FR2800125A1

FR2800125A1 - Dispositif de distribution et de regulation d'un liquide de refroidissement dans un circuit de refroidissement d'un moteur a combustion interne et son procede

Info

Publication number: FR2800125A1
Application number: FR9913243A
Authority: FR
Inventors: Francis Plachta
Original assignee: MGI Coutier SA
Current assignee: Akwel SA
Priority date: 1999-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2001-04-27
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: FR2800125B1

Abstract

La présente invention concerne un procédé et un dispositif agencé pour gérer les flux thermiques et répartir les débits d'un liquide de refroidissement dans les différentes branches d'un circuit de refroidissement, en fonction d'une stratégie de commande du moteur. Ce dispositif est évolutif et peut s'adapter à différents types de moteur et répondre à des fonctions additionnelles. Ce dispositif (20) comporte un corps (21) monté sur la culasse du moteur et pourvu d'un organe mobile (30) rotatif délimitant à droite un module de distribution (40) et à gauche un module de commande (50). Le module (40) comporte une chambre de distribution HP (41) recevant le liquide de refroidissement HP en provenance du moteur et dans laquelle est logé un obturateur rotatif (31) annulaire pourvu d'orifices de distribution (35, 36), plusieurs embouts disposés en périphérie de cette chambre et correspondant aux branches dudit circuit ainsi qu'un capteur de température. Le module (50) comporte une chambre HP et une chambre BP reliées par une électrovanne de décharge. L'obturateur (31) comporte une palette de commande (37) mobile entre lesdites chambres en fonction de l'écart de pression régnant entre les chambres. Ce dispositif (20) comporte également un calculateur pilotant l'électrovanne en fonction de la stratégie de commande du moteur. Application : Industrie automobile.

Description

DISPOSITIEF DE DISTRIEBUTION ET DE REGULATION D'UN LIOMDE DE REFROIDISSEMENTDANS UN CIRCUIT DE REFROIDISSEMENTD'UN MOTELIZ A COMBUSTION VÇTERNE ET SON PROCEDE La présente invention concerne un dispositif de distribution et de régulation d'un liquide de refroidissement dans un circuit de refroidissement d'un moteurà combustion interne, notamment pour un véhicule automobile, ce circuit refroidissement comportant au moins un circuit de base pourvu d'une pompe couplée audit moteur et d'un radiateur, la pompe ayant une entrée basse pression BP et sortie haute pression flP, un circuit de décharge et des circuits additionnels, ces différents circuits formant différentes branches dudit circuit de refroidissement. La présente invention concerne également un procédé de distribution et de régulation correspondant.

Le refroidissement de la structure d'un moteurà combustion interne est une fonction essentielle pour prémunir le moteur de toute avarie d'origine thermique, notamment dans le domaine des véhicules automobiles. Les circuits de refroidissement connus régulent la température de la structure du moteur par l'intermédiaire d'une vanne thermostatique à deux positions: ouverte ou fermée. Son changement d'état dépend de la température du liquide de refroidissement par rapportà un seuil de température pré-réglé usine et donc figé pour toute la durée de vie du moteur. De plus, la caractéristique de la perte de charge de chaque branche du circuit détermine le débit de liquide dans chacune d'elle. Pour un circuit donné, cette caractéristique, qui détermine refroidissement de la structure, est figée. Pour un débit de pompe donné, on ne peut donc pas modifier les débits du liquide de reftoidissement dans lesdites branches du circuit en cours de fonctionnement.

Par ailleurs avec l'évolution des normes antipollution, la stratégie de contrôle du moteur s'oriente de plus en plus vers une régulation en continue des paramètres de fonctionnement de ce moteur, en particulier, la température de sa structure. Ainsi, en ce qui concerne le refroidissement, on souhaite pouvoir canaliser les calories vers des zones strategiques du moteur et ce, aux moments les plus propices, en fonction notamment de son régime et des températures de ces zones stratégiques, déterminés par une stratégie de contrôle prédéfinie. La présente invention se propose d'apporter une solution technique au problème ci- dessus en fournissant un procédé et un dispositif de distribution et de régulation du liquide de refroidissement du circuit de refroidissement d'un moteurà combustion interne permettant de réguler de manière continue la température des zones stratégiques de la structure du moteur. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif évolutif pouvant s'adapterà différents types de moteur et répondreà des fonctions additionnelles.

Ces buts sont atteints par un dispositif tel que défini en préambule, caractérisé en qu'il comporte au moins: # un module de distribution pourvu au moins d'une chambre de distribution HP agencée pour recevoir le liquide de refroidissement HP en provenance du moteur, de plusieurs embouts disposés en périphérie de cette chambre, chaque embout mettant en communication une branche correspondante dudit circuit avec cette chambre de distribution HP, d'un organe mobile monté dans ladite chambre et agencé pour obturer sélectivement les passages entre ladite chambre de distribution HP et lesdits embouts, # ainsi qu'un module de commande pourvu d'un élément de commande solidaire dudit organe mobile et agencé pour commander en déplacement de manière prédéfinie ledit organe mobile dans ladite chambre de distribution 1-IP.

Ledit module de distribution peut être pourvu d'un capteur de température du liquide de refroidissement.

Dans une forme de réalisation préférée, ledit module de commande est pourvu d'une chambre FIP et d'une chambre BP reliées par une électrovanne de décharge, ledit élément de commande étant mobile entre lesdites chambres en fonction de l'écart de pression régnant entre ces deux chambres HP et BP.

Le dispositif peut comporter, avantageusement, un calculateur agencé pour recevoir du capteur de température des informations représentatives de la température du liquide de refroidissement et pour commander ladite électrovanne de décharge. Selon la forme de réalisation préférée, les modules de distribution et de commande font partie d'un seul et même corps et l'obturateur est agencé pour delinuiter lesdits modulesà l'intérieur dudit corps.

Le corps comporte avantageusement, d'un côté, une ouverture agencée pour recevoir ledit liquide de reftoidissement EP en provenance dudit moteur, cette ouverture étant placée en correspondance de ladite chambre de distribution lip dudit module de distribution.

Ce corps peut présenter une forme cylindrique qui définit une chambre distribution BP cylindrique et l'organe mobile peut, de ce fait, comporter un obturateur annulaire dispose contre la paroi intérieure de cette chambre et pourvu d'au moins orifice de distribution assurant la communication entre ladite chambre de distribution IP et au moins embout, cet obturateur étant mobile en rotation autour d'un axe fixe et présentant un fond séparant lesdits modules.

Dans forme de réalisation préférée, l'organe de commande de l'obturateur comporte une palette de commande solidaire du fond, disposée radialement et agencée pour séparer les chambres BP et BP, cette palette de commande étant mobile entre deux positions extrêmes délimitées par des butées solidaires dudit corps.

De préférence, la palette de commande est mobile entre une position d'ouverture minimale délim#itée par la butée dans laquelle la chambre EP a un volume minimal et une position d'ouverture maximale délimitée par la butée dans laquelle cette chambre HP a volume maximal, ces deux positions étant séparées d'un anglea.

Le module de commande comporte avantageusement un ressort de rappel agencé pour solliciter ladite palette de commande vers la butée défimissant sa position d'ouverture minimale.

Selon forme de réalisation préférée, l'obturateur comporte dans son fond un orifice mettant en communication la chambre de distribution HP avec la chambre de commande HP. L'obturateur peut comporter au moins deux onifices de distribution décalés angulairement, cela est fonction du nombre de branches dudit circuit.

Le corps peut comporter, autour de son ouverture, une bride fixation destinéeà être fixée sur la culasse du moteur et, dans son ouverture, un palier ajouré portant ledit de rotation dudit obturateur.

D'une manière préférentielle mais pas obligatoire, le corps et l'obturateur sont réalisés en matieres plastiques et l'axe de rotation dudit obturateur est réalisé dans un acier inoxydable.

Ce but est également atteint par un procédé de distribution et de regulation caractérisé en ce comprend au moins une étape consistantà distribuer de manière prédéfin-lie et sélective le liquide de refroidissementà HP provenant du moteur (2) vers lesdites branches du circuit de manièreà réguler en continu le débit du liquide de refroidissement dans chacune des branches du circuit de refroidissement.

La presente invention et ses avantages seront mieux compris dans la description suivante d'une forme de réahsation donnéeà titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels- la figure1 est un schéma d'un circuit de refroidissement pourvu d'une vanne thermostatique illustrant l'état de la technique, la figure 2 est un schéma d'un circuit de refroidissement pourvu du dispositif de l'invention, - la figure3 est une vue éclatée en perspective du dispositif de l'invention, - la figure 4 est une vue de côté du dispositif de la figure3, - la figure5 est une vue en coupe du dispositif suivant l'axe V-V de la figure 4, - la figure6 est une vue en coupe du dispositif suivant l'axe VI-VI de la figure 4, - figures7A à 7C sont des vues en coupe du dispositif dans différents cas de fonctionnement, les vues en partie supérieure correspondantà la figure6 et les vues en partie inférieure correspondantà la figure5, et figure8 est un diagramme illustrant la progressivité et la répartition des débits du liquide de refroidissement. L'état de la technique apparîÎtra plus clairement par la description de la figure1 qui représente un circuit de refroidissement1 d'un moteurà combustion interne 2 véhicule automobile par exemple. Une pompeî entrainée par le moteurà combustion 2 fait circuler du liquide de refroidissement dans la structure du moteur 2à travers circuit de base 4 fermé et pourvu d'un radiateur5. A l'entrée de la pompe3, le liquide de refroidissement entre en basse pression, appelée par la suite BP, età la sortie du moteur 2,il sort en haute pression, appelée par la suite IP. La circulation du liquide de refroidissement dans ce circuit de base 4 est contrôlée par une vanne thermostatique 6 à deux positions- ouverte ou fermée. Son changement d'état est fonction de la température du liquide de refroidissement par rapportà un seuil de température pré-réglé. Un circuit de décharge7, appelé communément circuit "by- pass", permet de dévier le liquide de refroidissement en direction de la pompe3 ) quand la vanne thermostatique 6 est fermée.

Ce circuit de reftoidissement 1 est généralement complété par un circuit de dégazage moteur8 et un circuit de dégazage radiateur9 reliant respectivement la sortie du moteur 2 et la sortie du radiateur5 à un vase d'expansion11. Ce vase d'expansion11 est pressuriséà une pression supérieureà la pression atmosphérique.Il compense les variations de volume du liquide de refroidissement et est reliéà l'entrée BP de la pompe3. L'engazement inévitable du circuit de refroidissement provoque des poches de gaz aux points hauts du circuit, en particulier dans la culasse et le radiateur. gaz doit être évacué vers le vase d'expansion11 afin d'éviter le débordement du circuit de refroidissement1 - Sur ce circuit de base 4 se greffent, selon les cas, des circuits additionnels permettant de remplir des fonctions complémentaires. Un échangeur thermique eau/huile 12 destinéà refroidir l'huile du moteur 2 est prévu sur un premier circuit additionnel 13 placé en dérivation sur le circuit de base 4 entre une sortie du moteur 2 et l'amont de la vanne thermostatique 6. Il permet de transférer une partie des calories l'huile moteur vers le liquide de refroidissement. C'est la pression d'huile et le débit de la pompe3 qui gèrent cet échangeur thermique eau/huile 12.

Un aérotherme 14 destinéà réchauffer l'air de l'habitacle du véhicule est prévu sur un second circuit additionnel15 placé en dérivation sur le circuit de base 4 entre l'amont de la vanne thermostatique 6 et l'entrée BP de la pompe3. Il permet de transférer une partie des calories du liquide de refroidissement vers l'air de l'habitacle. Son débit est défini par calibrage des orifices dudit aérotherme 14.

Un échangeur EGR 16 destinéà recycler une fraction gaz d'échappement est prévu en dérivation sur le circuit de refroidissement entre l'amont de la vanne thermostatique 6 et l'entrée BP de la pompe3, par exemple série avec l'aérotherme 14. Il permet de transférer une partie des calories de la fraction des gaz d'échappement prélevée vers le liquide de refroidissement avant de réinjecter ces gaz refroidis dans l'admission moteur. Cette fonction a pour but essentiel de reduire considérablement l'émission polluants.

Le circuit de refroidissement1 connu et tel que décrit ci-dessus comporte plusieurs circuits 4,7, 8, 9, 13 et15 formant les différentes branches de ce circuit de refroidissement1. Le fonctionnement d'un tel circuit de refroidissement1 est commandé par la vanne thermostatique 6 à deux positions et est résumé dans le tableau ci-dessous:

Vanne <SEP> Radiateur <SEP> 5 <SEP> Aérotherme <SEP> 14 <SEP> Echangeur <SEP> Circuit <SEP> de <SEP> Circuits <SEP> de
<tb> thermostatique <SEP> Echang. <SEP> EGR <SEP> eau/huile <SEP> décharge <SEP> 7 <SEP> dégazage
<tb> 6 <SEP> 16 <SEP> 12 <SEP> 8 <SEP> et <SEP> 9
<tb> FERWE <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> IOUVERTE <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 On constate aisément que la vanne thermostatique 6 n'a qu'une action sur le circuit de base 4 pourvu du radiateur5, les autres circuits étant constamment alimentés. Cette vanne thermostatique 6 n'a qu'une fonction de régulation de la température du liquide de refroidissement par l'intermédiaire de l'échange thermique au niveau du radiateur5. Il n'est donc pas possible de modifier et de gérer la répartition du liquide de refroidissement entre les différentes branches du circuit dans le but d'optimiser le fonctionnement du moteur.

La figure 2 illustre un autre circuit de refroidissement10 dans lequel on retrouve l'appareillage du circuit de refroidissement1 et portant les mêmes références. La vanne thermostatique 6 est remplacée, dans ce, par un dispositif de distribution et de régulation 20, objet de la présente invention, auquel sont reliées toutes les branches du circuit de refroidissement10. En hautà gauche du circuit de refroidissement10 sont représentés schématiquement les modules distribution 40 et de commande50 tels que décrits plus loin afin de visualiser clairement les différents branchements.

En référence aux figures3 à 6, ce dispositif distribution et de régulation 20 comporte un corps 21 cylindrique, fermé d'un côté par un fond 22 et ouvert de l'autre côté par une ouverture23 entourée d'une bride de fixation 24 destinéeà monter ledit corps 21 sur la culasse du moteur 2 au moyen de vis de fixation par exemple ou par tout autre moyen équivalent. Cette ouverture 23) est directement reliéeà la sortie du moteur 2 et reçoit le liquide de refroidissement HP. Le corps 21 porte différents embouts répartis sur sa périphérie, destinésà recevoir les différentes branches dudit circuit de refroidissement10 comme décrit plus loin.

Ce dispositif 20 comporte un organe mobile30 constitué d'un obturateur3 1 cylindrique dont le diamètre extérieur est légèrement inférieur au diamètre intérieur dudit corps 21 afin de ménager un jeu de fonctionnement autorisant sa rotation. Cet obturateur31 comporte, dans sa partie centrale, un moyeu32 destinéà recevoir un axe de rotation fixe25 solidaire dudit corps. Cet obturateur31 a une forme annulaire, fermée d'un côté par un fond33 et ouvert de l'autre côté par une ouverture 34 disposée en correspondance de l'ouverture23 dudit corps 21. Il comporte, dans sa paroi annulaire, deux orifices de distribution35, oblongs de dimensions différentes pouvant être mis en correspondance d'un ou de plusieurs embouts prévus sur ledit corps 21.Il comporte également, de l'autre côté du fond33, un élément de commande 37 sous la forme d'une palette disposé radialement. Selon la forme du corps 21, l'organe mobile30 peut être différent et, par exemple, avoir un déplacement linéaire au lieu d'être rotatif L'organe mobile30 est disposéà l'intérieur dudit corps 21 dans le sens illustréà la figure3, et délimite deux zones distinctes de et d'autre du fond33, appelées module de distribution 40, partie droite du corps dans laquelle se trouvent les orifices de distribution35, 36 de l'organe mobile30, module de commande50, partie gauche du corps dans laquelle se trouve la palette de commande37 de l'organe mobile 30, Ce dispositif 20 comporte également un palier38 annulaire monté dans l'ouverture23 dudit corps 21, par exemple au moyen de rainures complémentaires38', 2T, et portant dans sa partie centrale un logement39 recevant l'extrémité correspondante du moyeu 32 de l'organe mobile30. Ce logement39 est reliéà la paroi annulaire du palier38 par quatre rayons39' délimitant entre eux des ouvertures pour passage du liquide de refroidissement 1-IP en provenance dudit moteur 2.

Plus particulièrement en référence aux figures 4 et5, le module de distribution 40 comporte une chambre de distribution IP 41 disposée correspondance de l'ouverture23 dudit corps 21 pour recevoir le liquide de refroidissement IP en provenance dudit moteur21. Plusieurs embouts sont disposés en périphérie de cette chambre de distribution HP 41, ces embouts correspondant aux branches du circuit- Dans l'exemple représenté, ces embouts comportent un embout 42 recevant la branche du circuit de décharge7, un embout 43 recevant la branche du circuit de base 4 correspondant au radiateur5, un embout 44 recevant la branche du second circuit additionnel15 correspondantà Faérotherme 14 età l'échangeur EGR 16, un embout 45 recevant la branche du premier circuit additionnel13 correspondantà l'échangeur eau/huile 12 et un embout 47 recevant la branche du circuit dégazage moteur8. Dans la figure5, l'organe mobile30 est placé de telle sorte que l'orifice de distribution 35 soit en correspondance avec l'embout 45 et que l'orifice de distribution36 soit en correspondance avec le embout 44, les embouts 42 et 43 étant obturés. L'embout 47 débouche dans ledit corps 21à proximité de l'ouverture 2J dehors de l'organe mobile30, le circuit de dégazage moteur8 devant toujours rester ouvert pour assurer cette fonction. Le module de distribution 40 est également équipé d'un capteur de temperature 48 qui fournit par exempleà un calculateur une information représentative de la température du liquide de refroidissement en provenance du moteur 2.

En 'férence plus particulièrement aux figures 4 et6, le module de commande50 comporte, dans l'exemple représenté, une chambre BP 51 et une chambre HP 52 séparées par la palette de commande37 de l'organe mobile30. La chambre BP 51 communique avec le circuit de décharge7 qui est en basse pression par un embout53 et la chambre HP 5-1 communique avec le module de distribution 40 qui est en haute pression par un orifice 46 prévu dans le fond33 de l'organe mobile30. Dans cette chambre IP 52 débouche un embout 54 relié au embout5' ) de la chambre BP 51 un orifice de décharge (non représenté) commandé par une électrovanne de décharge 60, représentée en schéma bloc sur la figure 2.

L'orifice 46 permet de dévier une petite partie du liquide de refroidissement HP provenance du moteur 2 vers le module de commande50 et d'utiliser la pression de ce liquide pour commander la rotation de l'organe mobile30 par remplissage de la chambre FIP et déplacement de la palette de commande37 de cet organe mobile. Le débattement angulaire de la palette de commande37 est délimité par deux butées55, 56 distantes d'un angle cc sensiblement égalà 60' par exemple. La butée55 définit une position d'ouverture maximale et la butée56 définit une position d'ouverture minimale de la palette de commande37. Un ressort de rappel57 montéà proximité de l'axe de rotation25 de l'organe mobile30 sollicite la palette de commandeî7 en rappel vers sa position d'ouverture minimale correspondant d'ailleursà l'arrêt du moteur 2. La position de la palette de commande37 est donc déterminée par l'équilibre dynamique des efforts auxquels elle est soumise,à savoir - # la haute pression d'un côté générée par le liquide de refroidissement HP en provenance du moteur 2, # la basse pression de l'autre côté par le retour vers le circuit de décharge BP 7, # l'effort du ressort de rappel57.

La modification de la position de la palette de commande37 et donc de l'obturateur 3 1 obtenue en modulant l'écart entre la haute et la basse pression par l'orifice de décharge de la haute pression (non représenté) actionné par l'électrovanne de décharge60 dont on module le rapport cyclique d'ouverture.

Cette électrovanne de décharge60 comporte un électro-aimant qui déplace un pointeau agencé pour ouvrir ou fermer l'orifice de décharge. L'électro-aimant est alimenté, par exemple, par un courant continu constant qui ouvre l'orifice de décharge quand le signal de tension est égalà 1 et le ferme quand ce signal est égalà 0. Quand le signal est égalà 1, la chambre BP 52 communique avec le circuit de décharge ou -pass" BP 7. Si la tension a un signal carré, la position moyenne du pointeau est modifiée. Dans ce cas, l'orifice de décharge n'est plus seulement ouvert ou fermé mais on provoque un débit de faite proportionnel au temps d'ouverture. Cette électrovanne de décharge60 est pilotée par un calculateur en fonction de différents paramètres- information reçue du capteur de température et stratégie de contrôle du moteur prédéfinie, qui délivre aux bornes de l'électrovanne 60 le courant de commande nécessaire.

L'ensemble du dispositif 20 est de préférence réalisé en matières plastiques et l'axe de rotation25 dudit organe mobile30 est réalisé dans un acier inoxydable pour éviter les problèmes d'usure et de corrosion.

Le fonctionnement du dispositif de distribution et de régulation 20 du liquide de refroidissement est décrit en référence aux figures7A à 7C qui représentent simultanément les deux modules de distribution 40 en partie basse et de commande50 en partie haute. Ce fonctionnement correspond au procédé de distribution et de régulation également objet de l'invention.

La figure7A correspondà la mise en action du moteur 2. Dans cette phase de démarrage, la température du liquide de refroidissement doit s'élever rapidement pour permettre d'atteindre dans un très court délai un fonctionnement optimal du moteur 2 et limiter ainsi les émissions de gaz polluants. Dans ce but, la totalité du liquide de refroidissement mis en circulation par la pompe3 dans le moteur 2 doit être déviée dans le circuit de décharge7 qui est un circuit adiabatique. Ce résultat est obtenu en maintenant l'électrovanne 60 fermée par le calculateur, ce qui permet d'alimenter la chambre HP 52 en liquide de refroidissement HP par l'orifice 46. Ainsi, palette de commande37 se déplace dans le sens trigonométrique dans sa position d'ouverture maximale contre la butée55, entraînant simultanément la rotation de l'organe mobile 30 dans la position illustrée par la figure7A. Dans cette position, 'orifice de distribution35 communique avec le embout 42 du circuit de décharge les autres embouts étant fermés. De ce fait, la totalité du liquide de refroidissement en provenance du moteur 2 est déviée dans le circuit de décharge7 en BP, ' l'exception d'une petite partie qui est utilisée pour la commande de l'organe mobile30. Cette phase de démarrage est maintenue jusqu'à ce que la température du liquide de reftoidissement, en provenance du moteur 2 détectée par le capteur de température, arriveà sa valeur optimale. La figure7B correspond au fonctionnement stabilisé du moteur 2 età la phase régulation dudit dispositif 20. Dans cette phase de régulation, qui fait suiteà la phase de démarrage, il convient de stabiliser la température de la structure du moteur 2à sa valeur optimale déterminée selon la stratégie de commande choisie du moteur, qui tient compte des performances, de la dépollution et de la consommation du moteur. Cette température optimale de la structure du moteur 2 est obtenue par une répartition judicieuse du liquide de refroidissement dans les branches de fort et de faible échange thermique du circuit10, Dans ce but, au moins une partie du liquide de refroidissement doit être régulièrement refroidie dans le circuit de base 4 pourvu du radiateur 4 pour éviter une surchauffe du moteur 2. L'autre partie du liquide de refroidissement peut être utilisée par exemple pour réchauffer l'air de l'habitacle du véhicule au moyen de l'aérotherme 14. Ce résultat est obtenu en commandant l'électrovanne 60 par le calculateur pour ouvrir partiellement l'onifice de décharge, ce qui a pour effet de réduire la pression dans la chambre HP 52 tout en maintenant une valeur minimale. Ainsi, la palette de commande37 se déplace dans le sens horaire en direction de sa position d'ouverture minimale sous l'action du ressort de rappel57, entraînant simultanément la rotation de l'organe mobile30 dans la position illustrée par figure7B. Dans cette position, l'orifice de distribution35 communique avec l'embout 45 du circuit additionnel13 comportant l'échangeur eau/huile et l'orifice de distribution36 communique simultanément avec les embouts 43 et 44 respectivement des circuits de base 4 pourvu du radiateur5 et additionnel15 pour-vu de l'aérotherme 14 éventuellement de l'échangeur EGR 16. De ce fait, la totalité du liquide de refroidissement en provenance du moteur 2 est dévié dans les circuits 4 et15, l'exception d'une petite partie qui est toujours utilisée pour la commande de l'organe mobile30.

La figure7C correspondà l'arrêt ouà un coup de chaud du moteur 2. Cette situation se produit en général lorsque la structure du moteur 2 a atteint des températures élevées suiteà un fonctionnement en forte charge et que l'on arrête le moteur. Dans ce cas, le liquide de refroidissement ne circule plus alors que la structure restitue l'énergie thermique accumulée. Il s'ensuit une surchauffe temporaire de cette structure pouvant entraîner une avarie du moteur 2. Dans ce cas, il faut s'assurer que le liquide de refroidissement puisse traverser le radiateur5 et créer un effet de thermosiphon c'est- à-dire une circulation dudit liquide générée par la différence des températures. Ce résultat est obtenu en maintenant Pélectrovanne 60 ouverte par le calculateur, donc l'orifice décharge ouvert, pour supprimer la pression dans la chambre HP 52, Ainsi, la palette de commande37 se déplace dans le sens horaire dans sa position d'ouverture minimale contre la butée56 sous l'action du ressort de rappel57, entraînant simultanément la rotation de l'organe mobile30 dans la position illustrée par la figure7C. Dans cette position, l'orifice de distribution35 communique avec l'embout du circuit additionnel1 3 ) comportant l'échangeur eau/huile et l'orifice de distribution36 communique uniquement avec l'embout 43 du circuit de base 4 pourvu du radiateur5. De ce fait, la totalité du liquide de refroidissement en provenance moteur 2 est déviée vers le radiateur5 dans le circuit de base 4.

Le fonctionnement de ce circuit de refroidissement10 commandé par le dispositif distribution et de régulation 20 est résumé dans le tableau ci-dessous-

Dispositif <SEP> 20 <SEP> Radiateur <SEP> 5 <SEP> Aérotherme <SEP> 14 <SEP> Echangeur <SEP> Circuit <SEP> de <SEP> Circuits <SEP> de
<tb> Echang. <SEP> EGR <SEP> eau/huile <SEP> 12 <SEP> décharge <SEP> 7 <SEP> dégazage
<tb> 16 <SEP> 8 <SEP> et <SEP> 9
<tb> Démarrage <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> Fig.7A
<tb> Régulation <SEP> 0 <SEP> à <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> à <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1
<tb> Fig. <SEP> 7B
<tb> Arrêt/coup <SEP> de <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1 <SEP> 0 <SEP> 1
<tb> chaud <SEP> Fig.7C On constate aisément que le dispositif 20 de l'invention permet d'ajuster les débits liquide refroidissement et de gérer les flux thermiques dans les différentes branches du circuit en fonction des besoins spécifiquesà un moment donné. Le calculateur qui tient compte de la température du liquide de reftoidissement, du régime moteur, de charge moteur, du besoin de reftoidir une partie des gaz d'échappement, etc. permet de définir une stratégie de contrôle adaptée pour chaque type de moteur 2 afin par exemple de réduire considérablement les émissions de gaz polluants, mais aussi d'améliorer le rendement ou la sécurité de ce moteur- La figure8 illustre par un diagramme la progressivité et la répartition des débits du liquide de refroidissement dans les différentes branches du circuit de refroidissement 10. Le secteur angulaire représenté correspond sensiblement au débattement angulaire de la palette de commande37 de l'organe mobile30, les limites correspondant aux positions d'ouverture minimale et maximale définies par les butées56 et55 respectivement. La position d'ouverture minimale, correspondantà l'arrêt du moteur assure un refroidissement intense du liquide de refroidissement et la position d'ouverture maximale un refroidissement nul. La flèche R représente la zone de régulation de température entre la position d'ouverture minimale une position 'ouverture sensiblement médiane représentée en pointillés.

Dans cette figure8, chaque cercle représente une des branches du circuit de refroidissement10 et le diagramme dessiné dans chaque cercle représente la progressivité du débit du liquide de refroidissement dans la branche concerriée. En partant du centre de la figure et dans le sens horaire, le premier diagramme correspond au circuit de décharge7, le débit étant maximal au démarrage puis tombant rapidementà zéro. Le deuxième diagramme correspond au circuit additionnel comportant l'échangeur eau/huile 12, le débit étant nul au démarrage, croissant jusqu'à la position médiane de la palette de commande37 puis maximal. Le troisième diagramme correspond au circuit de base 4 comportant le radiateur le débit étant jusqu'à la position médiane, croissant puis maximal. Le quatrieme diagramme correspond au circuit additionnel15 comportant l'aérotherme 14 et l'échangeur EGR le débit étant nul au démarrage, croissant jusqu'à la position médiane, maximale pendant une phase, puis décroissant jusqu'à redevenir nul.

appardit clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre tous les buts fixés, présente invention n'est bien entendu pas lin#tée à l'exemple de realisation décrit mais s'étendà toute modification et variante évidente pour un homme du métier. Par exemple, l'obturateur peut être constitué d'une vanne papillon ou d'une vanneà tiroir.

nombre d'orifices de distribution de l'obturateur n'est pas limitéà deux comme dans l'exemple décrit. Ce nombre dépend notamment du nombre de branches du circuit de refroidisssement à alimenter. L'électrovanne peut être intégrée dans le module de commande. L'énergie de commande de l'organe mobile peut être extérieure, selon les cas, et non intérieure au circuit de refroidissement comme cela est décrit. Le nombre de branches du circuit de reftoidissement peut être différent et évolutif en fonction du moteur, de la stratégie adoptée des éventuelles fonctions complémentaires. Par exemple, on peut avoirà refroidir l'huile d'une boite de vitesse automatique ou l'air de suralimentation,à réchauffer le tube de passage des gaz du carter qui a tendanceà givrer dans des conditions de fonctionnement en climat froid. Dans des cas de véhicules hybrides, qui comportent un moteur thermique et un moteur électrique, on peut avoir besoin de réchauffer refroidir les battenies selon les climats, etc. Cette liste n'est bien entendu pas exhaustive mais le principe du dispositif de l'invention permet d'envisager toutes sortes de configurations.

Claims

Revendications 1. Dispositif de distribution et de régulation (20) d'un liquide de refroidissement dans un circuit de refroidissement(10) d'un moteurà combustion interne (2), notamment pour un vehicule automobile, ce circuit de refroidissement comportant au moins un circuit de base (4) pourvu d'une pompe(3) couplée audit moteur et d'un radiateur(5), la pompe ayant une entrée basse pression (BP) et une sortie haute pression (HP), un circuit de décharge BP (7) et des circuits additionnels(1 3 ), 15), ces différents circuits formant différentes branches dudit circuit de refroidissement(10), caractérisé en ce qu'il comporte au moins: # un module de distribution (40) pourvu au moins d'une chambre de distribution lip (41) agencée pour recevoir le liquide de reftoidissement 1-IP en provenance du moteur (2), de plusieurs embouts (42-45) disposés en périphérie de cette chambre, chaque embout mettant en communication une branche correspondante dudit circuit avec cette chambre de distribution HP, d'un organe mobile(30) monte dans ladite chambre et agencé pour obturer sélectivement les passages entre ladite chambre de distribution IP (41) et lesdits embouts (42-45), # ainsi qu module de commande(50) pour-vu d'un élément de commande (Î7) solidaire dudit organe mobile(30) et agencé pour commander en déplacement de manière prédéfinie ledit organe mobile(30) dans ladite chambre de distribution BP (41). 2. Dispositif selon la revendication1, caractérisé en ce que ledit module de distribution (40) est pourvu d'un capteur de température (48) du liquide de refroidissement. 3. Dispositif selon la revendication1, caractérisé en ce que ledit module de commande (50) est pour-vu d'une chambre HP (52) et d'une chambre BP (51) reliées une électrovanne de décharge(60), ledit élément de commande(37) étant mobile entre lesdites chambres(51, 52) en fonction de l'écart de pression régnant entre ces deux chambres(52) et BP (5 1). 4. Dispositif selon les revendications 2 et3, caractérisé en ce qu'il comporte un calculateur agencé pour recevoir du capteur de température (48) des informations représentatives de la température du liquide de refroidissement pour commander ladite électrovanne de décharge(60). 5. Dispositif selon la revendication1, caractérisé en ce que les modules de distribution (40) et de commande(50) font partie d'un seul et même corps) et en ce que l'organe mobile(30) est agencé pour délimiter lesdits modules (40,50) à l'intérieur dudit corps (21). 6. Dispositif selon la revendication5, caractérisé en ce que le corps (21) comporte, d'un côté, ouverture(23) agencée pour recevoir ledit liquide de reftoidissement HP en provenance dudit moteur (2), cette ouverture étant placée en correspondance de ladite chambre de distribution HP (41) dudit module de distribution (40), 7. Dispositif selon la revendication6, caractérisé en ce que le corps (21) présente une forme cylindrique qui définit une chambre de distribution HP (41) cylindrique et l'organe mobile(30) comporte un obturateur(31) annulaire disposé contre la paroi intérieure de cette chambre et pourvu d'au moins un orifice de distribution(35, 36) assurant une communication entre ladite chambre de distribution HP (41) et au moins un embout (42-45), cet obturateur(3 1) étant mobile en rotation autour d'un axe fixe (25) et présentant un fond(33) séparant lesdits modules (40,50). 8. Dispositif selon les revendications3 et7, caractérisé en ce que l'élément de commande l'obturateur(31) comporte une palette de commande ÇÎ7) solidaire du fond(3) Î), disposée radialement et agencée pour séparer les chambres HP (52) et BP (51). 9. Dispositif selon la revendication8, caractérisé en ce que ladite palette de commande('37) est mobile entre deux positions extrêmes délimitées par des butées (55, 56) solidaires dudit corps (21). 10. Dispositif selon la revendication9, caractérisé en ce que la palette de commande (37) est mobile entre une position d'ouverture minimale délin-Wée par la butée(56) dans laquelle la chambre EP (52) a un volume minimal et une position d'ouverture maximale délimitée par la butée(55) dans laquelle cette chambre IP a un volume maximal, ces deux positions étant séparées d'un angle #. 11. Dispositif selon la revendication10, caractérisé en ce que le module de commande (50) comporte un ressort de rappel(57) agencé pour solliciter ladite palette de commande(37) vers ladite butée(56). 12. Dispositif selon les revendications et7, caractérisé en ce que l'obturateur(3 1) comporte dans son fond(33) un orifice (46) mettant en communication la chambre de distribution HP (41) avec la chambre de commande HP (5 2). 13. Dispositif selon la revendication7, caractérisé en ce que l'obturateur(31) comporte deux orifices de distribution(35, 36) décalés angulairement. 14. Dispositif selon la revendication6, caractérisé en ce que le corps (21) comporte, autour de son ouverture(23), une bride de fixation (24) destinéeà être fixée sur la culasse du moteur (2). 15. Dispositif selon la revendication7, caractérisé en ce que le corps (21) comporte, dans son ouverture(23), un palier(38) ajouré portant ledit axe de rotation(25) dudit obturateur(30). 16. Dispositif selon la revendication7, caractérisé en ce que le corps (21) et l'organe mobile(30) sont réalisés en matières plastiques et en ce que l'axe de rotation(25) dudit obturateur est réalisé dans un acier inoxydable. 17. Procédé de distribution et de régulation d'un liquide de refroidissement dans un circuit de refroidissement(10) d'un moteurà combustion interne (2), notamment pour un véhicule automobile, ce circuit de refroidissement comportant au moins un circuit de base (4) pourvu d'une pompe(3) couplée audit moteur et d'un radiateur(5), la pompe ayant une entrée basse pression (BP) et une sortie haute pression (UP), un circuit de décharge BP (7) et des circuits additionnels(13, 15), ces différents circuits formant différentes branches dudit circuit de refroidissement(10), caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape consistantà distribuer de manière prédéfinie et sélective le liquide de refroidissementà HP provenant du moteur (2) vers lesdites branches du circuit de manièreà réguler en continu le débit du liquide de refroidissement dans chacune des branches du circuit de refroidissement.