Brevet FR2924186A1 — publié le 20090529

PROTECTION D'UN ACTIONNEUR PNEUMATIQUE A DEPRESSION [0001] L'invention concerne de façon générale les actionneurs, et en particulier les actionneurs à commande par dépression pour des véhicules automobiles. [0002] Le document JP2005081983 décrit un mécanisme de roue libre de véhicule muni d'un actionneur pneumatique à commande par dépression. Le mécanisme de roue libre comprend une commande commandant l'actionneur pour accoupler sélectivement une roue motrice du véhicule à un arbre d'entrainement. La commande comprend une pompe à vide créant une dépression par rapport à la pression atmosphérique. La commande comprend par ailleurs une valve présentant une entrée de dépression connectée à la pompe à vide et une entrée connectée à la pression atmosphérique. La valve présente par ailleurs une sortie connectée à une entrée de commande de l'actionneur. La valve est commandée pour mettre sa sortie en communication soit avec l'entrée de dépression, soit avec l'entrée à pression atmosphérique. Un conduit raccorde la pompe à vide à l'entrée de dépression de la valve. Une vanne d'ajustement de la dépression est disposée dans ce conduit et maintient une pression absolue dans le conduit supérieure à une valeur donnée afin de protéger l'actionneur contre une trop forte dépression pouvant conduire à sa destruction. [0003] Un tel actionneur et sa commande présentent des inconvénients. La vanne d'ajustement de la dépression présente une structure complexe, encombrante et coûteuse. Cette vanne limite donc l'utilisation d'un actionneur à dépression dans un véhicule. De plus, la commande ne permet pas de générer différentes valeurs de dépression pour d'autres actionneurs pneumatiques du véhicule. [0004] L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un dispositif d'actionnement pour véhicule automobile, comprenant : • un actionneur présentant une entrée de commande pneumatique par dépression ; • une source de dépression présentant une sortie sur laquelle elle applique un gaz à une pression inférieure à la pression atmosphérique ; • un conduit mettant en communication la sortie de la source de dépression avec l'entrée de commande pneumatique ; • un organe de limitation de la dépression appliquée sur l'entrée de commande de l'actionneur présentant une entrée de gaz à la pression atmosphérique, une sortie débouchant dans le conduit, l'organe de limitation de la dépression mettant en permanence son entrée en communication avec sa sortie et présentant des moyens destinés à générer une perte de charge entre son entrée et sa sortie. [0005] Selon une variante, l'organe de limitation de la dépression comprend une conduite s'étendant entre son entrée et sa sortie, un étranglement étant ménagé dans la conduite. [0006] Selon encore une variante, l'étranglement présente une section de passage inférieure à 1 mm2 et le conduit présente une section de passage moyenne comprise entre 5 et 15 mm2. [0007] Selon une autre variante, l'étranglement présente une section circulaire d'un diamètre compris entre 0,7 et 1 millimètre. [0008] Selon encore une autre variante, l'organe de limitation de la dépression comprend un 10 filtre à poussière disposé au niveau de son entrée. [0009] Selon une variante, l'organe de limitation de la dépression ne comprend aucun élément mobile. [0010] Selon une autre variante, le dispositif comprend des moyens pour obturer sélectivement l'écoulement gazeux entre la source de dépression et l'entrée de commande de 15 l'actionneur. [0011] Selon encore une variante, les moyens pour obturer sélectivement l'écoulement gazeux comprennent une valve disposée dans le conduit. [0012] Selon encore une autre variante, la sortie de l'organe de limitation de la dépression débouche dans le conduit entre la valve et l'entrée de commande de l'actionneur. 20 [0013] Selon encore une autre variante, le dispositif comprend : • un autre actionneur présentant une entrée de commande ; • une dérivation mettant en communication l'entrée de commande de l'autre actionneur et le conduit, la dérivation débouchant dans le conduit entre la valve et la sortie de la source de dépression ; 25 • une autre valve disposée dans la dérivation ; • un autre organe de limitation de la dépression appliquée sur l'entrée de commande de l'autre l'actionneur présentant une entrée à la pression atmosphérique, une sortie débouchant dans la dérivation, l'autre organe de limitation de la dépression mettant en permanence son entrée en communication avec sa sortie et générant une perte de charge entre son entrée et 30 sa sortie. [0014] Selon une variante, le dispositif comprend en outre un organe de commande connecté auxdites valves et commandant lesdites valves de sorte que seulement l'une d'elles est ouverte à un instant donné. [0015] Selon une autre variante, l'actionneur présente une dépression nominale de commutation inférieure à 700 millibars et la source de dépression applique sur sa sortie une dépression supérieure à 900 millibars. [0016] Selon encore une variante, les moyens de limitation de la dépression sont dimensionnés de sorte que la dépression appliquée sur l'entrée de commande soit suffisante pour commander l'actionneur et insuffisante pour conduire à sa détérioration. [0017] L'invention porte également sur un procédé de commande d'un actionneur pour véhicule automobile, comprenant les étapes de : • fournir un actionneur pneumatique à commande par dépression dont l'entrée de commande est en communication avec une source de dépression par l'intermédiaire d'un conduit ; • mettre en permanence le conduit en communication avec du gaz à la pression atmosphérique 15 par l'intermédiaire de moyens destinés à générer une perte de charge entre le conduit et le gaz à la pression atmosphérique. [0018] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins 20 annexés, dans lesquels : • la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif d'actionnement pour véhicule automobile selon l'invention ; • la figure 2 est une vue en coupe d'un exemple de conduite générant une perte de charge entre l'air à pression atmosphérique et un conduit de commande de l'actionneur. [0019] Dans la suite, une dépression à un endroit donné désignera la différence de pression entre la pression atmosphérique et la pression à cet endroit inférieure à la pression atmosphérique. [0020] L'invention propose un dispositif d'actionnement pour véhicule automobile. Ce dispositif 30 d'actionnement comprend un actionneur pneumatique commandé par une source de dépression. 25 Un conduit met en communication l'entrée de commande de l'actionneur à la source de dépression. Un organe de limitation de la dépression met en communication permanente le conduit avec du gaz à pression atmosphérique et est destiné à générer une perte de charge entre le gaz à pression atmosphérique et le conduit. [0021] Ainsi, l'entrée de commande pneumatique de l'actionneur est protégée d'une trop grande dépression fournie par la source de dépression, ce qui évite sa destruction ou sa détérioration. Ce résultat est obtenu avec des moyens simples, peu encombrants et peu coûteux, permettant notamment de ne pas utiliser d'électrovanne proportionnelle pour alimenter l'entrée de commande. Par ailleurs, de tels moyens de protection sont aisés à adapter sur le conduit pour corriger une dépression trop importante issue de la source de dépression et peuvent faciliter la conception du circuit de vide d'un véhicule, une même source de vide pouvant être associée à différents modèles d'actionneurs. En outre, la commutation de l'actionneur peut être commandée par une simple valve tout ou rien disposée dans le conduit. [0022] La figure 1 illustre de façon schématique un dispositif d'actionnement 1. Ce dispositif d'actionnement 1 comprend une source de vide 2 présentant une sortie 21 sur laquelle elle applique un gaz à une pression inférieure à la pression atmosphérique. Le dispositif d'actionnement 1 comprend en outre un actionneur 3a présentant de façon connue en soi une entrée de commande pneumatique par dépression 31a et une partie mobile d'actionnement 32a. Le dispositif d'actionnement 1 comprend de plus un conduit 4a mettant en communication la sortie 21 avec l'entrée de commande 31a. Le dispositif 1 comprend par ailleurs un organe de limitation 5a de la dépression appliquée sur l'entrée de commande 31a. [0023] L'organe de limitation de la dépression 5a présente une entrée 52a apte à aspirer du gaz à la pression atmosphérique. L'entrée 52a pourra typiquement être disposée dans une zone sèche ou dans le compartiment moteur du véhicule. L'organe 5a présente par ailleurs une sortie 51a débouchant dans le conduit 4a. L'organe 5a met en permanence la sortie 51a en communication avec l'entrée 52a par l'intermédiaire de moyens 53a destinés à générer une perte de charge entre la sortie 51a et l'entrée 52a. Ainsi, l'organe 5a constitue un moyen simple de limiter le niveau de la dépression appliquée sur l'entrée de commande 31a tout en garantissant que ce niveau de dépression soit suffisant pour obtenir une commutation de l'actionneur 3a. [0024] Les moyens 53a de génération d'une perte de charge sont avantageusement statiques, c'est-à-dire qu'ils réalisent la mise en communication permanente entre l'entrée et la sortie sans aucun élément mobile à déplacer afin de conserver un encombrement et un coût de fabrication le plus réduits possibles. L'exemple de la figure 2 représente un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'organe 5a. Dans cet exemple, l'organe de limitation de la dépression 5 comprend une conduite 57 s'étendant sensiblement entre son entrée 52 et sa sortie connectée au conduit 4a. L'organe 5 présente un raccord 55 alésé dans lequel un étranglement 56 est ménagé sous forme d'un épaulement à l'intérieur de l'alésage. L'étranglement 56 est calibré pour générer une perte de charge adéquate lors d'un écoulement entre l'entrée 52 et la sortie de la conduite 57. L'organe 5 est en outre muni d'un filtre à poussière 54 au niveau de l'entrée 52. Le filtre à poussière 54 permet d'éviter que des poussières ne viennent boucher l'étranglement 56 ou modifier la valeur de la perte de charge générée. Le filtre à poussière 54 présentera avantageusement une surface utile de filtration comprise entre 450 et 550 cm2 et un volume d'environ 8 cm3. On pourra généralement envisager que l'étranglement 56 présente une section de passage inférieure à 1 mm2. La section de l'étranglement 56 sera avantageusement circulaire. Le diamètre de la section circulaire sera avantageusement compris entre 0,7 et 1 millimètre. Un tel étranglement 56 pourra être associé à un conduit 4a présentant une section de passage moyenne comprise entre 5 et 15 mm2. [0025] Le dispositif 1 comprend en outre une électrovalve 6a disposée dans une partie intermédiaire du conduit 4a et utilisée pour obturer sélectivement l'écoulement gazeux entre la sortie 21 et l'entrée de commande 31a. L'électrovalve 6a permet ainsi de commander les commutations de l'actionneur 3a en appliquant sélectivement une dépression sur l'entrée de commande 31a. L'obturation ou l'ouverture de l'électrovalve 6a est commandée par des commandes électriques appliquées par un organe de commande 7. Afin de ne pas perturber la dépression générée par la source 2, l'organe de limitation de dépression 5a est raccordé au conduit 4a entre l'électrovalve 6a et l'entrée de commande 31a. [0026] Le dispositif 1 comprend un autre actionneur 3b présentant une entrée de commande 31 b et une partie mobile d'actionnement 32b. Le dispositif d'actionnement 1 comprend de plus une dérivation 4b mettant en communication la sortie 21 avec l'entrée de commande 31 b. La dérivation 4b présente en l'occurrence une extrémité connectée au conduit 4a et une extrémité connectée à l'entrée de commande 31b. La dérivation 4b est connectée au conduit 4a entre la sortie 21 et l'électrovalve 6a, de sorte que la commande de l'électrovalve 6a ne commande pas la commutation de l'actionneur 3b. Le dispositif 1 comprend par ailleurs un autre organe de limitation 5b de la dépression appliquée sur l'entrée de commande 31 b. [0027] L'organe de limitation de la dépression 5b présente une entrée 52b apte à aspirer du gaz à la pression atmosphérique. L'entrée 52b pourra typiquement être disposée dans une zone sèche ou dans le compartiment moteur du véhicule. L'organe 5b présente par ailleurs une sortie 51b débouchant dans la dérivation 4b. L'organe 5b met en permanence la sortie 51b en communication avec l'entrée 52b par l'intermédiaire de moyens 53b destinés à générer une perte de charge entre la sortie 51b et l'entrée 52b. Ainsi, l'organe 5b limite le niveau de dépression appliqué sur l'entrée de commande 31 b tout en garantissant que le niveau de dépression soit suffisant pour obtenir une commutation de l'actionneur 3b. [0028] Le dispositif 1 comprend en outre une électrovalve 6b disposée dans une partie intermédiaire de la dérivation 4b et utilisée pour obturer sélectivement l'écoulement gazeux entre la sortie 21 et l'entrée de commande 31 b. L'électrovalve 6b permet ainsi de commander les commutations de l'actionneur 3b indépendamment de l'actionneur 3a, en appliquant sélectivement une dépression sur l'entrée de commande 31 b. L'obturation ou l'ouverture de l'électrovalve 6b est commandée par des commandes électriques appliquées par l'organe de commande 7. [0029] Différents types d'actionneurs pneumatiques peuvent être commandés par l'intermédiaire de la source de dépression 2 : des actionneurs destinés à donner un mouvement de tourbillon longitudinal au carburant injecté dans la chambre de combustion (désigné par le terme swirl en langue anglaise), des actionneurs présents dans un circuit de recyclage des gaz de combustion, des actionneurs de dosage d'air, des actionneurs présents dans des turbocompresseurs ou des actionneurs de commande de décharge d'un turbocompresseur à géométrie variable. [0030] Ainsi, des actionneurs présentant des dépressions de commutation distinctes peuvent être mis en communication avec une même source de dépression. Chaque jonction entre une valve de commande et l'entrée de commande d'un actionneur pourra comporter un organe de limitation de dépression présentant une perte de charge calibrée en fonction du niveau de dépression souhaité. Ainsi, le réseau pneumatique de commande des actionneurs garantira la fiabilité des actionneurs avec une structure simple, peu encombrante et peu coûteuse. Les électrovalves respectives des actionneurs permettent d'isoler leurs entrées de commande les unes des autres. [0031] Lorsque différents actionneurs sont utilisés et présentent des dépressions nominales de commande distinctes, l'organe de commande 7 commande avantageusement les électrovalves de commande des actionneurs de sorte que seulement l'une de ces électrovalves soit ouverte à un instant donné. Ainsi, une dépression de commutation appliquée sur une entrée de commande d'un actionneur ne sera pas perturbée par l'organe de limitation de dépression d'un autre actionneur. [0032] Le conduit 4a et la dérivation 4b pourront comprendre plusieurs tronçons de structures différentes assemblés, par exemple un assemblage d'un tronçon rigide métallique à un tronçon souple en caoutchouc. La résistance et la mise en place d'une conduite dans le véhicule pourront ainsi être améliorées. [0033] La source de vide 2 est en l'occurrence une pompe à vide qui peut être entraînée mécaniquement par un moteur à combustion interne ou un moteur électrique, ou être alimentée électriquement. On peut également envisager que la source de vide soit un conduit d'un moteur à combustion interne, par exemple un conduit d'admission dans lequel une dépression est formée lors de l'aspiration de l'air d'admission. La source de vide 2 appliquera avantageusement sur sa sortie une dépression supérieure à 900 millibars. Les actionneurs utilisés pourront présenter une dépression nominale de commutation inférieure à 700 millibars, l'organe de limitation de pression faisant alors chuter la dépression dans le conduit 4a ou la dérivation 4b à une valeur légèrement supérieure à cette valeur de dépression de commutation. La valeur de dépression appliquée sera inférieure à la valeur de dépression occasionnant une rupture et supérieure à la valeur de dépression de commutation. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'actionnement pour véhicule automobile (1), comprenant : -un actionneur (3a) présentant une entrée de commande pneumatique par dépression (31a) ; -une source de dépression (2) présentant une sortie (21) sur laquelle elle applique un gaz à une pression inférieure à la pression atmosphérique ; -un conduit (4a) mettant en communication la sortie (21) de la source de dépression avec l'entrée de commande pneumatique (31a); -un organe de limitation (5a) de la dépression appliquée sur l'entrée de commande de l'actionneur ; caractérisé en ce que l'organe de limitation (5a) de la dépression présente une entrée de gaz (52a) à la pression atmosphérique, une sortie (51a) débouchant dans le conduit (4a), l'organe de limitation de la dépression mettant en permanence son entrée en communication avec sa sortie et présentant des moyens (53a) destinés à générer une perte de charge entre son entrée et sa sortie. 2. Dispositif d'actionnement selon la revendication 1, dans lequel l'organe de limitation de la dépression (5) comprend une conduite (57) s'étendant entre son entrée (52) et sa sortie, un étranglement (56) étant ménagé dans la conduite (57). 3. Dispositif d'actionnement selon la revendication 2, dans lequel l'étranglement (56) présente une section de passage inférieure à 1 mm2 et dans lequel le conduit (4a) présente une section de passage moyenne comprise entre 5 et 15 mm2. 25 4. Dispositif d'actionnement selon la revendication 3, dans lequel l'étranglement (56) présente une section circulaire d'un diamètre compris entre 0,7 et 1 millimètre. 5. Dispositif d'actionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe (5) de limitation de la dépression comprend un filtre à poussière (54) disposé au 30 niveau de son entrée (52). 6. Dispositif d'actionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe (5, 5a, 5b) de limitation de la dépression ne comprend aucun élément mobile.20 7. Dispositif d'actionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens (6a) pour obturer sélectivement l'écoulement gazeux entre la source de dépression (2) et l'entrée de commande (31a) de l'actionneur. 8. Dispositif d'actionnement selon la revendication 7, dans lequel les moyens pour obturer sélectivement l'écoulement gazeux comprennent une valve (6a) disposée dans le conduit (4a). 9. Dispositif d'actionnement selon la revendication 8, dans lequel la sortie (51a) de l'organe de limitation de la dépression débouche dans le conduit (4a) entre la valve (6a) et l'entrée de commande (31a) de l'actionneur (3a). 10. Dispositif d'actionnement selon la revendication 9, comprenant : -un autre actionneur (3b) présentant une entrée de commande (31 b) ; -une dérivation (4b) mettant en communication l'entrée de commande (31 b) de l'autre actionneur (3b) et le conduit (4a), la dérivation (4b) débouchant dans le conduit (4a) entre la valve (6a) et la sortie (21) de la source de dépression ; -une autre valve (6b) disposée dans la dérivation (4b) ; -un autre organe (5b) de limitation de la dépression appliquée sur l'entrée de commande de l'autre l'actionneur (3b) présentant une entrée (52b) à la pression atmosphérique, une sortie (51b) débouchant dans la dérivation (4b), l'autre organe (5b) de limitation de la dépression mettant en permanence son entrée en communication avec sa sortie et générant une perte de charge entre son entrée et sa sortie. 11. Dispositif d'actionnement selon la revendication 10, comprenant en outre un organe de commande (7) connecté auxdites valves (6a, 6b) et commandant lesdites valves de sorte que seulement l'une d'elles est ouverte à un instant donné. 12. Dispositif d'actionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'actionneur (3a) présente une dépression nominale de commutation inférieure à 700 millibars et dans lequel la source de dépression (2) applique sur sa sortie une dépression supérieure à 900 millibars. 13. Dispositif d'actionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de limitation de la dépression sont dimensionnés de sorte que la dépressionappliquée sur l'entrée de commande (31a) soit suffisante pour commander l'actionneur (3a) et insuffisante pour conduire à sa détérioration. 14. Procédé de commande d'un actionneur pour véhicule automobile, comprenant les étapes de : -fournir un actionneur pneumatique à commande par dépression dont l'entrée de commande est en communication avec une source de dépression par l'intermédiaire d'un conduit ; -mettre en permanence le conduit en communication avec du gaz à la pression atmosphérique par l'intermédiaire de moyens destinés à générer une perte de charge entre le conduit et le gaz à la pression atmosphérique.10