Brevet FR3007450A1 — publié le 20141226

ENSEMBLE HYDRAULIQUE DE COMMANDE D'UNE SOUPAPE. [0001] L'invention porte sur un ensemble hydraulique du genre ensemble de commande d'une position d'une soupape d'admission d'air qui équipe un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, l'ensemble hydraulique comprenant un réservoir de fluide contenant un fluide hydraulique, le réservoir de fluide étant en communication fluidique avec un maître-cylindre à l'intérieur duquel est mobile en translation un piston secondaire que comprend la soupape d'admission d'air. [0002] Le document US 2011/0259288 décrit un ensemble hydraulique associé à un moteur à combustion interne qui est pourvu d'au moins une soupape d'admission d'air à l'intérieur du moteur à combustion interne. L'ensemble hydraulique est destiné à contrôler une admission d'air à l'intérieur du moteur à combustion interne à partir d'une commande hydraulique d'une variation de position de la soupape d'admission d'air. [0003] L'ensemble hydraulique comprend un piston primaire associé à une came d'un arbre à cames. L'ensemble hydraulique comprend également un piston secondaire qui commande la position de la soupape d'admission d'air. Le piston primaire et le piston secondaire sont alignés l'un avec l'autre selon une direction de transmission d'efforts. L'ensemble hydraulique comprend encore une vanne hydraulique, telle qu'une vanne électromagnétique 4-voies. [0004] L'ensemble hydraulique comprend une chambre haute-pression qui s'étend vers la direction de transmission d'efforts entre la came et la soupape d'admission d'air. La chambre haute-pression est en communication avec une chambre moyenne-pression vers laquelle un fluide hydraulique peut s'écouler depuis la chambre haute-pression, lorsque la vanne hydraulique est en une position d'ouverture. [0005] L'ensemble hydraulique comprend aussi un accumulateur de pression qui est connecté à la chambre moyenne-pression et qui loge un piston de compensation associé à un organe de rappel. [0006] L'ensemble hydraulique comprend encore un clapet anti-retour débouchant à l'intérieur de la chambre moyenne-pression, le clapet anti-retour étant interposé entre l'ensemble hydraulique et un circuit hydraulique du moteur à combustion interne. [0007] L'ensemble hydraulique comprend enfin une chambre basse-pression formant un réservoir de fluide hydraulique qui est situé au-dessus de la chambre basse-pression et de la chambre haute-pression, la chambre basse-pression étant connectée à la chambre moyenne-pression par l'intermédiaire d'un point d'étranglement équipant une paroi de séparation de la chambre basse-pression avec la chambre moyenne-pression. La chambre basse-pression est pourvue d'un orifice de débordement qui débouche dans la culasse. L'orifice de débordement est destiné à évacuer un surplus de fluide hydraulique hors de la chambre basse-pression L'orifice de débordement est aussi destiné à refroidir l'ensemble hydraulique à partir d'une recirculation du fluide hydraulique depuis la chambre basse-pression vers le circuit hydraulique du moteur à combustion interne. [0008] Un tel ensemble hydraulique mérite d'être amélioré, notamment au regard d'une minimisation des pertes de charge qui affecte le fluide hydraulique mais aussi pour minimiser un risque de fuite du fluide hydraulique et enfin pour obtenir un volume de remplissage du fluide hydraulique qui est saturé en permanence. [0009] Un but de la présente invention est de proposer un ensemble hydraulique pour commander une position d'une soupape d'admission d'air équipant un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, l'ensemble hydraulique étant robuste, léger et peu encombrant, l'ensemble hydraulique minimisant des pertes de charge qui affecte un fluide hydraulique circulant à l'intérieur de l'ensemble hydraulique, l'ensemble hydraulique minimisant un risque de fuite du fluide hydraulique et définissant un volume de remplissage du fluide hydraulique qui est saturé en permanence. [0010] Un ensemble hydraulique de la présente invention est un ensemble hydraulique de commande d'une position d'une soupape d'admission d'air qui équipe un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. L'ensemble hydraulique comprend un réservoir de fluide contenant un fluide hydraulique. Le réservoir de fluide est en communication fluidique avec un maître-cylindre à l'intérieur duquel est mobile en translation un piston secondaire que comprend la soupape d'admission d'air. [0011] Selon la présente invention, le réservoir de fluide comprend une ouverture qui forme un passage entre un volume intérieur délimité par le réservoir de fluide et un environnement extérieur. [0012] Le réservoir de fluide est avantageusement en relation avec l'une quelconque d'une première chambre et d'une deuxième chambre que loge le maître-cylindre, la première chambre et la deuxième chambre étant séparées l'une de l'autre par l'intermédiaire d'un piston secondaire que comprend la soupape d'admission d'air. [0013] Le réservoir de fluide est avantageusement en communication fluidique avec le maître-cylindre par l'intermédiaire de l'un quelconque au moins d'un canal d'alimentation, d'un canal de régulation qui est pourvu d'une pompe de régulation de pression et/ou d'un canal de désactivation qui est pourvu d'une vanne de désactivation. [0014] De préférence, l'ensemble hydraulique comprend un piston primaire qui est au contact d'une came, le piston primaire étant mobile en translation à l'intérieur de l'une quelconque de la première chambre et de la deuxième chambre. [0015] La première chambre loge avantageusement un volume de course morte du piston secondaire. [0016] La première chambre loge avantageusement un premier organe de rappel et la deuxième chambre loge avantageusement un deuxième organe de rappel. [0017] Le piston primaire et le piston secondaire sont avantageusement mobiles en translation selon des axes de translation respectifs qui sont indifféremment parallèles ou orthogonaux. [0018] L'ensemble hydraulique comprend avantageusement un piston tertiaire qui est mobile en translation à l'intérieur de la deuxième chambre selon un axe de mobilité qui est parallèle à un premier axe de translation du piston secondaire. [0019] Un moteur à combustion interne de la présente invention est principalement reconnaissable en ce que le moteur à combustion interne est équipé d'un tel ensemble 20 hydraulique. [0020] Un véhicule automobile de la présente invention est principalement reconnaissable en ce que le véhicule automobile est équipé d'un tel moteur à combustion interne dans lequel, en position courante d'utilisation du véhicule automobile, le réservoir de fluide est disposé au-dessus d'un point de jonction du réservoir de fluide avec le 25 maître-cylindre. [0021] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles : [0022] Les figures 1 à 7 sont des vues schématiques de variantes respectives de 30 réalisation d'un ensemble hydraulique de la présente invention. [0023] La figure 8 est une vue schématique d'une came constitutive de l'ensemble hydraulique illustré sur les figures précédentes. [0024] Sur les figures 1 à 4, un moteur à combustion interne 1 équipant un véhicule automobile comprend au moins une soupape d'admission d'air 2 à l'intérieur du moteur à combustion interne 1. La soupape d'admission d'air 2 est destinée à contrôler une admission d'air à l'intérieur du moteur à combustion interne 1. La soupape d'admission d'air 2 comprend une tête de soupape 3 dont une position permet ou interdit un passage d'air depuis une conduite d'amenée d'air 4 vers l'intérieur du moteur à combustion interne 1. Ladite position de la tête de soupape 3 est déterminée par l'intermédiaire d'un ensemble hydraulique 5. [0025] A cet effet, l'ensemble hydraulique 5 comprend un maitre-cylindre 6 qui loge un piston secondaire 7 constitutif de la soupape d'admission d'air 2. Le piston secondaire 7 est mobile en translation à l'intérieur du maître-cylindre 6. Le piston secondaire 7 est relié à la tête de soupape 3 par l'intermédiaire d'une tige de soupape 27. Le piston secondaire 7 délimite partiellement une première chambre 8 et une deuxième chambre 9 qui sont respectivement réparties de part et d'autre du piston secondaire 7 à l'intérieur du maître-cylindre 6. La première chambre 8 loge un premier organe de rappel 10 tandis que la deuxième chambre 9 loge un deuxième organe de rappel 11. [0026] La première chambre 8 est en relation avec un piston primaire 12 qui est apte à circuler en translation à l'intérieur du maître-cylindre 6. Le piston primaire 12 est actionné par une première came 13 d'un arbre à came. La première came 13 est mobile en rotation autour d'un axe de rotation 14. Selon une position de la première came 13 autour de l'axe de rotation 14, le piston primaire 12 est plus ou moins engagé à l'intérieur du maître-cylindre 6, selon un équilibre obtenu prenant en compte une première force de rappel exercée par le premier organe de rappel 10 interposé entre le piston primaire 11 et le piston secondaire 7 et une deuxième force de rappel exercée par le deuxième organe de rappel 11 interposé entre le piston secondaire 7 et une paroi opposée 15 au piston secondaire 7 qui est constitutive du maître-cylindre 6. [0027] La première chambre 8 est en communication fluidique avec un réservoir de fluide 16 qui contient un fluide hydraulique 17, tel que de l'eau ou analogue. [0028] Le réservoir de fluide 16 est relié à la première chambre 8 par l'intermédiaire d'au moins un canal 18,22,24 qui débouche à l'intérieur de la première chambre 8 en au moins un point de jonction 19,19'. En position courante d'utilisation du véhicule automobile, le réservoir de fluide 16 est disposé au-dessus du point de jonction 19,19' pour permettre au fluide hydraulique 16 de s'écouler par gravité depuis le réservoir de fluide 16 jusqu'à la première chambre 8. A cet effet, la première chambre 8 est une chambre ouverte sur l'extérieur pour faciliter un tel écoulement. Autrement dit, la première chambre 8 comprend au moins une ouverture 20 sur un environnement extérieur 21 à la première chambre 8 pour permettre un écoulement par gravité du fluide hydraulique 17, notamment à partir d'une entrée d'air à l'intérieur du réservoir de fluide 16 compensant un départ de fluide hydraulique depuis le réservoir de fluide 16 vers la première chambre 8. Autrement dit encore, l'ouverture 20 permet une mise à l'air libre d'un volume interne V du réservoir de fluide 16. Autrement dit enfin, l'ouverture 20 est équipée d'aucune conduite pour la mise en circulation du fluide hydraulique 17. [0029] Plus particulièrement sur la figure 1, le réservoir de fluide 16 est relié à la première chambre 8 par l'intermédiaire d'un canal d'alimentation 18 qui débouche à l'intérieur de la première chambre 8 en un premier point de jonction 19. Le réservoir de fluide 16 est également en relation avec la première chambre 8 par l'intermédiaire d'un canal de régulation 22 qui est préférentiellement pourvu d'une pompe de régulation de pression 23. La pompe de régulation de pression 23 est à même de régler une pression de fluide hydraulique 16 à l'intérieur du canal de régulation 22. Le réservoir de fluide 16 est enfin en relation avec la première chambre 8 par l'intermédiaire d'un canal de désactivation 24 qui est pourvu d'une vanne de désactivation 25 de la soupape d'admission d'air 2. La vanne de désactivation 25 est apte à emplir la première chambre 8 de fluide hydraulique 16 de manière à placer en une position de fermeture la tête de soupape 3. Le canal de régulation 22 et le canal de désactivation 24 débouchent à l'intérieur de la première chambre 8 en un deuxième point de jonction 19'. La première chambre 8 loge un volume de course morte 26 que le piston secondaire 7 ne peut atteindre lors de son mouvement en translation à l'intérieur du maître-cylindre 6. Le volume de course morte 26 est préférentiellement au moins partiellement disposé en vis-à-vis du premier point de jonction 19. A titre d'exemple, le volume de course morte 26 présente une première hauteur H-1 qui est inférieure à 3 mm, et préférentiellement de l'ordre de 2 mm. Le piston primaire 12 et le piston secondaire 7 sont alignés l'un avec l'autre selon un axe d'extension Al de l'ensemble hydraulique 5. [0030] Plus particulièrement sur la figure 2, le réservoir de fluide 16 est relié à la première chambre 8 par l'intermédiaire du canal de régulation 22 qui est pourvu de la pompe de régulation de pression 23. Le réservoir de fluide 16 est aussi en relation avec la première chambre 8 par l'intermédiaire du canal de désactivation 24 qui est pourvu de la vanne de désactivation 25 de la soupape d'admission d'air 2. Le canal de régulation 22 et le canal de désactivation 24 débouchent à l'intérieur de la première chambre 8 en un deuxième point de jonction 19' respectif. Le piston primaire 12 et le piston secondaire 7 sont mobiles en translation selon des axes de translation respectifs A2,A2' qui forment ensemble un angle droit. Le volume de course morte 26 est disposé à l'intersection des axes de translation A2,A2'. [0031] Plus particulièrement sur la figure 3, le réservoir de fluide 16 est relié à la première chambre 8 par l'intermédiaire du canal de désactivation 24 qui est pourvu de la vanne de désactivation 25 de la soupape d'admission d'air 2. Le canal de désactivation 24 est également pourvu d'une vanne accessoire 25' qui est apte à contrôler un flux de fluide hydraulique 17 à l'intérieur du canal de désactivation 24. Une conduite de dérivation 22' équipée d'une pompe de dérivation 23' est ménagée en parallèle du canal de désactivation 24 entre la vanne désactivation 25 et le deuxième point de jonction 19'. A l'instar de la variante illustré sur la figure 1, le piston primaire 12 et le piston secondaire 7 sont alignés l'un avec l'autre selon l'axe d'extension Al de l'ensemble hydraulique 5. Le volume de course morte 26 que le piston secondaire 7 ne peut atteindre lors de son mouvement en translation à l'intérieur du maître-cylindre 6 est disposé en vis-à-vis du deuxième point de jonction 19'. [0032] Plus particulièrement sur la figure 4, le réservoir de fluide 16 est relié à la première chambre 8 par l'intermédiaire du canal d'alimentation 18 qui débouche à l'intérieur de la première chambre 8 en un premier point de jonction 19. Le canal de désactivation 24 qui est pourvu de la vanne de désactivation 25 de la soupape d'admission d'air 2 est ménagé entre la première chambre 8 et la deuxième chambre 11. A l'instar de la variante illustrée sur la figure 2, le piston primaire 12 et le piston secondaire 7 sont mobiles en translation selon des axe de translation respectifs A2,A2' qui forment ensemble un angle droit. Le volume de course morte 26 est disposé à l'intersection des axes de translation A2,A2'. La deuxième chambre 11 est pourvue d'un piston tertiaire 12' qui est mobile en translation à l'intérieur de la deuxième chambre 11. Pour ce faire, le piston tertiaire 12' est en relation avec une deuxième came 13' du même arbre à came que la première came 13. Le piston tertiaire 12' et le piston primaire 12 sont alignés selon un axe de piston A3 tel qu'illustré en vue de dessus sur la figure 7. Ces dispositions sont telles que le piston tertiaire 12' est mobile en translation selon un axe de mobilité A2" qui est parallèle au premier axe de translation A2' du piston primaire 12. Il en résulte aussi que le piston primaire 12 constitue un piston de fermeture de la soupape d'admission d'air 2 tandis que le piston tertiaire 12' constitue un piston d'ouverte de soupape d'admission d'air 2. [0033] Plus particulièrement sur la figure 5, le réservoir de fluide 16 est relié à la première chambre 8 par l'intermédiaire du canal d'alimentation 18 qui débouche à l'intérieur de la première chambre 8 en un premier point de jonction 19. A l'instar de la variante illustrée sur les figures 2 et 4, le piston primaire 12 et le piston secondaire 7 sont mobiles en translation selon des axes de translation respectifs A2,A2' qui forment ensemble un angle droit. Le volume de course morte 26 est disposé à l'intersection des axes de translation A2,A2'. [0034] Plus particulièrement sur la figure 6, le réservoir de fluide 16 est relié à la deuxième chambre 10 par l'intermédiaire du canal d'alimentation 18 qui débouche à l'intérieur de la deuxième chambre 10 en un premier point de jonction 19. A l'instar de la variante illustrée sur les figures 2, 4 et 5, le piston primaire 12 et le piston secondaire 7 sont mobiles en translation selon des axe de translation respectifs A2,A2' qui forment ensemble un angle droit. Le volume de course morte 26 est disposé à l'intersection des axes de translation A2,A2'. [0035] Sur la figure 8, la première came 13 de la présente invention comporte un renflement 28 d'une deuxième hauteur H2 qui s'ajoute à un premier rayon R d'une partie circulaire 29. La deuxième hauteur H2 correspond à la course du piston secondaire 7 à l'intérieur du maître-cylindre 6. Le premier rayon R est augmenté d'une troisième hauteur H3 par rapport à un deuxième rayon R' d'une came de l'art antérieur utilisée pour un même ensemble hydraulique 5. La troisième hauteur H3 équivaut à la première hauteur H-1 du volume de course morte 26 [0036] L'ensemble de ces dispositions est tel que l'ensemble hydraulique 5 de la présente invention minimise des pertes de charge qui affecte le fluide hydraulique, minimise un risque de fuite du fluide hydraulique et permet d'avoir un volume de remplissage du fluide hydraulique qui est saturé en permanence.30 REVENDICATIONS1. Ensemble hydraulique (5) de commande d'une position d'une soupape d'admission d'air (2) qui équipe un moteur à combustion interne (1) d'un véhicule automobile, l'ensemble hydraulique (5) comprenant un réservoir de fluide (16) contenant un fluide hydraulique (17), le réservoir de fluide (16) étant en communication fluidique avec un maître-cylindre (6) à l'intérieur duquel est mobile en translation un piston secondaire (7) que comprend la soupape d'admission d'air (2), caractérisé en ce que le réservoir de fluide (16) comprend une ouverture (20) qui forme un passage entre un volume intérieur (V) délimité par le réservoir de fluide (16) et un environnement extérieur (21). 2. Ensemble hydraulique (5) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le réservoir de fluide (16) est en relation avec l'une quelconque d'une première chambre (8) et d'une deuxième chambre (9) que loge le maître-cylindre (6), la première chambre (8) et la deuxième chambre (9) étant séparées l'une de l'autre par l'intermédiaire d'un piston secondaire (7) que comprend la soupape d'admission d'air (2). 3. Ensemble hydraulique (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir de fluide (16) est en communication fluidique avec le maître-cylindre (6) par l'intermédiaire de l'un quelconque au moins d'un canal d'alimentation (18), d'un canal de régulation (22) qui est pourvu d'une pompe de régulation de pression (23) et/ou d'un canal de désactivation (24) qui est pourvu d'une vanne de désactivation (25). 4. Ensemble hydraulique (5) selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'ensemble hydraulique (5) comprend un piston primaire (12) qui est au contact d'une première came (13), le piston primaire (12) étant mobile en translation à l'intérieur de l'une quelconque de la première chambre (8) et de la deuxième chambre (9). 5. Ensemble hydraulique (5) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la première chambre (8) loge un volume de course morte (26) du piston secondaire (7). 6. Ensemble hydraulique (5) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la première chambre (8) loge un premier organe de rappel (10) et en ce que la deuxième chambre (9) loge un deuxième organe de rappel (11). 7. Ensemble hydraulique (5) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le piston primaire (7) et le piston secondaire (12) sont mobiles en translation selon des axe de translation respectifs (A2,A2') qui sont indifféremment parallèles ou orthogonaux. 8. Ensemble hydraulique (5) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'ensemble hydraulique (5) comprend un piston tertiaire (12') qui est mobile en translation à l'intérieur de la deuxième chambre (11) selon un axe de mobilité (A2") qui est parallèle à un premier axe de translation (A2') du piston secondaire (12). 9. Moteur à combustion interne (1) équipé d'un ensemble hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Véhicule automobile équipé d'un moteur à combustion interne (1) selon la revendication 9, dans lequel, en position courante d'utilisation du véhicule automobile, le réservoir de fluide (16) est disposé au-dessus d'un point de jonction (19,19') du réservoir de fluide (16) avec le maître-cylindre (6).