Brevet FR2606086A1 — publié le 19880506

La présente invention concerne un dispositif pour commander la rotation d'un papillon qui est monté dans le conduit de distribution d'un appareil servant à distribuer le mélange d'air et de carburant à un moteur à combustion interne, ladite rotation s'effectuant lors du relâchement de la pédale d'accélérateur. Comme cela est connu, des dispositifs de ce type ont pour fonction de rendre graduelle la rotation du papillon et de la commander d'une manière prédéterminée dans le but de réduire la formation d'hydrocarbures im- brûlés contenus dans les gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne. Des dispositifs de ce genre comprennent une capsule définissant une chambre dont une paroi est cons- tituée par un diaphragme déformable relié, au moyen d'une transmission appropriée, au papillon; cette chambre est en communication avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'un conduit à une extrémité duquelle est fixé un élément limiteur pouvant opérer pour créer une résistance prédé- terminée au passage de l'air dans le conduit, et il est prévu dans ce conduit, entre l'élément limiteur et ladite chambre, une valve à trois voies pouvant être actionnée électriquement et qui peut prendre une première configu- ration dans laquelle elle place cette chambre directement en communication avec l'atmosphère et une seconde confi- guration dans laquelle elle place la chambre en communi- cation avecl'atmosphère par l'intermédiaire de l'élément limiteur. Avec cet agencement de construction, quand la valve se trouve dans la seconde position définie ci- dessus et quand la pédale d'accélérateur est relâchée, le diaphragme de la capsule est déformé sous l'action de la rotation du papillon dans un sens tel que le volume de ladite chambre est augmenté, en créant ainsi dans celle-ci une certaine dépression: la vitesse de rotation du papillon est réduite d'une manière contrôlée par l'in- termédiaire de la résistance rencontrée par l'air lors de la traversée du premier élément limiteur défini et lors de sa pénétration dans la chambre de la capsule. Quand cet élément limiteur doit être contourné pour per- mettre une rotation normale du papillon lors d'une décé- lération (comme cela est nécessaire en particulier dans des conditions de fonctionnment par exemple pendant une descente ou bien quand la température du moteur est exces- sivement élevée), la valve à trois voies se déplace jus- que dans la première position définie précédemment en permettant à l'air de la traverser et de s'écouler jus- que dans la chambre de la capsule. Des dispositifs du type décrit présentent différents inconvénients. En premier lieu, la valve définie en premier et qui équipe le dispositif est assez complexe, d'un coût élevé, de dimensions importantes et elle n'est pas fiable; cette valve ne peut pas être reliée d'une manière simple avec les autres parties du dispositif et, en conséquence, elle est normalement fixée dans une partie appropriée du corps qui est positionnée à une grande distance des au- tres éléments du dispositif (capsule et élément limiteur), et il en résulte qu'il faut faire intervenir des tubes de grande longueur pour relier ces éléments ensemble. En conséquence, du fait du grand volume d'air contenu dans ces tubes, le temps de réponse nécessaire pour l'in- tervention du dispositif est très long. L'objet de la présente invention est de créer un dispositif de commande du type défini ci-dessus, qui soit exempt des inconvénients qui ont été décrits. Ce problème est résolu au moyen d'un dispo- sitif de commande de la rotation du papillon monté dans le conduit de passage du mélange air-carburant d'un appa- reil servant à alimenter en mélange air-carburant un moteur à combustion interne, ladite rotation se produi- sant lors d'un relâchement de la pédale d'accélérateur, ledit dispositif comprenant un diaphragme déformable qui est relié par l'intermédiaire d'une transmission audit papillon et qui définit une paroi d'une chambre reliée à un conduit d'admission communiquant avec l'atmosphère et dans lequel est monté un élément limiteur pouvant opérer pour opposer une résistance prédéterminée au passage de l'air le long du conduit proprement dit, ledit dispositif comprenant en outre une valve qui peut prendre une première configuration dans laquelle elle place ladite chambre en communication avec l'atmosphère en excluant ledit élément limiteur et une seconde confi- guration dans laquelle elle ferme ladite communication, caractérisé par le fait qu'il comprend un corps dans le- quel sont formés trois trous qui s'intersectent, un premier desdits trous pouvant être relié audit conduit d'admission, un second desdits trous débouchant dans ladite chambre, et un troisième desdits trous étant préagencé pour être relié à ladite valve. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexes dans lesquels: la Figure 1 est une vue schématique du dis- positif conforme à l'invention et de la transmission qui assure la liaison de ce dispositif avec le papillon de l'appareil d'alimentation en mélange air-carburant d'un moteur à combustion interne; la Figure 2 estune vue en coupe du corps dans lequel sont montés les éléments principaux du dis- positif, conformément à une première réalisation de celui-ci; la Figure 3 est une vue en coupe semblable à celle de la figure précédente, illustrant une seconde réalisation du dispositif; la Figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une unité qui fait partie du dispositif. En premier lieu, en référence à la Figure 1, le dispositif conforme à l'invention est capable de comman- der la rotation d'un papillon 1 monté dans un conduit d'alimentation 2 d'un mélange air-carburant, qui fait partie d'un appareil (non représenté) d'alimentation en mélange air-carburant d'un moteur à combustion interne, une rotation de ce papillon étant effectuée lors d'un relâchement de la pédale d'accélérateur. Ce dispositif comprend dans l'essentiel un corps 3 dans lequel est définie une chambre 4 (Figure 2) à l'intérieur de laquelle est disposé un diaphragme défor- mable 5 qui est relié par l'intermédiaire d'une trans- mission, désignée dans son ensemble par 5 (Figure 1), au papillon 1; cette transmission comprend de façon appropriée une tige 7, fixée par exemple au moyen de deux plaques 8 sur la partie centrale du diaphragme, un premier levier 9 oscillant autour de la broche 10 du papillon ainsi qu'un second levier 11, pouvant également tourner autour de cette broche et relié au précédent par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage 13 constitué, par exemple, par une vis 14 qui peut être vissée dans un trou fileté correspondant du levier 11 et par une languette de butée 15 faisant partie du levier 5. Le diaphragme 5 définit dans l'essentiel une paroi de la chambre 4 et cette dernière est reliée, d'une manière qui sera expliquée dans la suite, à un conduit d'admission 16 dont l'extrémité 17 communique avec l'at- mosphère; le long dudit conduit est monté un élément limiteur 18 qui peut créer une résistance prédéterminée s'opposant au passage de l'air le long du conduit 16; cet élément peut être constitué par une cartouche formée d'un matériau approprié, capable d'opposer une résistance prédéterminée à l'écoulement de l'air, ou bien il peut simplement comprendre un ou plusieurs trous calibrés. Comme cela ressort clairement des Figures 2 et 3, le corps 3 comporte trois trous respectivement désignés par 19, 20 et 21 et qui se coupent dans une zone centrale 23 du corps proprement dit. Le premier desdits trous peut être relié au conduit d'admission 16, le second dé- bouche dans la chambre 4 et le troisième est pré-agencé de façon à être relié à une valve désignée dans son en- semble par 24. Comme le montrent clairement les figures, les axes des premier et troisième trous 19 et 21 sont recti- lignes et coincident tandis que l'axe du second trou 20 est orthogonal aux deux autres. En outre, pour la fixation du diaphragme 5 sur le corps 3, il est prévu un couvercle 25 qui exerce une pression prédéterminée sur le bord périphérique du dia- phragme proprement dit; il se produit normalement une poussée dirigée vers le haut, comme indiqué sur les Figures 2 et 3, sous l'action d'un ressort hélicoïdal disposé à l'intérieur dudit couvercle. La valve 24 peut prendre une première configura- tion dans laquelle elle place la chambre 4 en communica- tion avec l'atmosphère, et une seconde configuration dans laquelle elle ferme ladite communication. Le troisième trou 21 communique avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'un trou 22 et il est pourvu d'un siège 27 pour une bille 28 qui peut s'appuyer sur le siège proprement dit afin de fermer le troisième trou. Avantageusement, le siège 27 est formé sur une douille 29 insérée dans le troisième trou 21. La valve 24 comprend en outre une tige 30 mobile axialement et faisant partie d'un organe d'actionnement, désigné dans son ensemble par 33 et pou- vant faire passer la valve 24 alternativement dans l'une ou l'autre des deux configurations mentionnées ci-dessus. L'organe d'actionnement 33 est avantageusement un organe d'actionnement pneumatique, comme cela a été représenté dans la réalisation de la Figure 2, et comme cela est visible sur la Figure 4: cet organe peut être actionné par la dépression qui règne dans le collecteur d'admission du moteur. La tige 30 est avantageusement mobile axialement à l'intérieur d'un manchon fileté 34 qui est vissé dans une partie filetée correspondante du troisième trou 21 et ce manchon est pourvu de façon ap- propriée d'une plaque de fixation 35 sur laquelle est fixé l'organe d'actionnement 33; ce dernier peut com- prendre un diaphragme 36 dont la partie centrale est fixée, par exemple, au moyen de deux plaques 37, sur la tige 30 et sur un élément se présentant sous la forme d'une cuvette 38 qui s'appuie contre le bord périphérique de ce diaphragme et qui est bloquée par rapport à la plaque 35; à l'intérieur de cet élément est disposé un ressort hélicoidal-39 qui maintient normalement la mem- brane 36 dans sa position de fin de course représentée à gauche sur la Figure 4, et il en résulte que la bille 28 est appliquée contre le siège correspondant 27. Le diaphragme 36 constitue une paroi d'une chambre 40 définie à l'intérieur de l'élément et qui est mise en communication avec le collecteur d'admission du moteur au moyen d'un trou 41; dans celui-ci est montée une soupape 42 actionnée électriquement et pouvant opérer de façon à fermer le trou proprement dit. Dans la réalisation de la Figure 3, la valve 24, qui se compose dans l'essentiel des mêmes éléments que ceux qui ont été décrits en premier, est actionnée, non par un organe pneumatique d'actionnement comme l'organe d'actionnement 33, mais par un moyen électrique de sorte qu'elle comprend un organe d'ac- tionnement électrique 43. Comme on peut le voir sur la Figure 4, la bille 28 est retenue dans une cavité extrême 44 de la tige 30 au moyen d'une déformation plastique du bord qui la délimite périphériquement. A chaque fois que la rotation du papillon 1, qui se produit lors d'un relâchement de la pédale d'ac- célérateur, doit être contrôlée et lorsque par consé- quent il est désiré que cette rotation s'effectue à une vitesse prédéterminée assez lente, la valve 24 est laissée dans sa configuration fermée dans laquelle la bille 24 s'applique contre le siège correspondant 27, en empêchant le passage de l'air au travers du trou 21; pour obtenir cela, il est suffisant que, dans le cas de la réalisation de la Figure 2, la soupape 42 soit amenée dans la position de la fermeture alors que, dans le cas de la Figure 3, l'organe d'actionnement électrique 43 commande le dépla- cement de la bille 28 jusque contre le siège 27. De cette manière, pendant son mouvement de retour, le papillon, commandé par le ressort dont il est normalement pourvu, produit par l'intermédiaire du levier 11 une rotation du levier 9 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, et par conséquent un mouvement de descente de la tige 7 en opposition à la réaction élastique du ressort hélicoidal 26. De cette manière, une certaine dépression est créée à l'intérieur de la chambre 4 et de l'air est aspiré de l'extérieur par l'intermédiaire des conduits 20, 19 et 16. Une quantité d'air prédéterminée en fonction de l'étalonnage de l'élément limiteur 18 s'écoule par conséquent dans le conduit 16. Il en résulte que le mouvement de descente de la tige 7 peut seulement s'effectuer à une vitesse assez lente. D'autre part, lorsqu'il est désiré que la rotation du papillon s'effectue à une vitesse normale lors d'un relâchement de la pédale d'accélérateur, l'élément limiteur 18 n'intervient pas, en permettant l'entrée de l'air par l'intermédiaire du trou 21 com- mandé par la valve 24. Dans ce but, la soupape 42 est amenée dans la position d'ouverture en permettant à la dépression régnant dans le collecteur d'admission du moteur d'agir par l'intermédiaire du trou 41 dans la chambre 40 en produisant un déplacement du diaphragme 38 vers la droite et par conséquent en écartant la bille 28 du siège correspondant: en conséquence, l'air peut être aspiré de l'extérieur au travers des trous 22, 21 et 20 pour pénétrer à l'intérieur de la chambre 4; puis- qu'aucune dépression n'est ainsi créée dans cette chambre, le mouvement de descente de la tige 7 peut s'effectuer à une vitesse normale. Il est évident que le dispositif décrit peut être commandé par des systèmes appropriés à partir d'une unité centrale de commande; en fait, de tels sys- tèmes peuvent être agencés de telle sorte que, lorsque le véhicule descend une côte, la fermeture du papillon se produise à une vitesse normale de manière à exercer une bonne action de freinage au moyen du moteur, ou bien cela peut se produire quand la température du moteur est trop élevée ou dans d'autres conditions particulières de fonctionnement. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour commander la rotation du papillon qui est monté dans le conduit d'alimentation en mélange air-carburant d'un appareil servant à fournir le mélange air-carburant à un moteur à combustion in- terne, cette rotation se produisant lors d'un relâchement de la pédale d'accélérateur, ledit dispositif comprenant un diaphragme déformable relié par l'intermédiaire d'une transmission audit papillon et définissant une paroi d'une chambre reliée au collecteur d'admission communi- quant avec l'atmosphère, et dans lequel il est prévu un élément limiteur pouvant opposer une résistance pré- déterminée au passage de l'air le long du conduit pro- prement dit, ledit dispositif comportant une valve (24) qui peut prendre une première configuration dans la- quelle elle place ladite chambre en communication avec l'atmosphère en dehors de l'élément limiteur, et une seconde configuration dans laquelle elle ferme cette communication, caractérisé par le fait qu'il comprend un corps (3) dans lequel sont formés trois trous (19, 20, 21) qui s'intersectent,un premier (19) desdits trous pou- vant être relié audit conduit d'admission (16), le second (20) desdits trous débouchant dans ladite chambre (4) et un troisième (21) desdits trous étant préagencé pour être relié avec ladite valve (24). 2. Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé par le fait que ledit troisième trou (21) est pourvu d'un siège (27) pour une bille (28) et ladite valve (24) comprend une bille (28) qui peut reposer sur ledit siège (27) afin de fermer ledit troisième trou (21) , ladite bille (28) étant fixée sur une tige (30) d'un or- gane d'actionnement (33) pouvant déplacer ladite valve (24) alternativement de l'une dans l'autre des deux con- figurations précitées. 3. Dispositif selon la revendication 2, ca- ractérisé par le fait que ladite tige (30) peut coulisser dans un manchon fileté (34) vissé dans une partie file- tée correspondante dudit troisième trou (21), ledit manchon (34) étant pourvu d'une plaque de fixation (35) pour ledit organe d'actionnement (33). 4. Dispositif selon une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit organe d'actionnement (33) est un organe d'actionnement pneuma- tique actionné par la dépression régnant dans le collec- teur d'admission du moteur, ledit organe d'actionnement (33) étant commandé par une soupape actionnée électri- quement. 5. Dispositif selon une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit organe d'actionnement est un organe d'actionnement électrique. 6. Dispositif selon une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé par le fait que les axes desdits premier (19) et troisième (21) trous sont recti- lignes et en coincidence et l'axe dudit second trou est orthogonal aux axes des deux autres trous (19, 21). 7. Dispositif selon une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé par le fait que ledit corps (3) comporte une cavité définissant ladite chambre (4), ladite cavité étant fermée par un couvercle (25) agis- sant de façon à bloquer les bords périphériques dudit diaphragme déformable (5), la partie centrale dudit diaphragme déformable (5) étant fixée sur une tige (30) pouvant coulisser par rapport audit couvercle (25) et reliée à ladite transmission. 8. Dispositif selon une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé par le fait que ledit siège (27) est formé sur une douille (29), montée dans ledit troisième trou (21), et ladite bille (28) est insérée dans une cavité formée dans une extrémité de ladite tige (30), ladite bille (28) étant fixée dans ladite cavité par déformation plastique du bord qui délimite périphé- riquement la cavité proprement dite.