ladite butée déterminant la distance maximale entre ledit tube et la surface d'obturation (67) avec laquelle il coopère.
36.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 19, caractérisé en ce que le carter de vanne (62) peut loger plusieurs électrovannes à tube (60).
37.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 18, caractérisé en ce que la pompe de réapprovisionnement (52) comprend un piston de réapprovisionnement (54) qui peut effectuer des mouvements de va-et-vient dans un cylindre borgne (55) aménagé dans un carter de cylindre borgne (56) de sorte à définir un volume variable à
l'intérieur dudit cylindre, ledit piston de réapprovisionnement (54) coopérant également avec un clapet d'entrée de réapprovisionnement (57) et un clapet de sortie de réapprovisionnement (58), dont respectivement la sortie et l'entrée débouchent dans ledit volume, ledit clapet d'entrée (57) admettant du fluide hydraulique en provenance du réservoir de réapprovisionnement (53) tandis que ledit clapet de sortie (58) expulse ledit fluide dans l'accumulateur de pression de compensation (51) ou dans l'accumulateur de pression de réapprovisionnement (85).
l'intérieur dudit cylindre, ledit piston de réapprovisionnement (54) coopérant également avec un clapet d'entrée de réapprovisionnement (57) et un clapet de sortie de réapprovisionnement (58), dont respectivement la sortie et l'entrée débouchent dans ledit volume, ledit clapet d'entrée (57) admettant du fluide hydraulique en provenance du réservoir de réapprovisionnement (53) tandis que ledit clapet de sortie (58) expulse ledit fluide dans l'accumulateur de pression de compensation (51) ou dans l'accumulateur de pression de réapprovisionnement (85).
38.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 37, caractérisé en ce que le piston de réapprovisionnement (54) est actionné en translation dans un premier sens par un actionneur électrique à solénoïde (80) principalement constitué d'un noyau magnétique de réapprovisionnement (81), d'une bobine de fil conducteur (82) et d'une cage magnétique de réapprovisionnement (83), et dans un deuxième sens par un ressort de rappel (84) du piston de réapprovisionnement (54).
39.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant les revendications 37 et 38, caractérisé en ce que le carter de cylindre borgne (56) est réalisé dans la même pièce métallique que la cage magnétique de réapprovisionnement (83).
40.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 37, caractérisé en ce que le carter de cylindre borgne (56) comporte une chemise (59) dans laquelle évolue le piston de réapprovisionnement (54).
41.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant les revendications 37 et 38, caractérisé en ce que le cylindre borgne (55) comporte une lumière de fin de course de refoulement (76) qui relie ledit cylindre au clapet de sortie de réapprovisionnement (58) de sorte que le piston de réapprovisionnement (54) obture ladite lumière en fin de course de refoulement et soit freiné puis arrêté dans sa course de refoulement.
42.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 37, caractérisé en ce que la course maximale du piston de réapprovisionnement (54) est limitée dans le sens du refoulement par une butée de refoulement (77) et/ou dans le sens de l'aspiration par une butée d'aspiration (78).
43.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant les revendications 37 et 38, caractérisé en ce que le noyau magnétique de réapprovisionnement (81) est traversé par le piston de réapprovisionnement (54) sur lequel il est monté rigidement, ledit piston traversant la cage magnétique de réapprovisionnement (83) de part en part pour coopérer d'un coté de ladite cage avec le cylindre borgne (55) et de l'autre coté de ladite cage avec le ressort de rappel (84) dudit piston (54).
44.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 18, caractérisé en ce que la pompe de réapprovisionnement (52) comprend un piston tubulaire de réapprovisionnement (107) qui peut effectuer des mouvements de va-et-vient dans un cylindre ouvert (108) aménagé dans un carter de cylindre ouvert (109) lequel fait corps directement ou indirectement avec un carter de pompe (126) de sorte que ledit piston (107), ledit cylindre (108) et ledit carter de pompe (126) définissent ensemble un volume variable (110) à l'intérieur dudit cylindre (108), ledit piston tubulaire de réapprovisionnement (107) coopérant avec un clapet d'entrée de piston tubulaire (111) constitué d'une bille (113) et d'un ressort (114) ladite bille prenant appui sur un siège (115) aménagé au bout et à l'intérieur dudit piston (107) et un clapet de sortie de cylindre ouvert (112) constitué d'une bille (116) et d'un ressort (117) ladite bille prenant appui sur un siège (118) aménagé au bout et à l'extérieur dudit cylindre (109), ledit clapet d'entrée (111) admettant du fluide hydraulique en provenance du réservoir de réapprovisionnement (53) tandis que ledit clapet de sortie (112) expulse ledit fluide dans l'accumulateur de pression de compensation (51) ou dans l'accumulateur de pression de réapprovisionnement (85).
45.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 44, caractérisé en ce que le carter de cylindre ouvert (109) comporte un conduit d'acheminement de fluide hydraulique (124) reliant directement ou indirectement le clapet d'entrée de piston tubulaire (111) avec un orifice d'entrée de pompe (125) que comporte le carter de pompe (126).
46.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 44, caractérisé en ce que le carter de pompe (126) comporte un conduit de sortie de fluide hydraulique (127) reliant directement ou indirectement le clapet de sortie de cylindre ouvert (112) avec un orifice de sortie de pompe (128) que comporte le carter de pompe (126).
47.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 44, caractérisé en ce que le piston tubulaire de réapprovisionnement (107) est actionné en translation dans un premier sens par un actionneur électrique à solénoïde (119) principalement constitué d'un noyau magnétique de réapprovisionnement (120) solidaire dudit piston (107), d'une bobine de fil conducteur (121) et d'une cage magnétique de réapprovisionnement (122), et dans un deuxième sens par un ressort de rappel (123) du piston tubulaire de réapprovisionnement (107).
48.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 47, caractérisé en ce que le noyau magnétique de réapprovisionnement (120) est pourvu d'au moins un canal de noyau (129) reliant indirectement le conduit d'acheminement de fluide hydraulique (124) au centre du piston tubulaire de réapprovisionnement (107) via le clapet d'entrée de piston tubulaire (111), le carter de cylindre ouvert (109), ledit noyau (120) et ledit piston (111) étant communément logés à l'intérieur d'une douille étanche (130) tandis que ladite douille (130) achemine le fluide hydraulique depuis le conduit (124) jusqu'au dit canal (129).
49.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant les revendications 1 et 18, caractérisé en ce que le réservoir de réapprovisionnement (53) est alimenté en fluide hydraulique par le circuit d'huile de lubrification du moteur à combustion interne (100).
50.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant les revendications 1 et 18, caractérisé en ce que le réservoir de réapprovisionnement (53) contient un fluide hydraulique spécifique et est indépendant du circuit d'huile de lubrification du moteur à combustion interne (100).
51.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant les revendications 1 et 18, caractérisé en ce que le vérin hydraulique actionneur de soupape (2) comporte au moins un drain qui récupère le fluide hydraulique fuyant dudit vérin, de sorte que ledit fluide retourne dans le réservoir de réapprovisionnement (53) via au moins un conduit draineur de vérin.
52.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant les revendications 1 et 18, caractérisé en ce que la pompe hydraulique volumétrique (8) comporte au moins un drain qui récupère le fluide hydraulique fuyant de ladite pompe, de sorte que ledit fluide retourne dans le réservoir de réapprovisionnement (53) via au moins un conduit draineur de pompe.
53.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs robinets de purge placés sur le vérin hydraulique actionneur de soupape (2) et/ou sur la pompe hydraulique volumétrique (8) et/ou en un point quelconque du circuit hydraulique haute pression entrant (5) et/ou du circuit hydraulique haute pression sortant (7) et/ou du circuit hydraulique basse pression (9).
54.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la came d'ouverture de soupape (15) est un tiroir en forme de coin (90) qui peut translater sous l'action du vérin hydraulique actionneur de soupape (2) dans un guide ou une glissière (91) aménagé dans la culasse (104) du moteur à combustion interne (100) de sorte que la forme de coin dudit tiroir (90) crée une variation locale d'épaisseur qui permet de lever ou de déposer de son siège la soupape (101) du moteur à
combustion interne (100).
combustion interne (100).
55.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 54, caractérisé en ce que le guide ou glissière (91) comporte au moins un rouleau (92) sur lequel roule le tiroir en forme de coin (90).
56.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 54, caractérisé en ce que le tiroir en forme de coin (90) coopère avec un linguet basculeur à rouleau (18) articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet (43) solidaire du moteur (100), et muni à son autre extrémité d'au moins un toucheau de linguet (44) qui peut pousser directement ou indirectement sur la queue (105) que comporte la soupape (101) dudit moteur pour ouvrir ladite soupape.
57.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la came d'ouverture de soupape (15) est constituée d'un doigt à came (131) articulé par l'une de ses extrémités autour d'un axe (133) et comportant en son autre extrémité une surface tangentielle de levée (132), ladite surface ayant une forme telle qu'elle exerce radialement une poussée par rapport audit axe (133) sur un linguet basculeur à
rouleau (18) lorsque le doigt à came (131) tourne autour de son dit axe (133) sous l'action du vérin hydraulique actionneur de soupape (2) et le linguet (18) étant lui-même articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet (43) solidaire du moteur (100), et étant muni à son autre extrémité
d'au moins un toucheau de linguet (44) de sorte à pouvoir pousser directement ou indirectement sur une queue (105) que comporte la soupape (101) dudit moteur afin d'ouvrir ladite soupape.
rouleau (18) lorsque le doigt à came (131) tourne autour de son dit axe (133) sous l'action du vérin hydraulique actionneur de soupape (2) et le linguet (18) étant lui-même articulé à l'une de ses extrémités autour d'au moins un ancrage de linguet (43) solidaire du moteur (100), et étant muni à son autre extrémité
d'au moins un toucheau de linguet (44) de sorte à pouvoir pousser directement ou indirectement sur une queue (105) que comporte la soupape (101) dudit moteur afin d'ouvrir ladite soupape.
58.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant les revendications 1 et 57, caractérisé en ce que la transmission mécanique (16) reliant le doigt à came (131) au vérin hydraulique actionneur de soupape (2) est constituée d'une tige de poussée (40) comportant à chacune de ses deux extrémités (135, 136) une articulation pivotante et/ou à rotule, la première extrémité (135) prenant appui sur ou dans le piston actionneur de soupape (3), tandis que la seconde extrémité (136) prend appui sur le corps du doigt à
came (131).
came (131).
59.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant les revendications 1 et 57, caractérisé en ce que le ressort de rappel (19) du doigt à came (131) est constitué d'au moins un ressort hélicoïdal (134) qui exerce un effort antagoniste à celui du piston actionneur de soupape (3), et qui tend à éloigner l'une de l'autre deux articulations pivotantes et/ou à rotule (138, 139) guidées l'une par rapport à l'autre par au moins une liaison glissière (137), la première articulation (138) prenant appui directement ou non sur le moteur à combustion interne (100) tandis que la deuxième articulation (139) prend appui sur le corps du doigt à came (131).
60.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 57, caractérisé en ce que la surface tangentielle de levée (132) se termine par une butée (140) qui peut entrer en contact avec le linguet basculeur à rouleau (18) de sorte à limiter le déplacement angulaire du doigt à
came (131).
came (131).
61.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 18, caractérisé en ce qu'au moins un accumulateur de pression de réapprovisionnement (85) est intercalé entre la pompe de réapprovisionnement (52) et l'accumulateur de pression de compensation (51).
62.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 61, caractérisé en ce que la sortie de l'accumulateur de pression de réapprovisionnement (85) comporte une vanne de verrouillage.
63.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 61, caractérisé en ce que l'accumulateur de pression de réapprovisionnement (85) est relié à l'accumulateur de pression de compensation (51) par un conduit comprenant au moins un clapet anti-retour (86), ledit clapet permettant au fluide hydraulique d'aller depuis l'accumulateur de pression de réapprovisionnement (85) vers l'accumulateur de pression de compensation (51) et non l'inverse.
64.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit haute pression d'ouverture (11) comporte au moins un clapet de maintien en pression (87) positionné vers son extrémité la plus proche de la pompe hydraulique volumétrique (8), ledit clapet permettant au fluide hydraulique en provenance de ladite pompe de pénétrer dans ledit conduit, mais non d'en ressortir.
65.Actionneur de soupape électro-hydraulique à vérin et came alternative suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie de la pompe hydraulique volumétrique (8) comporte un clapet anti-retour (141) de réservoir basse pression (10) positionné entre ladite sortie et l'électrovanne d'obturation de sortie de pompe (13), ledit clapet (141) permettant au fluide hydraulique d'aller de la sortie de la pompe hydraulique volumétrique (8) audit réservoir basse pression (10), mais non le contraire.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107939472A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-04-20 | 浙江大学 | 集成式发动机两冲程压缩释放式制动装置及其制动方法 |
FR3071869A1 (fr) * | 2017-10-02 | 2019-04-05 | Vianney Rabhi | Actionneur hydraulique de soupape a regeneration |
CN113027624A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-25 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机碳烟控制方法及装置 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104612773B (zh) * | 2015-01-26 | 2017-02-22 | 吉林大学 | 基于电液控制式的进气配气*** |
SE541503C2 (en) * | 2016-06-07 | 2019-10-22 | Scania Cv Ab | Four Stroke Internal Combustion Engine and thereto-related Method |
JP6976331B2 (ja) * | 2016-08-19 | 2021-12-08 | パックブレイク カンパニー | ロストモーションロッカーアームアセンブリの圧縮解放エンジンブレーキシステムおよびその動作方法 |
CN109342048B (zh) * | 2018-12-26 | 2020-08-04 | 杰锋汽车动力***股份有限公司 | 一种凸轮轴电磁阀疲劳试验设备及其试验方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6039444Y2 (ja) * | 1980-03-06 | 1985-11-26 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のバルブリフト装置 |
DE10137072A1 (de) * | 2001-07-28 | 2003-02-13 | Erich Schuermann | Vorrichtung zum Antrieb von wenigstens einem Ventil eines Hubkolbenmotors |
FR2842867B1 (fr) * | 2002-07-23 | 2004-10-08 | Vianney Rabhi | Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs a pistons |
CN102359403B (zh) * | 2003-03-29 | 2014-09-17 | 科尔本施密特皮尔博格创新有限公司 | 用于热机的执行器 |
DE102007050818A1 (de) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Robert Bosch Gmbh | Brennkraftmaschine |
DE102008015137A1 (de) * | 2008-03-20 | 2009-10-01 | Audi Ag | Vorrichtung und Verfahen zum Betätigen mindestens eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine |
CN101586485B (zh) * | 2009-06-04 | 2012-06-13 | 靳宇男 | 摆动结构体发动机配气机构 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3071869A1 (fr) * | 2017-10-02 | 2019-04-05 | Vianney Rabhi | Actionneur hydraulique de soupape a regeneration |
WO2019069000A1 (fr) * | 2017-10-02 | 2019-04-11 | Vianney Rabhi | Actionneur hydraulique de soupape a regeneration |
CN107939472A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-04-20 | 浙江大学 | 集成式发动机两冲程压缩释放式制动装置及其制动方法 |
CN107939472B (zh) * | 2017-10-17 | 2023-10-27 | 浙江大学 | 集成式发动机两冲程压缩释放式制动装置及其制动方法 |
CN113027624A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-25 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机碳烟控制方法及装置 |
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Date | Code | Title | Description |
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FZDE | Discontinued |
Effective date: 20181011 |
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