Dispositif de commande d'un papillon d'admission des gaz dans un moteur à combustion

Abstract

 La présente invention concerne un dispositif de commande d'un papillon d'admission des gaz dans un moteur à combustion.
Ce dispositif comprend essentiellement un amortisseur (5) monté entre deux points d'articulation dont l'un (10) est fixe et dont l'autre (11) s'articule sur une biellette (12) pivotant sur un axe fixe (13), étant entendu que le point d'articulation (11) est solidaire d'un câble (14) relié d'une part à une pédale d'accélérateur (2) par l'intermédiaire d'un ressort (4), et d'autre part à une bobinette (17) de commande du papillon (1) d'admission des gaz.
Ce dispositif s'applique à tout type de moteur à combustion équipant un véhicule ou engin quelconque.

Description

[0001] La présente invention a essentiellement pour objet un dispositif de commande d'un papillon d'admission des gaz dans un moteur à combustion interne ou externe.

[0002] Si l'on se reporte par exemple au document FR-A-2 602 004, on constate qu'il a déjà été proposé un dispositif de commande d'un papillon d'admission des gaz dans un moteur à combustion et du type dans lequel une pédale de manoeuvre est reliée au papillon par des moyens de liaison qui comprennent notamment un élément formant ressort et dont la partie située entre le ressort et le papillon est reliée à un amortisseur.

[0003] Toutefois, un tel dispositif présente un certain nombre d'inconvénients parmi lesquels on peut citer la complexité de la conception mécanique et donc de la fabrication, ainsi que la fiabilité de fonctionnement probablement aléatoire en raison de la multiplicité des divers éléments composant le dispositif.

[0004] Aussi, la présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de commande d'un papillon d'admission des gaz qui est d'une structure simplifiée et qui procure avantageusement un amortissement tant à l'ouverture qu'à la fermeture du papillon.

[0005] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande d'un papillon d'admission des gaz dans un moteur à combustion et du type dans lequel une pédale de manoeuvre est reliée au papillon par des moyens de liaison qui comprennent un élément formant ressort et dont la partie située entre le ressort et le papillon est reliée à un amortisseur, caractérisé en ce que l'amortisseur est monté entre deux points d'articulation dont l'un s'articule sur une pièce pivotant sur un axe fixe de façon que la ligne d'action de l'amortisseur passe par ledit axe fixe lorsque le papillon est dans une position d'ouverture partielle, et se situe d'un côté ou de l'autre de cet axe fixe lorsque le papillon est en position de grande ouverture ou de fermeture.

[0006] Suivant un exemple de réalisation, ce dispositif est encore caractérisé en ce que le point d'articulation précité de l'amortisseur à la pièce est solidaire d'un câble de commande du papillon, tandis que l'autre point d'articulation de l'amortisseur est fixe.

[0007] On précisera ici que la pièce précitée est constituée par une biellette de poussée.

[0008] Suivant un autre mode de réalisation, l'autre point d'articulation de l'amortisseur s'articule sur l'extrémité d'un levier solidaire du papillon et dont l'autre extrémité est articulée sur la pièce par l'intermédiaire d'une biellette.

[0009] Dans ce cas, la pièce précitée présente une forme de came sur laquelle est articulée la biellette précitée.

[0010] Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels :

La figure 1 illustre schématiquement un dispositif conforme aux principes selon cette invention ;

La figure 2 illustre schématiquement et pour une meilleure compréhension trois positions de l'amortisseur et de la pièce à laquelle est articulé cet amortisseur et correspondant respectivement à une position de ralenti c'est-à-dire de faible ouverture du papillon, à une position d'ouverture plus grande du papillon, et à une position d'ouverture presque totale du papillon ;

La figure 3 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation de dispositif de commande de papillon selon cette invention ; et

La figure 4 montre trois courbes illustrant respectivement la variation de la longueur de l'amortisseur, l'effort d'amortissement à l'ouverture du papillon et l'effort d'amortissement à la fermeture de ce papillon, en fonction de l'angle d'ouverture de ce dernier.

[0011] En se reportant aux figures 1 et 3, on voit un dispositif de commande d'un papillon 1 d'admission des gaz dans un moteur à combustion, ledit papillon étant commandé par une pédale d'accélérateur 2 articulée en 3 sur le véhicule.

[0012] La pédale 2 est reliée au papillon 1 par l'intermédiaire d'un élément élastique 4 formant par exemple un ressort. Entre le ressort 4 et le papillon 1 est interposé un amortisseur 5 d'un type connu en sol et comprenant essentiellement, comme on le voit bien sur les figures 1 et 3 un corps 6 dans lequel est logée une membrane déformable 7 sollicitée par un ressort 8 et comportant, comme cela est bien visible sur la figure 3, un orifice 9 restreint établissant une communication permanente entre les deux chambres séparées par la membrane 7.

[0013] Conformément à l'invention, l'amortisseur 5 est monté par ses extrémités entre deux points d'articulation 10, 11 dont l'un 11 s'articule sur une pièce 12 susceptible de pivoter autour d'un axe fixe 13 de sorte que, comme on le comprend, la ligne d'action de l'amortisseur 5 pourra soit passer par l'axe fixe 13, soit se situer d'un côté ou de l'autre de cet axe fixe en fonction de la pression exercée sur la pédale 2.

[0014] Suivant le mode de réalisation illustré par les figures 1 et 2, le point d'articulation 11 de l'amortisseur 5 à la pièce 12 est solidaire d'un câble 14 de commande du papillon 1. Ce câble 14 est relié en 15 à la pédale 2 et en 16 à une bobinette 17 de commande du papillon 1, ce dernier étant sollicité par un ressort de rappel montré schématiquement en 18. Le ressort 4 mentionne précédemment est ici interposé sur le câble 14 entre le point 15 et le point d'articulation 11 de l'amortisseur sur la pièce 12 et sur ledit câble 14.

[0015] L'autre point 10 d'articulation de l'amortisseur 5 est un point fixe, de sorte que l'amortisseur peut pivoter autour de ce point, de même que le point d'articulation 13 de la pièce 12 est lui aussi un point fixe.

[0016] Cette pièce 12 est constituée par une biellette de poussée, mais, pour une meilleure compréhension de l'invention, on expliquera ci-après comment fonctionne le dispositif qui vient d'être décrit en s'aidant de la figure 2.

[0017] On partira de la position de repos visible sur la figure 1, position pour laquelle aucune pression n'est exercée sur la pédale 2 et pour laquelle les points d'articulation 10, 11 et 13 ne sont pas alignes.

[0018] Si maintenant on exerce une pression sur la pédale d'accélérateur 2, une traction sera exercée sur le câble 14 via le ressort 4 ce qui va provoquer le déplacement du point d'articulation 11 et donc la rotation de l'amortisseur 5 autour du point 10 et de la biellette 12 autour du point 13. Cette rotation fera que la tige 19 de l'amortisseur 5 comprimera la membrane 7 de l'amortisseur sous l'action de la biellette de poussée 12. Dès lors, on comprend qu'une telle compression opposera un effort temporaire à l'ouverture du papillon, étant entendu que le ressort 4 interposé entre la pédale 2 et le point d'articulation 11 intégrera la résistance procurée par l'amortisseur 5. Ainsi, le mouvement de rotation du papillon 1 en début d'ouverture se trouve amorti par rapport à l'action sur la pédale 2, ce qui améliore notablement l'agrément de conduite, car la brutalité de l'ouverture du papillon est réduite et les à-coups sont évités.

[0019] Si l'on continue d'exercer une pression sur la pédale 2, il se produira un franchissement du "point mort" constitué par l'alignement des points d'articulation 10, 11 et 13, et, en position plus enfoncée de la pédale 2, les points d'articulations 10, 11 et 13 seront à nouveau désalignés, mais suivant la position inverse de celle représentée sur la figure 1, ce qui provoquera en quelque sorte une détente de l'amortisseur 5 au fur et à mesure que l'amortisseur parvient vers la position de pleine ouverture du papillon 1.

[0020] Puis, en relâchant la pression du pied sur la pédale 2, l'effet d'amortissement précédemment décrit se produira à nouveau, en sens inverse, c'est-à-dire que le début du mouvement de fermeture du papillon 1 sera amorti, ce qui réduit avantageusement les émissions d'hydrocarbures.

[0021] On comprend donc que l'amortissement s'exerce dans les deux sens, c'est-à-dire tant à l'ouverture qu'à la fermeture du papillon.

[0022] Les divers mouvements ci-dessus se retrouvent sur la figure 2 où l'on voit en D la course du câble 14 et en E la course de compression appliquée à l'amortisseur 5 dans la position "point mort", c'est-à-dire d'alignement des points d'articulation 10, 11 et 13. Sur cette figure, on a montré en lia la position du point d'articulation 11 correspondant à la position ralenti, et en 11b la position du point d'articulation 11 correspondant à la position "pied à fond" sur la pédale d'accélérateur 2.

[0023] On observera ici que la position relative initiale des points d'articulation 10, 11 et 13 définit la course de compression maximum obtenue lorsque ces trois points sont alignés.

[0024] Dans le deuxième mode de réalisation du dispositif selon cette invention et visible sur la figure 3, on voit que le câble 14 actionnable par la pédale d'accélérateur est relié, par l'intermédiaire du ressort 4, à une pièce 12 qui, ici, présente la forme d'une came pivotant autour de l'axe fixe 13.

[0025] Comme pour le mode de réalisation précédent, le point d'articulation 11 de la tige 19 de l'amortisseur 5 s'articule sur la pièce 12.

[0026] Mais ici, l'autre point 10 d'articulation de l'amortisseur 5 n'est plus un point d'articulation fixe, mais s'articule sur l'extrémité d'un levier 20 solidaire par sa partie 20a de l'axe 20b du papillon d'admission des gaz 1.

[0027] Quant à l'autre extrémité du levier 20, elle est articulée en 21 sur une biellette de liaison 22 elle-même articulée en 23 sur la pièce ou came 12.

[0028] En d'autres termes, on comprend que le papillon 1 est commandé indirectement par un système à levier 20 et biellette 22 permettant une démultiplication en début d'ouverture du papillon 1.

[0029] On a montré en 24 un ressort attelé au levier 20 et permettant le rappel en position de fermeture du papillon 1.

[0030] On comprend qu'ici, la position relative des points d'articulation 10 et 11 par rapport aux axes fixes 13 et 20b de la came 12 et du papillon 1 respectivement détermine la variation de distance qui se produit au cours du mouvement entre les points d'articulation 10 et 11. Ainsi, on pourra ajuster la course d'amortissement et l'angle à partir duquel l'amortissement sera appliqué. Comme on le voit bien sur la première courbe de la figure 4, au-delà d'une certaine valeur d'ouverture, la distance entre les points d'articulation 10 et 11 va cesser de décroître, de sorte que l'ouverture du papillon se fera sans retard.

[0031] Il est à noter que l'amortissement s'effectuera de façon analogue au retour sur ralenti.

[0032] Sur la figure 4, on a montré en F la distance de départ entre les points d'articulation 10 et 11, en G la position ralenti et en H la position "pied à fond" sur la pédale d'accélérateur.

[0033] Enfin, les deux autres courbes de la figure 4 illustrent clairement l'effort procuré par l'amortisseur à l'ouverture et a la fermeture du papillon en fonction de son angle d'ouverture.

[0034] On notera que les angles pour lesquels s'effectue un amortissement à l'ouverture et à la fermeture ne sont pas nécessairement les mêmes.

[0035] Ainsi, le ressort 4 peut être remplacé par un autre moyen élastique, par exemple solidaire de la biellette de liaison 22, celle-ci pouvant être réalisée de manière à constituer elle-même un ressort.

[0036] L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.

[0037] Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.

Revendications

1. Dispositif de commande d'un papillon d'admission des gaz dans un moteur à combustion et du type dans lequel une pédale de manoeuvre (2) est reliée au papillon (1) par des moyens de liaison qui comprennent un élément formant ressort (4) et dont la partie située entre le ressort (4) et le papillon (1) est reliée à un amortisseur (5), caractérisé en ce que l'amortisseur (5) est monté entre deux points d'articulation (10, 11) dont l'un (11) s'articule sur une pièce (12) pivotant sur un axe fixe (13) de façon que la ligne d'action de l'amortisseur (5) passe par ledit axe fixe lorsque le papillon (1) est dans une position d'ouverture partielle, et se situe d'un côté ou de l'autre de cet axe fixe (13) lorsque le papillon (1) est en position de grande ouverture ou de fermeture.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point d'articulation précité (11) de l'amortisseur (5) à la pièce (12) est solidaire d'un câble (14) de commande du papillon (1), tandis que l'autre point d'articulation (10) de l'amortisseur (5) est fixe.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce précitée (12) est constituée par une biellette de poussée.

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre point d'articulation (10) de l'amortisseur (5) s'articule sur l'extrémité d'un levier (20) solidaire d'un papillon (1) et dont l'autre extrémité est articulée sur la pièce (12) par l'intermédiaire d'une biellette de liaison (22).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pièce précitée (12) présente une forme de came sur laquele s'enroule un câble (14) relié à la pédale par le ressort (4).

6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la biellette de liaison (22) est élastique de manière à constituer elle-même l'élément formant ressort (4).

Dessins