FR2919022A1 - Centrale hydraulique pour moteur a taux de compression variable. - Google Patents

Centrale hydraulique pour moteur a taux de compression variable. Download PDF

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Abstract

La centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la présent invention comprend un accumulateur de pression d'huile (251) à air comprimé relié d'une part à l'entrée d'un amplificateur de pression multiétagé (241) comprenant au moins un étage et dont la pression de sortie s'applique au(x) vérin(s) presseur(s) (170) dudit moteur, ladite pression de sortie étant pilotée par au moins une électrovanne de sélection d'étage (285), et relié d'autre part au(x) vérin(s) de commande (8) dudit moteur.

Description

CENTRALE HYDRAULIQUE POUR MOTEUR A TAUX DE COMPRESSION VARIABLE La
présente invention a pour objet une centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable comprenant un accumulateur de pression d'huile à air comprimé, et un amplificateur de pression multiétagé pourvu d'au moins un étage permettant de régler, en marche et avec une faible consommation énergétique, la pression appliquée aux vérins presseurs dudit moteur.
On connaît, d'après les brevets internationaux W098/51911, W000/31377, W003/008783 appartenant au demandeur, différents dispositifs mécaniques pour moteur à cylindrée variable.
On remarque que le brevet international W098/51911 au nom du demandeur décrit un dispositif servant à améliorer le rendement des moteurs à combustion interne à pistons utilisés à charge et régime variables par adaptation en marche de leur cylindrée effective et/ou de leur rapport volumétrique. Ce type de moteur étant connu de l'homme de l'art sous la dénomination moteur à taux de compression variable , cette dénomination sera retenue dans le texte qui suit.
On constate que selon le brevet international W000/31377 au nom du demandeur, le dispositif de transmission mécanique pour moteur à taux de compression variable comprend un piston solidaire dans sa partie inférieure d'un organe de transmission coopérant d'une part avec un dispositif de guidage à roulement, et d'autre part avec une roue dentée solidaire d'une bielle permettant de réaliser la transmission du mouvement entre ledit piston et ladite bielle.
On note que selon le brevet international W003/008783 au nom du demandeur le dispositif de transmission mécanique pour moteur à taux de compression variable comprend au moins un cylindre dans lequel se déplace un piston qui est solidaire, dans sa partie inférieure, d'un organe de transmission coopérant d'une part au moyen d'une crémaillère de faible dimension avec un dispositif de guidage à roulement, et d'autre part au moyen d'une autre crémaillère de forte dimension avec une roue dentée solidaire d'une bielle. Ledit dispositif de transmission mécanique pour moteur à taux de compression variable comprend également au moins une crémaillère de commande coopérant avec la roue dentée, des moyens de fixation du piston sur l'organe de transmission qui offrent une précontrainte de serrage, des moyens de liaison qui permettent de rigidifier les dents des crémaillères, et des moyens de renforcement et d'allègement de la structure de la roue dentée.
On note que le jeu minimal de fonctionnement entre les dentures des crémaillères de forte dimension et celles de la roue dentée est fixé par la localisation de surfaces de roulement réalisées sur lesdites crémaillères de forte dimension et ladite roue dentée.
On note que selon la demande de brevet FR 2 896 539 le moteur à taux de compression variable possède au moins un vérin presseur qui permet aux surfaces de roulement de rester en permanence en contact entre elles afin de maîtriser les émissions acoustiques dudit moteur et d'augmenter les tolérances de fabrication de son carter cylindre.
On note également que selon les brevets WO98/51911 et FR 2 896 539, la position verticale de la crémaillère de commande du moteur à taux de compression variable est contrôlée par un vérin de commande qui comporte une entrée de fluide hydraulique sous pression prévue pour compenser d'éventuelles fuites dudit vérin de commande, et pour assurer une pression de pré charge visant à augmenter la précision de maintien de la consigne en position verticale dudit vérin de commande en réduisant les effets de la compressibilité de l'huile, et visant à éviter tout phénomène de cavitation à l'intérieur des chambres dudit vérin.
On note que le moteur à taux de compression variable possède autant de vérins presseurs et de vérins de commande qu'il possède de cylindres.
Comme revendiqué dans la demande de brevet français FR 2 896 539 au nom du demandeur, le moteur à taux de compression variable comporte une centrale hydraulique prévue d'une part, pour fournir à son ou ses vérin(s) presseur(s) la pression hydraulique nécessaire à leur fonctionnement, et d'autre part, pour fournir à son ou ses vérin(s) de commande la pression hydraulique nécessaire à la compensation de leurs éventuelles fuites hydraulique et à l'augmentation de leur précision.
On remarque, selon la demande de brevet français FR 2 896 539 au nom du demandeur, que la pression hydraulique fournie au vérin de commande peut également servir à augmenter la vitesse de déplacement dudit vérin de commande lors des manoeuvres visant à augmenter le rapport volumétrique du moteur à taux de compression variable. Selon cette dernière variante, ladite pression hydraulique est appliquée sur la face supérieure de la tige supérieure du vérin de commande au moyen d'une chambre aménagée dans la culasse dudit vérin.
On note que dans la demande de brevet français FR 2 896 539 au nom du demandeur, la centrale hydraulique comporte un premier accumulateur de pression dit principal , ledit accumulateur étant alimenté par une pompe hydraulique et constituant une réserve d'huile sous haute pression.
Selon ce même brevet, la centrale hydraulique comporte aussi un deuxième accumulateur de pression dit d'asservissement relié au(x) vérin(s) presseur(s) hydraulique(s) du moteur à taux de compression variable. On note que la pression moyenne dudit accumulateur d'asservissement est réglée pour répondre aux conditions de fonctionnement dudit moteur au moyen de vannes hydrauliques de charge et de décharge. On remarque que la vanne de charge permet de transférer de l'huile depuis l'accumulateur principal vers l'accumulateur d'asservissement pour en faire monter la pression, tandis que la vanne de décharge permet de transférer de l'huile depuis l'accumulateur d'asservissement vers le carter d'huile de lubrification du moteur à taux de compression variable pour faire baisser la pression dudit accumulateur d'asservissement.
Toujours selon la demande de brevet français FR 2 896 539 au nom du demandeur, on remarque que la centrale hydraulique comporte un troisième accumulateur de pression dit de compensation de fuites connecté aux vérins de commande du moteur à taux de compression variable, la pression régnant dans ledit accumulateur de compensation de fuite étant maintenue approximativement constante par un détendeur hydraulique qui peut alimenter en huile ledit accumulateur de compensation de fuite, ladite huile provenant de l'accumulateur principal.
La centrale hydraulique selon l'invention est conçue pour résoudre un ensemble de problèmes liés à la centrale hydraulique telle que décrite dans le brevet 15 français FR 2 896 539 au nom du demandeur, parmi lesquels : • La centrale hydraulique telle que décrite dans le brevet français FR 2 896 539 necessite trois accumulateur de pression ce qui augmente le coût le poid et l'encombrement du moteur à taux de compression variable,
20 - Les accumulateurs de pression à ressorts tels que décrits dans la demande de brevet FR 2 896 539 sont robustes et durables mais ils présentent l'inconvénient d'une raideur élevée qui engendre d'importantes variations de pression dans les vérins de commande quand ceux-ci se déplacent pour régler le taux de compression du moteur à taux de compression variable où 25 dans les vérins presseurs lorsque ceux-ci se déplacent pour suivre le mouvement des pièces mobiles dudit moteur. En outre, pour obtenir une raideur faible des dits accumulateurs de pression à ressort, il est nécessaire d'augmenter leur encombrement et leur poids de sorte qu'ils deviennent trop lourds et difficilement logeables dans le carter à huile dudit 30 moteur. En ce cas, on remarque également que toute modification de la pression interne desdits accumulateurs, nécessaire notamment pour piloter la pression appliquée aux vérins presseurs en fonction du régime et de la charge du moteur à taux de compression variable, induit une importante perte énergétique du fait des qualités d'huile sous pression importantes 35 qu'il faut introduire dans lesdits accumulateurs ou extraire desdits accumulateurs. - Les accumulateurs à gaz sous pression séparé du fluide hydraulique par une membrane tels que décrits dans la demande de FR 2 896 539 40 présentent une faible raideur ce qui est avantageux, mais ils présentent en revanche l'inconvénient de n'être pas suffisamment durables. En effet, en l'état actuel de la technique, les membranes en caoutchouc ou polymère qu'ils intègrent deviennent poreuses et se dégradent rapidement de sorte qu'il leur est impossible d'assurer un service fiable durant l'entière durée de 45 vie du moteur à taux de compression variable. - Selon la demande de brevet français FR 2 896 539, la régulation de pression dans les vérins presseurs s'opère au moyen de deux vannes, l'une permettant de transférer de l'huile depuis l'accumulateur principal haute pression vers l'accumulateur d'asservissement en vue d'augmenter la pression dans les vérins presseurs, l'autre permettant de transférer de l'huile depuis l'accumulateur d'asservissement vers le carter d'huile du moteur pour diminuer la pression dans les vérins presseurs. Ce mode de réglage de la pression dans les vérins presseurs présente l'inconvénient de consommer beaucoup d'énergie et de faire appel à des électrovannes rapides et précises dont le prix de revient est élevé.
C'est pour résoudre différents problèmes liés à la centrale hydraulique du moteur à taux de compression variable telle que décrite dans le brevet français FR 2 896 539 et notamment ceux liés à l'encombrement excessif de certains des composants de ladite centrale ou à leur durabilité et à leur fiabilité trop faible, ainsi qu'à ceux liés à une efficacité énergétique insuffisante ou à des écarts trop élevés entre la consigne de pression demandée à ladite centrale pour les vérins de commande et les vérins presseurs et la pression effective que ladite centrale est en mesure de délivrer aux dits vérins, que la centrale hydraulique selon l'invention présente :
• Un encombrement réduit de sorte que ladite centrale selon l'invention peut être en tout ou partie logée dans le carter d'huile du moteur à taux de compression variable, sans nécessiter une augmentation significative de la contenance dudit carter ;
• Un poids faible, notamment du fait qu'elle n'intègre pas d'accumulateurs de pression à ressorts réputés lourds, raides et encombrants, ledit poids faible permettant d'alléger le moteur à taux de compression variable ;
• Une seule réserve de pression, au lieu de trois dans le cas du brevet français FR 2 896 539 au nom du demandeur, ladite réserve présentant une faible raideur et offrant d'une part, de faibles variations de pression dans les vérins de commande en fonction des variations de rapport volumétrique, et offrant d'autre part, de faibles variations de pression dans les vérins presseurs en fonction de l'amplitude de la course de fonctionnement des dits vérins presseurs résultante des défauts géométriques de l'attelage mobile et/ou du carter cylindre du moteur à taux de compression variable ;
• Une longue durée de vie, notamment grâce à l'emploi d'un seul accumulateur de pression à air comprimé ne comportant aucune membrane réputée fragile et de courte durée de vie ;
• Une grande robustesse et un prix de revient modéré, notamment en ne faisant pas appel à des électrovannes de haute précision réputées chères et qui intègrent des composants mécaniques, électriques ou électroniques fragiles.
La centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la présente invention comprend un accumulateur de pression d'huile à air comprimé relié d'une part à l'entrée d'un amplificateur de pression multiétagé comprenant au moins un étage et dont la pression de sortie s'applique au(x) vérin(s) presseur(s) dudit moteur, ladite pression de sortie étant pilotée par au moins une électrovanne, et relié d'autre part au(x) vérin(s) de commande dudit moteur.
La centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la présente invention comprend d'autres caractéristiques essentielles qui sont décrites et protégées dans les revendications secondaires dépendantes directement ou indirectement de la revendication principale.
La description qui va suivre au regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : Figure 1 est une vue en perspective illustrant les principaux composants d'un moteur à taux de compression variable et l'emplacement de la centrale hydraulique suivant la présente invention dans ledit moteur.
Figure 2 est une vue illustrant le schéma de principe de la centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable comprenant un accumulateur de pression d'huile à air comprimé, et un amplificateur de pression multiétagé pourvu d'au moins un étage permettant de régler en marche et avec une faible consommation énergétique la pression appliquée aux vérins presseurs dudit moteur.
Figures 3 et 4 sont des vues en perspective montrant un exemple de l'agencement des différents éléments composant la centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la présente invention.
Figure 5 est une vue de dessous illustrant la centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la présente invention.
Figure 6 est une vue en perspective éclatée représentant les différents éléments de la centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la présente invention.
Figure 7 est une vue en perspective éclatée montrant l'amplificateur de pression multiétagé de la centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la présente invention.
Figures 8 et 9 sont des vues en coupe respectivement longitudinale et transversale illustrant l'amplificateur de pression multiétagé de la centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la présente invention.
Figure 10 est une vue en perspective éclatée représentant la pompe à air de la centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la présente invention. 45 Figures 11 à 14 sont des vues montrant les différentes étapes de fonctionnement de la pompe à air de la centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la présente invention.
Figure 15 est une vue en perspective éclatée illustrant les électrovannes de réapprovisionnement et la rampe commune de réapprovisionnement de la centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la présente invention.
Figure 16 est une vue en perspective éclatée montrant le tiroir de sélection de la pression d'entrée des vérins de commande de la centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la présente invention.
Figure 17 est une vue en coupe représentant l'accumulateur de pression d'huile de lubrification de la centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la présente invention.
On a montré en figure 1 un bloc moteur 100 qui comprend au moins un cylindre 110 dans lequel se déplace un piston 2 au moyen d'un dispositif de transmission 1 et des moyens de pression qui permettent de maintenir en position les principaux composants mobiles d'un moteur à rapport volumétrique variable dans leur carter cylindre.
Le dispositif de transmission mécanique 1 comporte dans la partie inférieure du piston 2 un organe de transmission 3 solidaire dudit piston et coopérant, d'une part avec un dispositif de guidage à roulement 4, et d'autre part avec une roue dentée 5.
La roue dentée 5 coopère avec une bielle 6 reliée à un vilebrequin 9 afin de réaliser la transmission du mouvement entre le piston 2 et ledit vilebrequin.
La roue dentée 5 coopère à l'opposé de l'organe de transmission 3 avec une autre crémaillère dite crémaillère de commande 7 dont la position verticale par rapport au bloc moteur 100 est pilotée par un dispositif de contrôle 12 comportant un vérin de commande 8, dont le piston de vérin 13 est guidé dans un cylindre de vérin 112 aménagé dans le bloc moteur 100.
Le cylindre de vérin 112 est fermé dans sa partie supérieure par une culasse de vérin 113 qui est vissée sur le bloc moteur 100. Le bloc moteur 100 est solidaire d'un support 41 comportant des crémaillères 46 assurant la synchronisation du déplacement du rouleau 40 du dispositif de guidage à roulement 4 avec celui du piston 2.
45 Une centrale hydraulique 200 constituée de différents composants autonomes et indépendants peut être installée soit à l'intérieur du bloc moteur 100, soit en un point quelconque du compartiment moteur du véhicule ou du véhicule lui même.40 Selon un mode préféré de réalisation, les différents composants de la centrale hydraulique 200 peuvent être tout ou en partie logés dans le carter d'huile 203 du bloc moteur 100.
On a montré en figures 2 à 6 une centrale hydraulique 200 pour moteur à taux de compression variable dont les différents composants peuvent être tout ou en partie logés dans le carter d'huile 203 du bloc moteur 100.
La centrale hydraulique 200 comprend un accumulateur de pression d'huile à air comprimé 251 relié à l'entrée d'un amplificateur de pression multiétagé 241 comprenant au moins un étage dont la pression de sortie s'applique au(x) vérin(s) presseur(s) 170 dudit moteur, ladite pression de sortie étant pilotée par au moins une électrovanne de sélection d'étage 285.
Egalement, l'accumulateur de pression d'huile à air comprimé 251 de la centrale hydraulique 200 est relié au(x) vérin(s) de commande 8 dudit moteur.
La centrale hydraulique 200 comporte au moins une réserve d'air sous pression 244 comprenant au moins un capteur de pression 245 permettant de mesurer la 20 pression régnant dans ladite réserve.
La réserve d'air sous pression 244comporte au moins une électrovanne de décharge d'air, permettant de faire baisser la pression régnant dans ladite réserve. Selon un mode particulier de réalisation, cette électrovanne de décharge peut être remplacée par un clapet de décharge qui laisse passer de l'air au delà d'une certaine pression et ceci, afin de limiter la pression maximale régnant dans la réserve d'air 244. 30 La réserve d'air sous pression 244de la centrale hydraulique 200 pour moteur à taux de compression variable comporte au moins un capteur de température 248.
La centrale hydraulique 200 comporte au moins un réservoir d'huile 249 mis sous 35 pression par la réserve d'air sous pression 244.
Le réservoir d'huile 249 de la centrale hydraulique 200 pour moteur à taux de compression variable comporte un capteur de niveau d'huile 250, permettant de mesurer la quantité d'huile contenue dans ledit réservoir. 40 La mesure de la quantité d'huile contenue dans le réservoir d'huile 249 peut être basé sur la détection, via un microphone, de la fréquence propre du volume d'air mis en vibration par un générateur acoustique, ou encore basé sur une ou plusieurs résistances dont on mesure la conductivité électrique en fonction de leur 45 température induite par leur taux d'immersion dans l'huile.
Le réservoir d'huile 249 comporte au moins un capteur de pression permettant de mesurer la pression régnant dans ledit réservoir. 25 Le capteur de niveau d'huile 250 du réservoir d'huile 249 de la centrale hydraulique 200 est constitué d'au moins un flotteur 252 relié à un capteur de position 253.
La centrale hydraulique 200 comporte au moins une pompe à huile 254 haute pression entraînée par le moteur à taux de compression variable, l'alimentation en huile de ladite centrale 200 par ladite pompe à huile 254 étant commandée par une électrovanne de pompe à huile haute pression 255.
La centrale hydraulique 200 pour moteur à taux de compression variable comporte au moins une pompe à air 256 dont la sortie est reliée à la réserve d'air sous pression 244.
La pompe à air 256 de la centrale hydraulique 200 est actionnée par l'huile en provenance de la pompe à huile 254 à haute pression lorsque ladite huile est orientée vers ladite pompe à air 256 par une électrovanne de réapprovisionnement de pompe à air 257.
La centrale hydraulique 200 pour moteur à taux de compression variable 20 comporte un séparateur de circuit 300 qui comprend un piston séparateur 301 logé dans un cylindre de séparation 302.
Le séparateur de circuit 300 comprend un piston séparateur 301 logé dans un cylindre de séparation 302. 25 Le séparateur de circuit 300 empêche l'huile contenue dans le circuit de lubrification du moteur à taux de compression variable et celle contenue dans le réservoir d'huile 249 de se mélanger avec celle contenue dans le(s) vérin(s) de commande 8 dudit moteur, mais permet à l'huile contenue dans le circuit de 30 lubrification du moteur à taux de compression variable ou celle contenue dans le réservoir d'huile 249 de communiquer sa pression à celle contenue dans le circuit relié aux vérin(s) de commande 8 dudit moteur.
Le séparateur de circuit 300 comprend au moins un capteur 303 permettant de 35 mesurer la position du piston séparateur.
On a représenté en figures 7 à 9 l'amplificateur de pression multiétagé 241 de la centrale hydraulique 200 pour moteur à taux de compression variable.
40 L'amplificateur de pression multiétagé 241 comporte un carter d'amplificateur de pression multiétagé 286, un piston multiétagé 281 coopérant d'une part avec au moins un cylindre émetteur 282 constituant ainsi un étage, relié soit au circuit de lubrification du moteur à taux de compression variable, soit au réservoir d'huile 249 de la centrale hydraulique 200 et d'autre part avec un cylindre récepteur 283 45 relié hydrauliquement aux vérins presseurs 170 dudit moteur.
L'amplificateur de pression multiétagé 241 de la centrale hydraulique 200 comporte au moins un capteur de dérive de piston multiétagé 284 permettant de mesurer la position du piston multiétagé 281.
L'amplificateur de pression multiétagé 241 comporte autant d'électrovannes d'étage 285 que d'étages, lesdites électrovannes d'étage 285 permettant de relier chacune leur étage propre soit avec le circuit de lubrification du moteur à taux de compression variable, soit avec le réservoir d'huile 249 maintenu sous pression par la réserve d'air 244 de la centrale hydraulique 200.
La ou les électrovanne(s) d'étage 285 de l'amplificateur de pression multiétagé 241 comporte un tiroir de sélection d'étage 287 permettant de mettre en communication l'une ou l'autre de ses deux entrées avec sa sortie, lesdites deux entrées ne pouvant pas être simultanément mise en communication avec ladite sortie.
Le tiroir de sélection d'étage 287 que comporte l'électrovanne d'étage 285 est actionné dans une direction en mettant en relation la première extrémité dudit tiroir avec la pression régnant dans le circuit de lubrification dudit moteur et dans l'autre direction au moyen d'un ressort de rappel 288 qui exerce un effort sur la seconde extrémité dudit tiroir 287.
La ou les électrovanne(s) d'étage 285 de l'amplificateur de pression multiétagé 241 comportent un petit tiroir d'électrovanne de sélection d'étage 289 mû par le champ électromagnétique produit non simultanément par deux bobines, la première bobine servant à pousser ledit petit tiroir 289, tandis que la deuxième sert à le tirer, ledit petit tiroir 289 étant maintenu en position lorsqu'il atteint l'une ou l'autre des extrémités de sa course par un dispositif de verrouillage 315, ledit petit tiroir 289 permettant de mettre en relation la première extrémité du tiroir de sélection d'étage 287 soit avec la pression régnant dans le circuit de lubrification dudit moteur, soit à l'air libre.
Le tiroir de sélection d'étage 287 coopère avec un clapet de décharge 290 reliant le cylindre émetteur 282 de son étage propre avec le circuit relié au réservoir d'huile 249 de la centrale hydraulique 200, ledit clapet de décharge 290 permettant à l'huile d'aller dudit cylindre émetteur 282 audit circuit lorsque la pression régnant dans ledit cylindre émetteur 282 dépasse celle dudit circuit d'une certaine valeur.
On a montré en figures 10 à 14 la pompe à air 256 de la centrale hydraulique 200 pour moteur à taux de compression variable qui comporte un piston 258 évoluant dans un cylindre de pompe à air 259 aménagé dans un carter 272. Le piston de pompe à air 258 est rappelé par un ressort de rappel 260 et délimite avec le cylindre de pompe à air 259 une chambre à air 261 d'une part, et une chambre à huile 262 d'autre part.
45 La chambre à air 261 est située du coté opposé au ressort de rappel 260 et permet alternativement d'aspirer de l'air depuis l'extérieur de la centrale hydraulique 200 puis de le refouler à l'intérieur de la réserve d'air sous pression 244.40 La chambre à huile 262 est située du coté du ressort de rappel 260 et permet alternativement de recevoir de l'huile sous pression en provenance de la pompe à huile 254 puis de la refouler dans un carter d'huile 203 de lubrification du moteur à taux de compression variable au moyen du ressort de rappel 260 du piston de pompe à air 258.
La pompe à air 256 comporte une culasse 263 qui ferme le cylindre de pompe à air 259 aménagé dans le carter 272 d'une part, et le réservoir d'huile 249 d'autre part, ladite culasse 263 comprenant une soupape d'admission d'air 264 et un clapet de sortie d'air 265 débouchant dans le réservoir d'huile 249.
La pompe à air 256 comporte une navette d'inversion 266 à deux positions qui permet de lever de son siège 267 ou de déposer sur son siège 267 une bille d'inversion 268. La bille d'inversion 268 est maintenue sur son siège 267 par un ressort d'inversion 276. La bille d'inversion 268 coopère avec un toucheau 277 qui débouche dans le cylindre de pompe à air 259 pour venir en contact avec le piston 258 de la pompe à air 256.
Ainsi, la première position de la navette d'inversion 266 force l'huile en provenance de la pompe à huile 254 à entrer dans la chambre à huile 262 (figuresl 1, 13 et 14), tandis que la deuxième position de la navette d'inversion 266 permet à l'huile en provenance de la pompe à huile 254 et celle contenue dans la chambre à huile 262 de retourner dans le carter d'huile 203 de lubrification du moteur à taux de compression variable (figure 12).
Lorsque le toucheau 277 de la pompe à air 256 entre en contact avec le piston 258, ledit toucheau permet de repousser la navette d'inversion 266 par l'une de ses extrémités de sorte que l'huile en provenance de la pompe à huile 254 soit forcée à entrer dans la chambre à huile 262 (figure 13).
A l'opposé du toucheau 277 la navette d'inversion 266 coopère avec une tige de pression 278 à l'arrière de laquelle s'exerce la pression régnant dans la chambre à huile 262. La tige de pression 278 permet de repousser la navette d'inversion 266 par son autre extrémité de sorte que l'huile en provenance de la pompe à huile 254 et celle contenue dans la chambre à huile 262 puisse retourner dans le carter d'huile 203 de lubrification du moteur à taux de compression variable (figure 12).
La navette d'inversion 266 de la pompe à air 256 est maintenue dans l'une ou l'autre de ses positions extrêmes par un dispositif de verrouillage 269. Le dispositif de verrouillage 269 peut être constitué d'une bille deverrouillage 270 qui est poussée par un ressort de verrouillage 271, maintenue en position dans le carter de la pompe à air 256 par un alésage 273 et venant se loger respectivement dans deux gorges 274, 275 aménagées sur la navette d'inversion 266.
On note que l'air admis par la soupape d'admission d'air 264 de la pompe à air 256 peut provenir soit de l'intérieur du carter cylindre ou bloc moteur 100 du moteur à taux de compression variable par l'intermédiaire ou non d'un dispositif de séparation de l'air et de l'huile, soit de l'extérieur dudit moteur par l'intermédiaire d'un conduit connu en soi.
La soupape d'admission d'air 264 de la pompe à air 256 comporte une tulipe 279 de fort diamètre qui coopère avec un joint torique 280 afin d'une part de réduire la différence de pression requise pour ouvrir ladite soupape, et d'autre part, d'augmenter la quantité d'air admise dans la chambre à air 261.
La soupape d'admission d'air 264 de la pompe à air 256 permet d'admettre dans la chambre à air 261 de l'air contenu dans le carter d'huile 203 de lubrification du moteur à taux de compression variable via un dispositif permettant de séparer l'air de l'huile.
On a montré en figure 15 les électrovannes de réapprovisionnement 243, 246, 15 257, 314 et la rampe commune de réapprovisionnement 304 de la centrale hydraulique 200 pour moteur à taux de compression variable.
La rampe commune de réapprovisionnement 304 permet de présélectionner la destination de l'huile en provenance de la pompe haute pression 254, ladite 20 rampe comprenant une entrée et au moins une sortie.
La rampe commune de réapprovisionnement 304 comporte autant d'électrovannes de réapprovisionnement que de sorties, lesdites électrovannes comportant une entrée et une sortie. 25 Les électrovannes de réapprovisionnement 243, 246, 257, 314 de la rampe commune de réapprovisionnement 304 sont constituées d'un petit tiroir de réapprovisionnement mû par le champ électromagnétique pouvant être non simultanément produit par deux bobines, la première bobine servant à pousser 30 ledit petit tiroir, tandis que la deuxième sert à le tirer, ledit petit tiroir de réapprovisionnement étant maintenu en position lorsqu'il atteint l'une ou l'autre des extrémités de sa course par un dispositif de verrouillage 315.
Les électrovannes de réapprovisionnement 243, 246, 257, 314 de la rampe 35 commune de réapprovisionnement 304 coopèrent chacune avec au moins un clapet anti-retour 306 placé en sortie desdites électrovannes.
Chaque clapet anti-retour 306 permet aux électrovannes de réapprovisionnement 243, 246, 257, 314 d'alimenter en huile le circuit situé en leur aval mais 40 empêchent ladite huile contenue dans ledit circuit de retourner vers les dites électrovannes.
On a montré en figure 16 un dispositif de sélection 307 de la pression d'entrée des vérins de commande 8 de la centrale hydraulique 200 pour moteur à taux de 45 compression variable.
Le dispositif de sélection 307 comporte un tiroir de sélection 308 de la pression d'entrée des vérins de commande 8, ledit tiroir de sélection 308 étant à deux positions permettant de mettre en communication l'une ou l'autre de ses deux entrées 309 avec sa sortie 310.
La première position permet de mettre en communication de pression le circuit relié au(x) vérin(s) de commande 8 du moteur avec le réservoir d'huile 249 de la centrale hydraulique 200 mis sous pression par la réserve d'air 244.
La deuxième position permet de mettre en communication de pression le circuit relié au(x) vérin(s) de commande 8 du moteur avec le circuit de lubrification dudit moteur.
Le tiroir de sélection 308 de la pression d'entrée des vérins de commande 8 que comporte l'électrovanne de sélection 311 est actionné dans une direction en mettant en relation la première extrémité dudit tiroir avec la pression régnant dans le circuit de lubrification dudit moteur et dans l'autre direction au moyen d'un ressort de rappel 312 qui exerce un effort sur la seconde extrémité dudit tiroir 308.
L'électrovanne de sélection 311 comporte un petit tiroir de sélection 313 mû par le champ électromagnétique produit non simultanément par deux bobines, la première bobine servant à pousser ledit petit tiroir 313, tandis que la deuxième sert à le tirer, ledit petit tiroir 313 étant maintenu en position lorsqu'il atteint l'une ou l'autre des extrémités de sa course par un dispositif de verrouillage 315, ledit petit tiroir 313 permettant de mettre en relation la première extrémité du tiroir de sélection 308 de la pression d'entrée des vérins de commande 8 soit avec la pression régnant dans le circuit de lubrification dudit moteur, soit à l'air libre.
On a montré en figure 17 l'accumulateur de pression d'huile de lubrification 240 de la centrale hydraulique 200 pour moteur à taux de compression variable.
L'accumulateur de pression d'huile de lubrification 240 permet d'amortir les variations de pression engendrées par le fonctionnement de la centrale hydraulique 200 dans le circuit de lubrification du moteur.
L'accumulateur de pression d'huile de lubrification 240 est constitué d'un piston d'accumulateur 291 évoluant dans un cylindre d'accumulateur 292 et maintenu en pression contre l'huile que renferme le cylindre d'accumulateur 292 par au moins un ressort 293.
La centrale hydraulique 200 comporte en combinaison avec l'accumulateur de pression d'huile de lubrification 240 un dispositif de déverrouillage 294 de sortie d'huile qui interdit à l'huile de sortir du réservoir d'huile 249 lorsque le moteur à taux de compression variable est à l'arrêt.
Le dispositif de déverrouillage 294 de sortie d'huile est constitué d'un piston de déverrouillage 295 logé dans un cylindre de déverrouillage 296 soumis à la pression d'huile de lubrification dudit moteur. Le piston de déverrouillage 295 peut pousser sur une tige de déverrouillage 297 afin de lever une bille de déverrouillage 298 de son siège de sorte que la pression régnant dans le réservoir d'huile 249 puisse se répercuter dans les circuits hydrauliques reliés aux vérins de commande 8 d'une part et aux vérins presseurs 170 d'autre part.
Le piston d'accumulateur 291 de l'accumulateur de pression d'huile de lubrification 240 et le piston de déverrouillage 295 du dispositif de déverrouillage 294 de sortie d'huile sont montés dans un même cylindre aménagé dans le carter d'accumulateur 299.
On note que la réserve d'air 244, la réserve d'huile 249, l'accumulateur de pression d'huile de lubrification 240, le dispositif de verrouillage de sortie d'huile 294 et le séparateur de circuits 300 peuvent tous ou en partie être aménagés dans une même pièce usinée.
Cette même pièce peut avoir été préalablement coulée et peut comporter différentes surfaces sur lesquelles viennent se visser la culasse de la pompe à air 263, la pompe à air 256, et l'amplificateur multiétagé 241. Du fait du contact entre l'air et l'huile dans la centrale hydraulique 200 selon l'invention, et pour éviter que l'air ne s'accumule dans les vérins de commande 8, ceux-ci peuvent comporter un dispositif de dégazage, non représenté.
A titre d'exemple non limitatif, ce dispositif de dégazage peut être constitué d'une saignée ménagée sur la tige de commande des vérins de commande 8, permettant lorsque le taux de compression du moteur est faible, de laisser volontairement fuir l'air et l'huile contenus dans la chambre supérieure des vérins de commande 8 au travers du joint supérieur de tige de commande et vers le carter cylindre 100 du moteur.
On note que ce dispositif de dégazage, non représenté, peut également être complété ou remplacé par un clapet de décharge de surpression non représenté, de vérin de commande 8 qui permet, lors de la montée en température du moteur à taux de compression variable, d'éviter que la dilatation de l'huile contenue dans le ou les vérin(s) de commande 8 ne fasse monter la pression dans lesdits vérins de façon excessive.
A ce titre, ledit clapet de décharge est prévu pour permettre à l'huile contenue dans le ou les vérin(s) de commande 8 de s'échapper vers le carter d'huile de lubrification 203 dudit moteur lorsque la pression régnant dans la chambre desdits vérins excède une certaine valeur.
On remarque que ce clapet peut avantageusement être remplacé par un simple ajutage en remplacement du clapet anti-retour de compensation des fuites prévu sur le ou les vérin(s) de commande 8 du moteur à taux de compression variable, ledit clapet anti-retour ayant été décrit dans les demandes de brevet antérieures au nom du demandeur. FONCTIONNEMENT DE LA CENTRALE HYDRAULIQUE : Selon un mode particulier de réalisation, le fonctionnement de la centrale hydraulique 200 est le suivant :
La réserve d'air 244 de la centrale hydraulique selon l'invention a été préalablement mise sous pression, en atelier, lors du montage du moteur à taux de compression variable.
La pression contenue dans ladite réserve d'air 244 s'exerce sur l'huile contenue dans le réservoir d'huile 249 de la centrale hydraulique 200. Lors de la mise en route du moteur à taux de compression variable, du fait de la mise en rotation de la pompe de lubrification connue en soi dudit moteur, la pression augmente dans l'accumulateur de pression d'huile de lubrification 240 et l'huile de lubrification exerce un effort sur le piston de déverrouillage 295 de la centrale hydraulique 200.
Le piston de déverrouillage 295 pousse alors sur sa tige de déverrouillage 297 et lève la bille de déverrouillage 298 qui était jusqu'alors maintenue sur son siège par un ressort ce qui a pour effet de libérer la pression contenue dans le réservoir d'huile 249 et de l'appliquer à l'entrée de l'amplificateur de pression multiétagé 241 d'une part, et à l'entrée du tiroir de sélection 308 de la pression d'entrée des vérins de commande 8 d'autre part.
Du fait du déverrouillage qui vient d'être décrit, la centrale hydraulique 200 se trouve opérationnelle pour appliquer la pression hydraulique recherchée aux vérins de commande 8 et aux vérins presseurs 170 du moteurs à taux de compression variable.
La majorité des points de fonctionnement du moteur à taux de compression variable nécessite d'exercer une pression élevée à l'entrée de son ou de ses vérin(s) de commande(s) 8. Cette pression est nécessaire à la fois pour augmenter la raideur de l'huile contenue dans lesdits vérin(s) de commande(s) 8 afin d'augmenter leur précision de maintien de leur position de consigne, mais aussi, pour éviter tout risque de cavitation dans les chambres desdits vérins 8, ainsi que pour les assister dans leur déplacement visant à augmenter le taux de compression du moteur à taux de compression variable.
Cependant, certains points transitoires de fonctionnement du moteur à taux de compression variable nécessite au contraire d'appliquer une pression plus faible à l'entrée des vérins de commandes 8, ladite pression pouvant être sensiblement égale à la pression régnant dans le circuit de lubrification sous pression dudit moteur.
En ce cas, le calculateur de gestion ECU du moteur va ordonner au tiroir de sélection 308 de la pression d'entrée des vérins de commande 8 de changer de position afin de commuter sa pression de sortie, ce que ledit tiroir de sélection 308 effectue en mettant en communication les vérins de commande 8 non plus avec le réservoir d'huile 249 de la centrale hydraulique 200 mis sous pression par la réserve d'air 244, mais avec le circuit de lubrification dudit moteur.
On note que pour atteindre ce résultat et selon un mode particulier de réalisation de la centrale hydraulique 200 selon l'invention, le calculateur de gestion ECU dudit moteur applique une tension électrique selon le cas sur l'une ou l'autre des bobines de l'électrovanne de sélection 311, ladite l'électrovanne de sélection 311 constituant de ce fait le premier étage de la commande du dispositif de sélection 307 de la pression d'entrée des vérins de commande 8.
Ceci a pour effet d'appliquer ou de supprimer la pression exercée par l'huile de lubrification du moteur à l'extrémité dudit tiroir de sélection 308 de sorte qu'il se place dans la position souhaitée. On remarque que le rappel du tiroir de sélection 308 s'opère au moyen d'un ressort 312 qui applique sur ledit tiroir un effort antagoniste à celui pouvant être exercé par l'huile de lubrification dudit moteur.
On note également que selon un mode particulier de réalisation, la centrale hydraulique 200 selon l'invention peut comporter un séparateur de circuit 300 qui intègre un piston séparateur 301 évitant que l'huile saturée en air contenue dans le réservoir d'huile 249 de ladite centrale ne se mélange avec celle contenue dans le circuit des vérins de commande 8 du moteur à taux de compression variable.
En ce cas, l'huile contenue dans le réservoir d'huile 249 de la centrale hydraulique 200 ou, selon le cas, celle contenue dans le circuit de lubrification du moteur à taux de compression variable exerce une pression sur une première face du piston séparateur 301, ledit piston répercutant à l'identique et de façon étanche cette pression à l'huile contenue dans le circuit relié aux vérins de commande 8 au moyen de sa deuxième face.
En fonction du régime et de la charge du moteur à taux de compression variable, la pression appliquée aux vérins presseurs 170 doit varier. Ceci est rendu nécessaire du fait des variations de l'effort appliqué aux pièces de l'attelage mobile dudit moteur, qui nécessitent un effort plus ou moins important exercé par les vérins presseurs 170 pour limiter les émissions acoustiques dudit moteur.
Pour obtenir une variation de la pression régnant dans la chambre du ou des vérin(s) presseur(s) 170 du moteur, les différents étages d'entrée de l'amplificateur multiétagé 241 - dit cylindres émetteurs 282 - peuvent être soumis de façon indépendante soit à la pression faible régnant dans le circuit de lubrification du moteur, soit à celle élevée régnant dans le réservoir d'huile 249 de la centrale hydraulique 200 selon l'invention.
Les différents étages d'entrée de l'amplificateur multiétagé 241 - dit cylindres émetteurs 282 - coopèrent à fournir la pression recherchée pour les vérins presseurs 170 en additionnant leur effort de poussée, la somme de ces efforts étant appliquée via le piston multiétagé 281 à un cylindre récepteur 283 relié de façon hydraulique aux vérins presseurs 170 du moteur.
On note qu'il est avantageux de prévoir que la section de chaque étage soit égale à deux fois la section de l'étage suivant. Selon cette stratégie et à titre d'exemple non limitatif, si le premier étage d'un amplificateur multiétagé 241 à quatre étages présente une section de un cm2, le deuxième étage présentera une section de deux cm2, le troisième de quatre et le quatrième de huit cm2.
Selon cet agencement, non limitatif, il est possible d'obtenir, par combinaison d'étages mis ou non sous pression faible ou élevée, seize niveaux de pression applicables aux vérins presseurs 170, les valeurs desdits niveaux de pression étant régulièrement réparties sur une droite reliant la valeur minimale à la valeur maximale de pression.
Selon cet exemple non limitatif, lorsque le calculateur de gestion ECU du moteur à taux de compression variable veut appliquer aux vérins presseurs 170 dudit moteur l'une quelconque des seize valeurs de pression, il applique une tension électrique à l'une ou l'autre des bobines de l'électrovanne 285 qui pilote la position des tiroirs de sélection d'étage 287 correspondants dont il est nécessaire qu'ils appliquent à leur étage soit une pression faible, soit une pression élevée. Ceci a pour effet d'appliquer ou de supprimer la pression exercée par l'huile de lubrification du moteur à l'extrémité desdits tiroirs de sélection d'étage 287 de sorte qu'ils se placent dans la position souhaitée.
On note à ce titre que, comme c'est le cas également pour le tiroir de sélection 308 de la pression d'entrée des vérins de commande 8, les tiroirs de sélection d'étage 287 comportent chacun deux bobines actionnant un petit tiroir d'électrovanne de sélection d'étage 289 à deux positions rendues stables par un dispositif de verrouillage 315.
La première bobine assume la fonction de pousser ledit petit tiroir d'électrovanne de sélection d'étage 289, et la seconde la fonction de le tirer. Dans une première position, le petit tiroir 289 met en relation l'extrémité du tiroir de sélection d'étage 287 avec la pression de lubrification du moteur à taux de compression variable de sorte que ledit tiroir 287 soit placé et reste dans une première position, tandis que dans la deuxième position, le petit tiroir 289 met en relation l'extrémité du tiroir de sélection d'étage 287 à l'air libre.
Dans ce dernier cas, le tiroir de sélection d'étage 287 est rappelé par un ressort 288 qui applique un effort sur l'extrémité dudit tiroir de sélection d'étage 287 opposée à celle sur laquelle s'applique ou non la pression de lubrification en fonction de la position du petit tiroir 289.
On note également que lors des manoeuvres des tiroirs de sélection d'étage 287, l'étage correspondant peut se retrouver clos durant un court instant, alors même que les vérins presseurs 170 sont soumis à des variations de position induites par le fonctionnement du moteur à taux de compression variable.
Pour cette raison, chaque tiroir de sélection d'étage 287 coopère avec un clapet de décharge 290 reliant la chambre de son étage au circuit relié au réservoir d'huile 249 de la centrale hydraulique 200 selon l'invention. Ce clapet de décharge 290 est prévu pour s'ouvrir dès que la pression de la chambre de l'étage à laquelle il est relié devient supérieure et de façon trop importante à celle du réservoir d'huile 249 de la centrale hydraulique 200.
On note aussi que lors des manoeuvres des tiroirs de sélection d'étage 287, le volume du circuit de lubrification du moteur à taux de compression variable varie.
Ce constat peut également être fait lorsque les vérins de commande 8 sont mis en communication avec le circuit de lubrification du moteur par le tiroir de sélection 308 de la pression d'entrée des vérins de commande 8 et que lesdits vérins de commande 8 effectuent des manoeuvres pour modifier le taux de compression dudit moteur.
Pour éviter toute défaillance de la lubrification des pièces mobiles du moteur à taux de compression variable résultant de ces variations de volume, l'accumulateur de pression d'huile de lubrification 240 est prévu pour compenser lesdites variations de volume, et pour de ce fait, éviter toute baisse ou hausse brutale de la pression de lubrification préjudiciable à la bonne lubrification dudit moteur.
La description de fonctionnement qui précède s'entend sans fuite ni d'air ni d'huile, ce qui ne peut pas exister en pratique dans le cas de la centrale hydraulique 200 selon l'invention.
A ce titre, la centrale hydraulique 200 selon l'invention possède divers capteurs 245, 248, 250, 284, 303 qui permettent de détecter un manque d'air ou d'huile résultant de fuites inévitables survenant au niveau des circuits de ladite centrale hydraulique 200, qu'il s'agisse du circuit des vérins de commande 8, et/ou du circuit des vérins presseurs 170.
Ces capteurs 245, 248, 250, 284, 303 coopèrent avec un dispositif de réapprovisionnement en huile et en air qu'intègre la centrale hydraulique 200 selon l'invention. On notera que l'huile est fournie par une pompe à huile à haute pression 254 similaire ou identique à celle décrite dans la demande de brevet français FR 2 896 539 appartenant au demandeur.
Selon cette configuration, la pompe à huile 254 peut être entraînée par l'un quelconque des arbres à cames du moteur à taux de compression variable et être mise en circuit par une électrovanne de pompe à huile haute pression 255.
Le réapprovisionnement en air est confié à une pompe à air 256 intégrée à la centrale hydraulique 200 selon l'invention. Si le calculateur de gestion ECU du moteur à taux de compression variable détecte une pression insuffisante dans la réserve d'air 244 de la centrale hydraulique 200 via un capteur de pression d'air 245, et tenant compte de la température de l'air qui est transmise audit calculateur par un capteur de température d'air 248, le calculateur de gestion ECU va ordonner le réapprovisionnement en air de la centrale hydraulique 200.
Pour cela, il va ordonner la mise en circuit de la pompe à air 256 en appliquant une tension électrique sur l'une des bobines de l'électrovanne de pompe à air 257 dont le tiroir de réapprovisionnement de pompe à air 305 est situé dans la rampe commune de réapprovisionnement 304.
Ladite tension va ouvrir le circuit d'approvisionnement en huile de la pompe à air 256, les autres circuits de réapprovisionnement restant fermés. Puis, le calculateur ECU va ordonner la mise en circuit de la pompe haute pression 254 située en bout d'arbre à cames telle que décrite précédemment. Ces deux actions conjuguées vont avoir pour effet d'actionner la pompe à air 256 de la centrale hydraulique 200.
Le fonctionnement de la pompe à air 256 s'opère comme suit : l'huile en provenance de la pompe à huile haute pression 254 est introduite û via la rampe commune de réapprovisionnement 304 - dans la chambre à huile 262 de la pompe à air 256 située derrière le piston 258 de ladite pompe à air, de sorte que ledit piston va se déplacer et comprimer à faible vitesse l'air que contient la chambre à air 261 de ladite pompe à air 256 située devant le piston 258 de ladite pompe à air 256.
Lorsque le piston 258 arrive au voisinage de son point mort haut, la pression de l'air contenue dans la chambre à air 261 devient supérieure à celle de l'air contenu dans la réserve d'air 244 de la centrale hydraulique 200. L'air soulève alors le clapet de sortie d'air 265 qui lui permet de passer de la chambre à air 261 de la pompe à air 256, à la réserve d'air 244 de la centrale hydraulique 200, et ceci, jusqu'à ce que le piston 258 de la pompe à air 256 arrive au contact de sa culasse 263.
Lorsque le piston 258 de ladite pompe à air 256 entre en contact avec la culasse 263, la pression dans la chambre à huile 262 de la pompe à air 256 monte brutalement ce qui a pour effet d'augmenter l'effort appliqué par la tige de pression 278 sur la navette d'inversion 266 de la pompe à air, et de faire en sorte que son dispositif de verrouillage 269 ne soit plus en mesure de maintenir ladite navette d'inversion 266 en position.
La navette d'inversion 266 change alors de position et son dispositif de verrouillage 269 s'enclenche pour la maintenir en place dans ladite position.
De ce fait, la navette d'inversion 266, qui jusqu'alors laissait la bille d'inversion 268 forcer l'huile en provenance de la pompe haute pression 254 à rester dans la chambre à huile 262 de la pompe à air 256, maintient ladite bille d'inversion 268 à distance de son siège 267, ce qui libère alors l'huile contenue dans la chambre à huile 262 de sorte qu'elle est expulsée dans le carter de lubrification 203 du moteur à taux de compression variable par l'action du ressort de rappel 260 du piston 258 de la pompe à air 256, avec l'huile en provenance de la pompe haute pression 254.
Ceci a pour première conséquence de ramener le piston 258 de la pompe à air 256 vers son point mort bas, et pour deuxième conséquence de faire aspirer audit piston 258 une nouvelle charge d'air qui est introduite dans la chambre à air 261 de la pompe à air 256 via la soupape d'admission d'air 264 de ladite pompe à air 256.
Lorsque le piston 258 de la pompe à air 256 arrive au voisinage de son point mort bas sous l'action de son ressort de rappel 260, ledit piston entre en contact avec le toucheau 277 de la navette d'inversion 266.
Le toucheau 277, sous l'action du ressort de rappel 260 du piston 258 de la pompe à air 256, est forcé à repousser la navette d'inversion 266 de sorte qu'elle revienne dans sa position initiale et laisse la bille d'inversion 268 reposer à nouveau sur son siège 267.
Le dispositif de verrouillage 269 de la navette d'inversion 266 maintient à nouveau ladite navette dans une position telle que la bille d'inversion 268 reste bien posée sur son siège 267, que l'huile en provenance de la pompe à huile haute pression 254 soit à nouveau forcée à rester dans la chambre à huile 262 de la pompe à air 256, et que l'air désormais enfermé dans la chambre à air 261 de la pompe à air 256 soit progressivement comprimé pour pouvoir à nouveau être introduit dans la réserve d'air 244 de la centrale hydraulique 200 selon l'invention.
Ce fonctionnement cyclique de la pompe à air 256 est maintenu par le calculateur de gestion ECU du moteur à taux de compression variable tant que la consigne de pression d'air dans la réserve d'air 244 n'est pas atteinte, ladite consigne étant détectée par ledit calculateur ECU au moyen du capteur de pression d'air 245. Pour compenser d'autres fuites, la centrale hydraulique 200 selon l'invention possède également d'autres dispositifs lui permettant de réapprovisionner en huile les différents réservoirs et circuits de ladite centrale hydraulique 200.
30 On remarque que le réservoir d'huile 249 de la centrale hydraulique 200 comporte notamment un capteur de niveau d'huile 250 pouvant être constitué d'un flotteur 252 dont la position verticale est mesurée au moyen d'un capteur de position 253.
Si le calculateur de gestion ECU du moteur à taux de compression variable 35 détecte que le niveau d'huile du réservoir d'huile 249 est trop bas, déduction faite de l'huile éventuellement stockée de façon normale dans les vérins de commande 8 dudit moteur, ou déduction faite de l'huile perdue dans le circuit des vérins de commande 8 ou dans celui des vérins presseurs 170, ledit calculateur ECU va ordonner le réapprovisionnement en huile du réservoir d'huile 249 de la centrale 40 hydraulique 200.
Pour cela, le calculateur de gestion ECU va ordonner la mise en circuit du réservoir d'huile 249 en appliquant une tension électrique sur l'une des bobines de l'électrovanne de réapprovisionnement 314 du réservoir d'huile 249 dont le tiroir 45 de réapprovisionnement est placé sur la rampe commune de réapprovisionnement 304.
Ladite tension va ouvrir le circuit d'approvisionnement en huile du réservoir d'huile 249, les autres circuits de réapprovisionnement restant fermés. Puis, le25 calculateur de gestion ECU va ordonner au moyen de l'électrovanne de pompe à huile haute pression 255 la mise en circuit de la pompe haute pression 254 située en bout d'arbre à cames telle que décrite précédemment.
Ces deux actions conjuguées vont avoir pour effet de réapprovisionner en huile ledit réservoir d'huile 249, via son tiroir de réapprovisionnement, ledit tiroir étant monté en série avec un clapet anti-retour 306. Ce réapprovisionnement est maintenu par le calculateur de gestion ECU du moteur à taux de compression variable tant que la consigne de niveau d'huile dans le réservoir d'huile 249 n'est pas atteinte et que le capteur 253 du flotteur 252 ne retourne pas audit calculateur ECU la valeur recherchée.
On remarque aussi que la centrale hydraulique 200 selon l'invention comporte un capteur de dérive 284 du piston multiétagé 281 de l'amplificateur de pression multiétagé 241 pouvant être constitué d'un capteur de position capable de mesurer la position dudit piston dudit amplificateur.
Si le calculateur de gestion ECU du moteur à taux de compression variabledétecte que, consécutivement à des fuites d'huile survenues au niveau du ou des vérin(s) presseur(s) 170 du moteur à taux de compression variable, la position du piston multiétagé 281 a dérivé et dépasse sa position maximale admissible, ledit calculateur ECU va ordonner le réapprovisionnement en huile du circuit des vérins presseurs 170 de la centrale hydraulique 200 selon l'invention.
Pour cela, le calculateur de gestion ECU va ordonner la mise en relation du circuit des vérins presseurs 170 avec celui de la pompe à huile haute pression 254 en appliquant une tension électrique sur l'une des bobines de l'électrovanne de réapprovisionnement 243 des vérins presseurs 170 dont le tiroir de réapprovisionnement est placé dans la rampe commune de réapprovisionnement 304.
Ladite tension électrique va ouvrir le circuit d'approvisionnement en huile du circuit des vérins presseurs 170, les autres circuits de réapprovisionnement restant fermés.
Puis, le calculateur de gestion ECU va ordonner la mise en circuit de la pompe à huile haute pression 254 située en bout d'arbre à cames telle que décrite précédemment. Ces deux actions conjuguées vont avoir pour effet de réapprovisionner en huile le circuit des vérins presseurs 170 via son tiroir le réapprovisionnement correspondant, ledit tiroir étant monté en série avec un clapet anti-retour 306. Ce réapprovisionnement est maintenu par le calculateur de gestion ECU du moteur à taux de compression variable tant que la consigne de position du piston multiétagé 281 n'est pas atteinte et tant que le capteur de dérive 284 dudit piston multiétagé 281 ne retourne pas au calculateur ECU la valeur recherchée.
La centrale hydraulique 200 selon l'invention comporte aussi un capteur de dérive 303 du piston séparateur 301 du séparateur de circuit 300 qui isole le circuit relié au réservoir d'huile 249 de ladite centrale, de celui relié au(x) vérin(s) de commande 8 du moteur à taux de compression variable. Le capteur de dérive 303, peut notamment être constitué d'une tige métallique 318 solidaire du piston séparateur 301 et introduite dans une bobine d'induction, permettant de mesurer la position dudit piston séparateur 301 du séparateur de circuit 300.
Si le calculateur de gestion ECU du moteur à taux de compression variable détecte que, consécutivement à des fuites d'huile survenues au niveau du ou des vérin(s) de commande(s) 8 du moteur à taux de compression variable, la position du piston séparateur 301 a dérivé et dépasse sa position maximale admissible tenant compte de la position des vérins de commande 8, ledit calculateur va ordonner le réapprovisionnement en huile du circuit des vérins de commande 8 dudit moteur.
Pour cela, il va ordonner la mise en relation du circuit des vérins de commande 8 avec celui de la pompe à huile haute pression 254 en appliquant une tension électrique sur l'une des bobines de l'électrovanne de réapprovisionnement 246 des vérins de commande 8 dont le tiroir de réapprovisionnement 317 est placé dans la rampe commune de réapprovisionnement 304.
Ladite tension électrique va ouvrir le circuit d'approvisionnement en huile du circuit des vérins de commande 8, les autres circuits de réapprovisionnement restant fermés. Puis, le calculateur de gestion ECU va ordonner la mise en circuit de la pompe à huile haute pression 254 située en bout d'arbre à cames telle que décrite précédemment.
Ces deux actions conjuguées vont avoir pour effet de réapprovisionner en huile le circuit des vérins de commande 8 via leur tiroir de réapprovisionnement 317, ledit tiroir étant monté en série avec un clapet anti-retour 306. Ce réapprovisionnement est maintenu par le calculateur de gestion ECU du moteur à taux de compression variable tant que la consigne de position du piston séparateur 301 du séparateur de circuit 300 n'est pas atteinte et tant que le capteur de dérive 303 du piston séparateur 301 ne retourne pas audit calculateur ECU la valeur recherchée.
Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tout autre équivalent.

Claims (43)

REVENDICATIONS
1. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable caractérisée en ce qu'elle comprend un accumulateur de pression d'huile (251) à air comprimé relié d'une part à l'entrée d'un amplificateur de pression multiétagé (241) comprenant au moins un étage et dont la pression de sortie s'applique au(x) vérin(s) presseur(s) (170) dudit moteur, ladite pression de sortie étant pilotée par au moins une électrovanne de sélection d'étage (285), et relié d'autre part au(x) vérin(s) de commande (8) dudit moteur.
2. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'accumulateur de pression d'huile (251) à air comprimé comporte au moins une réserve d'air sous pression (244).
3. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la réserve d'air sous pression (244) comporte au moins un capteur de pression (245) permettant de mesurer la pression régnant dans ladite réserve.
4. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la réserve d'air sous pression (244) comporte au moins une électrovanne de décharge d'air, permettant de faire baisser la pression régnant dans ladite réserve.
5. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la réserve d'air sous pression (244) comporte au moins un capteur de température (248).
6. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'accumulateur de pression d'huile (251) à air comprimé comporte au moins un réservoir d'huile (249) mis sous pression par la réserve d'air sous pression (244).
7. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le réservoir d'huile (249) comporte un capteur de niveau d'huile (250), permettant de mesurer la quantité d'huile contenue dans ledit réservoir.
8. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le réservoir d'huile (249) comporte au moins un capteur de pression permettant de mesurer la pression régnant dans ledit réservoir. 45
9. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le capteur de niveau d'huile (250) est constitué d'au moins un flotteur (252) dont la position verticale est mesurée par un capteur de position (253). 35 40
10. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une pompe à huile (254) à haute pression entraînée par le moteur à taux de compression variable, l'alimentation en huile de ladite centrale hydraulique (200) par ladite pompe à huile (254) étant commandée par une électrovanne de pompe à huile haute pression (255).
11. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une pompe à air (256) dont la sortie est reliée à la réserve d'air sous pression (244).
12. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant les revendications 10 et 11, caractérisée en ce que la pompe à air (256) est actionnée par l'huile en provenance de la pompe à huile (254) à haute pression lorsque ladite huile est orientée vers ladite pompe à air (256) par une électrovanne de pompe à air (257).
13. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant les revendications 11 et 12, caractérisée en ce que la pompe à air (256) comporte un piston (258) évoluant dans un cylindre de pompe à air (259), ledit piston (258) étant rappelé par un ressort de rappel (260) et délimitant avec le cylindre de pompe à air (259), une chambre à air (261) d'une part et une chambre à huile (262) d'autre part, la chambre à air (261) étant située du coté opposé au ressort de rappel (260) et permettant alternativement d'aspirer de l'air depuis l'extérieur de la centrale hydraulique (200) puis de le refouler à l'intérieur de la réserve d'air sous pression (244), tandis que la chambre à huile (262) est située du coté du ressort de rappel (260) et permet alternativement de recevoir de l'huile sous pression en provenance de la pompe à huile (254) puis de la refouler dans un carter d'huile (203) de lubrification du moteur à taux de compression variable au moyen du ressort de rappel (260) du piston de pompe à air (258).
14. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 11, caractérisée en ce que la pompe à air (256) comporte une culasse (263) qui ferme le cylindre de pompe à air (259) d'une part, et le réservoir d'huile (249) d'autre part, ladite culasse (263) comprenant une soupape d'admission d'air (264) et un clapet de sortie d'air (265) débouchant dans le réservoir d'huile (249).
15. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 11, caractérisée en ce que la pompe à air (256) comporte une navette d'inversion (266) à deux positions qui permet de lever de son siège (267) ou de déposer sur son siège (267) une bille d'inversion (268), la première position forçant l'huile en provenance de la pompe à huile (254) à entrer dans la chambre à huile (262), la deuxième position permettant à l'huile en provenance de la pompe à huile (254) et celle contenue dans la chambre à huile (262) de retourner dans le carter d'huile (203) de lubrification du moteur à taux de compression variable.
16. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 15, caractérisée en ce que la navette d'inversion (266) à deux positions est maintenue dans l'une ou l'autre de ses positions extrêmes par un dispositif de verrouillage (269).
17. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant les revendications 11 et 15, caractérisée en ce que la pompe à air (256) comporte d'une part un toucheau (277) entrant en contact avec le piston (258) et pouvant repousser la navette d'inversion (266) par l'une de ses extrémités de sorte que l'huile en provenance de la pompe à huile (254) soit forcée à entrer dans la chambre à huile (262), et d'autre part une tige de pression (278) à l'arrière de laquelle s'exerce la pression régnant dans la chambre à huile (262), ladite tige de pression (278) pouvant repousser ladite navette d'inversion (266) par son autre extrémité de sorte que l'huile en provenance de la pompe à huile (254) et celle contenue dans la chambre à huile (262) puisse retourner dans le carter d'huile (203) de lubrification du moteur à taux de compression variable.
18. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 11, caractérisée en ce que la pompe à air (256) comporte au moins une soupape d'admission d'air (264).
19. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 11, caractérisée en ce que la pompe à air (256) comporte au moins un clapet de sortie d'air (265) débouchant dans la réserve d'air sous pression (244). 30
20. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant les revendications 11 et 18, caractérisée en ce que la soupape d'admission d'air (264) comporte une tulipe (279) de fort diamètre qui coopère avec un joint torique (280) afin d'une part de réduire la différence de pression requise pour 35 ouvrir ladite soupape, et d'autre part, d'augmenter la quantité d'air admise dans la chambre à air (261).
21. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant les revendications 11 et 18, caractérisée en ce que la soupape d'admission d'air 40 (264) permet d'admettre dans la chambre à air (261) de l'air contenu dans le carter d'huile (203) de lubrification du moteur à taux de compression variable via un dispositif permettant de séparer l'air de l'huile (316).
22. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la 45 revendication 1, caractérisée en ce que l'amplificateur de pression multiétagé (241) comporte un carter d'amplificateur multiétagé (286), et un piston multiétagé (281) coopérant d'une part avec au moins un cylindre émetteur (282) aménagé dans ledit carter (286) qui communique soit avec le circuit de lubrification du moteur à taux de compression variable, soit avec le réservoir25 d'huile (249) de ladite centrale et d'autre part avec un cylindre récepteur (283) qui communique hydrauliquement avec les vérins presseurs (170) dudit moteur.
23. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 22, caractérisée en ce que l'amplificateur de pression multiétagé (241) comporte au moins un capteur de dérive (284) permettant de mesurer la position du piston multiétagé (281).
24. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'amplificateur de pression multiétagé (241) comporte autant d'électrovannes d'étage (285) que d'étages, lesdites électrovannes d'étage (285) permettant de mettre en communication chacune leur étage propre, soit avec le circuit de lubrification du moteur à taux de compression variable, soit avec le réservoir d'huile (249) maintenu sous pression par la réserve d'air sous pression (244) de ladite centrale.
25. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant les revendications 1 et 24, caractérisée en ce que la ou les électrovanne(s) d'étage (285) de l'amplificateur de pression multiétagé (241) comportent un tiroir de sélection d'étage (287) permettant de mettre en communication l'une ou l'autre des deux entrées desdites électrovanne(s) d'étage (285) avec leur sortie, lesdites deux entrées ne pouvant pas être simultanément mise en communication avec ladite sortie.
26. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 25, caractérisée en ce que le tiroir de sélection d'étage (287) que comporte l'électrovanne d'étage (285) est actionné dans une direction en mettant en relation la première extrémité dudit tiroir avec la pression régnant dans le circuit de lubrification dudit moteur et dans l'autre direction au moyen d'un ressort de rappel (288) qui exerce un effort sur la seconde extrémité dudit tiroir (287).
27. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 26, caractérisée en ce que la ou les électrovanne(s) d'étage (285) de l'amplificateur de pression multiétagé (241) comportent un petit tiroir d'électrovanne de sélection d'étage (289) mû par le champ électromagnétique produit non simultanément par deux bobines, la première bobine servant à pousser ledit petit tiroir (289), tandis que la deuxième sert à le tirer, ledit petit tiroir (289) étant maintenu en position lorsqu'il atteint l'une ou l'autre des extrémités de sa course par un dispositif de verrouillage (315), ledit petit tiroir (289) permettant de mettre en relation la première extrémité du tiroir de sélection d'étage (287) soit avec la pression régnant dans le circuit de lubrification dudit moteur, soit à l'air libre.
28. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 26, caractérisée en ce que le tiroir de sélection d'étage (287) coopère avec un clapet de décharge (290) reliant le cylindre émetteur (282) de son étage propre avec le circuit relié au réservoir d'huile (249) de la centrale hydraulique (200), ledit clapet de décharge (290) permettant à l'huile d'aller dudit cylindre émetteur (282) audit circuit lorsque la pression régnant dans ledit cylindre émetteur (282) dépasse celle dudit circuit d'une certaine valeur
29. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un accumulateur de pression d'huile de lubrification (240) permettant d'amortir les variations de pression engendrées par le fonctionnement de ladite centrale hydraulique (200) dans le circuit de lubrification dudit moteur.
30. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 29, caractérisée en ce que l'accumulateur de pression d'huile de lubrification (240) est constitué d'un piston d'accumulateur (291) évoluant dans un cylindre d'accumulateur (292) et maintenu en pression contre l'huile que renferme ledit cylindre par au moins un ressort (293).
31. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de déverrouillage (294) de sortie d'huile qui interdit à l'huile de sortir du réservoir d'huile (249) lorsque ledit moteur est à l'arrêt.
32. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 31, caractérisée en ce que le dispositif de déverrouillage (294) de sortie d'huile est constitué d'un piston de déverrouillage (295) logé dans un cylindre de déverrouillage (296) soumis à la pression d'huile de lubrification dudit moteur, ledit piston de déverrouillage (295) pouvant pousser sur une tige de déverrouillage (297) afin de lever de son siège une bille de déverrouillage (298) de sorte que la pression régnant dans le réservoir d'huile (249) puisse se répercuter dans les circuits hydrauliques reliés aux vérins de commande (8) d'une part et aux vérins presseurs (170) d'autre part.
33. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant les revendications 30 et 32, caractérisée en ce que le piston d'accumulateur (291) de l'accumulateur de pression d'huile de lubrification (240) et le piston de déverrouillage (295) du dispositif de déverrouillage (294) de sortie d'huile sont montés dans un même cylindre.
34. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un séparateur de circuit (300) qui comprend un piston séparateur (301) logé dans un cylindre de séparation (302), ledit séparateur de circuit (300) empêchant l'huile contenue dans le circuit de lubrification du moteur à taux de compression variable et celle contenue dans le réservoir d'huile (249) de se mélanger avec celle contenue dans le(s) vérin(s) de commande (8) dudit moteur, mais permettant à l'huile contenue dans le circuit de lubrification du moteur à taux de compression variable ou celle contenue dans le réservoir d'huile (249) de communiquer sa pression à celle contenue dans le circuit relié aux vérin(s) de commande (8) dudit moteur.
35. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 34, caractérisée en ce que le séparateur de circuit (300) comprend au moins un capteur de dérive (303) permettant de mesurer la position du piston séparateur (301).
36. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une rampe commune de réapprovisionnement (304) permettant de présélectionner la destination de l'huile en provenance de la pompe à huile haute pression (254), ladite rampe comprenant une entrée et au moins une sortie.
37. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 36, caractérisée en ce que la rampe commune de réapprovisionnement (304) comporte autant d'électrovannes de réapprovisionnement (243, 246, 257, 314) que de sorties, lesdites électrovannes réapprovisionnement (243, 246, 257, 314) comportant une entrée et une sortie.
38. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 37, caractérisée en ce que les électrovannes de réapprovisionnement (243, 246, 257, 314) de la rampe commune de réapprovisionnement (304) comprennent un petit tiroir de réapprovisionnement (305, 317) mû par le champ électromagnétique pouvant être non simultanément produit par deux bobines, la première bobine servant à pousser ledit petit tiroir, tandis que la deuxième sert à le tirer, ledit petit tiroir étant maintenu en position lorsqu'il atteint l'une ou l'autre des extrémités de sa course par un dispositif de verrouillage (315).
39. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 37, caractérisée en ce que les électrovannes de réapprovisionnement (243, 246, 257, 314) de la rampe commune de réapprovisionnement (304) coopèrent chacune avec au moins un clapet antiretour (306) placé en sortie desdites électrovannes, ledit clapet permettant aux dites électrovannes d'alimenter en huile le circuit situé en leur aval mais empêchant ladite huile contenue dans ledit circuit de retourner vers les dites électrovannes de réapprovisionnement (243, 246, 257, 314).
40. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de sélection (307) de la pression d'entrée des vérins de commande (8), ledit dispositif de sélection (307) comportant un tiroir de sélection (308).
41. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 40, caractérisée en ce que le tiroir de sélection (308) de la pression d'entrée des vérins de commande (8) est à deux positions permettant de mettre en communication l'une ou l'autre de ses deux entrées (309) avec sa sortie (310), la première position permettant de mettre en communication de pression le circuit relié au(x) vérin(s) de commande (8) du moteur avec le réservoir d'huile (249) de la centrale hydraulique (200) mis sous pression par la réserve d'air (244), la deuxième position permettant de mettre en communication de pression le circuit relié au(x) vérin(s) de commande (8) du moteur avec le circuit de lubrification dudit moteur.
42. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 40, caractérisée en ce que le tiroir de sélection (308) de la pression d'entrée des vérins de commande (8) que comporte l'électrovanne de sélection (311) est actionné dans une direction en mettant en relation la première extrémité dudit tiroir avec la pression régnant dans le circuit de lubrification dudit moteur et dans l'autre direction au moyen d'un ressort de rappel (312) qui exerce un effort sur la seconde extrémité dudit tiroir (308).
43. Centrale hydraulique pour moteur à taux de compression variable suivant la revendication 42, caractérisée en ce que l'électrovanne de sélection (311) comporte un petit tiroir de sélection (313) mû par le champ électromagnétique produit non simultanément par deux bobines, la première bobine servant à pousser ledit petit tiroir (313), tandis que la deuxième sert à le tirer, ledit petit tiroir (313) étant maintenu en position lorsqu'il atteint l'une ou l'autre des extrémités de sa course par un dispositif de verrouillage (315), ledit petit tiroir (313) permettant de mettre en relation la première extrémité du tiroir de sélection (308) de la pression d'entrée des vérins de commande (8) soit avec la pression régnant dans le circuit de lubrification dudit moteur, soit à l'air libre.
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