WO2006056709A2 - Dispositif de desactivation de cylindres d'un moteur a combustion interne - Google Patents

Dispositif de desactivation de cylindres d'un moteur a combustion interne Download PDF

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    • F01L2001/2444—Details relating to the hydraulic feeding circuit, e.g. lifter oil manifold assembly [LOMA]

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for controlling the pressure of a feed ramp means that allow the shutdown or in service of the valves of a group of cylinders of an internal combustion engine.
  • the deactivation of the cylinders is conventionally operated by an appropriate mechanism acting on the distribution of the cylinders according to the operating conditions of the engine.
  • an appropriate mechanism acting on the distribution of the cylinders according to the operating conditions of the engine.
  • Disengagement of the stops is conventionally performed hydraulically by raising, in a ramp supplying the disengagement mechanism, the pressure above a calibrated threshold pressure.
  • Patent FR2837871 illustrates an example of such a mechanism.
  • the ramp feeding such a mechanism is empty due to leakage generated at the disengaging mechanism. This is why, during the first cylinder deactivation action, it is first necessary to fill the feed ramp of the disengaging mechanism before being able to raise the pressure above the calibrated threshold pressure. As a result, the first deactivation action of the rolls has a drawback materialized by a very long response time.
  • the present invention proposes to overcome this disadvantage by maintaining a minimum pressure in the feed ramp of the disengaging mechanism.
  • the subject of the invention is a device for deactivating at least one cylinder of a multi-cylinder type internal combustion engine, comprising means for decommissioning the intake or exhaust valves of said cylinder. actuated by a fluid under pressure, a pressurized fluid supply circuit, a piloted solenoid valve and a secondary circuit connecting said solenoid valve to said means for decommissioning, characterized in that said secondary circuit cooperates with auxiliary power supply means intended to maintaining the fluid filling of said feed ramp outside the periods of operation of said decommissioning means.
  • said secondary circuit comprises leakage passages of said fluid, in particular at the means of deactivation and / or at a nozzle provided in said secondary circuit and said auxiliary power supply means are shaped so that their feed rate compensates for the flow of the leakage passages.
  • the intake or exhaust valves of said cylinder are actuated by means of hydraulic play-compensated stops fed by a feed ramp and said auxiliary supply means are formed by a calibrated bore ensuring the communication between the feed ramp and the secondary circuit.
  • the auxiliary power supply means form a continuous communication with pressure drop between the feed ramp and the secondary circuit.
  • the auxiliary power supply means consist of a Venturi effect duct communicating the feed ramp and the secondary circuit.
  • the venturi effect duct generates a pressure drop such that the pressure in the secondary circuit connecting the solenoid valve to the means of decommissioning the valves is less than a defined threshold pressure (Pseuil).
  • the auxiliary power supply means consist of a conduit of constant section, provided with a plug pierced with an opening of dimension much smaller than the section of the conduit.
  • the constant section conduit provided with a pierced plug generates a pressure drop such that the pressure in the secondary circuit connecting the solenoid valve to the means of decommissioning the valves is less than a threshold pressure. defined (Pseuil).
  • the hydraulic play catchers incorporate the means for decommissioning the valves.
  • the deactivation device comprises a filter upstream of the auxiliary power supply means, intended to limit the fouling of said auxiliary power supply means.
  • FIG. 1 represents a schematic view of a device known from the prior art for deactivating two of the four cylinders of an internal combustion engine.
  • FIG. 2 represents a schematic view of a device for deactivating two of the four cylinders of an internal combustion engine, according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 3 represents a schematic view showing a schematic view of a device for deactivating two of the four cylinders of an internal combustion engine, according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 1 there is shown the exhaust portion of a camshaft and latch distribution of an internal combustion engine having four cylinders in line 16, 17, 18, 19. classic, and not shown in the figure, the translational movement of a valve that alternates its opening and closing, operates through a lever, called latch.
  • One of the ends of the pawl is in fact in contact with the valve stem and admits an oscillation movement as a function of the rotation of the cam carried by the camshaft.
  • the other end of the pawl serves as a pivot point and rests on a stop.
  • the hydraulic stops with catch-up clearance 8, 9, 10, 11 respectively comprise means of decommissioning (20, 21, 22, 23), also known as disengaging means, also powered. by a fluid, in this case oil, which is conveyed by the ramp 5.
  • a fluid in this case oil
  • the ramp 4 which feeds the hydraulic stops with play catch-up
  • the ramp 5, which supplies the clutch mechanisms 20, 21, 22, 23, is intermittently powered by means of a communication 14 with the ramp 4.
  • the communication 14 is a solenoid valve. More specifically, when it is necessary to disable the valves, the solenoid valve 14 opens so as to let the oil from the ramp 4 to the ramp 5, where the pressure is initially lower. When the pressure in the ramp 5 exceeds a calibrated threshold pressure Pseuil, the clutch mechanisms 20, 21, 22, 23 are activated so as to disengage the hydraulic catch-up stops (8, 9, 10, 11). In this way, the valves are rendered inactive.
  • the solenoid valve 14 closes in such a way that the pressure in the ramp 5 descends below that of the calibrated threshold Pseuil so that the clutch mechanisms 20, 21, 22, 23 are no longer enabled. Note that the pressure drop is induced by the leaks existing at the disengaging mechanisms 20, 21, 22, 23 and at a nozzle 24 which serves to degass the fluid circuit in the ramp 5.
  • the invention consists in maintaining a continuous communication between the ramps 4 and 5, while controlling the flow rate of the oil from ramp 4 to ramp 5.
  • the communication can be carried out by means of a Venturi effect duct 1, dimensioned according to the maximum pressure in the ramp 4 and the calibrated pressure Pseuil in the ramp 5, so that the oil which is flows continuously through the conduit 1 in the ramp 5, does not increase the pressure beyond the calibrated pressure Pseuil.
  • the communication can be achieved by means of a duct 3 of constant section, provided with a plug 2 pierced with an opening of much smaller size than the section of the duct 3, so that the oil which flows through the conduit 3, does not increase the pressure in the ramp 5 beyond the calibrated pressure Pseuil.
  • auxiliary power supply means whatever the auxiliary power supply means chosen, it is advantageous to have upstream of said auxiliary supply means a filter 25 for filtering the liquid under pressure.
  • a filter 25 for filtering the liquid under pressure.
  • the invention makes it possible, with few constraints, to maintain a minimum pressure in the feed ramp of the clutch mechanism and consequently to reduce the response time during the first deactivation of the cylinders. .

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Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif de désactivation d'au moins un cylindre (17, 18) d'un moteur à combustion interne de type multicylindre, comprenant des moyens de mise hors service (20, 21, 22, 23) des soupapes d'admission ou d'échappement dudit cylindre actionnables par un fluide sous pression, un circuit d'alimentation en fluide sous pression (15), une électrovanne pilotée (14) et un circuit secondaire (5) reliant ladite électrovanne (14) auxdits moyens de mise hors service (20, 21, 22, 23), caractérisé en ce que ledit circuit secondaire (5) coopère avec des moyens auxiliaires d'alimentation (1, 2, 3) destinés à maintenir le remplissage en fluide dudit circuit secondaire (5) en dehors des périodes d'actionnement desdits moyens de mise hors service (20, 21, 22, 23).

Description

Dispositif de désactivation de cylindres d'un moteur à combustion interne.
La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de contrôle de la pression d'une rampe d'alimentation de moyens qui permettent la mise hors service ou en service des soupapes d'un groupe de cylindres d'un moteur à combustion interne.
Les moteurs à combustion interne et notamment les moteurs équipant les véhicules automobiles ou routiers ne sont sollicités la plupart du temps qu'à une fraction de leur puissance nominale. Dans ces phases de fonctionnement qui ne réclament pas de délivrer un couple important, les moteurs subissent des pertes de pompage qui affectent leur rendement et qui sont à l'origine d'une consommation excessive de carburant. Ces pertes de pompage correspondent au travail qui doit être fournit pour aspirer le mélange air/carburant qui se trouve dans le collecteur d'admission à une pression relativement faible et l'introduire dans la chambre de combustion lors de la phase d'admission.
Pour réduire ces pertes de pompage, il est connu de rendre inactif un certain nombre de cylindres. Ces cylindres désactivés voient alors leurs soupapes d'admission et d'échappement fermées et ils ne sont plus traversés par aucun flux de mélange gazeux. Ces cylindres désactivés ne génèrent presque plus de pertes de pompage car ils fonctionnent dès lors comme des ressorts pneumatiques, leur piston alternant les phases de compression et de décompression du mélange gazeux emprisonné dans ces cylindres. Quant aux cylindres demeurant actifs, ils doivent produire un couple plus important et donc requièrent un débit plus important de l'air d'admission dans le collecteur ce qui augmente la pression dans le répartiteur et donc réduit les pertes par pompage du moteur.
La désactivation des cylindres est classiquement opérée par un mécanisme approprié agissant sur la distribution des cylindres suivant les conditions de fonctionnement du moteur. Dans le cas d'une distribution par arbres à cames et linguets, il est ainsi connu d'associer aux butées hydrauliques à rattrapage de jeu sur lesquels reposent des linguets, un tel mécanisme destiné à débrayer les butées lorsqu'on veut désactiver les cylindres. Le débrayage des butées s'effectue classiquement de manière hydraulique par élévation, dans une rampe alimentant le mécanisme de débrayage, de la pression au dessus d'une pression seuil calibrée. Le brevet FR2837871 illustre un exemple d'un tel mécanisme.
Toutefois, après plusieurs heures de non-fonctionnement du moteur, la rampe alimentant un tel mécanisme est vide en raison des fuites générées au niveau du mécanisme de débrayage. C'est pourquoi, lors de la première action de désactivation des cylindres, il faut tout d'abord remplir la rampe d'alimentation du mécanisme de débrayage avant de pouvoir y élever la pression au dessus de la pression seuil calibrée. De ce fait, la première action de désactivation des cylindres présente un inconvénient matérialisé par un temps de réponse très long.
C'est pourquoi, la présente invention se propose de supprimer cet inconvénient en maintenant une pression minimum dans la rampe d'alimentation du mécanisme de débrayage.
Plus précisément, l'invention a pour objet un dispositif de désactivation d'au moins un cylindre d'un moteur à combustion interne de type multi-cylindres, comprenant des moyens de mise hors service des soupapes d'admission ou d'échappement dudit cylindre actionnables par un fluide sous pression, un circuit d'alimentation en fluide sous pression, une électrovanne pilotée et circuit secondaire reliant ladite électrovanne aux dits moyens de mise hors service, caractérisé en ce que ledit circuit secondaire coopère avec des moyens auxiliaires d'alimentation destinés à maintenir le remplissage en fluide de ladite rampe d'alimentation en dehors des périodes d'actionnement desdits moyens de mise hors service.
Selon d'autres caractéristiques, ledit circuit secondaire comporte des passages de fuite dudit fluide, notamment au niveau des moyens de mise hors service et/ou au niveau d'un ajutage prévu dans ledit circuit secondaire et lesdits moyens auxiliaires d'alimentation sont conformés pour que leur débit d'alimentation compense le débit des passages de fuite.
Selon d'autres caractéristiques, les soupapes d'admission ou d'échappement dudit cylindre sont actionnées au moyen de butées hydrauliques à rattrapage de jeu alimentées par une rampe d'alimentation et lesdits moyens auxiliaires d'alimentation sont formés par un perçage calibré assurant la communication entre la rampe d'alimentation et le circuit secondaire.
Selon d'autres caractéristiques, les moyens auxiliaires d'alimentation forment une communication continue avec perte de charge entre la rampe d'alimentation et le circuit secondaire.
Selon d'autres caractéristiques, les moyens auxiliaires d'alimentation consistent en un conduit à effet Venturi faisant communiquer la rampe d'alimentation et le circuit secondaire. Selon d'autres caractéristiques, le conduit à effet Venturi génère une perte de charge telle que la pression dans le circuit secondaire reliant l'électrovanne aux moyens de mise hors service des soupapes, soit inférieure à une pression seuil définie (Pseuil).
Selon d'autres caractéristiques, les moyens auxiliaires d'alimentation consistent en un conduit de section constante, muni d'un bouchon percé d'une ouverture de dimension très inférieure à la section du conduit.
Selon d'autres caractéristiques, le conduit de section constante muni d'un bouchon percé, génère une perte de charge telle que la pression dans le circuit secondaire reliant l'électrovanne aux moyens de mise hors service des soupapes, soit inférieure à une pression seuil définie (Pseuil).
Selon d'autres caractéristiques, les butées hydrauliques à rattrapage de jeu intègrent les moyens de mise hors service des soupapes.
Selon d'autres caractéristiques, le dispositif de désactivation comporte un filtre en amont des moyens auxiliaires d'alimentation, destiné à limiter l'encrassement desdits moyens auxiliaires d'alimentation. La figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif connu de l'art antérieur de désactivation de deux des quatre cylindres d'un moteur à combustion interne.
La figure 2 représente une vue schématique d'un dispositif de désactivation de deux des quatre cylindres d'un moteur à combustion interne, suivant un premier mode de réalisation de l'invention.
La figure 3 représente une vue schématique représente une vue schématique d'un dispositif de désactivation de deux des quatre cylindres d'un moteur à combustion interne, suivant un second mode de réalisation de l'invention.
En se reportant aux figures 1 , 2, 3, on a représenté la partie échappement d'une distribution à arbres à cames et à linguets d'un moteur à combustion interne comportant quatre cylindres en ligne 16, 17, 18, 19. De manière classique, et non représenté sur la figure, le mouvement de translation d'une soupape qui alterne son ouverture et sa fermeture, s'opère grâce à un levier, appelé linguet. L'une des extrémités du linguet est en effet en contact avec la tige de la soupape et admet un mouvement d'oscillation en fonction de la rotation de la came portée par l'arbre à cames. L'autre extrémité du linguet sert de point de pivotement et repose sur une butée.
Afin que les extrémités des linguets, non représentés sur la figure, restent en appui sur leur butée, il est avantageux d'ajuster le contact en utilisant des butées hydrauliques à rattrapage de jeu. Le rattrapage de jeu est alors alimenté par un fluide, en l'occurrence de l'huile, qui est acheminé par la rampe 4.
Suivant les figures 1 , 2, 3, les butées hydrauliques à rattrapage de jeu 8, 9, 10, 11 , comportent respectivement des moyens de mise hors service (20, 21 , 22, 23), dits aussi moyens de débrayages, également alimentés par un fluide, en l'occurrence de l'huile, qui est acheminé par la rampe 5. Ainsi, seuls les cylindres 17, 18 sont désactivables. La rampe 4 qui alimente les butées hydrauliques à rattrapage de jeu
6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13 est maintenue remplie au moyen d'une rampe d'alimentation 15, elle-même alimentée par la rampe d'alimentation principale en huile de la culasse du moteur non représentée sur les figures.
La rampe 5, qui alimente les mécanismes de débrayage 20, 21 , 22, 23, est alimentée par intermittence au moyen d'une communication 14 avec la rampe 4. Avantageusement, la communication 14 est une électrovanne. Plus précisément, lorsqu'il est nécessaire de mettre hors service les soupapes, l'électrovanne 14 s'ouvre de manière à laisser passer l'huile de la rampe 4 vers la rampe 5, où la pression est initialement inférieure. Quand la pression dans la rampe 5 dépasse une pression seuil calibrée Pseuil, les mécanismes de débrayage 20, 21 , 22, 23 sont activés de manière à débrayer les butées hydrauliques à rattrapage de jeu (8, 9, 10, 11 ). De cette façon, les soupapes sont rendues inactives.
Lorsqu'il est nécessaire de remettre en service les soupapes, l'électrovanne 14 se ferme de manière à ce que la pression dans la rampe 5 descende en de ça du seuil calibrée Pseuil pour que les mécanismes de débrayage 20, 21 , 22, 23 ne soient plus activés. Notons que la chute de pression est induite par les fuites existant au niveau des mécanismes de débrayage 20, 21 , 22, 23 et au niveau d'un ajutage 24 qui sert à dégazer le circuit de fluide dans la rampe 5.
De manière à pallier les fuites existant au niveau des mécanismes de débrayage 20, 21 , 22, 23 et de l'ajutage 24, l'invention consiste à maintenir une communication continue entre les rampes 4 et 5, tout en contrôlant le débit de l'huile depuis la rampe 4 vers la rampe 5.
Selon un premier mode la réalisation, la communication peut être réalisée au moyen d'un conduit à effet Venturi 1 , dimensionné suivant la pression maximale dans la rampe 4 et la pression calibrée Pseuil dans la rampe 5, afin que l'huile qui s'écoule en continu au travers du conduit 1 dans la rampe 5, n'augmente pas la pression au delà de la pression calibrée Pseuil. Selon un second mode de réalisation, la communication peut être réalisée au moyen d'un conduit 3 de section constante, muni d'un bouchon 2 percé d'une ouverture de dimension très inférieure à la section du conduit 3, afin que l'huile qui s'écoule au travers du conduit 3, n'augmente pas la pression dans la rampe 5 au delà de la pression calibrée Pseuil.
De plus, quels que soit les moyens auxiliaires d'alimentation choisis, il est avantageux de disposer en amont desdits moyens auxiliaires d'alimentation un filtre 25 destiné à filtrer le liquide sous pression. Ainsi, que ce soit le conduit 3 muni d'un bouchon 2 ou bien le conduit à effet venturi 1 , les risques d'encrassement seront très nettement réduits.
De ce fait, l'invention permet, moyennant peu de contraintes de réalisation, de maintenir une pression minimum dans la rampe d'alimentation du mécanisme de débrayage et par voie de conséquence, de réduire le temps de réponse lors de la première désactivation des cylindres.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de désactivation d'au moins un cylindre (17, 18) d'un moteur à combustion interne de type multi-cylindres, comprenant des moyens de mise hors service (20, 21 , 22, 23) des soupapes d'admission ou d'échappement dudit cylindre actionnables par un fluide sous pression, un circuit d'alimentation en fluide sous pression (15), une électrovanne pilotée (14) et un circuit secondaire (5) reliant ladite électrovanne (14) auxdits moyens de mise hors service (20, 21 , 22, 23), caractérisé en ce que ledit circuit secondaire (5) coopère avec des moyens auxiliaires d'alimentation (1 ; 2, 3) destinés à maintenir le remplissage en fluide dudit circuit secondaire (5) en dehors des périodes d'actionnement desdits moyens de mise hors service (20, 21 , 22, 23).
2. Dispositif de désactivation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit secondaire (5) comporte des passages de fuite dudit fluide, notamment au niveau des moyens de mise hors service (20, 21 , 22, 23) et/ou au niveau d'un ajutage (24) prévu dans le circuit secondaire (5), et en ce que lesdits moyens auxiliaires d'alimentation (1 ; 2, 3) sont conformés pour que leur débit d'alimentation compense le débit des passages de fuite.
3. Dispositif selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que les soupapes d'admission ou d'échappement dudit cylindre (17, 18) sont actionnées au moyen de butées hydrauliques à rattrapage de jeu (8, 9, 10, 11 ) alimentées par une rampe (4) et en ce que lesdits moyens auxiliaires d'alimentation (1 ; 2, 3) sont formés par un perçage calibré assurant la communication entre la rampe d'alimentation (4) et le circuit secondaire (5).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens auxiliaires d'alimentation (1) forment une communication continue avec perte de charge entre la rampe (4) et le circuit secondaire (5).
5. Dispositif selon les revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens (1 ) consistent en un conduit à effet Venturi faisant communiquer la rampe (4) et le circuit secondaire (5).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le conduit à effet Venturi (1 ) génère une perte de charge telle que la pression dans le circuit secondaire (5) soit inférieure à une pression seuil définie (Pseuil).
7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens (1) consistent en un conduit (3) de section constante, muni d'un bouchon (2) percé d'une ouverture de dimension très inférieure à la section du conduit (3).
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le conduit (3) de section constante et muni d'un bouchon (2) percé, génère une perte de charge telle que la pression dans le circuit secondaire (5) soit inférieure à une pression seuil définie (Pseuil).
9. Dispositif, selon l'une quelconques des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que les butées hydrauliques à rattrapage de jeu (8,
9, 10, 11 ) intègrent les moyens de mise hors service (20, 21 , 22, 23) des soupapes.
10. Dispositif selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un filtre (25) en amont des moyens auxiliaires d'alimentation (1 ; 2, 3), destiné à limiter l'encrassement desdits moyens auxiliaires d'alimentation.
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