Brevet FR2884553A1 — publié le 20061020

La présente invention a pour objet de remplacer les moyens de régulation mis en oeuvre dans la demande de brevet précédente par des moyens de régulation particulièrement simples, peu onéreux et fiables. La présente invention consiste à associer à chaque piston de la pompe un piston régulateur associé à un organe de contrôle, la position dudit piston régulateur déterminant à la fois le volume de liquide qui est refoulé par un piston et le moment initial de la levée de la soupape correspondante. Selon l'invention le dispositif hydraulique de commande de levée des soupapes d'un moteur à combustion interne est du type comportant une pluralité de pistons émetteurs reliés chacun à un vérin récepteur relié à une soupape dans lequel les pistons émetteurs sont des pistons creux dont la communication avec le réservoir est assurée via une lunule gravée sur la face avant d'un plateau biais qui les anime caractérisé par le fait que a) la lunule est gravée selon un angle 3 s'étendant symétriquement de part et d'autre de la ligne de plus grande pente XX dudit plateau biais; de sorte que chaque piston creux communique avec le réservoir pendant la rotation selon l'angle 3 et en soit isolé pendant la rotation selon l'angle a, l'angle 3 étant égal à (360 -a). b) chaque piston creux est associé à un piston suiveur dont la course c est déterminée par un organe de commande; de façon à faire varier entre O et a, la valeur de l'angle pendant laquelle se produit la levée de la soupape et entre O et a2, la valeur pendant laquelle se produit la fermeture de la soupape avec restitution d'énergie, les angles a, et a2 étant égaux et symétriques par rapport à la ligne de plus grande pente du plateau biais. A titre d'exemple et pour faciliter la compréhension de l'invention on a représenté au dessin annexé : Figure 1 une vue schématique en coupe illustrant un mode préférentiel de réalisation de l'invention. Figure 2 une vue de la face avant du plateau biais de la figure 1. La figure 1 représente une pompe hydraulique à plateau biais et pistons axiaux de type connu. Les pistons axiaux 1 sont creux et reposent, par l'intermédiaire de patins de glissement 11, contre la face avant 21 du plateau biais 2. Sur cette face avant 21 est gravée une lunule 22 de sorte que, chaque fois qu'un plot de glissement 11 passe au-dessus de la lunule 22, la communication est établie entre le volume intérieur 12 du piston creux 1 correspondant, la chambre 23 dans laquelle se débat le plateau biais 2 et la réserve de liquide hydraulique 24 se trouvant dans l'accumulateur 25. Dans les pompes de ce type connu la lunule 22 ne s'étend que selon un arc inférieur à 180 de façon à n'assurer la communication entre le volume interne 12 d'un piston et la chambre 23, que pendant une partie de la phase d'admission; cependant selon une caractéristique de l'invention, la lunule 22 s'étend symétriquement par rapport à la ligne XX de plus grande pente de la face 21 du plateau biais 2, au-delà de 180 , et sur 270 dans l'exemple représenté. La présence de cette lunule 22 est essentielle car elle permet, à chaque tour du plateau 2, de remettre en communication le volume intérieur 12 de chaque piston 1 avec la réserve de liquide, ce qui compense, à la fois, les éventuelles fuites et l'échauffement du liquide. Le fait que cette lunule 22 s'étende au-delà de la ligne de plus grande pente a pour résultat que la communication avec le réservoir ne se produit pas uniquement pendant la phase d'aspiration, comme c'est le cas dans les pompes de ce type connu, mais aussi pendant une partie de la phase de refoulement. Chaque piston 1 se déplace dans un alésage 13, qui débouche dans une chambre 14. Débouche également dans cette chambre 14 un alésage 30 dans lequel se déplace un piston 3 qui est libre en ce sens qu'il n'est pas entraîné mécaniquement, mais est soumis d'un côté à la pression du liquide régnant dans la chambre 14 et de l'autre côté à un ressort antagoniste 8. Chaque piston 3, ci-après appelé piston suiveur, est muni à son extrémité d'une virole 31. Les extrémités des pistons 3 et les viroles 31 font saillie dans une chambre 32, qui est en liaison par une canalisation 33 avec le réservoir 24. Toutes les viroles 31 prennent appui contre une virole 40, placée à l'extrémité d'une tige 4 de commande, dont la position est pilotée par le calculateur de contrôle du moteur thermique (non représenté). Sur la figure 1 la tige de commande 4 est illustrée dans deux positions; en étant coupée par une ligne en tireté ; les deux positions correspondantes de la virole 40 sont séparées d'une distance c . Lorsque la tige de commande 4 est dans sa position la plus enfoncée (position supérieure à la figure 1), le volume de liquide hydraulique introduit dans l'alésage 13 et la chambre 14 pendant la phase d'aspiration est minimum; il est maximum lorsque la tige de commande 4 est dans son autre position extrême. De façon analogue à ce qui est décrit dans la demande PCT/FR2004/002177 mentionnée ci-dessus, le liquide hydraulique refoulé par un piston 1, jouant le rôle d'un piston émetteur est amené par la conduite 15 vers un vérin 6, ou vérin récepteur, qui repousse la soupape 7 contretenue par un ressort 5. Lorsque la tige 4, ou organe de commande est en butée, la distance c étant nulle, le piston creux 1 est en communication avec le réservoir 24 via la lunule 22 pendant la rotation du plateau 2 suivant l'angle f3, réparti symétriquement par rapport à l'axe XX de plus grande pente dudit plateau. Cet angle R est égal à 360 -ci, cet angle a correspondant à la valeur maximale de la loi de levée des soupapes, valeur qui est définie par le constructeur du moteur. Le piston 1 refoule le liquide hydraulique vers le vérin récepteur 6 de la soupape 7 et donc assure la levée de la soupape 7 pendant la rotation a, (figure 2). Puis, au-delà de l'axe XX de plus grande pente du plateau 2, le piston 1 est en phase de détente de sorte que, sous l'action du ressort 5, le fluide reçu par le vérin récepteur 6 est restitué avec restitution d'énergie pendant la rotation a2 (figure 2), égale à a,. La disposition selon l'invention, décrite ci-dessus permet de faire varier la valeur utile de l'angle a, donc de la loi de levée de la soupape 7 (temps d'ouverture) par un retard au refoulement et à la détente du piston 1, proportionnel à la course c du piston suiveur correspondant 3, cette course c étant déterminée par la position de la tige 4 (et de la virole 40). Le piston creux 1 est en communication avec le réservoir 24 via la lunule 22 pendant la rotation suivant l'angle [3. De ce fait le piston suiveur 3 est en butée par sa virole 31 contre la virole 40 de l'organe de commande 4, par l'action de son ressort 8. Puis, la rotation continuant, le même piston 1, est isolé de la lunule 22; de sorte qu'il repousse le piston suiveur 3 pendant une rotation selon l'angle ac correspondant à la course c déterminée par la position de l'organe de commande 4, jusqu'à mise en butée de la virole 31 du piston suiveur 3. Cet angle a, est variable de 0 à a, en fonction de la valeur de la course c . Le piston 1 continuant sa course (sur la face 21 du plateau biais 2) refoule le liquide hydraulique vers le vérin récepteur 6 actionnant la soupape 7, la levée de celle-ci étant alors assurée pendant la rotation a, -ac, Ensuite, au-delà de l'axe XX de plus grande pente de la face inclinée 21 du plateau biais 2, le piston 1 est en phase de détente, avec restitution du liquide emmagasiné dans le vérin récepteur 6, sous l'effet du ressort de rappel 5 et donc avec restitution d'énergie pendant la rotation a2 ac Le piston 1, toujours isolé de la lunule entraîne le piston suiveur 3 par aspiration pendant la rotation a, (correspondant à la course c , déterminée par la position de l'organe de commande 4) jusqu'à mise en butée de la virole 31 contre la virole 40, en phase avec la mise en communication avec la lunule 22. La hauteur de la levée de la soupape 7 sera à l'image de la courbe sinusoïdale de la course du piston 1 correspondant à l'angle al-a, Cette disposition permet donc de faire varier en dynamique, à volonté et en temps réel la largeur angulaire de la loi de levée des soupapes (telles que la soupape 7) par simple pilotage en position d'un seul et unique actionneur linéaire (la tige de commande 4), ce qui est une amélioration considérable par rapport à la dérivation par clapet piloté sur chaque conduite décrite au brevet précédent PCT/FR2004/022177. Dans l'exemple représenté les pistons creux 1 sont des pistons axiaux animés par une came constituée par un plateau biais 2; mais il est bien évident que la pompe hydraulique peut être une pompe à pistons radiaux animés par une came en excentrique, cette came étant munie d'une lunule, analogue à la lunule 22. REVENDICATIONS 1- Dispositif de commande hydraulique de levée de soupapes (7) d'un moteur à combustion interne du type comportant une pluralité de pistons émetteurs (1) relié chacun à un vérin récepteur (6) relié à une soupape (7) dans lequel les pistons émetteurs sont des pistons creux dont la communication avec le réservoir (24) est assurée via une lunule (22) gravée sur la face avant (21) d'un plateau biais (2) qui les anime caractérisé par le fait que a) la lunule (22) est gravée selon un angle R s'étendant symétriquement de part et d'autre de la ligne de plus grande pente XX dudit plateau biais (2) ; de sorte que chaque piston creux (1) communique avec le réservoir (24) pendant la rotation selon l'angle et en soit isolé pendant la rotation selon l'angle a, l'angle 3 étant égal à (360 -a) ; b) chaque piston creux (1) est associé à un piston suiveur (3) dont la course c est déterminée par un organe de commande (4) ; de façon à faire varier entre 0 et a, la valeur de l'angle pendant laquelle se produit la levée de la soupape (7) et entre O et a2 la valeur pendant laquelle se produit la fermeture de la soupape (7) avec restitution d'énergie, les angles a, et a2 étant égaux et symétriques par rapport à la ligne de plus grande pente du plateau biais (2). 2- Dispositif selon la revendication 1 dans lequel chaque piston creux (1) se débat dans un alésage (13) et chaque piston suiveur (3) dans un alésage (30) les deux alésages (13,30) débouchant dans une chambre (14) reliée par une conduite (15) au vérin récepteur (6) correspondant; chaque piston suiveur (3) étant libre et soumis d'un côté à la pression hydraulique régnant dans la chambre (14) et de l'autre côté à l'action d'un ressort antagoniste (8), la course c de chaque piston suiveur (3) dans son alésage (30) étant déterminée par un organe de commande (4) lui- même piloté par le calculateur gérant le fonctionnement du moteur. 3- Dispositif selon la revendication 2 dans lequel chaque piston suiveur (3) comporte une virole (31) venant prendre appui contre une virole (40) ménagée à l'extrémité de la tige de l'organe de commande (4).