FR2975133A1 - Procede pour controler l'admission et l'echappement d'au moins un cylindre desactive d'un moteur a combustion interne et dispositif utilisant un tel procede - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de contrôle de l'admission et de l'échappement d'au moins un cylindre (10) d'un moteur à combustion interne de type à cylindres sélectivement actifs ou inactifs fonctionnant selon quatre phases, ledit cylindre comprenant des moyens d'admission (14) avec au moins une soupape d'admission (16), des moyens d'échappement (24) avec au moins une soupape d'échappement (26), des moyens de commande en ouverture/fermeture (40, 44) de la soupape d'admission et de la soupape d'échappement, des moyens d'injection de carburant, et un piston coulissant à l'intérieur de ce cylindre entre une position correspondant à son point mort haut et une position correspondant à son point mort bas. Selon l'invention, le procédé consiste, pour le fonctionnement du moteur avec au moins un cylindre désactivé : - à interdire l'injection de carburant dans le cylindre désactivé, - à neutraliser les moyens de commande (40, 44) des soupapes d'admission et d'échappement du cylindre désactivé de façon à ce que les soupapes soient en position de fermeture.

Description

La présente invention se rapporte à un procédé permettant de contrôler l'admission ainsi que l'échappement d'au moins un cylindre désactivé d'un moteur à combustion interne fonctionnant selon quatre phases ainsi qu'à un dispositif permettant d'utiliser un tel procédé. Cette invention s'applique plus particulièrement mais non exclusivement à un moteur de type à cylindres sélectivement actifs ou inactifs.

Elle vise notamment mais non exclusivement les moteurs à injection 10 directe ou indirecte, de type Essence, mais n'écarte en aucune manière les moteurs à injection directe de type Diesel.

Habituellement, un moteur fonctionne avec la totalité de ses cylindres. Cependant, lorsque ce moteur fonctionne à faibles charges ou à charges 15 partielles, le rendement du moteur est dégradé par l'augmentation de la contribution des frottements, du vannage et de la dégradation de la combustion notamment dans le cas des moteurs de type Essence.

II a déjà été proposé de ne faire fonctionner qu'une partie des cylindres de 20 ce moteur et de rendre inactive la partie restante. Pour ce faire, il est prévu de couper l'injection de carburant uniquement dans les cylindres que l'on souhaite désactiver. Ceci permet de favoriser la réduction de la consommation globale de carburant en n'injectant le carburant nécessaire qu'aux seuls cylindres utilisés pour la production d'énergie et cela lors du fonctionnement du moteur à 25 faibles charges ou à charges partielles.

Bien que ce type de fonctionnement du moteur soit satisfaisant, il entraîne cependant des inconvénients non négligeables.

30 En effet, comme les lois de levée des soupapes d'échappement et d'admission restent inchangées, les différentes phases (admission,5 compression, détente et échappement) du ou des cylindres inactifs vont entraîner des dysfonctionnements. Ainsi, lorsque l'on coupe l'alimentation en carburant du cylindre à rendre inactif pendant sa phase d'admission, aucun mélange carburé ne se réalise dans la chambre de combustion et seul un volume d'air est présent. Ce volume va être ensuite comprimé lors de la phase de compression de ce cylindre. Pendant la phase de détente qui suit cette phase de compression et en l'absence de combustion, le piston ne sera pas soumis à une force résultant de l'expansion des gaz brûlés mais détend uniquement un volume d'air comprimé.

Ceci génère un travail résistant important. En effet, la pression d'admission est dans ce cas généralement inférieure à la pression atmosphérique. En conséquence, la phase d'admission du moteur est génératrice d'un travail résistant important. De même, les phases, qui correspondent à la compression/détente du mélange admis, sont génératrices d'un travail négatif du fait des pertes thermiques des gaz vers les parois de la chambre de combustion lorsque la température du mélange devient supérieure à celles-ci.

Un autre inconvénient encore plus désavantageux concerne le fait que l'air froid sortant par la soupape d'échappement est envoyé dans la ligne d'échappement en y introduisant une quantité non négligeable d'oxygène dans les gaz chauds provenant de la combustion des cylindres actifs. Cet apport d'oxygène est non seulement néfaste pour la fiabilité de la mesure de la richesse des gaz d'échappement, dans le cas d'une utilisation d'un moyen de dépollution, mais aussi entraîne un risque de postcombustion des gaz d'échappement, si ceux-ci contiennent une quantité résiduelle suffisante de carburant. Dans ce cas, il n'est plus possible de contrôler la richesse des cylindres actifs par la mesure globale de la richesse des gaz d'échappement. Cette 30 richesse est donc inférieure à la richesse stoïchiométrique. De la même manière, la richesse globale des gaz à l'échappement n'est plus égale à 1 et ceci ne permet pas d'obtenir les réactions d'oxydo-réduction généralement réalisées sur les moyens de dépollution de gaz d'échappement, comme un catalyseur de type 3 voies.

De plus, pendant la phase de détente du cylindre inactif et en l'absence de combustion, le piston qui coulisse dans ce cylindre agit comme un absorbeur d'énergie du (ou des) cylindre(s) actif(s). En effet, comme aucune combustion ne se produit dans ce cylindre, ce piston est uniquement entraîné, dans un mouvement allant du haut du cylindre vers le bas de ce cylindre, par le vilebrequin qui est soumis à un mouvement de rotation produit par le ou les cylindre(s) actif(s). Le ou les cylindres actifs doivent donc générer une énergie supplémentaire pour réaliser l'entraînement du piston du cylindre désactivé. Ce supplément d'énergie, qui est consommateur de carburant, est d'autant plus élevé que les pertes thermiques et par pompage sont élevées.

La présente invention vise à remédier aux inconvénients ci-dessus mentionnés grâce à un procédé simple et économique permettant de réduire encore plus la consommation de carburant et à minimiser la production d'énergie par le cylindre inactif.

A cet effet, la présente invention concerne un procédé de contrôle de l'admission et de l'échappement d'au moins un cylindre d'un moteur à combustion interne de type à cylindres sélectivement actifs ou inactifs fonctionnant selon quatre phases, ledit cylindre comprenant des moyens d'admission avec au moins une soupape d'admission, des moyens d'échappement avec au moins une soupape d'échappement, des moyens de commande en ouverture/fermeture de la soupape d'admission et de la soupape d'échappement, des moyens d'injection de carburant, et un piston coulissant à l'intérieur de ce cylindre entre une position correspondant à son point mort haut et une position correspondant à son point mort bas, caractérisé en ce qu'il consiste, pour le fonctionnement du moteur avec au moins un cylindre désactivé : - à interdire l'injection de carburant dans le cylindre désactivé, - à neutraliser les moyens de commande des soupapes d'admission et d'échappement du cylindre désactivé de façon à ce que les soupapes soient en position de fermeture. Le procédé peut consister à neutraliser les moyens de commande de la soupape d'admission au voisinage du point mort haut du piston en fin de phase d'échappement du moteur.

10 Le procédé peut consister à neutraliser les moyens de commande de la soupape d'échappement au voisinage du point mort bas du piston en fin de phase d'admission du moteur.

Le procédé peut consister à neutraliser les moyens de commande de la 15 soupape d'admission puis les moyens de commande de la soupape d'échappement durant le cycle de fonctionnement du cylindre désactivé.

Le procédé peut consister à rendre inactif un mécanisme de commande placé entre les moyens de commande et les soupapes pour neutraliser lesdits 20 moyens de commande.

L'invention concerne également un dispositif de contrôle de l'admission et de l'échappement d'au moins un cylindre d'un moteur à combustion interne de type à cylindres sélectivement actifs ou inactifs, ledit cylindre comprenant des 25 moyens d'admission avec au moins une soupape d'admission, des moyens d'échappement avec au moins une soupape d'échappement et des moyens de commande en ouverture/fermeture des soupapes d'admission et d'échappement, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de neutralisation des moyens de commande des soupapes d'admission et d'échappement pour 30 le fonctionnement du moteur avec au moins un cylindre désactivé.5 Les moyens de neutralisation peuvent comporter un mécanisme de transmission d'effort escamotable entre les moyens de commande des soupapes et lesdites soupapes.

Le mécanisme peut comporter un basculeur avec une extrémité pivotant sur un point d'appui escamotable et une autre extrémité en contact avec la soupape à contrôler.

Le mécanisme peut comporter un vérin dont la tige de vérin porte le point 10 appui escamotable.

Le vérin peut être contrôlé par un circuit comportant des vannes de commande pour contrôler la pression dans le vérin.

15 Le circuit peut comprendre une vanne de pilotage pour contrôler les moyens de neutralisation lors du fonctionnement du moteur avec au moins un cylindre désactivé.

Le circuit peut comprendre une vanne de distribution de fluide pour la 20 vanne de pilotage et les vannes de commande.

Les autres caractéristiques et avantages de l'invention vont apparaître à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre uniquement illustratif et non limitatif, et à laquelle sont annexées : 25 - la figure 1 qui montre un moteur à combustion interne utilisant le procédé selon l'invention et - les figures 2 à 10 qui sont des schémas du circuit de contrôle des soupapes du moteur pour les différentes phases de fonctionnement de ce moteur. 30 La figure 1 illustre un exemple de réalisation de l'invention non limitative avec un moteur à combustion interne, du type à injection directe de carburant, notamment un moteur de type Essence.

Ce moteur, qui est du type à cylindres sélectivement actifs ou inactifs, comprend au moins deux cylindres, ici quatre cylindres référencés 10a, 10b, 10c, 10d, répartis avantageusement en au moins deux groupes comportant chacun au moins un cylindre, ici deux groupes comportant chacun deux cylindres.

A l'intérieur de chaque cylindre coulisse un piston (non représenté) dans un mouvement rectiligne alternatif en étant relié à un vilebrequin (également non représenté). Le haut du piston délimite ainsi avec le cylindre une chambre de combustion 12 où peut se réaliser la combustion d'un mélange carburé lorsque les conditions d'une telle combustion sont réunies. Ce piston oscille donc entre une position haute, dite point mort haut (PMH), pour laquelle la chambre de combustion occupe un volume réduit et une position basse, dite point mort bas (PMB), où le volume de la chambre de combustion est le plus important.

Comme cela est généralement connu pour ce type de moteur, les cylindres de l'un des groupes de cylindres sont actifs alors que les cylindres de l'autre des groupe des cylindres sont inactifs ou désactivés, et cela pour le fonctionnement du moteur avec des faibles et moyennes charges.

Pour la suite de la description et uniquement à titre d'exemple, le premier groupe comprend les cylindres 10a et 10d, qui sont inactifs, alors que le deuxième groupe comprend les cylindres 10b et 10c, qui sont actifs. A l'opposé, pour les fortes charges de ce moteur, tous les cylindres de 30 tous les groupes de cylindres sont opérationnels. Comme illustré sur cette figure, chaque cylindre comprend des moyens d'admission 14 avec au moins une soupape d'admission 16 contrôlant une tubulure d'admission 18 raccordée à un collecteur d'admission 20 relié à une admission de fluide 22, comme de l'air extérieur.

Par air extérieur, il est entendu, soit de l'air ambiant, soit de l'air suralimenté, qui est comprimé par tous moyens connus (comme un turbocompresseur), avant son introduction dans les cylindres. Il est également entendu un mélange d'air suralimenté ou non et de gaz d'échappement recirculés.

De même, ce moteur comprend, pour chaque cylindre, des moyens d'échappement 24 avec au moins une soupape d'échappement 26 contrôlant une tubulure d'échappement 28 raccordée à un collecteur d'échappement 30. Ce collecteur est par la suite relié à une ligne d'échappement 32 permettant d'évacuer dans l'atmosphère les gaz brûlés provenant de la combustion dans les cylindres.

Bien entendu, cette ligne peut comporter des moyens de dépollution de ces gaz d'échappement avant leur rejet dans l'atmosphère.

Comme cela est connu en soi, chaque cylindre comporte des moyens d'injection de carburant (non représentés) pour réaliser un mélange carburé dans le cylindre. L'allumage de ce mélange carburé peut se réaliser par des moyens d'allumage, comme une bougie d'allumage (également non représentée), ou par autoallumage.

Les soupapes d'admission et d'échappement sont contrôlées en ouverture et en fermeture par des moyens de commande qui sont, dans l'exemple de l'invention, des arbres à cames : un arbre à cames admission 34 et un arbre à cames échappement 36. Le mouvement de rotation de ces arbres est conventionnellement commandé par le vilebrequin du moteur au travers de tout moyen permettant une rotation phasée avec le vilebrequin, comme une courroie, une chaîne, une cascade de pignons,...

L'arbre à cames admission comporte un arbre rotatif 38 portant des cames d'admission 40 contrôlant les soupapes d'admission 16 et l'arbre à cames échappement comporte également un arbre rotatif 42 avec des cames d'échappement 44 permettant de contrôler les soupapes d'échappement 26.

De manière connue en soi, les cames comporte un axe de rotation confondu avec l'arbre de l'arbre à came, une portée neutre en forme de surface semi-circulaire concentrique à l'arbre et une portée active de forme sensiblement triangulaire dont la base vient rejoindre la surface de la portée neutre et dont le sommet est à l'opposé de la portée neutre.

Sans sortir du cadre de l'invention, ces soupapes d'admission et d'échappement peuvent être contrôlées en ouverture et en fermeture par un seul arbre à cames portant les cames d'admission et d'échappement.

On se rapporte maintenant en plus à la figure 2 qui, pour des raisons de clarté de la description qui va suivre, comporte des références suivies d'un indice "a" qui se rapporte au cylindre 10a. Le schéma figurant sur cette figure est identique pour les autres cylindres et se comprendra avec des références suivies d'un indice se rapportant aux cylindres concernés, tel que l'indice b pour le cylindre 10b, l'indice c pour le cylindre 10c,...

Ainsi, cette figure montre les cames d'admission 40a et d'échappement 44a d'un même cylindre 10a contrôlant en ouverture/fermeture les soupapes d'admission 16a et d'échappement 26a de ce cylindre.

Ces cames contrôlent les soupapes en s'appuyant sur un mécanisme de transmission d'effort entre la came et la soupape. Ce mécanisme comporte un basculeur, respectivement un basculeur d'admission 46a et un basculeur d'échappement 48a. Les basculeurs d'admission et d'échappement ont avantageusement une forme de barrette dont l'une des extrémités respectivement 50a, 52a actionne la soupape respectivement d'admission 16a et d'échappement 26a et dont l'autre extrémité respectivement 54a, 56a est placée sur un point d'appui (ou pivot) escamotable respectivement 58a, 60a.

En fonctionnement conventionnel, chaque basculeur peut ainsi pivoter sur ce pivot lorsque la came est au contact avec une surface de commande respectivement 62a, 64a que porte le basculeur aux environs de sa région médiane.

Ainsi, lors de la rotation de la came et de son action sur la surface de commande, le basculeur pivote autour du pivot. La soupape est alors entraînée en déplacement translatif par l'appui de l'autre extrémité du basculeur sur l'extrémité libre de la queue de soupape en ouvrant/fermant l'orifice de la tubulure que contrôle cette soupape.

Les pivots sur lesquels s'appuient les extrémités des basculeurs sont des pivots escamotables qui peuvent rendre inactif ces basculeurs lors de la rotation des cames et ainsi neutraliser l'action des arbres à cames sur le contrôle en ouverture/fermeture des soupapes.

Pour ce faire et à titre d'exemple, le pivot 58a pour le basculeur d'admission 46a est monté sur l'extrémité d'une tige mobile 66a d'un piston 67a d'un vérin hydraulique 68a, dit vérin admission, ici à simple effet, alors que le pivot 60a pour le basculeur d'échappement 48a est monté sur l'extrémité d'une tige mobile 70a d'un piston 71a d'un autre vérin hydraulique 72a également à simple effet, dit vérin échappement.

Ces vérins sont commandés par un circuit de contrôle 74a, notamment un circuit hydraulique avec de l'huile sous pression, comme de l'huile moteur.

Ce circuit comprend une vanne de distribution 76a, une vanne de pilotage 78a, et deux vannes de commande, une vanne supérieure de commande 80a et une vanne inférieure de commande 82a, ainsi que différents conduits reliant les différentes vannes entre elles, comme il sera décrit plus en détail ci-après.

La vanne de distribution 76a, ici une vanne rotative à deux voies, comprend deux entrées de fluide, une entrée dite supérieure 84a et une entrée dite inférieure 86a ainsi que deux sorties de fluide, une sortie dite supérieure 88a et une sortie dite inférieure 90a.

Les termes "supérieur(e)" et "inférieur(e)" utilisés ci-dessus et dans la suite de la description se référent à localisation des éléments auxquels ils se référent en considérant leurs positions sur la figure.

Cette vanne 76a comprend également un rotor interne 92a comprenant un passage radial 94a permettant la circulation de fluide entre une des entrées et une des sorties. Ce rotor est relié en rotation directement ou indirectement aux arbres à cames 34, 36 de manière à tourner de manière synchrone avec ces arbres, c'est-à-dire à une vitesse qui est la moitié de celle du vilebrequin, tout en étant calé par rapport à ceux-ci. Le calage est tel que le passage radial 94a est dans la position de la figure 2 lorsque la came d'admission 40a et la came d'échappement sont dans la position illustrée sur cette figure. Cette vanne sera ainsi désignée dans la suite de la description en tant que vanne synchrone.

La vanne de pilotage 78a, qui est ici une vanne rotative, comprend une entrée 96a et deux sorties, une sortie supérieure 98a et une sortie inférieure 100a ainsi qu'un rotor 102a avec un passage diamétral 104a associé à un passage radial 106a pour la mise en relation fluidique de l'entrée avec l'une ou l'autre des sorties. Le rotor de cette vanne est commandé en rotation par tous moyens connus, tel qu'un moteur électrique, sous l'impulsion d'un calculateur-moteur 25 que comporte habituellement tout moteur à combustion interne. Ce calculateur contient des cartographies ou des tables de données qui permettent notamment de rendre une partie des cylindres inactive, en fonction des conditions de fonctionnement du moteur. Pour cela, cette unité permet de contrôler les paramètres d'injection de carburant tant au niveau de l'alimentation 30 en carburant de chaque injecteur qu'au niveau du temps d'injection pour chaque injecteur. De même, cette unité permet de commander, dans le cas d'un moteur à allumage commandé, les paramètres des moyens d'allumage, comme l'alimentation électrique de la bougie et/ou sa coupure d'alimentation, le moment de cette alimentation ainsi que la durée de l'étincelle fournie par cette bougie.

La vanne supérieure 80a, qui est dans l'exemple illustré une vanne à tiroir à trois voies, comprend deux entrées de fluide, une entrée supérieure 108a et une entrée inférieure 110a, ainsi que deux sorties de fluide, une sortie supérieure 112a et une sortie inférieure 114a. Le tiroir 116a de cette vanne porte un passage supérieur 118a et un passage inférieur 120a pour la communication alternative respectivement de l'entrée supérieure 108a avec le sortie supérieure 112a et de l'entrée inférieure 110a avec la sortie inférieure 114a. Cette vanne comporte également deux entrées/sorties opposées de fluide, une dite supérieure 122a et l'autre dite inférieure 124a, pour la commande en déplacement alternatif du tiroir.

La vanne inférieure 82a, qui est à titre d'exemple une vanne à tiroir deux voies, comprend une entrée de fluide 126a et une sortie supérieure de fluide 128a ainsi qu'une sortie inférieure de fluide 130a. Cette vanne comprend également deux entrées/sorties opposées de fluide, une supérieure 132a et l'autre inférieure 134a, pour la commande en déplacement du tiroir 136a qui porte un passage 138a pour la mise en communication de l'entrée 126a avec la sortie inférieureI30a.

Le circuit comprend également une conduite d'alimentation 140a se 25 partageant en deux branches 142a, 144a. La branche supérieure 142a arrive à l'entrée supérieure 84a de la vanne synchrone 76a alors que la branche inférieure 144a se partage en deux autres portions 146a et 148a. La portion 146a aboutit à l'autre entrée 86a de la vanne synchrone 76a 30 alors que l'autre portion 148a arrive à l'admission de fluide A des vérins par des conduites d'approvisionnement 150a pour le vérin admission 68a et 152a pour le vérin échappement 72a. La sortie S du vérin admission 68a est reliée à l'entrée inférieure 110a de la vanne supérieure 80a par une conduite 151a et la sortie S du vérin échappement 72a est reliée par une conduite 153a à l'entrée 126a de la vanne inférieure 82a.

Sur chaque conduite d'approvisionnement est placé un clapet anti-retour 154a, 156a, généralement une bille soumise à l'action d'un ressort de manière à rester en appui sur le siège de la bille, interdisant toute circulation inverse de fluide du vérin vers la portion 148a.

La sortie 88a de la vanne synchrone 76a est reliée par une conduite 158a à l'entrée 108a de la vanne supérieure 80a alors que son autre sortie 90a est reliée par une conduite 160a à l'entrée 96a de la vanne de pilotage 78a. Une conduite 162a, qui est raccordée à la sortie supérieure 98a de la vanne de pilotage 78a, se divise en deux autres conduites, une conduite 164a arrivant à l'entrée/sortie supérieure de fluide 122a de la vanne supérieure 80a et une conduite 166a. Cette conduite 166a se partage en une conduite 168a et en une autre conduite 170a. La conduite 168a se divise elle-même en une conduite 172a arrivant à la sortie 100a de la vanne de pilotage 78a et en une conduite 174a aboutissant à l'entrée/sortie inférieure de fluide 124a de la vanne supérieure 80a. La conduite 170a se partage en une conduite 176a qui arrive à l'entrée/sortie inférieure 134a de la vanne inférieure 82a dont l'autre entrée/sortie 132a est reliée à la sortie 114a de la vanne 80a par une conduite 178a et en une autre conduite 180a qui aboutit à la sortie supérieure 112a de la vanne 80a. Les conduites 166a, 168a et 194a portent chacune une restriction calibrée de circulation respectivement 182a, 184a et 186a. Enfin, les deux sorties 128a et 130a de la vanne 82a sont reliées à une conduite 188a qui aboutit à une intersection 190a avec la conduite 170a. Cette conduite se partage donc en une conduite 192a entre l'intersection et la conduite 168a et en une autre conduite 194a entre cette intersection et le point de jonction des conduites 176a et 180a. A partir de cette intersection part une conduite d'évacuation du fluide de commande 196a, comme vers une bâche par exemple.

Lors du fonctionnement conventionnel du moteur, c'est-à-dire sans désactivation d'une partie de ses cylindres, le circuit est dans la configuration de sa phase d'échappement comme illustrée à la figure 2.

Dans cette configuration, la vanne de pilotage 78a est contrôlée par le calculateur pour autoriser la circulation de fluide entre son entrée 96a et sa sortie supérieure 98a. La vanne synchrone 76a est dans une position où le passage 94a autorise la circulation de fluide entre son entrée inférieure 86a et sa sortie supérieure 88a. La came d'admission 40a est dans une position verticale avec sa portée neutre en contact avec la surface de commande 62a du basculeur 46a et avec son sommet vers le haut. La came d'échappement 44a est dans une position horizontale avec le contact du début de sa portée active avec la surface de commande 64a du basculeur 48a et son sommet vers la droite de la figure 2. Le tiroir 116a de la vanne supérieure 80a est en position basse en mettant en communication son entrée supérieure 108a avec sa sortie supérieure 112a par le passage supérieur 118a. Le tiroir 136a de la vanne inférieure 82a est en position haute en interdisant toute circulation de fluide au travers de cette vanne.

Ainsi, le fluide sous pression arrivant dans la conduite d'alimentation 140a, sous l'impulsion de tous moyens connus comme une pompe (non représentée), circule dans la conduite 144a (la conduite 142a étant fermée par la vanne synchrone), puis dans les portions de conduite 146a et 148a. A partir de la conduite 148a, le fluide circule dans les conduites d'approvisionnement 150a, 152a, en repoussant la bille des clapets anti-retours 154a, 156a hors de son siège pour aboutir à l'admission A des vérins 68a, 72a.

Sous l'effet de la pression du fluide pénétrant dans ces vérins et du ressort qui y est contenu, les tiges 66a, 70a des pistons 67a, 71a sont maintenues en position haute, c'est-à-dire en position sortie. Le fluide contenu dans le vérin d'admission 68a ne peut pas être évacué par la conduite d'évacuation 151a compte tenu du fait que cette conduite est isolée du reste du circuit par la position basse du tiroir de la vanne supérieure 80a qui ferme l'entrée inférieure 110a. De même, le fluide contenu dans le vérin d'échappement 72a ne peut pas être évacué par la conduite d'évacuation 153a de par la position haute du tiroir de la vanne inférieure 82a qui ferme l'entrée 126a.

Le fluide circulant dans la conduite 146a traverse la vanne synchrone 76a, circule dans la conduite 158a pour arriver à l'entrée supérieure 108a de la vanne de commande supérieure 80a. Le fluide traverse le passage supérieur 118a et circule dans la conduite 180a puis dans les conduites 176a et 194a. Le fluide qui circule dans la conduite 176a aboutit à l'entrée/sortie inférieure 134a et est admis dans la vanne inférieure 82a en maintenant le tiroir 136a en position haute. Le fluide circulant dans la conduite 194a circule ensuite dans les conduites 196a et ne peut circuler dans les conduites 172a, 162a et 160 de par la position des vannes 78a et 76a qui interdise toute circulation de fluide. A partir de l'intersection, 190 le fluide circulant dans la conduite 194a est dirigé vers la conduite d'évacuation du fluide de commande 196a De ce fait, la tige 66a, 70a des vérins 68a, 72a est toujours maintenue en position haute et cela quelque soit la position du passage 94a lors de la rotation du rotor 92a. Dans cette position, les pivots 58a, 60a pour les basculeurs d'admission et d'échappement sont dans une position nominale, comme illustré sur la figure 2. Ces basculeurs pivotent donc par une de leurs extrémités sur ces pivots sous l'impulsion des cames 40a et 44a pour commander en ouverture/fermeture, par l'autre de leurs extrémités, les soupapes auxquelles ils sont associés, comme illustré en traits pointillés sur la figure.

Lors de la rotation de 90° des arbres à cames le rotor 92 tourne de ce même angle (selon la flèche en sens horaire de la figure) pour arriver à la configuration illustrée en traits pointillés sur la figure 2.

Dans cette configuration, le fluide sous pression arrivant dans la conduite d'alimentation 140a circule dans la conduite 142a et dans la conduite 144a. La circulation dans la conduite 144a produit les mêmes effets que ceux prudemment décrit avec le maintien des tiges 66a et 70a en position sortie.

Le fluide provenant de la conduite 142 traverse la vanne synchrone 76 par le passage 94, circule dans la conduite 106a, traverse la vanne de pilotage 78, puis circule dans la conduite 162a. A partir de la conduite 162a, le fluide circule dans la conduite 164a pour aboutir à l'entrée/sortie supérieure 122a de la vanne 80a en permettant de maintenir le tiroir 116a en position basse. Le fluide circule ensuite dans la conduite 166a et 192a. Comme le fluide ne peut pas circuler dans la conduite 194a de par la présence de la restriction calibrée 186a, ce fluide est évacué par la conduite 196a.

Comme déjà évoqué, pour un fonctionnement du moteur à faibles charges ou à charges partielles, une partie (cylindres 10a et 10d) des cylindres est rendue inactive en y coupant l'injection de carburant tout en gardant l'autre partie des cylindres en activité grâce au maintien des paramètres d'injection et éventuellement d'allumage. Conjointement à cette interruption, les moyens de commande des soupapes d'admission et d'échappement du cylindre désactivé sont neutralisés de façon à ce que les soupapes soient en position de fermeture.

A partir de la configuration de la figure 2, le calculateur commande le circuit 74a de façon à ce que la came 40a contrôlant la soupape d'admission 16a ne commande aucune ouverture de cette soupape lorsque le piston est au voisinage du point mort haut en fin de phase d'échappement du moteur. De même, le circuit est commandé pour que la came échappement 44a ne commande aucune ouverture de la soupape d'échappement 26a lorsque le piston est au voisinage du point mort bas en fin de phase d'admission de ce moteur.

De manière préférentielle, le calculateur est paramétré d'une manière telle qu'il permet de contrôler le circuit 74a de façon à ce que la commande de la soupape d'admission 16a soit neutralisée dans un premier temps puis de neutraliser la commande de la soupape d'échappement 26a.

Pour cela, ce calculateur contrôle la vanne de pilotage 78a de façon à ce que son entrée 96a soit en communication avec sa sortie inférieure 100a (figure 3). Ce changement de position du rotor 102a de la vanne 78a n'entraîne aucun changement dans le fonctionnement de la commande des soupapes tant que le passage 94a de la vanne synchrone 76a ne met pas en communication l'entrée supérieure 84a avec la sortie inférieure 90a.

Dés que cette communication a lieu, après une rotation de 90° dans le sens horaire des arbres à cames (figure 4), le fluide arrivant de la conduite d'alimentation 140a circule dans la conduite 142a, le passage 94a, la conduite 160a, puis au travers de la vanne 78a, dans la conduite 172a et la conduite 174a pour arriver à l'entrée/sortie inférieure 124a de la vanne supérieure 80a. Sous l'impulsion de ce fluide, le tiroir 116a de cette vanne est déplacé vers le haut en fermant l'entrée supérieure 108a et en mettant en communication l'entrée inférieure 110a avec la sortie inférieure 114a. Le fluide contenu dans la chambre supérieure de la vanne est envoyé dans la conduite 164a au travers de l'entrée/sortie 122a puis est dirigé dans la conduite 166a. A partir de cette conduite 166a, ce fluide circule dans les conduites 192a et 196a. Le fluide circule également, comme précédemment décrit, à partir de la 25 conduite d'alimentation 140a jusqu'aux vérins 68a, 72a dans les différents conduits 144a, 148a, 150a et 152a. Grâce à cela, la circulation du fluide dans le passage 94a de la vanne synchrone 76a est autorisée au milieu de la phase d'échappement du moteur et cela bien avant que la came d'admission 40a ne commence à ouvrir la soupape 30 d'admission 16a alors que la came échappement actionne conventionnellement la soupape d'échappement par basculement du basculeur 48a autour du pivot 60a.

Comme illustré sur la figure 5 et après une rotation de 90° des arbres à cames, la conduite de retour 151a du vérin d'admission 68a est en communication avec l'entrée inférieure 110a de la vanne 80a. Ainsi, le fluide contenu dans le vérin admission 68a n'est plus sous pression et n'exerce en conséquence aucune force sur le piston de ce vérin. Suite à la rotation des arbres à cames et plus particulièrement de la came admission 40a, l'action exercée par cette came sur le basculeur 46a a pour effet d'enfoncer la tige 66a du vérin admission 68a en escamotant le pivot 58a en dehors du champ d'action de cette came. En effet, la soupape d'admission 16a est maintenue en position de fermeture sous l'effet d'un ressort de forte puissance et compte tenu du fait que la tige du vérin admission 68a n'exerce qu'une force minime par le ressort sur l'extrémité 54a du basculeur 46a, ce dernier pivote autour de son autre extrémité 50a en enfonçant la tige 66a du vérin 68a et le pivot qu'il porte. Cet enfoncement chasse le fluide contenu dans ce vérin au travers de la conduite 151a et de la vanne 80a pour que ce fluide arrive à l'entrée/sortie supérieure 132a de la vanne 82a par la conduite 178a. Ce fluide exerce une action sur le tiroir 136a pour l'amener en position basse ce qui autorise la communication entre l'entrée 126a et la sortie inférieure 130a de la vanne 82a. Une fois cette position du tiroir atteinte, le fluide contenu dans la chambre supérieure est ensuite dirigé au travers de la sortie supérieure 128a vers la conduite 188a et la conduite d'évacuation 196a. Le fluide contenu dans la chambre inférieure de la vanne 82a est évacué de cette chambre vers la conduite 196a au travers de l'entrée/sortie 134a, la conduite 176a et la conduite 194a.

Ainsi, la came admission 40a est toujours active mais son action est neutralisée en n'entraînant aucune ouverture et/ou fermeture de la soupape d'admission. Ceci a donc pour effet de rendre inactive la soupape d'admission qui reste en position de fermeture de la tubulure d'admission.

Ainsi, durant la course d'admission du piston du cylindre désactivé 10a entre son point mort haut admission et son point mort bas, aucun air extérieur n'est admis dans le cylindre au travers de la soupape d'admission 16a et seuls les gaz d'échappement résiduels, initialement contenus dans le volume mort entre le haut du piston et la culasse de ce moteur et qui sont habituellement à une pression voisine de la pression ambiante, sont détendus lors de cette course. De plus, les effets négatifs dus au phénomène de pompage du piston pendant ce mouvement sont réduits. Ces gaz détendus sont ensuite comprimés par le piston de ce cylindre entre le point mort bas compression et son point mort haut. Ceci ne demande quasiment aucune énergie supplémentaire de la part des autres cylindres pour comprimer ces gaz, qui seront, en fin de course du piston, à la même pression que celle du début de la course d'admission. De ce fait, les effets négatifs dus à la résistance générée habituellement par la compression de l'air admis sont également réduits. Lors de la phase suivante de détente de ce cylindre entre le point mort 15 haut détente et son point mort bas, les gaz contenus dans ce cylindre seront détendus de la même façon que pour la phase d'admission.

A partir de la configuration de la figure 5 et après une rotation de 270° des arbres à cames et donc des cames 40a et 44a, l'entrée 126a de la vanne 82a 20 est en communication avec sa sortie inférieure 130a, sortie qui est en communication avec la conduite 188a (figure 6). Le fluide contenu dans le vérin échappement 72a n'est donc plus sous pression et n'exerce en conséquence aucune force sur le piston de ce vérin. Comme pour la soupape d'admission décrite ci-dessus, dés que la came 25 échappement 44a exerce une action sur le basculeur 48a (voir figure 6), ce dernier pivote autour de son extrémité 52a en contact avec la queue de la soupape d'échappement 26a. Ce pivotement fait en sorte d'enfoncer le piston et sa tige 70a du vérin échappement 72a en escamotant le pivot 60a que porte la tige. Cet enfoncement chasse le fluide contenu dans ce vérin au travers de la 30 conduite 153a et la vanne 82a pour qu'il arrive à la conduite 188a et à la conduite d'évacuation 196a.

Ainsi, la came échappement est toujours active mais n'entraîne aucune ouverture et/ou fermeture de la soupape échappement du fait de la neutralisation de l'action de la came 44a par l'ensemble formée par le vérin échappement 72a et le basculeur 48a.

Ceci a donc pour effet de rendre inactive la soupape d'échappement qui reste en position de fermeture de la tubulure d'admission. Ainsi, lors de la phase d'échappement du moteur, les gaz contenus dans la chambre de combustion seront comprimés, de par le maintien en fermeture de la soupape d'échappement, pendant la phase d'échappement entre le point mort bas échappement du piston et son point mort haut et cela également de la même façon que pour la phase compression de ce moteur.

Grâce à cela, l'énergie nécessaire pour commander le déplacement du piston du cylindre désactivé est minime et cela pendant toutes les phases de ce moteur. De plus, en conséquence de la succession de la mise en dépression et en pression des gaz contenus dans le cylindre désactivé, ces derniers ne subissent sur tout le cycle de quatre phases de fonctionnement du moteur aucune transformation majeure tant au niveau de la pression que de la température.

Bien entendu, les cylindres actifs suivent le déroulement classique des phases pendant le fonctionnement décrit ci-dessus.

Lors de la remise en activité du cylindre désactivé 10a, le calculateur contrôle la vanne de pilotage 78a pour la mettre dans sa configuration de la figure 7 avec la communication de l'entrée 96a avec la sortie supérieure 98a. Dans cette configuration, le fonctionnement du circuit pour la neutralisation des cames d'admission et d'échappement n'est pas changé en laissant active la came admission et d'échappement mais en entraînant aucune ouverture et/ou fermeture de la soupape d'admission et d'échappement jusqu'à ce que le passage 94a de la vanne synchrone 76a établisse une communication entre l'entrée supérieure 84a et la sortie inférieure 90a de la vanne synchrone 76a après une rotation de 270° de son rotor 92a (figure 8). Après cette communication, le fluide circule dans la conduite 142a, au travers de la vanne synchrone 76a, la conduite 160a, la vanne de pilotage 78a, la conduite 162a et la conduite 164a pour aboutir à l'entrée/sortie 122a de la vanne supérieure 80a. Sous la pression de ce fluide, le tiroir 116a de cette vanne est déplacé en position basse en fermant l'entrée inférieure 110a. Le fluide contenu dans la chambre inférieure de la vanne 80a est évacué vers la conduite d'évacuation 196a par les conduites 174a, 168a et 192a. Le fluide circulant dans la conduite 116a est dirigé vers la conduite d'évacuation en utilisant la conduite 192a. Le vérin 68a est alimenté en fluide sous pression au travers des conduites 144a, 148a et 150a, la circulation de fluide dans la conduite de retour 151a étant empêchée par la fermeture de l'entrée inférieure 110a de la vanne 80a.

La tige 66a de ce vérin est commandée en position sortie et, sous l'impulsion de la came 40a, le basculeur 46a pivote autour de son extrémité 54a en contrôlant l'ouverture/fermeture de la soupape d'admission 16a (figure 9). A partir de la configuration de cette figure 9, la soupape d'échappement 26a reste inactive jusqu'à ce que, après une rotation de 180° des arbres à cames, le passage 94a de la vanne synchrone 76a mette en communication l'entrée inférieure 86a avec la sortie supérieure 88a. Dans cette position, le fluide sous pression circule à partir de la conduite d'alimentation 140a jusqu'aux vérins 68a, 72a dans les différentes conduites 144a, 148a, 150a et 152a.

Le fluide circule également dans la conduite 146a, traverse la vanne synchrone 76a, circule dans la conduite 158a, traverse la vanne supérieure 80a, circule dans la conduite 180a puis dans les conduites 176a et 194a. Le fluide qui circule dans la conduite 176a aboutit à l'entrée/sortie inférieure 134a et est admis dans la vanne inférieure 82a en déplaçant le tiroir vers sa position haute et en évacuant le fluide contenu dans la chambre supérieure vers la conduite 196a au travers de la sortie haute 128a raccordée à la conduite 188a.

Le fluide présent dans la conduite 194a est ensuite évacué par la conduite 196a. Suite à cela, la configuration du circuit 74a est celle qui correspond au fonctionnement conventionnel de la figure 2 avec l'action des cames 40a et 44a 5 sur les moyens de commande des soupapes.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1) Procédé de contrôle de l'admission et de l'échappement d'au moins un cylindre (10) d'un moteur à combustion interne de type à cylindres sélectivement actifs ou inactifs fonctionnant selon quatre phases, ledit cylindre comprenant des moyens d'admission (14) avec au moins une soupape d'admission (16), des moyens d'échappement (24) avec au moins une soupape d'échappement (26), des moyens de commande en ouverture/fermeture (40, 44) de la soupape d'admission et de la soupape d'échappement, des moyens d'injection de carburant, et un piston coulissant à l'intérieur de ce cylindre entre une position correspondant à son point mort haut et une position correspondant à son point mort bas, caractérisé en ce qu'il consiste, pour le fonctionnement du moteur avec au moins un cylindre désactivé : - à interdire l'injection de carburant dans le cylindre désactivé, - à neutraliser les moyens de commande (40, 44) des soupapes d'admission et d'échappement du cylindre désactivé de façon à ce que les soupapes soient en position de fermeture.
2. 2) Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à neutraliser les moyens de commande (40) de la soupape d'admission (16) au voisinage du point mort haut du piston en fin de phase d'échappement du moteur.
3. 3) Procédé de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à neutraliser les moyens de commande (44) de la soupape d'échappement (26) au voisinage du point mort bas du piston en fin de phase d'admission du moteur.
4. 4) Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à neutraliser les moyens de commande de la soupape d'admission puis les moyens de commande de la soupape d'échappement durant le cycle de fonctionnement du cylindre désactivé.
5. 5) Procédé de contrôle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à rendre inactif un mécanisme de commande (46, 48) placé entre les moyens de commande (40, 44) et les soupapes (16, 26) pour neutraliser lesdits moyens de commande.
6. 6) Dispositif de contrôle de l'admission et de l'échappement d'au moins un cylindre (10) d'un moteur à combustion interne de type à cylindres sélectivement actifs ou inactifs, ledit cylindre comprenant des moyens d'admission (14) avec au moins une soupape d'admission (16), des moyens d'échappement (24) avec au moins une soupape d'échappement (26) et des moyens de commande en ouverture/fermeture (40, 44) des soupapes d'admission et d'échappement, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de neutralisation (46, 48) des moyens de commande des soupapes d'admission et d'échappement pour le fonctionnement du moteur avec au moins un cylindre désactivé.
7. 7) Dispositif de contrôle selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de neutralisation comportent un mécanisme de transmission d'effort (46, 48) escamotable entre les moyens de commande (40, 44) des soupapes et lesdites soupapes (16, 26).
8. 8) Dispositif de contrôle selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le mécanisme comporte un basculeur (46, 48) avec une extrémité pivotant sur un point d'appui escamotable (58, 60) et une autre extrémité (50, 52) en contact avec la soupape (16, 26) à contrôler.
9. 9) Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le mécanisme comporte un vérin (68, 72) dont la tige (66, 70) de 30 vérin porte le point appui escamotable (58, 60). 4- 2975133 24
10. 10) Dispositif de contrôle selon la revendication 9, caractérisé en ce que le vérin (58, 60) est contrôlé par un circuit (74) comportant des vannes de commande (80, 82) pour contrôler la pression dans le vérin.
11. 11) Dispositif de contrôle selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit comprend une vanne de pilotage (78) pour contrôler les moyens de neutralisation lors du fonctionnement du moteur avec au moins un cylindre désactivé. 10
12. 12) Dispositif de contrôle selon la revendication 11, caractérisé en ce que le circuit comprend une vanne de distribution de fluide (76) pour la vanne de pilotage (78) et les vannes de commande (80, 82).