FR3058187B1 - COMBINED INTAKE VALVE FOR RECYCLED AIR AND EXHAUST GASES - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à une vanne (1, 20, 40) destinée à assurer les fonctions de contrôle du débit d'admission d'air dans une ligne d'admission d'air et de contrôle du débit des gaz d'échappement dans un circuit d'EGR. La principale caractéristique d'une vanne selon l'invention est qu'elle comprend un carter (2, 22, 42) continu délimitant un premier compartiment comportant un premier conduit (5) d'admission dans lequel est monté un volet doseur (10) et un deuxième compartiment comportant un deuxième conduit (6, 46) d'EGR dans lequel est monté un dispositif de fermeture (12, 52), et en ce que ledit carter (2, 22, 42) enveloppe au moins un moteur secondaire (11, 13, 31, 33) destiné au fonctionnement dudit volet doseur (10) et dudit dispositif de fermeture (12, 52).The invention relates to a valve (1, 20, 40) intended to perform the functions of controlling the air intake flow rate in an air intake line and controlling the flow of the exhaust gases in an EGR circuit. The main characteristic of a valve according to the invention is that it comprises a continuous casing (2, 22, 42) delimiting a first compartment comprising a first intake duct (5) in which a metering flap (10) is mounted. and a second compartment having a second EGR duct (6, 46) in which a closure device (12, 52) is mounted, and in that said casing (2, 22, 42) encloses at least one secondary motor ( 11, 13, 31, 33) for operating said metering flap (10) and said closing device (12, 52).
Description
VANNE COMBI NEE D’ADMI SSI ON D’AI R ET DE GAZ D’ECHAPPEMENT RECYCLES L’invention se rapporte à une vanne combinée d’admission d’air et de gaz d’échappement recyclés pour un moteur thermique de véhicule.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a combined air intake and recycled exhaust gas valve for a vehicle engine.
Les contraintes d’architecture moteur actuelles et à venir, pour implanter un moteur thermique dans un véhicule sont de plus en plus sévères. En effet, les moteurs sont toujours en augmentation de taille, alors que les espaces disponibles dans les véhicules et destinés à recevoir ces moteurs sont de plus en plus petits. Les tailles de moteurs découlent des nouvelles normes de dépollution toujours plus exigeantes, entraînant l’implantation de composants volumineux. Parallèlement, les moteurs doivent également être dimensionnés pour répondre à des demandes de puissance, des demandes de couple important, ... Il devient donc très difficile d’implanter tous les équipements autour du moteur, répondant à la fois aux normes de pollution et respectant les performances du moteur. A titre d’exemple, sur certains types de véhicule, il a été très compliqué d’installer un volet doseur d’admission d’air et une vanne EGR (de l’anglais Exhaust Gas Recirculation), en raison du volume important de ces éléments qui sont généralement regroupés autour du moteur, et des espaces restreints laissés disponibles autour dudit moteur et destinés à les recevoir. De plus, en raison de leur proximité, ces deux éléments impliquent de nombreuses interfaces à gérer et qui se croisent, des jeux de montage à maîtriser, et une accessibilité très limitée, notamment pour le passage d’outils et/ou de matériel nécessaires à leur implantation. L’invention vise à assurer les fonctions d’arrivée d’air dans une ligne d’admission d’air d’un moteur thermique, et de recirculation de gaz d’échappement, en s’affranchissant des problèmes d’encombrement relevés dans les architectures moteur existantes.Current and future engine architecture constraints, to implement a heat engine in a vehicle are becoming more severe. Indeed, engines are always increasing in size, while spaces available in vehicles and intended to receive these engines are becoming smaller. Engine sizes are the result of ever more demanding pollution control standards, resulting in the introduction of bulky components. At the same time, the engines must also be sized to meet power demands, high torque demands, etc. It therefore becomes very difficult to install all the equipment around the engine, meeting both the pollution standards and respecting engine performance. For example, on certain types of vehicle, it has been very complicated to install an air intake metering flap and an EGR (English Exhaust Gas Recirculation) valve, because of the large volume of these types of vehicles. elements that are generally grouped around the engine, and limited spaces left available around said engine and intended to receive them. In addition, because of their proximity, these two elements involve many interfaces to manage and intersect, editing games to master, and very limited accessibility, especially for the passage of tools and / or equipment needed to their implantation. The invention aims to provide the air intake functions in an air intake line of a heat engine, and recirculation of exhaust gas, overcoming the congestion problems noted in the existing engine architectures.
Afin de mieux comprendre la description, l’adjectif « secondaire >> attribué à un moteur, a pour unique but de distinguer ce moteur du moteur principal du véhicule destiné à propulser ledit véhicule. Un moteur secondaire a donc pour fonction de piloter le positionnement du volet doseur et/ou du dispositif de fermeture d’une vanne selon l’invention. L’invention a pour objet une vanne destinée à assurer les fonctions de contrôle du débit d’admission d’air dans une ligne d’admission d’air, et de contrôle du débit des gaz d’échappement dans un circuit d’EGR.In order to better understand the description, the adjective "secondary" assigned to an engine, is for the sole purpose of distinguishing this engine from the main engine of the vehicle for propelling said vehicle. A secondary motor therefore has the function of controlling the positioning of the metering flap and / or the closing device of a valve according to the invention. The invention relates to a valve for providing the functions of controlling the air intake flow rate in an air intake line, and controlling the flow of exhaust gas in an EGR circuit.
La principale caractéristique d’une vanne selon l’invention est qu’elle comprend un carter commun délimitant un premier compartiment comportant un premier conduit d’admission dans lequel est monté un volet doseur et un deuxième compartiment comportant un deuxième conduit d’EGR dans lequel est monté un dispositif de fermeture, ledit carter enveloppant au moins un moteur secondaire destiné au fonctionnement dudit volet doseur et dudit dispositif de fermeture. De cette manière, une vanne selon l’invention est une vanne combinée, apte à être fabriquée et/ou élaborée à part, avant d’être montée en une seule opération dans un emplacement dédié du véhicule, situé à proximité du moteur. Cette vanne combinée apparaît comme un organe à part entière formant un tout, pouvant être monté tel quel sur le véhicule à l’endroit prévu. Le terme « commun » signifie que le carter est continu et enveloppe à la fois le conduit d’admission d’air et le conduit d’EGR. Le carter peut être constitué par une pièce monobloc d’un seul tenant, fabriquée avec un matériau homogène, ou peut être constitué par deux parties distinctes aptes à venir s’emboîter et se fixer l’une dans l’autre pour obtenir un carter résultant peu encombrant. Chaque moteur secondaire est préférentiellement un moteur électrique fonctionnant à partir du réseau électrique du véhicule. De façon avantageuse, le dispositif de fermeture du deuxième compartiment est un dispositif impliquant une soupape de fermeture fonctionnant en translation, ou un dispositif impliquant un volet rotatif. Le terme « secondaire » attribué au moteur a pour unique but de le distinguer du moteur thermique du véhicule.The main characteristic of a valve according to the invention is that it comprises a common housing delimiting a first compartment comprising a first intake duct in which is mounted a metering flap and a second compartment comprising a second duct EGR in which a closure device is mounted, said housing enclosing at least one secondary motor for operating said metering flap and said closing device. In this way, a valve according to the invention is a combined valve, capable of being manufactured and / or developed separately, before being mounted in a single operation in a dedicated location of the vehicle, located near the engine. This combined valve appears as a separate unit forming a whole, can be mounted as is on the vehicle at the expected location. The term "common" means that the housing is continuous and envelops both the air intake duct and the EGR duct. The housing may be constituted by a one-piece integral piece made of a homogeneous material, or may be constituted by two distinct parts able to fit together and to be fixed one inside the other to obtain a resulting casing. compact. Each secondary engine is preferably an electric motor operating from the vehicle electrical network. Advantageously, the closure device of the second compartment is a device involving a closing valve operating in translation, or a device involving a rotary shutter. The term "secondary" attributed to the engine has the sole purpose of distinguishing it from the engine of the vehicle.
Selon un premier mode de réalisation préféré d’une vanne selon l’invention, le carter est monobloc et constitue une pièce unique réalisée dans un matériau uniforme.According to a first preferred embodiment of a valve according to the invention, the casing is monobloc and constitutes a single piece made of a uniform material.
Avantageusement, une vanne selon l’invention contient des éléments de connectique de contrôle du volet doseur et du dispositif de fermeture du conduit d’EGR, lesdits éléments de connectique étant logés dans un emplacement commun du carter.Advantageously, a valve according to the invention contains control connection elements of the metering flap and the closure device of the EGR duct, said connector elements being housed in a common location of the housing.
De façon préférentielle, une vanne selon l’invention comprend un circuit de refroidissement du dispositif de fermeture du deuxième conduit d’EGR et un circuit de refroidissement du volet doseur du premier conduit, lesdits deux circuits de refroidissement étant connectés l’un à l’autre au sein du carter.Preferably, a valve according to the invention comprises a cooling circuit of the closing device of the second EGR duct and a cooling circuit of the metering flap of the first duct, said two cooling circuits being connected to one another. other in the crankcase.
Selon un premier mode de réalisation préféré d’une vanne selon l’invention, le carter se présente sous la forme d’une première partie délimitant le premier compartiment et une deuxième partie délimitant le deuxième compartiment, lesdites deux parties présentant deux empreintes complémentaires destinées à assurer un contact surfacique étendu entre lesdites deux parties. Autrement dit, les deux parties sont destinées à venir s’emboîter l’une dans l’autre pour assurer un contact étendu, stable et répétitif entre elles deux. Les deux empreintes en contact peuvent par exemple être représentées par deux faces en contact et centrées par des pions de centrage. Il peut également être supposé que l’une des empreintes est proéminente et que l’autre empreinte est creuse, de sorte que la coopération étroite entre lesdites empreintes soit la moins encombrante possible, tout en préservant les deux fonctionnalités originelles pour laquelle la vanne a été conçue. Préférentiellement, les deux parties, une fois que les deux empreintes ont été positionnées l’une par rapport à l’autre dans une configuration de coopération, sont fixées l’une à l’autre, par exemple avec des vis.According to a first preferred embodiment of a valve according to the invention, the casing is in the form of a first portion delimiting the first compartment and a second part delimiting the second compartment, said two parts having two complementary indentations intended to ensuring an extensive surface contact between said two parts. In other words, the two parts are intended to fit one into the other to ensure an extensive, stable and repetitive contact between them. The two impressions in contact can for example be represented by two faces in contact and centered by centering pins. It can also be assumed that one of the indentations is prominent and the other imprint is hollow, so that the close co-operation between said imprints is the least cumbersome possible, while preserving the two original features for which the valve has been designed. Preferably, the two parts, once the two impressions have been positioned relative to each other in a cooperation configuration, are fixed to each other, for example with screws.
Avantageusement, les deux empreintes ont les mêmes dimensions et assurent un contact plan entre elles, la première partie et la deuxième partie étant dans une parfaite continuité l’une de l’autre. De cette manière, la jointure entre les deux parties du carter s’effectue sans créer d’aspérité ou de relief, renforçant le caractère « continu » du carter.Advantageously, the two imprints have the same dimensions and provide plane contact between them, the first part and the second part being in perfect continuity with one another. In this way, the joint between the two parts of the housing is done without creating roughness or relief, reinforcing the "continuous" character of the housing.
De façon préférentielle, la première partie est fixée à la deuxième partie avec des vis disposées en périphérie du plan de joint entre lesdites parties.Preferably, the first part is fixed to the second part with screws arranged at the periphery of the joint plane between said parts.
Préférentiellement, le carter est réalisé dans un matériau à choisir parmi de l’aluminium et du plastique. Il s’agit de matériaux légers et présentant une bonne tenue mécanique. Dans le cas où le carter est composé de deux parties, lesdites deux parties sont chacune, soit en aluminium, soit en plastique.Preferably, the housing is made of a material to be selected from aluminum and plastic. These are lightweight materials with good mechanical strength. In the case where the housing is composed of two parts, said two parts are each either aluminum or plastic.
De façon avantageuse, le carter enveloppe un moteur secondaire unique, destiné à piloter à la fois le volet doseur du premier compartiment et le dispositif de fermeture du deuxième compartiment. Cette configuration est simplifiée et économique, et facilite le fonctionnement d’une vanne selon l’invention en limitant le nombre de pièces impliquées dans celle-ci. Pour une telle configuration, les cinématiques d’ouverture et de fermeture des deux compartiments de la vanne sont interdépendantes et sont préprogrammées au niveau du moteur secondaire unique, pour optimiser les séquences d’utilisation de l’air entrant et des gaz d’échappement évoluant dans le circuit d’EGR.Advantageously, the casing surrounds a single secondary motor, intended to control both the metering flap of the first compartment and the closing device of the second compartment. This configuration is simplified and economical, and facilitates the operation of a valve according to the invention by limiting the number of parts involved therein. For such a configuration, the opening and closing kinematics of the two compartments of the valve are interdependent and are preprogrammed at the single secondary engine, to optimize the sequences of use of the incoming air and exhaust gases evolving. in the EGR circuit.
Avantageusement, le carter enveloppe un premier moteur secondaire destiné à piloter le volet doseur du premier compartiment et un deuxième moteur secondaire destiné à piloter le dispositif de fermeture du deuxième compartiment.Advantageously, the casing encloses a first secondary motor for controlling the metering flap of the first compartment and a second secondary motor for controlling the closing device of the second compartment.
De façon préférentielle, le premier moteur secondaire est rotatif autour d’un premier axe et le deuxième moteur secondaire est rotatif autour d’un deuxième axe, lesdits deux moteurs étant positionnés dans la vanne dans une configuration à choisir parmi une configuration pour laquelle le premier et le deuxième axes sont alignés, le premier et le deuxième axes sont décalés et parallèles, et le premier et le deuxième axes sont perpendiculaires. Le positionnement relatif des deux moteurs dans la vanne va dépendre de la configuration des espaces disponibles destinés à recevoir ladite vanne, car il va préfigurer la géométrie finale de la vanne. Les deux moteurs sont placés dans la vanne de manière à limiter l’encombrement de ladite vanne.Preferably, the first secondary motor is rotatable about a first axis and the second secondary motor is rotatable about a second axis, said two motors being positioned in the valve in a configuration to be chosen from a configuration for which the first and the second axes are aligned, the first and second axes are offset and parallel, and the first and second axes are perpendicular. The relative positioning of the two motors in the valve will depend on the configuration of the available spaces for receiving said valve, because it will prefigure the final geometry of the valve. Both motors are placed in the valve so as to limit the size of said valve.
Préférentiellement, une vanne selon l’invention comporte au moins une carte électronique apte à piloter ledit au moins un moteur secondaire et au moins un élément de connectique pour alimenter ladite au moins une carte.Preferably, a valve according to the invention comprises at least one electronic card adapted to drive said at least one secondary motor and at least one connector element for supplying said at least one card.
Une vanne combinée selon l’invention, présente l’avantage de pouvoir être fabriquée à part, avant d’être montée dans le véhicule. Il en résulte qu’elle est fabriquée avec précision et maîtrise, sans les contraintes d’accessibilité engendrées par les espaces restreints et retirés, laissés vacants dans le véhicule pour son montage. En effet, actuellement, la vanne de contrôle du débit d’admission d’air et la vanne gérant le flux de gaz d’échappement dans un circuit d’EGR, sont fixées directement et séparément dans le véhicule avec des risques de mauvais montage. Une vanne combinée selon l’invention a de plus l’avantage de pouvoir diviser par deux le nombre de certaines pièces connexes, comme par exemple les câblages d’alimentation des moteurs secondaires et les circuits de refroidissement de la vanne.A combined valve according to the invention has the advantage of being manufactured separately, before being mounted in the vehicle. As a result, it is manufactured with precision and control, without the constraints of accessibility caused by the restricted spaces and removed, left vacant in the vehicle for its assembly. Indeed, currently, the air intake flow control valve and the valve managing the flow of exhaust gas in an EGR circuit, are fixed directly and separately in the vehicle with the risk of improper assembly. A combined valve according to the invention also has the advantage of being able to halve the number of certain related parts, such as, for example, secondary motor supply wiring and valve cooling circuits.
On donne, ci-après, une description détaillée de trois modes de réalisation préférés d’une vanne combinée selon l’invention en se référant aux figures suivantes :The following is a detailed description of three preferred embodiments of a combined valve according to the invention with reference to the following figures:
La figure 1 est une vue de face d’un premier mode de réalisation préféré d’une vanne selon l’invention,FIG. 1 is a front view of a first preferred embodiment of a valve according to the invention,
La figure 2 est une vue de face d’un deuxième mode de réalisation préféré d’une vanne selon l’invention,FIG. 2 is a front view of a second preferred embodiment of a valve according to the invention,
La figure 3 est une vue de face d’un troisième mode de réalisation préféré d’une vanne selon l’invention,FIG. 3 is a front view of a third preferred embodiment of a valve according to the invention,
Les figures 4a, 4b et 4c sont trois vues schématiques des deux moteurs secondaires d’une vanne selon l’invention, respectivement dans une configuration pour laquelle ils sont coaxiaux, pour laquelle ils sont décalés et parallèles, et pour laquelle ils sont perpendiculaires.Figures 4a, 4b and 4c are three schematic views of the two secondary motors of a valve according to the invention, respectively in a configuration for which they are coaxial, for which they are offset and parallel, and for which they are perpendicular.
En se référant aux figures 1, 2 et 3, les trois modes de réalisation préférés d’une vanne selon l’invention et qui vont faire l’objet de la description détaillée ci-après, comprennent un carter réalisé en deux parties distinctes, l’une délimitant un conduit d’admission d’air, et l’autre délimitant un conduit d’EGR. Le conduit d’admission d’air est destiné à être intégré dans une ligne d’admission d’air d’un moteur thermique et contribue à acheminer de l’air en provenance de l’extérieur du véhicule vers un répartiteur d’admission d’air qui distribue cet air dans des chambres de combustion dudit moteur. Le conduit d’EGR est destiné à être intégré dans un circuit d’EGR reliant une zone d’une ligne d’échappement à une zone de la ligne d’admission d’air, de façon à acheminer des gaz d’échappement dans ladite ligne d’admission d’air.Referring to Figures 1, 2 and 3, the three preferred embodiments of a valve according to the invention and which will be the subject of the detailed description below, comprise a housing made in two separate parts, one defining an air intake duct, and the other delineating an EGR duct. The air intake duct is intended to be integrated in an air intake line of a heat engine and contributes to convey air from the outside of the vehicle to an intake manifold. air which distributes this air in combustion chambers of said engine. The EGR duct is intended to be integrated in an EGR circuit connecting an area of an exhaust line to a zone of the air intake line, so as to convey exhaust gases into said exhaust line. air intake line.
En se référant à la figure 1, un premier mode de réalisation préféré d’une vanne 1 combinée selon l’invention comprend un carter 2 en deux parties 3, 4 distinctes, une première partie 3 délimitant un premier compartiment comprenant un premier conduit 5 d’admission d’air, et une deuxième partie 4 délimitant un deuxième compartiment comprenant un deuxième conduit 6 d’EGR. Ces deux parties 3, 4 sont en aluminium ou en plastique, et sont reliées entre elles par des vis 7. Plus précisément, la première partie 3 qui délimite le conduit d’admission 5 d’air possède un premier corps creux 8 délimité par une paroi latérale possédant une extrémité ouverte et plane, délimitée par ladite paroi. La deuxième partie 4 qui délimite le conduit d’EGR 6 possède un deuxième corps creux 9 délimité par une paroi latérale possédant une extrémité ouverte et plane, délimitée par ladite paroi. L’extrémité ouverte et plane du premier corps 8 a les mêmes dimensions que celles de l’extrémité ouverte et plane du deuxième corps 9. Les deux parties 3, 4 du carter 2 sont placées au contact l’une de l’autre, en mettant en contact l’extrémité ouverte et plane du premier corps 3 avec l’extrémité ouverte et plane du deuxième corps 4. Puisque ces deux extrémités ont les mêmes dimensions, elles se correspondent parfaitement pour former un plan de joint, la surface externe du premier corps 8 étant dans la parfaite continuité de la surface externe du deuxième corps 9. Les extrémités du premier corps 8 et du deuxième corps 9 présentent des extensions radiales ajourées, qui se superposent d’un corps à l’autre pour permettre le passage de vis 7 de fixation. Lorsque la première partie 3 est ainsi fixée à la deuxième partie 4, les vis 7 sont visibles car elles émergent à la périphérie desdits deux corps creux 8, 9. Le premier corps 8 se retrouve en parfaite continuité du deuxième corps 9, si bien que le carter 2 résultant est continu, en présentant une surface extérieure lisse, sans aucune aspérité ou sans aucun relief au niveau de la jonction desdits corps 8, 9. Le conduit d’EGR 6 et le conduit d’admission 5 d’air frais sont parallèles au sein de la vanne combinée 1, le premier corps creux 8 et le deuxième corps creux 9 s’étendant dans une direction ayant tendance à relier le premier conduit 5 d’air frais et le deuxième conduit 6 d’EGR.Referring to FIG. 1, a first preferred embodiment of a combined valve 1 according to the invention comprises a housing 2 in two distinct parts 3, 4, a first part 3 delimiting a first compartment comprising a first conduit 5 air intake, and a second portion 4 delimiting a second compartment comprising a second conduit 6 EGR. These two parts 3, 4 are made of aluminum or plastic, and are interconnected by screws 7. More specifically, the first part 3 which delimits the air intake duct 5 has a first hollow body 8 delimited by a side wall having an open and flat end, defined by said wall. The second part 4 which delimits the EGR duct 6 has a second hollow body 9 delimited by a side wall having an open and flat end delimited by said wall. The open and flat end of the first body 8 has the same dimensions as those of the open and flat end of the second body 9. The two parts 3, 4 of the casing 2 are placed in contact with one another, contacting the open end and plane of the first body 3 with the open end and plane of the second body 4. Since these two ends have the same dimensions, they correspond perfectly to form a joint plane, the outer surface of the first 8 being body in the perfect continuity of the outer surface of the second body 9. The ends of the first body 8 and the second body 9 have perforated radial extensions, which are superposed from one body to another to allow the passage of screws 7 fixing. When the first part 3 is thus fixed to the second part 4, the screws 7 are visible because they emerge at the periphery of said two hollow bodies 8, 9. The first body 8 is found in perfect continuity with the second body 9, so that the casing 2 resulting is continuous, having a smooth outer surface, without any roughness or without any relief at the junction of said body 8, 9. The EGR duct 6 and the intake duct 5 fresh air are parallel within the combined valve 1, the first hollow body 8 and the second hollow body 9 extending in a direction tending to connect the first fresh air duct 5 and the second duct 6 EGR.
Un volet doseur 10 est monté en rotation dans le premier conduit 5 d’admission pour réguler le flux d’air incident traversant ledit conduit 5. Ce volet doseur 10 est commandé par un premier moteur électrique 11 secondaire apte à déplacer ledit volet 10 d’une position extrême de complète fermeture du premier conduit d’admission 5 à une position extrême de complète ouverture dudit conduit 5 comme le montre la figure 1. Le moteur 11 secondaire est également conçu pour placer le volet 10 dans au moins une position intermédiaire comprise entre les deux positions extrêmes précédentes. Le moteur 11 secondaire est logé dans la première partie 3 du carter 2 et est monté rotatif dans celle-ci autour d’un axe de rotation.A metering flap 10 is rotatably mounted in the first intake duct 5 to regulate the incident air flow passing through said duct 5. This metering flap 10 is controlled by a first secondary electric motor 11 able to displace said flap 10. an extreme position of complete closure of the first intake duct 5 to an extreme position of complete opening of said duct 5 as shown in Figure 1. The secondary motor 11 is also designed to place the flap 10 in at least one intermediate position between the two previous extreme positions. The secondary motor 11 is housed in the first part 3 of the casing 2 and is rotatably mounted therein about an axis of rotation.
Un volet 12 est monté en rotation dans le deuxième conduit 6 d’EGR pour réguler le flux des gaz d’échappement transitant dans un circuit d’EGR. Ce volet 12 est commandé par un deuxième moteur électrique 13 secondaire apte à déplacer ledit volet 12 d’une position extrême de complète fermeture du deuxième conduit d’EGR 6 à une position extrême de complète ouverture dudit conduit 6 comme le montre la figure 1. Le moteur 13 est également conçu pour placer le volet 12 dans au moins une position intermédiaire comprise entre les deux positions extrêmes précédentes. Le moteur 13 secondaire est logé dans la deuxième partie 4 du carter 2 et est monté rotatif dans celle-ci autour d’un axe de rotation. Les axes de rotation des deux moteurs électriques 11,13 secondaires sont décalés et parallèles.A flap 12 is rotatably mounted in the second EGR duct 6 for regulating the flow of the exhaust gases passing through an EGR circuit. This flap 12 is controlled by a second secondary electric motor 13 capable of moving said flap 12 from an extreme position of complete closure of the second EGR duct 6 to an extreme position of completely opening said duct 6 as shown in FIG. The motor 13 is also designed to place the flap 12 in at least one intermediate position between the two previous extreme positions. The secondary motor 13 is housed in the second portion 4 of the casing 2 and is rotatably mounted therein about an axis of rotation. The axes of rotation of the two secondary electric motors 11, 13 are offset and parallel.
Chacune des deux parties 3, 4 du carter 2 loge également un élément de connectique et une carte électronique aptes à gérer le fonctionnement du moteur électrique 11, 13 correspondant, en fonction des besoins d’ouverture et/ou de fermeture du volet doseur 10 et du volet 12 d’EGR. L’élément de connectique et la carte électronique des deux parties 3, 4, peuvent être regroupés en un seul emplacement du carter 2 afin d’améliorer la compacité de la vanne combinée 1.Each of the two parts 3, 4 of the casing 2 also houses a connector element and an electronic card adapted to manage the operation of the corresponding electric motor 11, 13, as a function of the opening and / or closing requirements of the metering flap 10 and EGR component 12. The connector element and the electronic card of the two parts 3, 4 can be grouped in a single location of the casing 2 to improve the compactness of the combined valve 1.
Une telle vanne combinée 1 comprenant tous les éléments précédemment décrits peut donc être fabriquée à part, pour constituer un objet autonome et apte à être fixé ensuite dans un véhicule, à un emplacement prévu à cet effet. Cette vanne combinée 1 est fixée au véhicule au moyen de vis 18, puis les raccordements électriques sont réalisés au niveau des éléments de connectique pour rendre opérationnelle ladite vanne 1.Such a combined valve 1 comprising all the previously described elements can be manufactured separately, to constitute an autonomous object and able to be subsequently fixed in a vehicle, at a location provided for this purpose. This combined valve 1 is fixed to the vehicle by means of screws 18, then the electrical connections are made at the connection elements to make said valve 1 operational.
Des circuits de refroidissement (non représentés sur les figures) des volets 10, 12 du conduit EGR 6 et du conduit d’admission 5 peuvent également être mutualisés au sein de la vanne combinée 1, afin de simplifier la structure de ladite vanne 1. La connexion du circuit de refroidissement du moteur avec le circuit de refroidissement des volets de circuit EGR et d’air d’admission au sein de la vanne combinée est donc simplifiée.Cooling circuits (not shown in the figures) of the flaps 10, 12 of the EGR duct 6 and the intake duct 5 can also be pooled within the combined valve 1, in order to simplify the structure of said valve 1. The connection of the engine cooling circuit with the cooling circuit of the EGR circuit flaps and intake air within the combined valve is therefore simplified.
En se référant à la figure 2, un deuxième mode de réalisation préféré d’une vanne 20 combinée selon l’invention, comprend un carter 22 en deux parties 23, 24 distinctes, une première partie 23 délimitant un premier compartiment comprenant un premier conduit 5 d’admission d’air frais, et une deuxième partie 24 délimitant un deuxième compartiment comprenant un deuxième conduit 6 d’EGR. Ces deux parties 23, 24 sont en aluminium et sont reliées entre elles par des vis. Plus précisément, la première partie 23 qui délimite le conduit d’admission 5 d’air possède un premier corps creux 28 délimité par une paroi latérale possédant une extrémité ouverte et plane, délimitée par ladite paroi. La deuxième partie 24 qui délimite le conduit d’EGR 6 possède un deuxième corps creux 29 délimité par une paroi latérale possédant une extrémité ouverte et plane, délimitée par ladite paroi. Les deux corps creux 28, 29 sont cylindriques. L’extrémité ouverte et plane du premier corps 28 a les mêmes dimensions que celles de l’extrémité ouverte et plane du deuxième corps 29. Les deux parties 23, 24 du carter 2 sont placées au contact l’une de l’autre, en mettant en contact l’extrémité ouverte et plane du premier corps 23 avec l’extrémité ouverte et plane du deuxième corps 24. Puisque ces deux extrémités ont les mêmes dimensions, elles se correspondent parfaitement pour former un plan de joint, la surface externe du premier corps 28 étant dans la parfaite continuité de la surface externe du deuxième corps 29. Lorsque la première partie 23 est ainsi fixée à la deuxième partie 24, le premier corps 28 se retrouve en parfaite continuité du deuxième corps 9, si bien que le carter 2 résultant est continu, en présentant une surface extérieure lisse, sans aucune aspérité ou sans aucun relief au niveau de la jonction entre lesdits corps 28, 29. Le premier corps creux 28 et le deuxième corps creux 29 définissent un corps résultant creux dont l’axe longitudinal s’étend dans une direction approximativement perpendiculaire à un axe reliant les deux conduits 5, 6. Pour cette configuration de vanne 20, les deux conduits 5, 6 sont sensiblement parallèles.Referring to FIG. 2, a second preferred embodiment of a combined valve 20 according to the invention comprises a casing 22 in two distinct parts 23, 24, a first part 23 delimiting a first compartment comprising a first duct 5 intake of fresh air, and a second portion 24 defining a second compartment comprising a second conduit 6 of EGR. These two parts 23, 24 are made of aluminum and are interconnected by screws. More specifically, the first portion 23 which defines the air intake duct 5 has a first hollow body 28 delimited by a side wall having an open and flat end delimited by said wall. The second portion 24 which delimits the EGR duct 6 has a second hollow body 29 delimited by a side wall having an open and flat end delimited by said wall. The two hollow bodies 28, 29 are cylindrical. The open and flat end of the first body 28 has the same dimensions as those of the open and flat end of the second body 29. The two parts 23, 24 of the casing 2 are placed in contact with each other, contacting the open end and plane of the first body 23 with the open end and plane of the second body 24. Since these two ends have the same dimensions, they correspond perfectly to form a joint plane, the outer surface of the first body 28 being in the perfect continuity of the external surface of the second body 29. When the first part 23 is thus fixed to the second part 24, the first body 28 is found in perfect continuity with the second body 9, so that the housing 2 resulting is continuous, having a smooth outer surface without any roughness or any relief at the junction between said bodies 28, 29. The first hollow body 28 and the second body recesses 29 define a hollow resulting body whose longitudinal axis extends in a direction approximately perpendicular to an axis connecting the two ducts 5, 6. For this valve configuration 20, the two ducts 5, 6 are substantially parallel.
Un volet doseur 10 est monté en rotation dans le premier conduit 5 d’admission pour réguler le flux d’air frais traversant ledit conduit 5. Ce volet doseur 10 est commandé par un premier moteur électrique 31 secondaire apte à déplacer ledit volet 10 d’une position extrême de complète fermeture du premier conduit d’admission 5 à une position extrême de complète ouverture dudit conduit 5 comme le montre la figure 2. Le moteur 31 secondaire est également conçu pour placer le volet 10 dans au moins une position intermédiaire comprise entre les deux positions extrêmes précédentes. Le moteur 31 secondaire est logé dans la première partie 23 du carter 22 et est monté rotatif dans celle-ci autour d’un axe de rotation.A metering flap 10 is rotatably mounted in the first intake duct 5 for regulating the flow of fresh air passing through said duct 5. This metering flap 10 is controlled by a first secondary electric motor 31 able to displace said flap 10. an extreme position of complete closure of the first intake duct 5 to an extreme position of complete opening of said duct 5 as shown in Figure 2. The secondary motor 31 is also designed to place the flap 10 in at least one intermediate position between the two previous extreme positions. The secondary motor 31 is housed in the first portion 23 of the housing 22 and is rotatably mounted therein about an axis of rotation.
Un volet 12 est monté en rotation dans le deuxième conduit 6 d’EGR pour réguler le flux des gaz d’échappement transitant dans un circuit d’EGR. Ce volet 12 est commandé par un deuxième moteur électrique 33 secondaire apte à déplacer ledit volet 12 d’une position extrême de complète fermeture du deuxième conduit d’EGR 6 à une position extrême de complète ouverture dudit conduit 6 comme le montre la figure 2. Le moteur 33 secondaire est également conçu pour placer le volet 12 dans au moins une position intermédiaire comprise entre les deux positions extrêmes précédentes. Le moteur 33 secondaire est logé dans la deuxième partie 24 du carter 2 et est monté rotatif dans celle-ci autour d’un axe de rotation.A flap 12 is rotatably mounted in the second EGR duct 6 for regulating the flow of the exhaust gases passing through an EGR circuit. This flap 12 is controlled by a second secondary electric motor 33 capable of moving said flap 12 from an extreme position of complete closure of the second EGR duct 6 to an extreme position of complete opening of said duct 6 as shown in FIG. 2. The secondary motor 33 is also designed to place the flap 12 in at least one intermediate position between the two previous extreme positions. The secondary motor 33 is housed in the second portion 24 of the housing 2 and is rotatably mounted therein about an axis of rotation.
Plus précisément, le premier moteur 31 est placé dans le premier corps creux 28 de la première partie 23 du carter 22 et le deuxième moteur 33 est placé dans le deuxième corps creux 29 de la deuxième partie 24 dudit carter. Les deux moteurs 31, 33 électriques sont alignés l’un derrière l’autre dans les deux corps creux 28, 29, de sorte que leurs axes de rotation soient dans une parfaite continuité.More specifically, the first motor 31 is placed in the first hollow body 28 of the first portion 23 of the housing 22 and the second motor 33 is placed in the second hollow body 29 of the second portion 24 of said housing. The two electric motors 31, 33 are aligned one behind the other in the two hollow bodies 28, 29, so that their axes of rotation are in perfect continuity.
Chacune des deux parties 23, 24 du carter 22 loge également un élément de connectique 34, 35 et une carte électronique 36, 37 aptes à gérer le fonctionnement du moteur électrique 31, 33 correspondant, en fonction des besoins d’ouverture et/ou de fermeture du volet doseur 10 et du volet 12 d’EGR.Each of the two parts 23, 24 of the housing 22 also houses a connector element 34, 35 and an electronic card 36, 37 able to manage the operation of the corresponding electric motor 31, 33, depending on the opening and / or closing the metering flap 10 and the EGR flap 12.
Lesdits éléments de connectique 34,35 peuvent, selon un mode de réalisation particulier, être regroupés pour être par exemple logés dans l’une des parties 23,24 du carter 22 afin d’améliorer la compacité du carter 22 et donc de la vanne combinée 20. De même, des circuits de refroidissement des volets 10, 12 du conduit EGR 6 et du conduit d’admission 5 peuvent également être mutualisés et donc simplifiés au sein de la vanne combinée 20. Le circuit de refroidissement du volet 12 du conduit EGR 6 peut être connecté directement ou prolongé dans le circuit de refroidissement du volet doseur 10 au sein du carter 22.Said connection elements 34, 35 may, according to a particular embodiment, be grouped together to be housed, for example, in one of the parts 23, 24 of the casing 22 in order to improve the compactness of the casing 22 and therefore of the combined valve. 20. Likewise, the cooling circuits of the flaps 10, 12 of the EGR duct 6 and of the admission duct 5 can also be shared and thus simplified within the combined valve 20. The cooling circuit of the flap 12 of the EGR duct 6 can be connected directly or prolonged in the cooling circuit of the metering flap 10 within the housing 22.
Une telle vanne combinée 20 comprenant tous les éléments précédemment décrits peut donc être fabriquée à part, pour constituer un objet autonome et apte à être fixé ensuite dans un véhicule, à un emplacement prévu à cet effet. Cette vanne combinée 20 est fixée au véhicule au moyen de vis non visibles sur la figure 2, puis les raccordements électriques sont réalisés au niveau des éléments de connectique 34, 35 pour rendre opérationnelle ladite vanne 20.Such a combined valve 20 comprising all the previously described elements can be manufactured separately, to constitute an autonomous object and able to be subsequently fixed in a vehicle, in a location provided for this purpose. This combined valve 20 is fixed to the vehicle by means of screws not visible in FIG. 2, then the electrical connections are made at the level of the connection elements 34, 35 to make said valve 20 operational.
En se référant à la figure 3, un troisième mode de réalisation préféré d’une vanne 40 combinée selon l’invention se différentie du deuxième mode de réalisation préféré précédemment décrit par le fait que le volet 12 d’EGR est remplacée par une soupape 52 fonctionnant en translation entre une position extrême de complète ouverture du conduit 6 d’EGR comme le montre la figure 3, et une position extrême de complète fermeture dudit conduit 6. Cette soupape 42 est également apte à occuper au moins une position intermédiaire entre lesdites deux positions extrêmes. La deuxième partie 44 du carter 42 délimite un conduit 46 d’EGR qui s’étend perpendiculairement au conduit 5 d’admission de la première partie 23.Referring to FIG. 3, a third preferred embodiment of a combined valve 40 according to the invention differs from the second preferred embodiment previously described in that the EGR flap 12 is replaced by a valve 52. operating in translation between an extreme position of complete opening of the EGR duct 6 as shown in FIG. 3, and an extreme position of complete closing of said duct 6. This valve 42 is also able to occupy at least one intermediate position between said two extreme positions. The second portion 44 of the housing 42 defines an EGR duct 46 which extends perpendicular to the inlet duct 5 of the first portion 23.
En se référant aux figures 4a, 4b et 4c les moteurs électriques 11, 13, 31, 33 secondaires sont arrangés au sein d’une vanne combinée 1, 20, 40 selon l’invention, essentiellement selon trois configurations :Referring to FIGS. 4a, 4b and 4c, the secondary electric motors 11, 13, 31, 33 are arranged in a combined valve 1, 20, 40 according to the invention, essentially in three configurations:
En se référant à la figure 4a, les deux moteurs secondaires 11, 13, 31, 33 sont coaxiaux en étant positionnés l’un à la suite de l’autre. Leurs axes de rotation sont dans une parfaite continuité.Referring to FIG. 4a, the two secondary motors 11, 13, 31, 33 are coaxial while being positioned one after the other. Their axes of rotation are in perfect continuity.
En se référant à la figure 4b, les deux moteurs secondaires 11, 13, 31, 33 sont parallèles et sont placés côte à côte. Leurs axes de rotation sont parallèles.Referring to Figure 4b, the two secondary motors 11, 13, 31, 33 are parallel and are placed side by side. Their axes of rotation are parallel.
En se référant à la figure 4c, les deux moteurs secondaires 11, 13, 31, 33 sont perpendiculaires, ce qui signifie que leurs axes de rotation sont perpendiculaires.Referring to Figure 4c, the two secondary motors 11, 13, 31, 33 are perpendicular, which means that their axes of rotation are perpendicular.
Ces trois configurations qui ne sont pas exhaustives, privilégient un arrangement compact entre les moteurs 11, 13, 31, 33 afin que la vanne combinée 1, 20, 40 occupe un volume restreint.These three configurations which are not exhaustive, favor a compact arrangement between the motors 11, 13, 31, 33 so that the combined valve 1, 20, 40 occupies a restricted volume.
Selon d’autres variantes de réalisation, le carter de la vanne combinée peut être réalisée en une seule pièce en aluminium, permettant de s’affranchir de toutes les modalités d’interaction et de fixation entre les deux parties d’un carter.According to other embodiments, the housing of the combined valve can be made in one piece of aluminum, to overcome all the interaction and attachment between the two parts of a housing.
Selon une autre variante de réalisation, le conduit 5 d’admission d’air et le conduit 6 d’EGR peuvent être gérer avec un seul et même moteur électrique secondaire, entraînant une unicité de l’élément de connectique sur la vanne et la présence d’une seule carte électronique pour la gestion desdits deux conduits 5, 6.According to another variant embodiment, the air intake duct 5 and the EGR duct 6 can be managed with one and the same secondary electric motor, resulting in a uniqueness of the connection element on the valve and the presence of a single electronic card for the management of said two conduits 5, 6.
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