FR2818316A1 - Diesel engine air inlet pipe flow regulator has actuator to rotate shutter and close it completely to shut off engine - Google Patents

Diesel engine air inlet pipe flow regulator has actuator to rotate shutter and close it completely to shut off engine Download PDF

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Abstract

The air flow regulator (1) consists of a valve housing (2) in a main air duct (3) containing a shutter (5) with an actuator (6) to rotate it, and a secondary duct (7) linked to an exhaust gas recycling line and controlled by a valve (9). The actuator is designed to be able to rotate the shutter into a position where the air flow is completely cut off and the engine stops, and the control member (10) for the valve (9) is linked to the actuator so that the valve is held closed between the shutter's maximum open and closed positions and open between its maximum and minimum open positions.

Description

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DISPOSITIF DE REGULATION DU DEBIT D'AIR D'UNE LIGNE D'ADMISSION D'AIR D'UN MOTEUR DIESEL La présente invention concerne un dispositif de régulation du débit d'air d'une ligne d'admission d'air, notamment d'un moteur Diesel pour un véhicule automobile, comportant au moins un corps de vanne dans lequel est ménagé un conduit principal traversant et connecté à la ligne d'admission d'air, un obturateur disposé transversalement dans ledit conduit principal, un actionneur agencé pour entraîner en rotation ledit obturateur entre au moins une position d'ouverture minimale dans laquelle le débit d'air est minimal et une position d'ouverture maximale dans laquelle le débit d'air est maximal, ce dispositif de régulation comportant également un conduit secondaire débouchant dans ledit conduit principal et connecté à une ligne de recyclage d'une fraction de gaz d'échappement, une soupape disposée dans l'axe dudit conduit secondaire, un organe de commande agencé pour entraîner en translation axiale ladite soupape entre au moins une position fermée et une position ouverte. The present invention relates to a device for regulating the air flow rate of an air intake line, in particular of the device for regulating the air flow rate of an air intake line of a diesel engine. a diesel engine for a motor vehicle, comprising at least one valve body in which is formed a main duct passing through and connected to the air intake line, a shutter disposed transversely in said main duct, an actuator arranged to drive in rotation of said shutter between at least a minimum open position in which the air flow is minimal and a maximum open position in which the air flow is maximum, this regulating device also comprising a secondary duct opening into said main duct and connected to a line for recycling a fraction of exhaust gas, a valve arranged in the axis of said secondary duct, a control member arranged to drive th n axial translation of said valve between at least one closed position and one open position.

Un tel dispositif est déjà décrit dans la demande de brevet français déposée sous le numéro 00/03353. Dans ce dispositif, l'obturateur du conduit principal et la soupape du conduit secondaire sont commandés par un axe d'actionnement commun au moyen d'un mécanisme de transformation d'un mouvement de translation de l'axe d'actionnement transmis à la soupape en un mouvement de rotation de l'obturateur. Such a device is already described in the French patent application filed under the number 00/03353. In this device, the shutter of the main conduit and the valve of the secondary conduit are controlled by a common actuation axis by means of a mechanism for transforming a translational movement of the actuation axis transmitted to the valve. in a movement of rotation of the shutter.

Dans le cas particulier des moteurs Diesel, il est connu de compléter la ligne d'admission d'air avec un dispositif additionnel, appelé communément étouffoir , qui a pour fonction d'obturer l'admission d'air pour améliorer et optimiser l'arrêt du moteur. In the particular case of diesel engines, it is known to supplement the air intake line with an additional device, commonly called a damper, which has the function of shutting off the air intake to improve and optimize the shutdown. of the motor.

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Dans le cadre de la réduction des coûts de production dans l'industrie automobile, on cherche constamment à diminuer le nombre de pièces. Une des solutions est de réaliser des pièces intégrant plusieurs fonctions. Néanmoins, il n'existe pas, à ce jour, un dispositif de régulation de l'admission d'air qui intègre cette fonction étouffoir .  In the context of reducing production costs in the automotive industry, efforts are constantly being made to reduce the number of parts. One of the solutions is to produce parts integrating several functions. However, to date, there is no device for regulating the air intake which incorporates this damping function.

La présente invention se propose de combler ce manque en apportant une solution originale, simple, économique et efficace qui permet d'intégrer dans un dispositif de régulation d'admission d'air, en plus de la fonction recyclage des gaz d'échappement, une fonction étouffoir . The present invention proposes to fill this gap by providing an original, simple, economical and effective solution which makes it possible to integrate into an air intake regulation device, in addition to the exhaust gas recycling function, a damper function.

Dans ce but, l'invention concerne un dispositif de régulation du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que ledit actionneur est agencé pour entraîner en rotation ledit obturateur dans une position de fermeture totale dans laquelle le débit d'air est nul de manière à provoquer l'arrêt dudit moteur Diesel, cette position de fermeture totale définissant la fonction dite étouffoir et en ce que l'organe de commande de la soupape du conduit secondaire est couplé audit actionneur de l'obturateur et agencé pour maintenir ladite soupape en position fermée entre les positions d'ouverture maximale et de fermeture totale de l'obturateur et pour ouvrir ladite soupape entre les positions d'ouverture maximale et d'ouverture minimale de l'obturateur. Ainsi, le couplage entre l'actionneur de l'obturateur du conduit d'admission d'air et l'organe de commande de la soupape du conduit de recyclage des gaz d'échappement permet d'intégrer différentes fonctions dans un seul dispositif de régulation. For this purpose, the invention relates to a regulation device of the kind indicated in the preamble, characterized in that said actuator is arranged to rotate said shutter in a fully closed position in which the air flow is zero so as to cause said diesel engine to stop, this totally closed position defining the so-called damper function and in that the control member of the valve of the secondary duct is coupled to said actuator of the shutter and arranged to maintain said valve in the closed position between the maximum open and fully closed positions of the shutter and to open said valve between the maximum open and minimum open positions of the shutter. Thus, the coupling between the actuator of the shutter of the air intake duct and the control member of the valve of the exhaust gas recycling duct makes it possible to integrate different functions in a single regulation device. .

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le corps de vanne comporte un logement sphérique centré sur l'axe du conduit principal et l'obturateur comporte un flasque latéral partiellement sphérique complémentaire audit logement, ledit actionneur étant agencé pour déplacer ledit obturateur entre ladite position In a preferred embodiment of the invention, the valve body comprises a spherical housing centered on the axis of the main conduit and the shutter comprises a partially spherical lateral flange complementary to said housing, said actuator being arranged to move said shutter between said position

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d'ouverture minimale et ladite position de fermeture totale en passant par ladite position d'ouverture maximale et inversement.  minimum opening and said fully closed position through said maximum open position and vice versa.

L'actionneur peut comporter un moteur électrique alimenté en courant continu et agencé pour tourner dans les deux sens de rotation en fonction du sens d'alimentation du courant. The actuator may include an electric motor supplied with direct current and arranged to rotate in both directions of rotation as a function of the direction of supply of current.

De même, l'actionneur peut comporter un réducteur agencé pour coupler ledit moteur audit obturateur, ce réducteur comportant au moins un pignon moteur couplé à l'arbre dudit moteur et un pignon récepteur couplé audit obturateur au moyen d'un accouplement. Likewise, the actuator may include a reduction gear arranged to couple said motor to said shutter, this reduction gear comprising at least one driving pinion coupled to the shaft of said motor and a receiving pinion coupled to said shutter by means of a coupling.

Dans la forme de réalisation préférée, la soupape comporte une tête d'obturation prévue à l'extrémité d'une tige d'actionnement, cette tige d'actionnement étant montée en translation dans l'axe dudit obturateur et l'organe de commande comporte une goupille traversante montée perpendiculairement à l'extrémité libre de cette tige d'actionnement et agencée pour coopérer avec une rampe de guidage prévue sur le pignon récepteur dudit réducteur. In the preferred embodiment, the valve comprises a closure head provided at the end of an actuating rod, this actuating rod being mounted in translation in the axis of said obturator and the control member comprises a through pin mounted perpendicular to the free end of this actuating rod and arranged to cooperate with a guide ramp provided on the receiving pinion of said reducer.

D'une manière avantageuse, la rampe de guidage comporte au moins deux portions de guidage différentes, une portion de guidage passif qui est sans effet sur ladite soupape et une portion de guidage actif qui entraîne le déplacement de ladite soupape. Advantageously, the guide ramp comprises at least two different guide portions, a passive guide portion which has no effect on said valve and an active guide portion which causes the displacement of said valve.

Dans la forme de réalisation préférée, la portion de guidage passif est constitué d'une surface plane perpendiculaire à l'axe de la soupape et s'étend sur un secteur angulaire sensiblement égal à 900 eut la portion de guidage actif est constitué d'une surface hélicoïdale dont le dénivelé est déterminé en fonction de l'ouverture de ladite soupape

Figure img00030001

et s'étend sur un secteur angulaire sensiblement égal à 90 . In the preferred embodiment, the passive guide portion consists of a flat surface perpendicular to the axis of the valve and extends over an angular sector substantially equal to 900, while the active guide portion consists of a helical surface, the difference in height of which is determined as a function of the opening of said valve
Figure img00030001

and extends over an angular sector substantially equal to 90.

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La rampe de guidage peut comporter au moins une butée radiale agencée pour limiter le déplacement angulaire de l'obturateur dans au moins un sens de rotation et définir au moins sa position de fermeture totale. Le corps de vanne peut également comporter une butée réglable agencée pour limiter le déplacement angulaire de l'obturateur dans au moins un sens de rotation et définir notamment sa position d'ouverture minimale.  The guide ramp may comprise at least one radial stop arranged to limit the angular displacement of the shutter in at least one direction of rotation and define at least its fully closed position. The valve body may also include an adjustable stop arranged to limit the angular displacement of the shutter in at least one direction of rotation and in particular define its minimum open position.

De préférence, l'organe de commande comporte un élément de rappel coaxial à ladite soupape et agencé pour exercer une pression sur cette soupape en direction de sa position fermée. Preferably, the control member comprises a return element coaxial with said valve and arranged to exert pressure on this valve in the direction of its closed position.

Le corps de vanne comporte, avantageusement, des rainures de guidage parallèles à l'axe de ladite soupape et agencées pour recevoir les extrémités de ladite goupille et guider axialement ladite soupape. The valve body advantageously includes guide grooves parallel to the axis of said valve and arranged to receive the ends of said pin and guide said valve axially.

Dans la forme de réalisation préférée, le corps de vanne comporte deux demicoquilles assemblées selon un plan de joint disposé dans ledit logement sphérique, un embout comportant ledit conduit secondaire et monté à l'extrémité d'une des demicoquilles et un couvercle recouvrant ledit actionneur et ledit organe de commande monté à l'extrémité de l'autre demi-coquille. In the preferred embodiment, the valve body comprises two half-shells assembled according to a joint plane disposed in said spherical housing, a nozzle comprising said secondary duct and mounted at the end of one of the half-shells and a cover covering said actuator and said control member mounted at the end of the other half-shell.

D'une manière avantageuse, au moins le corps, l'obturateur, la soupape et le réducteur sont réalisés en matières synthétiques moulées ou injectées. Advantageously, at least the body, the shutter, the valve and the reducer are made of molded or injected synthetic materials.

La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : The present invention and its advantages will appear more clearly in the following description of an exemplary embodiment, with reference to the appended drawings, in which:

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la figure 1 représente une vue éclatée en perspective du dispositif de régulation selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif de la figure 1, la figure 3 est une vue en perspective d'un sous-ensemble du dispositif de la figure 1, la figure 4 est une vue en plan du dispositif de régulation de la figure 1 assemblé, et les figures 5 à 9 sont des vues en perspective partiellement en coupe du dispositif de la figure 1 dans différentes positions de fonctionnement.  Figure 1 shows an exploded perspective view of the regulating device according to the invention, Figure 2 is an axial sectional view of the device of Figure 1, Figure 3 is a perspective view of a subset of the device of Figure 1, Figure 4 is a plan view of the control device of Figure 1 assembled, and Figures 5 to 9 are perspective views partially in section of the device of Figure 1 in different operating positions.

En référence aux figures 1 à 4, le dispositif de régulation 1, selon l'invention, s'applique, par exemple mais non exclusivement, à la régulation du débit d'air d'une ligne d'admission d'air, notamment d'un moteur Diesel pour un véhicule automobile. With reference to FIGS. 1 to 4, the regulation device 1 according to the invention applies, for example but not exclusively, to regulating the air flow rate of an air intake line, in particular d 'a Diesel engine for a motor vehicle.

Il comporte un corps de vanne 2 dans lequel est ménagé un conduit principal 3 traversant suivant un axe B, dont les extrémités 4 sont connectées à la ligne d'admission d'air entre le filtre à air et le moteur (non représentés). It comprises a valve body 2 in which is formed a main conduit 3 crossing along an axis B, the ends 4 of which are connected to the air intake line between the air filter and the engine (not shown).

Il comporte un obturateur 5 disposé transversalement dans le conduit principal 3 et un actionneur 6 agencé pour entraîner en rotation cet obturateur 5 autour d'un axe A entre au moins une position d'ouverture minimale dans laquelle le débit d'air est minimal et une position d'ouverture maximale dans laquelle le débit d'air est maximal. Ce dispositif de régulation 1 comporte également un conduit secondaire 7 débouchant perpendiculairement dans le conduit principal 3, dont l'extrémité libre 8 est connectée à une ligne de recyclage des gaz d'échappement. Il comporte enfin une soupape 9 disposée dans l'axe du conduit secondaire 7 et un organe de commande 10 agencé pour entraîner en translation axiale cette soupape 9 entre au moins une position fermée, dans laquelle elle obture le conduit secondaire 7 interdisant le passage d'une partie des gaz d'échappement, et une position ouverte, dans laquelle It comprises a shutter 5 disposed transversely in the main duct 3 and an actuator 6 arranged to rotate this shutter 5 around an axis A between at least a minimum open position in which the air flow is minimal and a maximum opening position in which the air flow is maximum. This regulation device 1 also includes a secondary conduit 7 opening perpendicularly into the main conduit 3, the free end 8 of which is connected to an exhaust gas recycling line. It finally comprises a valve 9 arranged in the axis of the secondary conduit 7 and a control member 10 arranged to drive in axial translation this valve 9 enters at least one closed position, in which it closes the secondary conduit 7 preventing the passage of a part of the exhaust gases, and an open position, in which

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elle ouvre ce conduit secondaire autorisant le passage d'une partie des gaz d'échappement.  it opens this secondary duct allowing the passage of part of the exhaust gases.

L'actionneur 6 est également agencé pour entraîner en rotation l'obturateur 5 dans une position de fermeture totale dans laquelle le débit d'air est nul de manière à provoquer l'arrêt dudit moteur Diesel, cette position de fermeture totale définissant la fonction dite étouffoir . L'organe de commande 10 de la soupape 9 du conduit secondaire 7 est, par ailleurs, couplé à cet actionneur 6 de manière à maintenir cette soupape 9 en position fermée entre les positions d'ouverture maximale et de fermeture totale de l'obturateur 5 et à ouvrir cette soupape 9 entre les positions d'ouverture maximale et d'ouverture minimale de l'obturateur 5. Le fonctionnement détaillé du dispositif de régulation 1 selon l'invention sera décrit plus loin.  The actuator 6 is also designed to drive the shutter 5 in rotation in a fully closed position in which the air flow is zero so as to cause said diesel engine to stop, this fully closed position defining the so-called function damper. The control member 10 of the valve 9 of the secondary duct 7 is, moreover, coupled to this actuator 6 so as to maintain this valve 9 in the closed position between the positions of maximum opening and total closing of the shutter 5 and in opening this valve 9 between the positions of maximum opening and minimum opening of the shutter 5. The detailed operation of the regulating device 1 according to the invention will be described below.

Le corps de vanne 2 définit un logement sphérique 11 centré sur le point d'intersection entre les axes A et B pour recevoir l'obturateur 5. Pour permettre le montage de l'ensemble, ce corps de vanne 2 est constitué de deux demi-coquilles, une demi-coquille inférieure 2a et une demi-coquille supérieure 2b, assemblées selon un plan de joint 12 situé dans ce logement sphérique 11 perpendiculairement à l'axe A de rotation de l'obturateur 5. Ce corps de vanne 2 comporte également un embout 13 rapporté et monté à l'extrémité libre de la demi-coquille inférieure 2a par vissage. Cet embout 13 s'étend à l'intérieur du corps de vanne 2 et débouche dans le conduit principal 3 pour former le conduit secondaire 7. Son extrémité libre 8 extérieure audit corps de vanne 2 est profilée pour pouvoir être raccordée à la ligne de recyclage d'une fraction de gaz d'échappement. Ce corps de vanne 2 comporte en plus un couvercle 14 rapporté et monté à l'extrémité libre de la demi-coquille supérieure 2b. A cet effet, le couvercle 14 et la demi-coquille supérieure 2b comportent chacun une bride 15 et 16, les deux brides 15,16 étant assemblées par des vis de fixation 14'. L'extrémité libre de la demi-coquille supérieure 2b définit, à l'intérieur de la bride 16, une surface plane 17 perpendiculaire à l'axe A et le couvercle 14 délimite avec The valve body 2 defines a spherical housing 11 centered on the point of intersection between the axes A and B to receive the shutter 5. To allow the assembly of the assembly, this valve body 2 consists of two half shells, a lower half-shell 2a and an upper half-shell 2b, assembled along a joint plane 12 located in this spherical housing 11 perpendicular to the axis A of rotation of the shutter 5. This valve body 2 also comprises a tip 13 attached and mounted at the free end of the lower half-shell 2a by screwing. This nozzle 13 extends inside the valve body 2 and opens into the main conduit 3 to form the secondary conduit 7. Its free end 8 external to said valve body 2 is profiled so that it can be connected to the recycling line. a fraction of exhaust gas. This valve body 2 further comprises a cover 14 attached and mounted at the free end of the upper half-shell 2b. To this end, the cover 14 and the upper half-shell 2b each have a flange 15 and 16, the two flanges 15,16 being assembled by fixing screws 14 '. The free end of the upper half-shell 2b defines, inside the flange 16, a flat surface 17 perpendicular to the axis A and the cover 14 delimits with

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cette surface plane 17 un logement 18 pour recevoir l'actionneur 6 et l'organe de commande 10.  this flat surface 17 a housing 18 for receiving the actuator 6 and the control member 10.

L'obturateur 5 comporte un flasque latéral 19 partiellement sphérique complémentaire au logement sphérique 11 du corps de vanne 2, ce flasque 19 portant à chaque extrémité une douille de guidage 20,21. Ces douilles de guidage 20,21 sont alignées sur un même axe correspondant à l'axe A de rotation de l'obturateur 5. Elles sont guidées en rotation dans le corps de vanne 2 par deux roulements à billes 22. The shutter 5 comprises a partially spherical lateral flange 19 complementary to the spherical housing 11 of the valve body 2, this flange 19 carrying at each end a guide bush 20,21. These guide bushes 20, 21 are aligned on the same axis corresponding to the axis A of rotation of the shutter 5. They are guided in rotation in the valve body 2 by two ball bearings 22.

L'actionneur 6 comporte un moteur électrique 23 alimenté en courant continu et agencé pour tourner dans les deux sens de rotation en fonction du sens d'alimentation du courant. Il est conçu pour déplacer l'obturateur 5 entre la position d'ouverture minimale et la position de fermeture totale en passant par la position d'ouverture maximale et inversement. Le moteur électrique 23 est disposé parallèlement à l'axe A et est couplé à l'obturateur 5 par un réducteur 24 comportant un pignon moteur 25 couplé à l'arbre du moteur 23 et un pignon récepteur 26 couplé à l'obturateur 5 au moyen d'un accouplement 27. Cet accouplement 27 est représenté en détail à la figure 3 et est constitué d'un crabot assurant un accouplement positif. Le moteur électrique 23 et son réducteur 24 sont logés dans le logement 18 délimité entre la demi-coquille supérieure 2b et le couvercle 14. The actuator 6 comprises an electric motor 23 supplied with direct current and arranged to rotate in both directions of rotation as a function of the direction of current supply. It is designed to move the shutter 5 between the minimum open position and the fully closed position through the maximum open position and vice versa. The electric motor 23 is arranged parallel to the axis A and is coupled to the shutter 5 by a reduction gear 24 comprising a driving pinion 25 coupled to the motor shaft 23 and a receiving pinion 26 coupled to the shutter 5 by means of a coupling 27. This coupling 27 is shown in detail in FIG. 3 and consists of a dog clutch ensuring a positive coupling. The electric motor 23 and its reduction gear 24 are housed in the housing 18 delimited between the upper half-shell 2b and the cover 14.

La soupape 9 du conduit secondaire 7 comporte une tête d'obturation 28 plane prévue à l'extrémité d'une tige d'actionnement 29. La tête d'obturation 28 est agencée pour venir en appui plan sur le siège du conduit secondaire 7 et fermer totalement ce conduit, quand la soupape 9 est en position fermée. La tige d'actionnement 29 est disposée dans l'axe A et montée en translation le long de cet axe A. A cet effet, un manchon cylindrique 30 de guidage axial est disposé autour de cette tige d'actionnement 29. Ce manchon cylindrique 30 est monté dans la douille The valve 9 of the secondary conduit 7 comprises a planar closure head 28 provided at the end of an actuating rod 29. The closure head 28 is arranged to come into plane support on the seat of the secondary conduit 7 and completely close this conduit, when the valve 9 is in the closed position. The actuating rod 29 is disposed in the axis A and mounted in translation along this axis A. For this purpose, a cylindrical sleeve 30 for axial guidance is arranged around this actuating rod 29. This cylindrical sleeve 30 is mounted in the socket

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de guidage 21 de l'obturateur 5 disposée dans la demi-coquille supérieure 2b et dans l'alésage intérieur du pignon récepteur 26 du réducteur 24.  guide 21 of the shutter 5 disposed in the upper half-shell 2b and in the internal bore of the receiving pinion 26 of the reduction gear 24.

L'organe de commande 10 de cette soupape 9 comporte une goupille traversante 31 disposée perpendiculairement à l'extrémité libre de la tige d'actionnement 29 et agencée pour coopérer avec une rampe de guidage 32 prévue sur le pignon récepteur 26 du réducteur 24. Cette rampe de guidage 32 comporte au moins deux portions de guidage différentes, une portion de guidage passif 32a qui est sans effet sur la soupape 9 et une portion de guidage actif 32b qui entraîne le déplacement de la soupape 9. The control member 10 of this valve 9 comprises a through pin 31 disposed perpendicularly to the free end of the actuating rod 29 and arranged to cooperate with a guide ramp 32 provided on the receiving pinion 26 of the reduction gear 24. This guide ramp 32 comprises at least two different guide portions, a passive guide portion 32a which has no effect on the valve 9 and an active guide portion 32b which causes the valve 9 to move.

La portion de guidage passif 32a est constituée d'une surface plane perpendiculaire à l'axe de la soupape 9 qui est l'axe A de rotation de l'obturateur 5 et elle s'étend sur un secteur angulaire sensiblement égal à 90 . La portion de guidage actif 32b est constituée d'une surface hélicoïdale dont le dénivelé est déterminé en fonction de l'ouverture totale de la soupape 9 et elle s'étend sur un secteur angulaire sensiblement égal à 90 . Il est bien évident que ces portions de guidage 32a, 32b sont prévues sur le pignon récepteur 26 en double et diamétralement opposées pour guider la goupille traversante 31 à ses deux extrémités. The passive guide portion 32a consists of a flat surface perpendicular to the axis of the valve 9 which is the axis A of rotation of the shutter 5 and it extends over an angular sector substantially equal to 90. The active guide portion 32b consists of a helical surface, the difference in height of which is determined as a function of the total opening of the valve 9 and it extends over an angular sector substantially equal to 90. It is obvious that these guide portions 32a, 32b are provided on the receiving pinion 26 in duplicate and diametrically opposite to guide the through pin 31 at its two ends.

Cette rampe de guidage 32 définit une butée radiale pour limiter le déplacement angulaire de l'obturateur 5 dans une de ses positions extrêmes qui correspond à sa position de fermeture totale. Cette butée radiale est définie par l'arête 33 reliant la portion de guidage actif 32b et la portion de guidage passif 32a. L'autre position extrême de l'obturateur, qui correspond à sa position d'ouverture minimale, est limitée par une butée réglable 36 prévue dans le corps de vanne 2 au moyen par exemple d'une tige filetée 37 et d'un écrou 38 montée dans le couvercle 14 coaxialement à l'axe A. Cette butée réglable 36 permet de limiter le déplacement axial de la soupape 9 en position d'ouverture et donc de limiter le déplacement This guide ramp 32 defines a radial stop to limit the angular displacement of the shutter 5 in one of its extreme positions which corresponds to its completely closed position. This radial stop is defined by the edge 33 connecting the active guide portion 32b and the passive guide portion 32a. The other extreme position of the shutter, which corresponds to its minimum open position, is limited by an adjustable stop 36 provided in the valve body 2 by means for example of a threaded rod 37 and a nut 38 mounted in the cover 14 coaxially with the axis A. This adjustable stop 36 makes it possible to limit the axial displacement of the valve 9 in the open position and therefore to limit the displacement

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angulaire de l'obturateur 5 en position d'ouverture minimale. La position axiale de cette butée 36 est ajustée pour définir avec précision l'angle d'ouverture minimale de l'obturateur 5.  angle of the shutter 5 in the minimum open position. The axial position of this stop 36 is adjusted to precisely define the minimum opening angle of the shutter 5.

L'organe de commande 10 comporte également un élément de rappel 34 coaxial à la soupape 9 et agencé pour exercer une pression sur cette soupape 9 en direction de sa position fermée. Cet élément de rappel 34 est constitué d'un ressort spirale en forme tronconique dont l'extrémité ayant le plus grand diamètre est en appui dans le fond du couvercle 14 et l'extrémité ayant le plus petit diamètre est logée dans une coupelle 35 prévue à l'extrémité de la tige d'actionnement 29 de la soupape 9. The control member 10 also includes a return element 34 coaxial with the valve 9 and arranged to exert pressure on this valve 9 in the direction of its closed position. This return element 34 consists of a spiral spring in frustoconical shape whose end having the largest diameter is supported in the bottom of the cover 14 and the end having the smallest diameter is housed in a cup 35 provided at the end of the actuating rod 29 of the valve 9.

Le corps de vanne 2, et plus exactement le couvercle 14, comporte des rainures de guidage (non représentées) intérieures et parallèles à l'axe A pour recevoir les extrémités de la goupille 31 afin d'empêcher sa rotation autour de l'axe A et guider en translation axiale la soupape 9. The valve body 2, and more precisely the cover 14, has guide grooves (not shown) inside and parallel to the axis A to receive the ends of the pin 31 in order to prevent its rotation about the axis A and guide the valve 9 in axial translation.

La majorité des pièces constituant le dispositif de régulation 1, selon l'invention, peut être réalisée en matières synthétiques moulées ou injectées, ce qui permet de diminuer le coût de fabrication et le poids de l'ensemble. De plus, les modes de réalisation et de montage en référence aux figures sont simplifiés au maximum. The majority of the parts constituting the regulation device 1, according to the invention, can be made of molded or injected synthetic materials, which makes it possible to reduce the manufacturing cost and the weight of the assembly. In addition, the embodiments and mounting with reference to the figures are simplified to the maximum.

Le fonctionnement de ce dispositif de régulation 1 est à présent décrit en référence aux figures 5 à 9 dans lesquelles seules les pièces utiles à la compréhension sont représentées. The operation of this regulating device 1 is now described with reference to Figures 5 to 9 in which only the parts useful for understanding are shown.

Dans la figure 5, l'obturateur 5 est positionné transversalement dans le conduit principal 3 et obture totalement le passage d'air. Cette position est appelée position de fermeture totale. Elle représente dans l'explication du fonctionnement du dispositif de régulation 1 la position initiale de l'obturateur 5, son angle de rotation a In FIG. 5, the shutter 5 is positioned transversely in the main duct 3 and completely closes the air passage. This position is called the fully closed position. In the explanation of the operation of the regulating device 1, it represents the initial position of the shutter 5, its angle of rotation a

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étant égal à 0 . Dans cette position, la goupille traversante 31 est en appui sur la portion de guidage passif 32a de la rampe de guidage 32 et la soupape 9 du conduit secondaire 7 est en position fermée. Cette goupille traversante 31 est également en butée radiale contre l'arête 33 qui délimite la position de fermeture totale de l'obturateur 5. Dans cette position de fermeture totale, le débit d'air est nul. On obtient ainsi une fonction appelée étouffoir dont le rôle est de freiner les pistons du moteur Diesel pendant les phases d'admission. Ceci a pour conséquence de caler le moteur en augmentant le travail de pompage des cylindres. Cette fonction étouffoir provoque l'étouffement du moteur Diesel et favorise ainsi son arrêt en douceur.  being equal to 0. In this position, the through pin 31 is supported on the passive guide portion 32a of the guide ramp 32 and the valve 9 of the secondary duct 7 is in the closed position. This through pin 31 is also in radial abutment against the edge 33 which defines the fully closed position of the shutter 5. In this fully closed position, the air flow is zero. This produces a function called a damper whose role is to brake the pistons of the diesel engine during the intake phases. This has the effect of stalling the engine by increasing the pumping work of the cylinders. This suffocating function causes the Diesel engine to suffocate and thus promotes its smooth shutdown.

Dans la figure 6, l'obturateur 5 a tourné d'un angle a égal à 450 eut ouvre partiellement le conduit principal 3. Pour amener l'obturateur 5 dans cette position, le moteur 23 de l'actionneur 6 a tourné dans le sens horaire (en vue de dessus) et la goupille traversante 31 a glissé sur la portion de guidage passif 32a. La soupape 9 du conduit secondaire 7 est toujours en position fermée. On obtient ainsi une fonction de régulation du débit d'air qui est utilisée pour moduler l'apport d'air frais au moteur Diesel et adapter cet apport en fonction du régime moteur. Simultanément, en réduisant le taux d'admission d'air dans le moteur Diesel, la température des gaz d'échappement augmente et favorise la régénération du filtre à particules. In FIG. 6, the shutter 5 has rotated by an angle equal to 450 had partially opened the main duct 3. To bring the shutter 5 to this position, the motor 23 of the actuator 6 has rotated in the direction clockwise (seen from above) and the through pin 31 has slid over the passive guide portion 32a. The valve 9 of the secondary duct 7 is always in the closed position. An air flow regulation function is thus obtained which is used to modulate the supply of fresh air to the diesel engine and to adapt this supply according to the engine speed. At the same time, by reducing the rate of air intake into the diesel engine, the temperature of the exhaust gases increases and promotes the regeneration of the particulate filter.

Dans la figure 7, l'obturateur 5 a tourné d'un angle a égal à 900 eut ouvre totalement le conduit principal 3. Pour amener l'obturateur 5 dans cette position, appelée position d'ouverture maximale, le moteur 23 de l'actionneur 6 a continué sa rotation dans le sens horaire et la goupille traversante 31 a glissé sur la portion de guidage passif 32a jusqu'à la limite avec la portion de guidage actif 32b. La soupape 9 du conduit secondaire 7 est toujours en position fermée. On obtient ainsi une fonction d'admission d'air qui fournit au moteur Diesel un taux maximal d'admission d'air. La fonction de régulation du débit d'air s'étend, par conséquent, de la position de In FIG. 7, the shutter 5 has rotated by an angle a equal to 900 had fully opened the main duct 3. To bring the shutter 5 to this position, called the maximum opening position, the motor 23 of the actuator 6 continued to rotate clockwise and the through pin 31 has slid over the passive guide portion 32a to the limit with the active guide portion 32b. The valve 9 of the secondary duct 7 is always in the closed position. An air intake function is thus obtained which provides the diesel engine with a maximum air intake rate. The air flow control function therefore extends from the position of

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fermeture totale représentée par la figure 5 à la position d'ouverture maximale représentée par cette figure 7.  total closure represented by FIG. 5 at the maximum opening position represented by this FIG. 7.

Dans la figure 8, l'obturateur 5 a tourné d'un angle a égal à 135'et referme partiellement le conduit principal 3. Pour amener l'obturateur 5 dans cette position, le moteur 23 de l'actionneur 6 a continué sa rotation dans le sens horaire et la goupille traversante 31 a glissé sur la portion de guidage actif 32b déplaçant la soupape 9 en translation axiale vers le haut, la soulevant par rapport au siège du conduit secondaire 7 d'une distance d égale par exemple à 8 mm, et autorisant le passage des gaz d'échappement recyclés. On obtient ainsi une fonction de régulation du débit de gaz d'échappement recyclés pour alimenter le moteur Diesel avec un mélange air-gaz d'échappement. Cette fonction est appelée EGR (Exhaust Gaz Recycling). In FIG. 8, the shutter 5 has rotated by an angle equal to 135 ′ and partially closes the main duct 3. To bring the shutter 5 to this position, the motor 23 of the actuator 6 continued its rotation clockwise and the through pin 31 has slid over the active guide portion 32b moving the valve 9 in axial translation upwards, lifting it relative to the seat of the secondary duct 7 by a distance d equal for example to 8 mm , and authorizing the passage of recycled exhaust gases. This gives a function of regulating the flow rate of recycled exhaust gases to supply the diesel engine with an air-exhaust gas mixture. This function is called EGR (Exhaust Gas Recycling).

Dans la figure 9, l'obturateur 5 a tourné d'un angle a égal à 160'et referme partiellement le conduit principal 3 en maintenant un passage d'air. Pour amener l'obturateur 5 dans cette position, appelée position d'ouverture minimale, le moteur 23 de l'actionneur 6 a continué sa rotation dans le sens horaire et la goupille traversante 31 a glissé sur la portion de guidage actif 32b en continuant à déplacer le soupape 9 en translation axiale vers le haut, la soulevant par rapport au siège du conduit secondaire 7 d'une distance d totale égale par exemple à 10 mm. La soupape 9 est dans sa position ouverte totale autorisant le passage d'un débit maximum de gaz d'échappement recyclés. La butée réglable 36 prévue sur le couvercle 14 permet de limiter, voire de régler au besoin, cette position d'ouverture minimale de l'obturateur 5. On reste ainsi dans la fonction appelée EGR (Exhaust Gaz Recycling) tout en assurant un apport minimal d'air frais nécessaire à la combustion. La fonction EGR s'étend, par conséquent, de la position d'ouverture maximale représentée par la figure 7 à la position d'ouverture minimale représentée par cette figure 9. In FIG. 9, the shutter 5 has rotated by an angle equal to 160 ′ and partially closes the main duct 3 while maintaining an air passage. To bring the shutter 5 in this position, called the minimum opening position, the motor 23 of the actuator 6 continued to rotate clockwise and the through pin 31 has slid over the active guide portion 32b while continuing to move the valve 9 in axial translation upwards, lifting it relative to the seat of the secondary duct 7 by a total distance d equal for example to 10 mm. The valve 9 is in its fully open position allowing the passage of a maximum flow rate of recycled exhaust gases. The adjustable stop 36 provided on the cover 14 makes it possible to limit, or even adjust if necessary, this minimum opening position of the shutter 5. This therefore remains in the function called EGR (Exhaust Gas Recycling) while ensuring a minimum supply fresh air required for combustion. The EGR function therefore extends from the maximum opening position represented by FIG. 7 to the minimum opening position represented by this FIG. 9.

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Le moteur électrique 23 de l'actionneur 6 est, bien entendu, asservi en fonction notamment du régime moteur pour générer la fonction EGR , la fonction régulation d'air ou la fonction étouffoir . Quand une des positions extrêmes de l'obturateur 5 est atteinte, l'alimentation du moteur 23 se coupe et s'inverse ensuite pour déplacer l'obturateur 5 dans les autres positions.  The electric motor 23 of the actuator 6 is, of course, controlled according in particular to the engine speed to generate the EGR function, the air regulation function or the damper function. When one of the extreme positions of the shutter 5 is reached, the power supply to the motor 23 is cut and then reverses to move the shutter 5 to the other positions.

Cette description montre clairement que l'invention permet d'atteindre les buts fixés, notamment ce dispositif de régulation simple, économique, compact et facile à mettre en place, a l'avantage de cumuler au total quatre fonctions : admission d'air, régulation d'admission d'air, régulation EGR et étouffoir. This description clearly shows that the invention makes it possible to achieve the set goals, in particular this simple, economical, compact and easy to set up regulation device, has the advantage of combining four functions in total: air intake, regulation air intake, EGR regulation and damper.

La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier.The present invention is not limited to the embodiment described but extends to any modification and variant obvious to a person skilled in the art.

Claims (14)

Revendications 1. Dispositif de régulation (1) du débit d'air d'une ligne d'admission d'air d'un moteur Diesel pour un véhicule automobile, comportant au moins un corps de vanne (2) dans lequel est ménagé un conduit principal (3) traversant et connecté à la ligne d'admission d'air, un obturateur (5) disposé transversalement dans ledit conduit principal (3), un actionneur (6) agencé pour entraîner en rotation ledit obturateur (5) entre au moins une position d'ouverture minimale dans laquelle le débit d'air est minimal et une position d'ouverture maximale dans laquelle le débit d'air est maximal, ce dispositif de régulation (1) comportant également un conduit secondaire (7) débouchant dans ledit conduit principal (3) et connecté à une ligne de recyclage d'une fraction de gaz d'échappement, une soupape (9) disposée dans l'axe dudit conduit secondaire (7), un organe de commande (10) agencé pour entraîner en translation axiale ladite soupape (9) entre au moins une position fermée et une position ouverte, caractérisé en ce que ledit actionneur (6) est agencé pour entraîner en rotation ledit obturateur (5) dans une position de fermeture totale dans laquelle le débit d'air est nul de manière à provoquer l'arrêt dudit moteur Diesel, cette position de fermeture totale définissant la fonction dite étouffoir et en ce que l'organe de commande (10) de la soupape (9) du conduit secondaire (7) est couplé audit actionneur (6) de l'obturateur (5) et agencé pour maintenir ladite soupape (9) en position fermée entre les positions d'ouverture maximale et de fermeture totale de l'obturateur (5) et pour ouvrir ladite soupape (9) entre les positions d'ouverture maximale et d'ouverture minimale de l'obturateur (5). Claims 1. Device for regulating (1) the air flow rate of an air intake line of a diesel engine for a motor vehicle, comprising at least one valve body (2) in which a duct is formed main (3) passing through and connected to the air intake line, a shutter (5) disposed transversely in said main duct (3), an actuator (6) arranged to rotate said shutter (5) between at least a minimum open position in which the air flow is minimal and a maximum open position in which the air flow is maximum, this control device (1) also comprising a secondary duct (7) opening into said main duct (3) and connected to a line for recycling a fraction of exhaust gas, a valve (9) arranged in the axis of said secondary duct (7), a control member (10) arranged to drive in axial translation said valve (9) between at least one posit ion closed and an open position, characterized in that said actuator (6) is arranged to rotate said shutter (5) in a fully closed position in which the air flow is zero so as to cause said stop Diesel engine, this fully closed position defining the so-called damper function and in that the control member (10) of the valve (9) of the secondary duct (7) is coupled to said actuator (6) of the shutter (5 ) and arranged to maintain said valve (9) in the closed position between the maximum open and fully closed positions of the shutter (5) and to open said valve (9) between the maximum open and open positions shutter speed (5). 2. Dispositif selon la revendication l, caractérisé en ce que le corps de vanne (2) comporte un logement sphérique (11) centré sur l'axe du conduit principal (3) et en ce que l'obturateur (5) comporte un flasque latéral (19) partiellement sphérique complémentaire audit logement (11), ledit actionneur (6) étant agencé pour déplacer 2. Device according to claim l, characterized in that the valve body (2) comprises a spherical housing (11) centered on the axis of the main conduit (3) and in that the shutter (5) comprises a flange lateral (19) partially spherical complementary to said housing (11), said actuator (6) being arranged to move <Desc/Clms Page number 14><Desc / Clms Page number 14> ledit obturateur (5) entre ladite position d'ouverture minimale et ladite position de fermeture totale en passant par ladite position d'ouverture maximale et inversement.  said shutter (5) between said minimum open position and said fully closed position passing through said maximum open position and vice versa. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'actionneur (6) comporte un moteur électrique (23) alimenté en courant continu et agencé pour tourner dans les deux sens de rotation en fonction du sens d'alimentation du courant. 3. Device according to claim 2, characterized in that the actuator (6) comprises an electric motor (23) supplied with direct current and arranged to rotate in both directions of rotation as a function of the direction of supply of current. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'actionneur (6) comporte un réducteur (24) agencé pour coupler ledit moteur (23) audit obturateur (5). 4. Device according to claim 3, characterized in that the actuator (6) comprises a reduction gear (24) arranged to couple said motor (23) to said shutter (5). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le réducteur (24) comporte au moins un pignon moteur (25) couplé à l'arbre dudit moteur (23) et un pignon récepteur (26) couplé audit obturateur (5) au moyen d'un accouplement (27). 5. Device according to claim 4, characterized in that the reduction gear (24) comprises at least one driving pinion (25) coupled to the shaft of said motor (23) and a receiving pinion (26) coupled to said shutter (5) at by means of a coupling (27). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la soupape (9) comporte une tête d'obturation (28) prévue à l'extrémité d'une tige d'actionnement (29), cette tige d'actionnement (29) étant montée en translation dans l'axe (A) dudit obturateur (5) et en ce que l'organe de commande (10) comporte une goupille traversante (31) montée perpendiculairement à l'extrémité libre de cette tige d'actionnement (29) et agencée pour coopérer avec une rampe de guidage (32) prévue sur le pignon récepteur (26) dudit réducteur (24). 6. Device according to claim 5, characterized in that the valve (9) comprises a closure head (28) provided at the end of an actuating rod (29), this actuating rod (29) being mounted in translation in the axis (A) of said shutter (5) and in that the control member (10) comprises a through pin (31) mounted perpendicular to the free end of this actuating rod (29 ) and arranged to cooperate with a guide ramp (32) provided on the receiving pinion (26) of said reduction gear (24). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la rampe de guidage (32) comporte au moins deux portions de guidage différentes, une portion de guidage passif (32a) qui est sans effet sur ladite soupape (9) et une portion de guidage actif (32b) qui entraîne le déplacement de ladite soupape (9). 7. Device according to claim 6, characterized in that the guide ramp (32) comprises at least two different guide portions, a passive guide portion (32a) which has no effect on said valve (9) and a portion of active guide (32b) which causes said valve (9) to move. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la portion de guidage passif (32a) est constitué d'une surface plane perpendiculaire à l'axe de la soupape (9) 8. Device according to claim 7, characterized in that the passive guide portion (32a) consists of a flat surface perpendicular to the axis of the valve (9) <Desc/Clms Page number 15> <Desc / Clms Page number 15> et s'étend sur un secteur angulaire sensiblement égal à 90'et la portion de guidage actif (32b) est constitué d'une surface hélicoïdale dont le dénivelé est déterminé en fonction de l'ouverture de ladite soupape (9) et s'étend sur un secteur angulaire sensiblement égal à 90 .  and extends over an angular sector substantially equal to 90 ′ and the active guide portion (32b) consists of a helical surface, the difference in height of which is determined as a function of the opening of said valve (9) and extends over an angular sector substantially equal to 90.
Figure img00150001
Figure img00150001
 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la rampe de guidage (32) comporte au moins une butée radiale (33) agencée pour limiter le déplacement angulaire de l'obturateur (5) dans au moins un sens de rotation et définir au moins sa position de fermeture totale. 9. Device according to claim 8, characterized in that the guide ramp (32) comprises at least one radial stop (33) arranged to limit the angular displacement of the shutter (5) in at least one direction of rotation and define at least its fully closed position. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps de vanne (2) comporte une butée réglable (36) agencée pour limiter le déplacement angulaire de l'obturateur (5) dans au moins un sens de rotation et définir au moins sa position d'ouverture minimale.  10. Device according to claim 8, characterized in that the valve body (2) comprises an adjustable stop (36) arranged to limit the angular displacement of the shutter (5) in at least one direction of rotation and define at least its minimum opening position. 11. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de commande (10) comporte également un élément de rappel (34) coaxial à ladite soupape (9) et agencé pour exercer une pression sur cette soupape (9) en direction de sa position fermée.  11. Device according to claim 6, characterized in that the control member (10) also comprises a return element (34) coaxial with said valve (9) and arranged to exert pressure on this valve (9) in the direction from its closed position. 12. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le corps de vanne (2) comporte des rainures de guidage parallèles à l'axe de la soupape (9) et agencées pour recevoir les extrémités de ladite goupille traversante (31) et guider en translation axiale ladite soupape (9). 12. Device according to claim 6, characterized in that the valve body (2) has guide grooves parallel to the axis of the valve (9) and arranged to receive the ends of said through pin (31) and guide in axial translation said valve (9). 13. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit corps de vanne (2) comporte deux demi-coquilles (2a, 2b) assemblées selon un plan de joint (12) disposé dans ledit logement sphérique (11), un embout (13) comportant ledit conduit secondaire (7) et monté à l'extrémité d'une (32a) des demi-coquilles et un couvercle 13. Device according to claim 2, characterized in that said valve body (2) comprises two half-shells (2a, 2b) assembled according to a joint plane (12) disposed in said spherical housing (11), a nozzle ( 13) comprising said secondary duct (7) and mounted at the end of one (32a) of the half-shells and a cover <Desc/Clms Page number 16><Desc / Clms Page number 16> (14) recouvrant ledit actionneur (6) et ledit organe de commande (10) monté à l'extrémité de l'autre demi-coquille (32b).  (14) covering said actuator (6) and said control member (10) mounted at the end of the other half-shell (32b). 14. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins ledit corps de vanne (2), l'obturateur (5), la soupape (9) et le réducteur (24) sont réalisés en matières synthétiques moulées.14. Device according to claim 4, characterized in that at least said valve body (2), the shutter (5), the valve (9) and the reducer (24) are made of molded synthetic materials.
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