FR3000138A1 - Actuation device for actuating cylinder valves of combustion engine of car, has fingers mechanically connecting hollow shaft and cams to transform rotation of hollow shaft relative to control shaft in sequence of sliding movements of cams - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE DESACTIVATION DE CYLINDRES DE MOTEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE [0001] L'invention concerne les moteurs de véhicules automobiles à plusieurs cylindres de combustion et plus particulièrement les systèmes de désactivation de certains cylindres, notamment par désactivation de la distribution pour certaines soupapes du moteur. [0002] Les systèmes de désactivation de cylindres en charge partielle existent depuis plusieurs années sur les moteurs V6 et V8, et plus récemment sur les moteurs à essence à quatre cylindres en ligne [0003] Un système connu consiste à actionner des soupapes à l'aide d'une came montée sur un manchon coulissant. La came est jouxtée par une partie circulaire du manchon de sorte qu'après coulissement du manchon, une tringle d'actionnement de la soupape coopère seulement avec la partie circulaire et le mouvement de la soupape est neutralisé. Le coulissement du manchon est mis en oeuvre à l'aide d'un actionneur électromagnétique. [0004] Par ailleurs les systèmes de désactivation, comme ils sont pensés actuellement, permettent de désactiver la moitié des cylindres d'un moteur ayant un nombre pair de cylindres, les cylindres désactivés étant toujours les mêmes. Cette désactivation n'est autorisée et possible que sur des points de fonctionnement stabilisés et faiblement chargés du champ moteur. On accède ainsi à un mode de désactivation équivalent à 50% de la charge que peut produire le moteur en mode de fonctionnement classique. Ce mode de désactivation unique permet d'accéder à des gains de consommation par amélioration du rendement du moteur, du fait d'un fonctionnement dans des zones de rendement moteur plus vertueuses, et par réduction des pertes par pompage c'est à dire par moindre utilisation du papillon moteur pour réguler la charge. [0005] Des gains supplémentaires en termes de réduction d'émission de dioxyde de carbone sont accessibles si on considère pouvoir piloter la charge du moteur par des modes de désactivation additionnels à ceux à 50% de charge. Ainsi des solutions existent pour désactiver autrement en procédant à une désactivation de cylindre dite « tournante ».The invention relates to engines for motor vehicles with a plurality of combustion cylinders and more particularly to the deactivation systems of certain cylinders, in particular by deactivating the distribution for certain valves of the engine. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0002] Part-load cylinder deactivation systems have existed for several years on the V6 and V8 engines, and more recently on the in-line four-cylinder gasoline engines. [0003] A known system consists in actuating valves at the same time. using a cam mounted on a sliding sleeve. The cam is adjoined by a circular portion of the sleeve so that after sliding of the sleeve, an actuating rod of the valve cooperates only with the circular portion and the movement of the valve is neutralized. The sliding of the sleeve is implemented using an electromagnetic actuator. Moreover, the deactivation systems, as they are currently thought, make it possible to deactivate half of the cylinders of an engine having an even number of cylinders, the deactivated cylinders being always the same. This deactivation is allowed and possible only on stabilized operating points and weakly loaded motor field. This gives access to a mode of deactivation equivalent to 50% of the load that can produce the engine in conventional operating mode. This unique mode of deactivation allows access to consumption gains by improving the efficiency of the engine, because of a functioning in areas of more virtuous engine performance, and by reducing pumping losses, ie by lesser amounts. use of the throttle valve to regulate the load. Additional gains in terms of carbon dioxide emission reduction are available if one considers to be able to control the engine load by additional deactivation modes to those at 50% load. Thus solutions exist to disable otherwise by proceeding to a so-called "rotating" cylinder deactivation.
Autrement dit, sur un même cycle moteur et d'un cycle moteur à l'autre, ce n'est pas toujours le même cylindre qui est désactivé. [0006] L'invention vise à permettre la mise en oeuvre d'une désactivation tournante des cylindres d'un moteur de véhicule automobile laquelle désactivation soit fiable et peu couteuse en faisant appel à des organes d'actionnement essentiellement mécaniques. [0007] Ce but est atteint selon l'invention grâce à un dispositif d'actionnement de soupapes de cylindres de combustion de moteur de véhicule automobile, comprenant au moins une came mobile entre une position correspondant à un mode nominal d'actionnement de soupape et une position correspondant à une désactivation du mode nominal d'actionnement de soupape, caractérisé en ce qu'il comprend un arbre creux, des cames entrainées en rotation par l'arbre creux, parmi lesquelles la dite au moins une came mobile est montée coulissante dans une direction longitudinale à l'arbre creux entre une position correspondant à un mode nominal d'actionnement de soupape et une position correspondant à une désactivation du mode nominal d'actionnement de soupape, un arbre de commande monté à l'intérieur de l'arbre creux, et une liaison mécanique entre l'arbre de commande et ladite au moins une came coulissante, ladite liaison transformant une rotation relative de l'arbre creux par rapport à l'arbre de commande en une séquence de coulissements de la came coulissante de sorte que la rotation relative de l'arbre creux par rapport à l'arbre de commande active et désactive le mode nominal d'actionnement de soupape par la came coulissante. [0008] Avantageusement, l'arbre creux et l'arbre de commande sont montés coulissants l'un par rapport à l'autre dans une direction longitudinale de l'arbre creux entre une position où l'arbre de commande génère une séquence de coulissements de référence de la came coulissante au cours de la rotation relative de l'arbre creux par rapport à l'arbre de commande et une position où l'arbre de commande ne génère pas la dite séquence de coulissements de référence de la came coulissante au cours de la rotation de l'arbre creux par rapport à l'arbre de commande. [0009] Avantageusement, la séquence de coulissements de la came coulissante est une séquence où la came prend des positions différentes en coulissement au cours de la rotation de l'arbre creux par rapport à l'arbre de commande de telle sorte que la came actionne la soupape en ouverture et/ou en fermeture seulement pour certaines révolutions parmi les révolutions successives de l'arbre creux. [0010] Avantageusement, la position où l'arbre de commande ne génère pas la dite séquence de coulissements de référence de la came coulissante au cours de la rotation de l'arbre creux par rapport à l'arbre de commande est une position de l'arbre de commande par rapport à l'arbre creux où la came conserve une position au cours de la rotation de l'arbre creux où elle ne génère aucun mouvement de la soupape. [0011] Avantageusement, le mode d'actionnement nominal de soupape est un mode comprenant une fermeture et une ouverture de soupape au cours d'une révolution de l'axe 35 creux. [0012] Avantageusement, la position de la came coulissante correspondant à une désactivation du mode nominal d'actionnement de soupape est une position où la came ne produit aucun mouvement de la soupape au cours d'une révolution de l'arbre creux. [0013] Avantageusement, la position de la came coulissante correspondant à une désactivation du mode nominal d'actionnement de soupape est une position où la came produit un mouvement de la soupape sans fermeture complète de la soupape au cours d'une révolution de l'arbre creux. [0014] Avantageusement, l'arbre creux et l'arbre de commande sont entrainés avec des vitesses de rotation différentes. [0015] Avantageusement, l'arbre de commande présente des reliefs et la came coulissante présente une liaison apte à être actionnée par les reliefs de l'arbre de commande de sorte que la coopération de la liaison avec les reliefs entraine la came coulissante en coulissement selon une direction longitudinale de l'arbre creux. [0016] Avantageusement, la liaison est un doigt solidaire de la came coulissante et l'arbre creux présente une lumière de direction longitudinale à l'arbre creux, le doigt traversant la lumière pour coopérer avec au moins un relief de l'arbre de commande et le doigt coulissant dans la lumière lorsqu'il coopère avec le relief. [0017] Avantageusement, le dispositif comporte un engrenage comportant une roue planétaire centrale, une couronne et au moins une roue satellite disposée entre la roue planétaire centrale et la couronne et engrenant la roue planétaire centrale et la couronne, l'engrenage étant disposé de manière à transformer une rotation produite par un vilebrequin du moteur en deux rotations à des vitesses différentes respectivement de l'arbre creux et de l'arbre de commande. [0018] Avantageusement, l'arbre creux est solidaire en rotation de la roue planétaire 25 centrale. [0019] Avantageusement, l'engrenage comporte un porte-satellites et l'arbre de commande est solidaire en rotation du porte-satellites. [0020] D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux figures annexées sur 30 lesquelles : [0021] - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de distribution selon un mode de réalisation de l'invention, [0022] - la figure 2 est un diagramme illustrant une séquence de coulissements d'une came coulissante selon ce même mode de réalisation de l'invention. [0023] - la figure 3 est un diagramme illustrant un fonctionnement lorsque la séquence de coulissements de la figure 2 est désactivée selon un premier mode à activation des cames. [0024] - la figure 4 est un diagramme illustrant un fonctionnement lorsque la séquence de coulissements de la figure 2 est désactivée selon un second mode à désactivation des cames. [0025] - la figure 5 représente un engrenage d'entrainement d'arbres selon un mode de réalisation de l'invention. [0026] Selon le mode de réalisation représenté à la figure 1, le dispositif de distribution comprend un jeu de six cames réparties en trois groupes, chaque groupe comprenant deux cames solidaires l'une de l'autre. Ainsi, la came 10 est solidaire de la came 20, la came 30 est solidaire de la came 40, la came 50 est solidaire de la came 60. [0027] Chaque groupe de deux cames est entrainé en rotation par un arbre 100, chaque groupe de deux cames étant libre de coulisser sur cet arbre 100 dans un sens de coulissement longitudinal à l'arbre 100. [0028] L'arbre 100 est ici un arbre creux. Pour l'entrainement en rotation des cames 10 à 60 l'arbre 100 est muni, pour chaque couple de cames, d'une lumière dans laquelle est engagé un doigt émanant en face intérieure d'un couple de cames considéré. Ainsi sur la figure 1 une lumière 110 reçoit un doigt 13 intérieur au couple de cames 10 et 20, et une lumière 150 reçoit un doigt 53 intérieur au couple de cames 50 et 60. [0029] La lumière 150 est allongée dans un sens longitudinal à l'arbre 100, selon une distance correspondant à la liberté de coulissement du couple de cames 50 et 60. [0030] Chaque came 10 à 60 est ici jouxtée par une couronne circulaire 14 à 64 concentrique à l'arbre 100. Selon que la came considérée, par exemple la came 30, est dans sa position à droite ou dans sa position à gauche, une tringle de soupape 330 coopère avec la came 30 ou avec la couronne circulaire 34, de sorte que lorsque la came est en position à droite, la soupape n'est plus entrainée et reste ici en position fermée. [0031] A l'intérieur de l'arbre creux 100 est disposé un arbre de commande 200, lequel est ici entrainé en rotation dans le même sens que l'arbre 100 mais avec une vitesse de rotation deux fois plus faible que celle de l'arbre creux 100. Différents types de moyens d'entrainement sont possibles pour entrainer les arbres 100 et 200 en rotation, par exemple un jeu de poulies de diamètres adaptés et entrainées par le vilebrequin du moteur, ou encore un dispositif à engrenage planétaire tel qu'on le décrira par la suite. [0032] L'arbre creux 100 est ici entrainé à une vitesse de rotation deux fois inférieure à la vitesse de rotation du vilebrequin, et l'arbre de commande 200 est entrainé à une vitesse de rotation quatre fois inférieure à la vitesse de rotation du vilebrequin. [0033] Les doigts intérieurs 13 et 53 viennent coopérer avec l'arbre de commande 200 de telle sorte que l'arbre de commande 200 déplace les doigts intérieurs 13 et 53 selon des coulissements successifs alternativement vers la droite et vers la gauche. [0034] Pour cela et tel que représenté sur la figure 1, l'arbre de commande 200 présente une série de reliefs 210, 220, 230, 240 lesquels délimitent des guides 250, 260, 270 qui serpentent autour de l'arbre de commande 200 et dans lesquels circulent à chaque fois un doigt intérieur à un couple de cames tels que les doigts 13 et 63. Ainsi, sur la figure 1, le doigt 13 se trouve à l'intérieur du guide 250 entre deux bordures 211 et 221 appartenant respectivement au relief 210 et au relief 220. Un doigt intérieur non représenté du couple de cames 30 et 40 se trouve quant à lui dans le guide 260 délimité par deux bordures 222 et 231 appartenant respectivement aux reliefs 220 et 230. Le doigt intérieur 63 se trouve lui à l'intérieur du guide 270 entre deux bordures 232 et 241 appartenant respectivement aux reliefs 220 et 240. [0035] Un tel ensemble est avantageusement lubrifié par injection d'huile sur l'arbre creux 100 par un orifice relié à une couronne de support de l'arbre creux 100, l'arbre de commande 200 étant lui lubrifié par un orifice ménagé dans cette même couronne support, lequel orifice débouche directement au contact de l'arbre de commande 200. [0036] Les bordures 211, 221, 222, 231, 232, 241 des guides 250, 260 et 270 sont disposées de telle sorte que la rotation relative de l'arbre creux 100 par rapport à l'arbre de commande 200 produit une séquence de coulissements des cames, ici appelée séquence de référence, qui est telle que représentée sur la figure 2. [0037] Sur la figure 2, on a représenté par une première ligne verticale en pointillés à chaque fois une position nominale de chaque came 10, 30, 50 dans laquelle la came considérée est active sur la soupape associée, c'est-à-dire qu'elle produit un actionnement nominal de la came où la came présente une fermeture et une ouverture pour chaque révolution de l'arbre creux 100. Ainsi une ligne 15 correspond à la position nominale de la came 10, une ligne 35 correspond à la position nominale de la came 30, et une ligne 55 correspond à la position nominale de la came 50. [0038] Sur la partie gauche de la figure, les lobes successifs représentent chacun une révolution de l'arbre creux 100. Dans une première révolution, la ligne 15 ne rencontre aucune bordure du guide 250. Ainsi, la came 10 reste en position nominale active. Par contre, lors de cette révolution, les doigts intérieurs 33 et 53 des cames 30 et 50 rencontrent chacun une bordure respective 231 et 232 respectivement des guides 260 et 270. Le doigt de commande 33 de la came 30 se trouve donc déplacé vers la gauche, faisant passer la came 30 d'une position inactive à sa position nominale active. Le doigt 63 est lui déplacé vers la droite, faisant passer la came 50 de la position active à la position inactive. [0039] Lors d'une deuxième révolution de l'arbre creux 100, la came 30 entraine la soupape qui lui est associée tandis que la came 50 n'entraine plus sa soupape associée, le cylindre correspondant à cette soupape étant alors désactivé. [0040] Au cours de cette deuxième révolution, le doigt 13 de la came 10 vient rencontrer la bordure 211 du relief 210, laquelle le déplace vers la droite et rend inactive la came 10. La came 10 devient donc inactive lors d'une troisième révolution de l'arbre creux 100. [0041] Lors de la troisième révolution, les cames 10, 30 et 50 ne changent pas de position puis lors d'une quatrième révolution, la came 50 passe de sa position inactive à sa position nominale active par l'action de la bordure 241. Lors de la cinquième révolution la came 10 est replacée dans son état actif par l'action de la bordure 221 et simultanément la came 30 passe dans son état inactif par l'action de la bordure 222. Ainsi, une séquence de coulissements successifs de référence est mise en oeuvre laquelle correspond à une désactivation tournante des cylindres associés aux cames 10, 30 et 50. [0042] L'arbre de commande 200 présente une liberté de coulissement longitudinale entre la position qui vient d'être décrite en référence à la figure 2 et une position qui sera décrite maintenant en référence à la figure 3. Sur la figure 3, l'arbre de commande 200 a été déplacé vers la gauche par coulissement longitudinal dans l'arbre creux 100. Un tel coulissement est ici réalisé sous l'action d'un actionneur électromagnétique disposé à une extrémité de l'arbre 200. En variante, ce déplacement relatif de l'arbre de commande 200 par rapport à l'arbre creux 100 peut être mis en oeuvre par déplacement de l'arbre creux 100. [0043] Dans le présent mode de réalisation, les reliefs 210, 220, 230 et 240 ne s'étendent pas sur l'ensemble de la périphérie de l'arbre de commande 100 et le mouvement longitudinal de l'arbre de commande 200 dans l'arbre creux 100 est réalisé alors que les doigts 13, 33 et 63 sont en dehors des guides 250, 260, 270 délimités par ces reliefs. [0044] En outre, Les reliefs 210, 220, 230 et 240 délimitent ici des guides additionnels 255, 265, et 275 qui s'étendant latéralement respectivement aux guides 250, 260 et 270, les guides 255, 265 et 275 étant cette fois circulaires autour de l'arbre de commande et disposés ici à droite des guides 250, 260, et 270. Après le coulissement relatif des arbres 100 et 200, les doigts 13, 33 et 63 s'engagent dans ces guides circulaires 255, 265, et 275 tels que symbolisés par des rectangles sur la figure 3, et dont la largeur couvre aussi bien la position active que la position inactive de la came considérée. [0045] Le coulissement relatif des deux arbres 100 et 200 étant réalisé au cours de la sixième révolution précédemment décrite de l'arbre creux 100, les cames se trouvent alors dans la position qu'elles occupaient au cours de cette sixième révolution. [0046] Les cames 10 et 50 se trouvent bien dans leur position nominale active qu'elles occupaient à cette sixième révolution. La came 30 est quant à elle en position inactive. Une saille 266 intérieure au guide circulaire 265 est ainsi ménagée pour rappeler le doigt 33 vers la position nominale active de sa came associée au cours de la septième révolution représentée en haut de la figure 3. Dans cette position relative en coulissement de l'arbre de commande 200 par rapport à l'arbre creux 100, les cames 10, 30, et 50 restent donc dans leur position nominale active de manière stable tant qu'aucun nouveau coulissement relatif des arbres 100 et 200 ne survient à nouveau. Les soupapes associées à chacune de ces cames fonctionnent alors d'une manière telle qu'elles décrivent une fermeture et une ouverture à chaque révolution de l'arbre creux. [0047] Le présent arbre de commande 200 est ici monté libre en coulissement vers une troisième position dans laquelle il se trouve décalé cette fois vers la droite par rapport à l'arbre creux 100. Cette position, représentée sur la figure 4, est adoptée alors que les doigts de commande 13, 33 et 63 se trouvent en dehors des guides délimités par les reliefs 210, 220, 230 et 240 de sorte que les doigts 13, 33 et 63 sont libres de circuler sur l'arbre de commande 200 dans le sens longitudinal de celui-ci. Dans le présent exemple, le coulissement relatif des arbres 100 et 200 est réalisé au cours de la troisième révolution de l'arbre creux 100 telle que représentée sur la figure 4. [0048] Le présent arbre de commande 200 présente trois guides périphériques circulaires disposés à gauche respectivement des guides 240, 250 et 260 précédemment décrits et symbolisés par des rectangles verticaux 247, 257, et 267 sur la figure 4. [0049] Dans cette position relative des arbres 100 et 200, les doigts 13, 33 et 63 s'engagent dans les guides 247, 257, et 267 sans rencontrer de bordure de ces guides qui soit susceptible d'actionner la came correspondante en coulissement longitudinal. [0050] Le passage des doigts 13, 33 et 63 dans les guides circulaires 257, 267, et 277 étant ici réalisé alors les cames 10 et 50 sont dans une position inactive, ces cames restent en position inactive au cours des révolutions ultérieures de l'arbre creux 100. Par contre, la came 30 étant dans sa position nominale active au moment du coulissement relatif des arbres 100 et 200, on adopte ici une saillie 268 intérieure au guide 267 laquelle repousse le doigt 33 vers la droite de sorte que la came 30 est déplacée vers sa position inactive. Cette saillie 268 est ici disposée de telle sorte que la came 30 rejoint sa position inactive une révolution après le coulissement relatif des arbres 100 et 200. [0051] Ainsi, dans cette position de l'arbre de commande 200, les cames 10, 30 et 40 se trouvent chacune en position stable inactive, de sorte que les soupapes associées respectivement à ces trois cames ne sont plus actionnées et que les cylindres associés à ces trois soupapes sont désactivés. [0052] Un tel dispositif permet de procéder à des désactivations de cylindres avec un mode à 50% de charge sur des moteurs à nombre impair de cylindres, sans problème majeur d'acyclisme. Il permet en outre de procéder à la désactivation de toutes les cylindres notamment pour un fonctionnement à moteur entrainé. Il permet en outre d'accéder à des gains en termes d'émissions de CO2 supplémentaires en pilotant la charge moteur par des modes de désactivation supplémentaires au mode à 50%, permettant des gains en termes de pertes par pompage du fait d'une moindre utilisation du papillon moteur. Il permet de garder une architecture de culasse de faible hauteur par rapport à une culasse de référence, et il permet de ne pas modifier la façade de distribution du moteur. [0053] On notera que la périphérie circulaire associée à la tringle de soupape dans la position inactive des cames peut être remplacée par une came ayant une forme différente de la came 10, 20, 30 ,40, 50, 60. En adoptant une forme de came adéquate, on actionne la soupape selon un mouvement de levée partielle où la soupape oscille entre une position ouverte et une position partiellement ouverte, sans passer par une position fermée au cours d'un cycle moteur. Ainsi, une variante au mode de réalisation décrit ci-dessus en rapport à une désactivation de soupape consiste à commander un actionnement de soupape selon une levée partielle dans lequel on utilise le cylindre mais dans un mode de fonctionnement permettant une consommation de carburant optimisée dans la situation de fonctionnement du moteur où l'on adopte cette levée partielle. [0054] Un tel couple d'arbre rotatifs est par exemple entrainé par un dispositif tel qu'illustré sur la figure 5, et que l'on décrira maintenant. [0055] Sur la figure 5, un engrenage comporte une roue planétaire centrale 410, une série de roues satellites dont deux roues 421 et 422 sont représentées, et une couronne ou roue planétaire extérieure 430. [0056] Dans ce mode de réalisation, la roue planétaire 410 s'étend sur le contour de l'engrenage pour former une poulie 411 entrainée par une liaison souple en boucle telle qu'une courroie de distribution ou une chaine de distribution. La roue planétaire se prolonge ensuite vers l'avant du dispositif pour constituer un arbre à cames creux 435. La couronne 430 est une couronne fixe, disposée à l'intérieur de la poulie 411. Les roues planétaires 421 et 422 sont supportées par un porte-satellites 423 lequel s'étend vers l'avant du dispositif sous la forme d'un arbre à de commande 415 lequel s'étend à l'intérieur de l'arbre creux et de manière coaxiale avec l'arbre à cames creux 435. [0057] Les dimensions de la couronne 430, de la roue planétaire centrale 410 et des satellites 421 et 422 sont choisies pour que la vitesse de rotation de la roue planétaire centrale 410 soit deux fois plus élevée que la vitesse de rotation du porte-satellites 423. La vitesse de rotation de l'arbre intérieur 415 est donc deux fois plus élevée que la vitesse de rotation de l'arbre à cames creux 435. La vitesse de rotation de la poulie 411 et donc ici de la roue planétaire centrale 410 étant choisie deux fois inférieure à la vitesse de rotation du vilebrequin, la vitesse de rotation de l'arbre creux 435 est donc deux fois inférieure à la vitesse de rotation du vilebrequin et la vitesse de rotation de l'arbre de commande intérieur 415 est quatre fois inférieure à la vitesse de rotation du vilebrequin. [0058] Ainsi, une rotation de la poulie 411 selon une plage angulaire donnée se retrouve sur l'arbre creux 435 en une rotation d'une même plage angulaire, et une rotation du porte- satellites 423 selon une plage angulaire donnée se retrouve sur l'arbre de commande intérieur 415 en une rotation d'une même plage angulaire. [0059] Le dispositif décrit ici permet d'appliquer deux vitesses de rotation différentes à deux arbres 415 et 435 avec un faible surcroit d'encombrement par rapport à un dispositif de distribution à un seul arbre à cames. Il permet notamment d'éviter l'adoption d'un jeu d'au moins deux poulies juxtaposées lesquelles seraient particulièrement difficiles à loger dans l'espace moteur. [0060] On adopte avantageusement un déphaseur disposé en un emplacement 440 dans lequel le déphaseur se trouve en une disjonction entre la poulie 411 et l'arbre à cames creux 435, permettant ainsi de régler un déphasage entre eux. [0061] L'ensemble constitué de la poulie 411 et de l'arbre à cames 435 est alors constitué de deux pièces par exemple par une séparation entre la poulie 411 et l'arbre à cames 435, la séparation étant mise à profit pour y placer le déphaseur 440. Un tel déphaseur est par exemple un déphaseur de type hydraulique, mais tout autre type de déphaseur peut être adopté. [0062] Selon une variante, un déphasage peut être appliqué dans le présent mode de réalisation en adoptant une couronne 430 montée sur une liaison pivotante et en appliquant une orientation angulaire choisie à la couronne 430. Par une telle orientation angulaire choisie, on applique un déphasage au porte-satellites 423 et donc à l'arbre de commande 415, et un déphasage à l'arbre planétaire central 410 et donc à l'arbre à cames 435.In other words, on the same engine cycle and from one engine cycle to another, it is not always the same cylinder that is deactivated. The invention aims to enable the implementation of a rotating deactivation of the cylinders of a motor vehicle engine which deactivation is reliable and inexpensive by using essentially mechanical actuators. This object is achieved according to the invention through a device for actuating motor vehicle engine combustion cylinder valves, comprising at least one movable cam between a position corresponding to a nominal mode of valve actuation and a position corresponding to a deactivation of the nominal mode of valve actuation, characterized in that it comprises a hollow shaft, cams driven in rotation by the hollow shaft, among which said at least one movable cam is slidably mounted in a longitudinal direction to the hollow shaft between a position corresponding to a nominal mode of valve actuation and a position corresponding to a deactivation of the nominal mode of valve actuation, a control shaft mounted inside the shaft hollow, and a mechanical connection between the control shaft and said at least one sliding cam, said link transforming a relative rotation of the hollow shaft relative to to the control shaft in a sliding sequence of the sliding cam so that the relative rotation of the hollow shaft relative to the control shaft activates and deactivates the nominal mode of valve actuation by the sliding cam. Advantageously, the hollow shaft and the control shaft are slidably mounted relative to each other in a longitudinal direction of the hollow shaft between a position where the control shaft generates a sequence of slidings. reference of the sliding cam during the relative rotation of the hollow shaft relative to the control shaft and a position where the control shaft does not generate said reference slide sequence of the sliding cam during the rotation of the hollow shaft relative to the control shaft. Advantageously, the slide sequence of the sliding cam is a sequence where the cam takes different sliding positions during the rotation of the hollow shaft relative to the control shaft so that the cam actuates. the valve opening and / or closing only for certain revolutions among the successive revolutions of the hollow shaft. Advantageously, the position where the control shaft does not generate said sliding sequence of reference of the sliding cam during the rotation of the hollow shaft relative to the control shaft is a position of the control shaft relative to the hollow shaft where the cam maintains a position during the rotation of the hollow shaft where it generates no movement of the valve. [0011] Advantageously, the nominal valve operating mode is a mode comprising a closure and a valve opening during a revolution of the hollow axis. Advantageously, the position of the sliding cam corresponding to a deactivation of the nominal mode of valve actuation is a position where the cam does not produce any movement of the valve during a revolution of the hollow shaft. Advantageously, the position of the sliding cam corresponding to a deactivation of the nominal mode of valve actuation is a position where the cam produces a movement of the valve without complete closure of the valve during a revolution of the valve. hollow tree. Advantageously, the hollow shaft and the control shaft are driven with different speeds of rotation. Advantageously, the control shaft has reliefs and the sliding cam has a connection adapted to be actuated by the reliefs of the control shaft so that the cooperation of the connection with the reliefs causes the sliding cam sliding in a longitudinal direction of the hollow shaft. Advantageously, the connection is a finger integral with the sliding cam and the hollow shaft has a longitudinal direction of light to the hollow shaft, the finger passing through the light to cooperate with at least one relief of the control shaft. and the finger sliding in the light when it cooperates with the relief. Advantageously, the device comprises a gear comprising a central sun gear, a ring gear and at least one satellite wheel disposed between the central sun gear and the ring gear and meshing with the central sun gear and the ring gear, the gear being arranged in a manner converting a rotation produced by a crankshaft of the engine into two rotations at different speeds respectively of the hollow shaft and the control shaft. Advantageously, the hollow shaft is integral in rotation with the central sun gear 25. Advantageously, the gear comprises a planet carrier and the control shaft is integral in rotation with the planet carrier. Other features, objects and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, made with reference to the appended figures in which: FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a dispensing device according to one embodiment of the invention, [0022] - Figure 2 is a diagram illustrating a sliding sequence of a sliding cam according to this embodiment of the invention. FIG. 3 is a diagram illustrating an operation when the slide sequence of FIG. 2 is deactivated according to a first mode with activation of the cams. FIG. 4 is a diagram illustrating an operation when the slide sequence of FIG. 2 is deactivated according to a second mode with deactivation of the cams. [0025] - Figure 5 shows a shaft drive gear according to one embodiment of the invention. According to the embodiment shown in Figure 1, the dispensing device comprises a set of six cams divided into three groups, each group comprising two cams secured to one another. Thus, the cam 10 is integral with the cam 20, the cam 30 is integral with the cam 40, the cam 50 is integral with the cam 60. Each group of two cams is rotated by a shaft 100, each group of two cams being free to slide on the shaft 100 in a longitudinal sliding direction to the shaft 100. The shaft 100 is here a hollow shaft. For the rotational drive of the cams 10 to 60 the shaft 100 is provided, for each pair of cams, a light in which is engaged a finger emanating on the inner face of a pair of cams considered. Thus, in FIG. 1 a light 110 receives a pin 13 inside the pair of cams 10 and 20, and a slot 150 receives a pin 53 inside the pair of cams 50 and 60. The light 150 is elongate in a longitudinal direction to the shaft 100, according to a distance corresponding to the freedom of sliding of the cam couple 50 and 60. Each cam 10 to 60 is here adjoined by a circular ring 14 to 64 concentric with the shaft 100. the cam considered, for example the cam 30, is in its position on the right or in its position on the left, a valve rod 330 cooperates with the cam 30 or with the circular ring 34, so that when the cam is in position to right, the valve is no longer driven and remains here in the closed position. Inside the hollow shaft 100 is disposed a control shaft 200, which is here rotated in the same direction as the shaft 100 but with a speed of rotation two times lower than that of the shaft. hollow shaft 100. Various types of drive means are possible for driving the shafts 100 and 200 in rotation, for example a set of pulleys of suitable diameters and driven by the crankshaft of the engine, or a planetary gear device such as it will be described later. The hollow shaft 100 is here driven at a rotational speed two times lower than the rotational speed of the crankshaft, and the control shaft 200 is driven at a rotational speed four times lower than the rotational speed of the crankshaft. crankshaft. The inner fingers 13 and 53 cooperate with the control shaft 200 so that the control shaft 200 moves the inner fingers 13 and 53 in successive sliding alternately to the right and to the left. For this and as shown in Figure 1, the control shaft 200 has a series of reliefs 210, 220, 230, 240 which define guides 250, 260, 270 which snake around the control shaft. 200 and in which each pass an inner finger to a pair of cams such as the fingers 13 and 63. Thus, in Figure 1, the finger 13 is inside the guide 250 between two borders 211 and 221 belonging to respectively to the relief 210 and the relief 220. An unillustrated inner finger of the pair of cams 30 and 40 is in turn in the guide 260 delimited by two edges 222 and 231 respectively belonging to the reliefs 220 and 230. The inner finger 63 is it is located inside the guide 270 between two borders 232 and 241 respectively belonging to the reliefs 220 and 240. Such an assembly is advantageously lubricated by injection of oil on the hollow shaft 100 by an orifice connected to a crown support the hollow shaft 100, the control shaft 200 being lubricated by an orifice formed in the same support ring, which orifice opens directly into contact with the control shaft 200. The borders 211, 221, 222, 231, 232, 241 of the guides 250, 260 and 270 are arranged such that the relative rotation of the hollow shaft 100 relative to the control shaft 200 produces a sequence of sliding cams, here called reference sequence, which is as shown in FIG. 2. In FIG. 2, a first vertical dashed line represents in each case a nominal position of each cam 10, 30, 50 in which the cam under consideration is active on the associated valve, that is to say it produces a nominal actuation of the cam where the cam has a closure and an opening for each revolution of the hollow shaft 100. Thus a line 15 corresponds to the nominal position of the the cam 10, a line 3 5 corresponds to the nominal position of the cam 30, and a line 55 corresponds to the nominal position of the cam 50. In the left part of the figure, the successive lobes each represent a revolution of the hollow shaft 100. In a first revolution, the line 15 meets no border of the guide 250. Thus, the cam 10 remains in the active nominal position. On the other hand, during this revolution, the inner fingers 33 and 53 of the cams 30 and 50 each meet a respective border 231 and 232 respectively of the guides 260 and 270. The control finger 33 of the cam 30 is thus moved to the left causing the cam 30 to move from an inactive position to its active nominal position. The finger 63 is moved to the right, passing the cam 50 from the active position to the inactive position. During a second revolution of the hollow shaft 100, the cam 30 drives the valve associated with it while the cam 50 no longer carries its associated valve, the cylinder corresponding to this valve being then deactivated. During this second revolution, the finger 13 of the cam 10 meets the edge 211 of the relief 210, which moves it to the right and inactivates the cam 10. The cam 10 becomes inactive in a third revolution of the hollow shaft 100. During the third revolution, the cams 10, 30 and 50 do not change position and during a fourth revolution, the cam 50 moves from its inactive position to its active nominal position. by the action of the edge 241. During the fifth revolution the cam 10 is returned to its active state by the action of the border 221 and simultaneously the cam 30 goes into its inactive state by the action of the border 222. Thus, a sequence of successive reference slidings is implemented which corresponds to a rotating deactivation of the rolls associated with the cams 10, 30 and 50. The control shaft 200 has a longitudinal freedom of sliding between the position 1 has just been described with reference to FIG. 2 and a position which will now be described with reference to FIG. 3. In FIG. 3, the control shaft 200 has been moved to the left by longitudinal sliding in the shaft. Hollow 100. Such a sliding is here carried out under the action of an electromagnetic actuator disposed at one end of the shaft 200. As a variant, this relative displacement of the control shaft 200 with respect to the hollow shaft 100 can be implemented by displacement of the hollow shaft 100. In the present embodiment, the reliefs 210, 220, 230 and 240 do not extend over the entire periphery of the control shaft. 100 and the longitudinal movement of the control shaft 200 in the hollow shaft 100 is achieved while the fingers 13, 33 and 63 are outside the guides 250, 260, 270 delimited by these reliefs. In addition, the reliefs 210, 220, 230 and 240 here define additional guides 255, 265, and 275 which extend laterally respectively to the guides 250, 260 and 270, the guides 255, 265 and 275 being this time circularly around the control shaft and arranged here on the right of the guides 250, 260, and 270. After the relative sliding of the shafts 100 and 200, the fingers 13, 33 and 63 engage in these circular guides 255, 265, and 275 as symbolized by rectangles in FIG. 3, and whose width covers both the active position and the inactive position of the cam in question. The relative sliding of the two shafts 100 and 200 being realized during the sixth revolution previously described of the hollow shaft 100, the cams are then in the position they occupied during this sixth revolution. The cams 10 and 50 are well in their active nominal position they occupied this sixth revolution. The cam 30 is in turn in the inactive position. An edge 266 inside the circular guide 265 is thus formed to return the finger 33 to the active nominal position of its associated cam during the seventh revolution shown at the top of FIG. 3. In this relative sliding position of the 200 relative to the hollow shaft 100, the cams 10, 30, and 50 therefore remain in their stable active position as long as no new relative sliding of the shafts 100 and 200 occurs again. The valves associated with each of these cams then operate in such a way that they describe a closure and an opening at each revolution of the hollow shaft. The present control shaft 200 is here slidably mounted to a third position in which it is offset this time to the right relative to the hollow shaft 100. This position, shown in Figure 4, is adopted while the control fingers 13, 33 and 63 are outside the guides delimited by the reliefs 210, 220, 230 and 240 so that the fingers 13, 33 and 63 are free to flow on the control shaft 200 in the longitudinal direction of it. In the present example, the relative sliding of the shafts 100 and 200 is carried out during the third revolution of the hollow shaft 100 as represented in FIG. 4. The present control shaft 200 has three circular peripheral guides arranged left respectively guides 240, 250 and 260 previously described and symbolized by vertical rectangles 247, 257, and 267 in Figure 4. In this relative position of the trees 100 and 200, the fingers 13, 33 and 63 s engage in the guides 247, 257, and 267 without encountering a border of these guides which is capable of actuating the corresponding cam in longitudinal sliding. The passage of the fingers 13, 33 and 63 in the circular guides 257, 267, and 277 being here realized then the cams 10 and 50 are in an inactive position, these cams remain inactive position during the subsequent revolutions of the On the other hand, the cam 30 being in its nominal active position at the moment of relative sliding of the shafts 100 and 200, here a projection 268 is adopted inside the guide 267 which pushes the finger 33 to the right so that the cam 30 is moved to its inactive position. This projection 268 is here arranged so that the cam 30 reaches its inactive position a revolution after the relative sliding of the shafts 100 and 200. Thus, in this position of the control shaft 200, the cams 10, 30 and 40 are each in a stable position inactive, so that the valves associated with these three cams are no longer actuated and that the cylinders associated with these three valves are deactivated. Such a device makes it possible to deactivate cylinders with a 50% load mode on odd number of cylinder engines, without major problem of acyclism. It also makes it possible to deactivate all cylinders, especially for driven motor operation. It also allows access to additional CO2 savings by controlling the engine load by additional deactivation modes in the 50% mode, allowing gains in terms of pumping losses due to lower fuel consumption. use of the throttle. It makes it possible to keep a cylinder head architecture of low height with respect to a reference cylinder head, and it makes it possible not to modify the facade of distribution of the engine. Note that the circular periphery associated with the valve rod in the inactive position of the cams can be replaced by a cam having a different shape of the cam 10, 20, 30, 40, 50, 60. By adopting a shape The cam is operable to operate the valve in a partial lift motion where the valve oscillates between an open position and a partially open position without passing through a closed position during a motor cycle. Thus, an alternative to the embodiment described above with respect to a valve deactivation is to control valve actuation in a partial lift in which the cylinder is used but in an operating mode allowing optimized fuel consumption in the valve. engine operating situation where we adopt this partial lift. Such rotary shaft torque is for example driven by a device as shown in Figure 5, and that will now be described. In Figure 5, a gear comprises a central sun gear 410, a series of planet wheels, two wheels 421 and 422 are shown, and an outer ring gear or wheel 430. [0056] In this embodiment, the Planetary wheel 410 extends over the contour of the gear to form a pulley 411 driven by a flexible loop connection such as a timing belt or a timing chain. The sun wheel then extends towards the front of the device to form a hollow camshaft 435. The crown 430 is a fixed ring disposed inside the pulley 411. The planet wheels 421 and 422 are supported by a door As shown in FIGS., FIG. 4, which extends towards the front of the device in the form of a control shaft 415 which extends inside the hollow shaft and coaxially with the hollow camshaft 435. The dimensions of the crown 430, the central sun gear 410 and the satellites 421 and 422 are chosen so that the rotational speed of the central sun wheel 410 is twice as high as the speed of rotation of the planet carrier. 423. The rotational speed of the inner shaft 415 is thus twice as high as the rotational speed of the hollow camshaft 435. The rotational speed of the pulley 411 and thus here of the central sun gear 410 being chosen twice inferior At the speed of rotation of the crankshaft, the rotational speed of the hollow shaft 435 is thus two times lower than the rotational speed of the crankshaft and the rotational speed of the internal control shaft 415 is four times lower than the speed of rotation of the crankshaft. rotational speed of the crankshaft. Thus, a rotation of the pulley 411 in a given angular range is found on the hollow shaft 435 in a rotation of the same angular range, and a rotation of the planet carrier 423 in a given angular range is found on the internal control shaft 415 in a rotation of the same angular range. The device described here makes it possible to apply two different speeds of rotation to two shafts 415 and 435 with a small additional space requirement compared to a single camshaft distribution device. It allows in particular to avoid the adoption of a set of at least two juxtaposed pulleys which would be particularly difficult to accommodate in the engine space. Advantageously adopts a phase shifter disposed at a location 440 in which the phase shifter is in a disjunction between the pulley 411 and the hollow camshaft 435, thereby adjusting a phase shift between them. The assembly consisting of the pulley 411 and the camshaft 435 is then formed of two parts for example by a separation between the pulley 411 and the camshaft 435, the separation being taken advantage of therein. place the phase shifter 440. Such a phase shifter is for example a hydraulic phase shifter, but any other type of phase shifter can be adopted. According to one variant, a phase shift can be applied in the present embodiment by adopting a ring gear 430 mounted on a pivotal connection and by applying a chosen angular orientation to the ring gear 430. By such a selected angular orientation, a phase shift to the planet carrier 423 and therefore to the control shaft 415, and a phase shift to the central sun shaft 410 and thus to the camshaft 435.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
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CA | Change of address |
Effective date: 20180312 |
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Owner name: PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA, FR Effective date: 20180312 |
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Year of fee payment: 12 |
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CD | Change of name or company name |
Owner name: STELLANTIS AUTO SAS, FR Effective date: 20240423 |