FR2945096A3 - Vanne de regulation pour circuit de recirculation de gaz d'echappement de moteur a combustion interne, et procede de regulation correspondant - Google Patents

Abstract

Une vanne de commande de débit de gaz d'échappement recyclés dans un moteur à combustion interne, comprend : - un corps de vanne (25) formant conduit, reliant une arrivée de gaz (32) et une sortie de gaz (33), - un ou plusieurs rétrécissements (30, 31) de la section intérieure du corps de vanne, formant sièges de vanne, - un premier clapet (28) et un second clapet (29), disposés à l'intérieur du corps de vanne (25), entre l'arrivée et la sortie de gaz, aptes chacun à interrompre la circulation du gaz au travers du corps de vanne lorsqu'ils sont appliqués contre un siège de vanne associé (30, 31), - un élément d'actionnement (27) solidaire des deux clapets (28, 29), permettant de déplacer ou de faire tourner simultanément les deux clapets dans une première direction, ou dans la direction opposée, et apte, ce faisant, à appliquer l'un (28), ou à appliquer l'autre (29) des deux clapets sur son siège de vanne associé (30, 31), ou à dégager les deux clapets de leurs sièges de vanne. La position de l'élément d'actionnement (27) pour laquelle le premier clapet (28) est appliqué sur son siège de vanne (30) est différente de la position de l'élément d'actionnement pour laquelle le second clapet (29) est appliqué sur son siège de vanne (31).

Description

B08/1665FR AxC/JK Société par actions simplifiée dite : RENAULT s.a.s. Vanne de régulation pour circuit de recirculation de gaz d'échappement de moteur à combustion interne, et procédé de régulation correspondant. Invention de : SAUGOUX Olivier TUFFIER Guillaume Vanne de régulation pour circuit de recirculation de gaz d'échappement de moteur à combustion interne, et procédé de régulation correspondant.

La présente invention se situe dans le domaine de la régulation de la circulation de gaz de combustion, notamment la régulation de la recirculation de gaz d'échappement pour moteur à combustion interne de véhicules automobile. Les véhicules automobiles, et en particulier les véhicules automobiles de type diesel, sont souvent équipés de systèmes de recirculation de gaz d'échappement qui sont destinés à réinjecter une partie des gaz d'échappement issus de la combustion. Ces circuits de recyclage des gaz d'échappement sont généralement connus sous l'appellation "circuit EGR" (Exhaust Gas Recirculation).

Une telle recirculation permet de diminuer les émissions d'oxyde d'azote du moteur, qui sont des espèces chimiques particulièrement nocives. La quantité d'oxyde d'azote est en effet fortement liée à la composition du mélange réactif dans les cylindres du moteur en air, en carburant, et à la présence de gaz inertes, permettant d'abaisser la température de combustion. Ainsi, en prévoyant une recirculation des gaz d'échappement, on injecte dans les cylindres du moteur des gaz inertes, lesquels permettent de diminuer la quantité d'oxyde d'azote produit par le moteur.

La quantité de gaz recirculés doit être régulée en fonction du point de fonctionnement (couple et régime de rotation) du moteur, suivant des stratégies plus ou moins complexes. En particulier, si la quantité de gaz d'échappement recirculés est trop importante, cette recirculation est susceptible d'accroître la quantité de fumée dans les gaz d'échappement. La régulation est effectuée par une unité de contrôle électronique, qui pilote une vanne ou un volet de régulation du débit de gaz recirculé. Ce gaz étant susceptible de contenir des particules de suies, et parfois des particules de débris, la fermeture de la vanne ou du volet doit pouvoir être assurée sans fuite, même en cas de présence accidentelle d'une particule sur une zone assurant le rôle de joint de fermeture. Pour assurer une fermeture étanche même en cas de présence de particules sur un joint, des vannes à clapets multiples sont utilisées. Ainsi, la demande de brevet EP 0 691 495 décrit une vanne où deux clapets parallèles sont montés sur un même axe. Les deux clapets viennent simultanément fermer deux sièges de vanne parallèles sous l'effet d'une translation de l'axe. Si un débris empêche un contact étanche de l'un des clapets avec son siège de vanne, l'élasticité du dispositif permet au second couple clapet-siège, a priori non pollué, d'assurer l'étanchéité. D'autres systèmes à clapets parallèles sont proposés dans les demandes de brevets EP1160638, PCT2004/097274, ou FR 2875 573, sous forme de deux clapets parallèles à axes commun, dont au moins un clapet apte à coulisser le long de l'axe par rapport à l'autre clapet. La fermeture, complète ou incomplète, des deux clapets contre leurs sièges de vanne respectifs, se fait par la même translation de leur axe commun.

Aucune de ces solutions ne donne pleinement satisfaction : les dispositifs proposés permettent d'obtenir l'étanchéité de fermeture en dépit de la présence ponctuelle d'une particule, mais ils ne facilitent pas le départ de cette particule de la zone de contact. La compression répétée de particules entre le clapet et le siège contaminés, accélère l'usure de la zone de contact et la détérioration de l'étanchéité. Enfin, la liaison élastique entre les deux clapets est susceptible de se dégrader dans le temps, et un jeu radial du ou des clapets coulissants peut se développer. La présente invention a pour but d'améliorer la fiabilité de la fermeture des vannes de recirculation de gaz, même en cas de présence occasionnelle de particules sur une zone formant joint. Elle a également pour but de ralentir l'usure des zones d'accostage entre clapets et sièges, afin de prolonger la durée de vie de la vanne.

Dans son principe, l'invention propose un système, qui, pour pouvoir fermer une vanne en dépit de la présence d'une particule, dispose de deux clapets de fermeture. Ces deux clapets, au lieu d'être actionnés simultanément dans le sens d'une fermeture ou simultanément dans le sens d'une ouverture de la vanne, sont reliés à un même élément d'actionnement qui provoque la fermeture de la vanne par un premier clapet seul, quand cet élément d'actionnement est déplacé dans une première direction, et qui provoque la fermeture de la vanne par un second clapet seul, quand cet élément d'actionnement est déplacé dans la direction opposée. Selon un aspect de l'invention, une vanne de commande de débit de gaz d'échappement recyclés dans un moteur à combustion interne, comprend : - un corps de vanne formant conduit, reliant une arrivée de gaz et une sortie de gaz, - un ou plusieurs rétrécissements de la section intérieure du corps de vanne, formant sièges de vanne, - un premier clapet et un second clapet disposés à l'intérieur du corps de vanne, entre l'arrivée et la sortie de gaz, aptes chacun à interrompre la circulation du gaz au travers du corps de vanne lorsqu'ils sont appliqués contre un siège de vanne associé, - un élément d'actionnement solidaire des deux clapets, permettant de déplacer simultanément les deux clapets dans une première direction, ou dans la direction opposée, et apte, ce faisant, à appliquer l'un, ou à appliquer l'autre des deux clapets sur son siège de vanne associé, ou à dégager les deux clapets de leurs sièges de vanne. La position de l'élément d'actionnement pour laquelle le premier clapet est appliqué sur son siège de vanne est différente de la position de l'élément d'actionnement pour laquelle le second clapet est appliqué sur son siège de vanne. Selon une variante de l'invention, les deux clapets sont parallèles entre eux et sont disposés de part et d'autre de leurs deux sièges de vanne, les deux sièges de vanne étant portés par un ou par deux rétrécissements du corps de vanne. Dans cette variante, la configuration avec un seul rétrécissement du corps de vanne permet de limiter les coûts de fabrication, et l'encombrement du système, et facilite un nettoyage éventuel de l'intérieur du corps de vanne. Selon une autre variante de l'invention, les sièges de vanne des deux clapets sont portés par deux rétrécissements différents du corps de vanne, et les deux clapets sont parallèles entre eux et sont disposés entre lesdits rétrécissements. Dans cette configuration, les deux clapets peuvent être confondus en un seul clapet, présentant deux surfaces d'étanchéité associées chacune à un des deux sièges de vanne.

Avantageusement, les clapets sont parallèles entre eux et assemblés de manière rigide sur l'élément d'actionnement. Préférentiellement, le corps de vanne est sensiblement cylindrique, et l'élément d'actionnement est une tige sur laquelle les clapets sont fixés perpendiculairement aux génératrices du corps de vanne. Selon une variante de réalisation de l'invention, la géométrie des deux clapets et la géométrie des deux sièges de vanne sont adaptées pour obtenir une courbe de débit de gaz en fonction de la position de l'élément d'actionnement, sensiblement symétrique autour d'une position de cet élément autorisant le passage d'un débit maximal de gaz. L'invention concerne également un dispositif de régulation pour circuit de recirculation de gaz d'échappement d'un véhicule automobile, comprenant une vanne tel que précédemment décrite, dont l'élément d'actionnement est mû par un moteur piloté par une unité de commande électronique (UCE) reliée à un capteur de déplacement de l'élément d'actionnement, à un capteur de débit sortant du corps de vanne, ou à un capteur de couple du moteur. Le dispositif comprenant ces éléments permet d'imposer au débit de gaz recirculé une valeur de consigne calculée comme optimale par PUCE. Avantageusement, dans ce dispositif, l'unité de commande électronique est reliée à une cartographie ou à un moyen de calcul lui permettant de déterminer, pour un débit de gaz entrant et pour un débit de consigne inférieur à ce débit de gaz entrant, deux positions de l'élément d'actionnement permettant d'obtenir ce débit de consigne en sortie du corps de vanne. Un autre aspect de l'invention concerne un procédé de régulation en débit d'une recirculation de gaz d'échappement dans un moteur à combustion interne, par une vanne reliant une arrivée de gaz et une sortie de gaz, ladite vanne comportant un premier clapet et un second clapet, associés chacun à un siège de vanne et disposés entre l'arrivée et la sortie de gaz. Ladite vanne comporte également un élément d'actionnement solidaire des deux clapets. On déplace l'organe d'actionnement sur une plage de travail allant d'une position où la vanne est fermée uniquement par le premier clapet, à une position où la vanne est fermée uniquement par le second clapet, en passant par une position de référence où le débit de gaz autorisé par la vanne est maximal.

Dans une variante préférentielle de mise en oeuvre du procédé, on effectue les actions suivantes : - on régule le débit de gaz en déplaçant l'organe d'actionnement dans une demi plage de travail comprise entre une position où la vanne est fermée par le premier clapet, et la position de référence, -on vérifie si la position effective de l'élément d'actionnement correspond à sa position de consigne, ou on vérifie si le débit de gaz sortant de la vanne correspond au débit de consigne, - si l'écart entre la position effective de l'élément d'actionnement et sa position de consigne dépasse un seuil d'alerte, ou si le débit de gaz sortant de la vanne est supérieur à un seuil d'alerte, on déplace l'organe d'actionnement de l'autre côté de la position de référence, et on régule le débit de gaz en déplaçant l'organe d'actionnement dans la demi plage de travail comprise entre la position où la vanne est fermée par le second clapet, et la position de référence.

Avantageusement, on change, par périodes de temps, de demi plage de travail dans laquelle on déplace l'élément d'actionnement, même si la position effective de l'élément d'actionnement correspond à sa position de consigne. (La position effective de l'élément d'actionnement étant alors contrôlée par un capteur de déplacement ou tout autre moyen, par exemple une mesure de débit sortant de la vanne). D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion interne équipé d'un circuit de recirculation des gaz d'échappement et pourvu d'une vanne de commande suivant l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe d'une vanne suivant l'invention, illustrant les deux modes possibles de fermeture de la vanne; - la figure 3 est une vue schématique en coupe d'une vanne suivant l'invention, illustrant la procédure de fermeture en cas de présence accidentelle d'une particule sur un siège de vanne; - la figure 4 est un exemple d'une courbe aéraulique d'une vanne suivant l'invention. - la figure 5 représente une variante de l'invention. Sur la figure 1, on a représenté de manière schématique un cylindre 1 d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile. Le cylindre 1 comprend un piston 2 qui se déplace par l'intermédiaire d'une bielle 3 reliant le piston 2 au vilebrequin 4. Une chambre de combustion 5 est délimitée par ledit cylindre 1, ledit piston 2 et une culasse 6. La culasse 6 est munie d'au moins deux soupapes 7 et 8 qui permettent de relier la chambre de combustion 5 avec respectivement un répartiteur d'admission d'air 9, par lequel arrive de l'air mélangé avec une partie des gaz d'échappement partiellement recyclés, et un collecteur d'échappement des gaz 10, qui récupère les gaz d'échappement issus de la combustion et les évacue une ligne d'échappement 16. Le moteur comprend également un injecteur de carburant 11 disposé de façon à injecter du carburant dans la chambre de combustion 5. Le répartiteur d'admission d'air 9 est relié à un conduit d'admission d'air 12 pourvu d'un filtre à air 13, d'un débitmètre 14 et d'une vanne d'admission d'air 15 commandée.

En outre, le moteur comprend un circuit de recirculation partielle des gaz d'échappement 17, appelé circuit EGR. Le circuit EGR 17 comprend un conduit de recirculation partielle des gaz d'échappement 18 piqué sur la ligne d'échappement 16 en aval du collecteur d'échappement des gaz 10 et relié au conduit d'admission d'air 12 en amont du répartiteur d'admission d'air 9. Le circuit EGR 17 comprend, en outre, une vanne de recirculation 19 pour modifier le débit des gaz d'échappement partiellement recyclés, appelée vanne EGR .

En outre, le moteur est associé à une unité de commande électronique (UCE) 20, pour contrôler le fonctionnement du moteur, notamment pour réguler le moment d'injection et la quantité de carburant injecté par l'injecteur 11, la quantité d'air frais admis dans le moteur par la vanne 15, et la quantité d'air recirculé admis dans le moteur par la vanne EGR 19. A cet effet, PUCE 20 est reliée par une connexion 22 à la vanne 15, par une connexion 23 à la vanne EGR 19, et par une connexion 14 à l'injecteur 11. L'UCE 20 reçoit, par diverses connexions 21, des paramètres de fonctionnement du moteur, tels que le couple et le régime de rotation du moteur, à partir desquels elle calcule les quantités d'air frais et d'air recirculé à faire entrer dans le moteur pour un fonctionnement optimal de ce dernier. La figure 2 illustre la vanne EGR 19 dans 3 positions de fonctionnement 2a, 2b et 2c. Les flèches en pointillés représentent les flux de gaz traversant la vanne. Tel que représenté, la vanne EGR comprend un corps de vanne 25 qui peut être sensiblement cylindrique, de section circulaire ou non circulaire, un élément d'actionnement 27, par exemple sous forme d'une tige disposée à l'intérieur du corps de vanne, parallèlement au génératrices de ce dernier, et deux clapets de fermeture 28 et 29. Le corps de vanne comporte une arrivée 32 de gaz recirculés, ou gaz EGR, et une sortie de gaz EGR 33. Les deux clapets de fermeture sont assemblés à l'élément d'actionnement de manière à pouvoir être déplacés simultanément dans une même direction, ou déplacés simultanément dans la direction opposée, parallèlement à l'axe ou aux génératrices du corps de vanne. Le clapet 28, plus proche de la sortie de gaz 33, est complémentaire d'un siège de vanne 30, le clapet 29, plus proche de l'entrée de gaz 32, est complémentaire d'un siège de vanne 31. Les clapets 28 et 29 sont disposés de part et d'autre des deux sièges de vanne 30 et 31, chaque clapet en regard de son siège de vanne. L'élément d'actionnement 27 est relié à un moteur actionneur 35 piloté par PUCE 20. La course du moteur permet de déplacer l'élément d'actionnement entre une première position représentée sur la figure 2a, où le clapet 29 est en contact avec son siège de vanne 31, et une deuxième position représentée sur la figure 2c, où le clapet 28 est en contact avec son siège de vanne 30. Dans la première position, le gaz arrivant de l'entrée de gaz 32 ne peut parvenir au-delà du clapet 29. Aucun gaz EGR n'est renvoyé vers l'admission du moteur. Dans la deuxième position, le gaz arrivant de l'entrée de gaz 32 s'écoule autour du clapet 29, puis au travers de l'étranglement du siège de vanne 31, et est arrêté au niveau du clapet 28. Comme dans la première position, la vanne EGR 19 est donc fermée, aucun gaz EGR n'est renvoyé vers l'admission du moteur. A partir de la configuration de la figure 2a, on peut déplacer progressivement l'élément d'actionnement 27 vers le bas de la figure. Un espace apparaît alors entre le clapet 29 et le siège de vanne 31, un débit de gaz s'établit au travers de la vanne, limité par la largeur de l'intervalle entre le clapet 29 et le siège de vanne 31. Si l'on continue à déplacer l'élément d'actionnement vers le bas, le débit augmente jusqu'à une valeur maximale correspondant à la configuration représentée sur la figure 2b. Dans cette configuration, la contribution des deux clapets à la restriction du débit de flux est comparable. Si l'on continue à déplacer l'élément d'actionnement vers le bas de la figure, le débit de gaz est désormais restreint par l'espace entre le clapet 28 et son siège de vanne 30, puis le flux de gaz s'interrompt quand le clapet 28 vient au contact de son siège de vanne 30. La figure 4 représente une courbe 34 dite courbe aéraulique, reliant la position de l'élément d'actionnement 27 (en abscisses), et le débit de gaz au travers de la vanne (en ordonnées). Les points A, B et C de la courbe correspondent respectivement aux configurations de la vanne représentées sur les figures 2a, 2b, et 2c. L'origine et l'échelle des abscisses sont arbitrairement choisis de manière à ce que le point A ait pour abscisse 0, et que le point C ait pour abscisse 100. Pour une valeur D de débit donnée, on peut lire grâce à la courbe deux valeurs R1 et R2 de position de l'élément d'actionnement, permettant d'obtenir le débit recherché. Dans notre exemple de réalisation, la courbe est sensiblement symétrique, si bien que l'on sait immédiatement que le débit obtenu à la position R1 peut être obtenu à la position 100-R1.

Une telle courbe symétrique peut être obtenue par des calculs aérauliques lors de la conception de la vanne, en choisissant judicieusement notamment les sections de passage au niveau des sièges de vanne, les diamètres des clapets, les distances entre les deux clapets et entre les deux sièges de vanne. La courbe 34 a comme point particulier le point B, ou point de débit maximal, d'abscisse Xb. Ce point sépare la courbe en deux parties : une première partie où la position de l'élément d'actionnement varie entre 0 et Xb, cet intervalle de positions représentant une première demi-plage de travail de la vanne; une deuxième partie de courbe où la position de l'élément d'actionnement varie entre Xb et 100, cet intervalle de positions représentant une deuxième demi-plage de travail de la vanne. Dans le cas d'une géométrie plus quelconque de la vanne, la courbe peut être stockée en mémoire dans l'unité de contrôle électronique 20, sous forme de cartographie ou sous forme de formule analytique. De cette façon, PUCE 20 est capable à tout moment de réguler le débit de gaz au travers de la vanne 25 en faisant varier la position de l'élément d'actionnement dans une des demi-plages de travail de la vanne. La figure 3 représente un scénario de fonctionnement de la vanne 19 lorsque PUCE 20 déclenche une interruption de la recirculation de gaz recyclé. On retrouve certains éléments communs à la figure 2, les mêmes éléments portant alors les mêmes références. Initialement, sur la figure 3a, PUCE régule le débit de gaz dans la deuxième demi-plage de travail de la vanne au sens de la figure 4, c'est-à-dire que le flux de gaz est surtout régulé par l'intervalle entre le clapet 28 et son siège de vanne 30, le clapet 29 étant relativement plus éloigné de son siège de vanne 31. Une particule 36 se trouve sur le siège de vanne 30. Sur la figure 3b, PUCE envoie un signal à l'actionneur 35 lui commandant d'amener le clapet 28 contre son siège de vanne 30. L'actionneur descend donc l'élément d'actionnement 27 et le clapet 28, mais le clapet s'arrête en butée sur la particule 36, au lieu d'arriver à sa position de consigne contre le siège de vanne. A un moment où PUCE estime que le processus de fermeture devrait être terminé, PUCE analyse un signal de contrôle qu'elle reçoit d'un capteur de déplacement relié à l'élément d'actionnement (non représenté). Elle déduit de ce signal un écart de position du clapet 28 par rapport à sa position de fermeture. Si cet écart de position est supérieur à un seuil que PUCE a en mémoire, PUCE envoie un signal à l'actionneur 35 pour qu'il amène le clapet 29 au contact de son siège de vanne 31. Ce faisant, la vanne se retrouve dans la configuration de la figure 3c, qui correspond au début de la première demi-plage de travail au sens de la figure 4. Le flux de gaz est alors interrompu malgré la présence de la particule 36. La particule 36, qui n'est plus comprimée par le clapet 28, et est soumise au flux de gaz EGR, peut ainsi, au bout d'un certain temps, être évacuée par le flux de gaz. Lors de la réouverture de la vanne L'UCE 20 continue à réguler le débit de gaz dans la première demi-plage de travail de la vanne, par exemple jusqu'à ce qu'une nouvelle particule soit détectée sur le siège de vanne 31, qui empêche la fermeture du clapet 29. On peut cependant envisager d'autres stratégies de régulation, par exemple une stratégie dans laquelle PUCE continue la régulation dans la première demi-plage de travail de la vanne pendant un temps prédéfini, puis bascule sur un fonctionnement dans la deuxième demi-plage de travail. On peut aussi envisager que PUCE recommence à réguler le débit dans la première demi-plage de travail dès la réouverture de la vanne. En absence de particules sur les zones de contact entre un clapet et un siège de vanne, la vanne peut travailler dans l'une ou l'autre de ses demi-plages de travail. La distance entre le clapet "actif" et son siège de vanne étant réduite, le gaz EGR est ralenti dans la zone entre ce clapet et son siège de vanne, et dépose des particules de suies qui s'accumulent sur les parois du corps de vanne. En changeant de demi plage de travail, le clapet s'éloigne de son siège de vanne et la circulation du gaz le long de la paroi permet alors d'évacuer une partie des suies accumulées. En alternant régulièrement les demi plages de fonctionnement, on réduit ainsi l'encrassement de la vanne. On réparti également l'usure de contact de fermeture entre les deux clapets, de manière à éviter l'usure prématurée d'un des deux clapets par rapport à l'autre. La figure 5a représente en coupe une autre configuration géométrique possible pour l'invention. La figure 5b représente la même variante en vue en coupe partielle par le plan AA, le corps de vanne seul étant coupé. On retrouve certains éléments communs ou de fonction similaires à celles des figures 2 et 3, les mêmes éléments portant alors les mêmes références. Un corps de vanne 25 comporte deux sièges de vanne 30 et 31 complémentaires de deux clapets inclinables 28 et 29. Le siège de vanne 30 comporte deux demi surfaces de contact 30a, 30b avec le clapet 28, surfaces qui courent chacune le long d'une demi circonférence du corps de vanne et se rejoignent à l'intersection d'un axe 24, autour duquel tourne le clapet 28, et du corps de vanne 25. Le siège de vanne 31 comporte deux demi surfaces de contact 31a, 31b avec le clapet 29, surfaces qui courent chacune le long s'une demi circonférence du corps de vanne et se rejoignent à l'intersection d'un axe 26, autour duquel tourne le clapet 29, et du corps de vanne 27. L'inclinaison des deux clapets 28 et 29 par rapport à un plan perpendiculaire aux génératrices du corps de vanne, c'est-à-dire un plan horizontal sur la figure, est de signe opposé. Les axes 24 et 26 se prolongent à l'extérieur du corps de vanne par des extrémités en forme de manivelles, insérées chacune dans un alésage d'un élément d'actionnement 27, relié à un moteur actionneur 35. Ainsi, quand l'élément d'actionnement 27 est déplacé vers le haut de la figure par le moteur 35, les clapets 28 et 29 sur la figure 5a tournent dans le sens trigonométrique. Quand l'élément d'actionnement 27 est déplacé vers le bas de la figure par le moteur 35, les clapets 28 et 29 sur la figure 5a tournent dans le sens des aiguilles d'une montre. La vanne peut ainsi passer d'une position où elle est fermée par le clapet 28, l'élément d'actionnement 27 se trouvant en position basse, à une position où la vanne est fermée par le clapet 29, l'élément d'actionnement 27 se trouvant en position haute. Pour plus de compacité, on peut envisager de réaliser cette variante en disposant les deux clapets 28 et 29 sur un même axe, par exemple sous forme d'un seul disque pivotant. Dans ce cas les sièges de vanne 30a et 31a se trouveront de part et d'autre d'un même rétrécissement de section du corps de vanne 25, courant sur une demi circonférence du corps de vanne. Les sièges de vanne 30b et 31b se trouveront de part et d'autre d'un rétrécissement de section faisant face au précédent, sur une demi circonférence du corps de vanne complémentaire de la précédente. L'objet de l'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits et peut se décliner en nombreuses variantes, notamment en ce qui concerne l'agencement des clapets, des sièges de vanne, ou en ce qui concerne la stratégie de régulation de la vanne, dans l'une ou dans l'autre des demi-plages de travail. Ainsi, dans l'exemple illustré sur les figures 2 et 3, les clapets 28 et 29 sont assemblés de manière rigide à l'élément d'actionnement 27, voire peuvent former un ensemble monobloc avec cet élément d'actionnement. Ceci permet de réduire les coûts de fabrication par rapport au coût de clapets assemblés à l'élément d'actionnement par une liaison élastique, tel que proposé dans l'art antérieur. On obtient également, grâce à cette configuration rigide, un composant (tige + clapets) plus fiable et aux caractéristiques dimensionnelles plus durables. On peut néanmoins envisager de réaliser l'invention de manière à ce que l'écartement entre les deux clapets soit élastiquement déformable, avec une force de rappel entre les deux clapets. Ceci peut être obtenu par exemple par une liaison élastique coulissante d'un ou des deux clapets par rapports à la tige, ou grâce à une partie formant ressort de l'élément d'actionnement. La détection de la bonne fermeture du clapet "actif", qui se fait par un capteur de déplacement dans notre exemple de réalisation, peut également être obtenue, par exemple, par une mesure du débit sortant du corps de vanne, ou par un capteur du couple moteur de l'actionneur, ce dernier étant associé ou non à un capteur de déplacement de l'élément d'actionnement ou à un capteur de débit sortant du corps de vanne. Par exemple, dans le cas où PUCE est reliée à un capteur de débit sortant de la vanne, quand PUCE a envoyé un signal commandant la fermeture de la vanne, après un intervalle de temps prédéfini, PUCE compare le débit mesuré à un seuil d'alerte. Si le débit mesuré est supérieur à ce seuil d'alerte, PUCE envoie un signal pour fermer la vanne en positionnant l'élément d'actionnement dans la demi plage de travail qui n'est pas la demi plage de travail courante. Le même fonctionnement peut être adopté quand PUCE régule le débit de gaz autour d'un débit de consigne faible, où la fermeture d'un clapet pourrait être perturbée par une particule. Dans ce cas, le débit seuil d'alerte est par exemple la somme du seuil de consigne et d'un seuil d'écart prédéfini stocké dans une mémoire de PUCE. La régulation du débit par PUCE 20 peut se faire en utilisant la courbe aéraulique de la vanne : pour un débit de consigne donnée, PUCE positionne l'élément d'actionnement à la position, lue sur la courbe, permettant d'obtenir ce débit, et qui se trouve le plus près de la position courante de l'élément. Autrement dit, PUCE sélectionne celle des deux positions qui permet d'obtenir le débit souhaité et qui se trouve dans la demi-plage de travail où la vanne est en train de fonctionner. Cependant, on reste dans le cadre de l'invention si PUCE régule la position de l'élément d'actionnement directement à partir des mesures reçues d'un capteur mesurant le débit de gaz sortant de la vanne. L'invention permet, en cas de présence accidentelle d'une particule, de fermer rapidement et complètement la vanne EGR en dépit de la présence de la particule. En outre, on ferme la vanne EGR sans avoir comprimé excessivement la particule, ce qui limite l'usure par abrasion locale des composants, et facilite l'évacuation de la particule lorsque la circulation de gaz est rétablie. L'invention permet en outre, en alternant des périodes de fonctionnement de la vanne dans chacune de ses demi-plages de travail, de réduire l'usure due au contact normal des composants. L'alternance de périodes de fonctionnement dans les deux demi-plages de travail permet aussi de faciliter l'évacuation des dépôts de suies qui se forment au voisinage du clapet actif. Enfin, le recours à des clapets rigidement assemblés, voire monoblocs avec l'organe ou la tige d'actionnement, contribue à accroître la longévité du dispositif. La fiabilité du système de recirculation de gaz se trouve améliorée, la maîtrise des émissions à l'échappement du véhicule également.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Vanne de commande (19) de débit de gaz d'échappement recyclés dans un moteur à combustion interne, comprenant : - un corps de vanne (25) formant conduit, reliant une arrivée de gaz (32) et une sortie de gaz (33), - un ou plusieurs rétrécissements (30, 31) de la section intérieure du corps de vanne, formant sièges de vanne, - un premier clapet (28) et un second clapet(29) disposés à l'intérieur du corps de vanne, entre l'arrivée et la sortie de gaz, aptes chacun à interrompre la circulation du gaz au travers du corps de vanne lorsqu'ils sont appliqués contre un siège de vanne associé (30, 31), - un élément d'actionnement (27) solidaire des deux clapets (28, 29), permettant de déplacer ou de faire tourner simultanément les deux clapets dans une première direction, ou dans la direction opposée, et apte, ce faisant, à appliquer l'un (28), ou à appliquer l'autre (29) des deux clapets sur son siège de vanne associé (30, 31), ou à dégager les deux clapets de leurs sièges de vanne, caractérisé en ce que la position de l'élément d'actionnement (27) pour laquelle le premier clapet (28) est appliqué sur son siège de vanne (30) est différente de la position de l'élément d'actionnement pour laquelle le second clapet (29) est appliqué sur son siège de vanne (31).
2. 2. Vanne de commande suivant la revendication 1, dans laquelle les deux clapets (28, 29) sont parallèles entre eux et sont disposés de part et d'autre de leurs deux sièges de vanne (30, 31), les deux sièges de vanne étant portés par un ou par deux rétrécissements du corps de vanne.
3. 3. Vanne de commande suivant la revendication 1, dans laquelle les sièges de vanne (30, 31) des deux clapets sont portés par deux rétrécissements différents du corps de vanne, et les deux clapets (28, 29) sont parallèles entre eux et disposés entre lesdits rétrécissements.
4. 4. Vanne de commande suivant l'une des revendications précédentes, dans laquelle les clapets (28, 29) sont parallèles entre eux et assemblés de manière rigide sur l'élément d'actionnement (27).
5. 5. Vanne de commande suivant l'une des revendications précédentes, dans laquelle le corps de vanne (25) est sensiblement cylindrique, et l'élément d'actionnement (27) est une tige sur laquelle les clapets (28, 29) sont fixés perpendiculairement aux génératrices du corps de vanne.
6. 6. Vanne de commande suivant l'une des revendications précédentes, dans laquelle la géométrie des deux clapets et la géométrie des deux sièges de vanne sont adaptées pour obtenir une courbe (34) de débit de gaz en fonction de la position de l'élément d'actionnement (27), sensiblement symétrique autour d'une position (Xb) de cet élément (27) autorisant le passage d'un débit maximal de gaz.
7. 7. Dispositif de régulation pour circuit de recirculation (17) de gaz d'échappement d'un véhicule automobile, comprenant une vanne (19) suivant l'une des revendications 1 à 6, dont l'élément d'actionnement (27) est mû par un moteur (35) piloté par une unité de commande électronique (UCE) (20) reliée à un capteur de déplacement de l'élément d'actionnement, à un capteur de débit sortant du corps de vanne, ou à un capteur de couple du moteur (35).
8. 8. Dispositif de régulation suivant la revendication 7 dans lequel l'unité de commande électronique (20) est reliée à une cartographie (34) ou à un moyen de calcul lui permettant de déterminer, pour un débit de gaz entrant et pour un débit de consigne (D) inférieur à ce débit de gaz entrant, deux positions (R1, R2) de l'élément d'actionnement permettant d'obtenir ce débit de consigne en sortie du corps de vanne.
9. 9. Procédé de régulation en débit d'une recirculation de gaz d'échappement dans un moteur à combustion interne, par une vanne (19) reliant une arrivée de gaz (32) et une sortie de gaz (33), ladite vanne comportant un premier clapet (28) et un second clapet (29), associés chacun à un siège de vanne (30, 31) et disposés entre l'arrivée et la sortie de gaz, ladite vanne comportant également un élément d'actionnement (27) solidaire des deux clapets, caractérisé en ce quel'on déplace l'organe d'actionnement sur une plage de travail allant d'une position où la vanne est fermée uniquement par le premier clapet, à une position où la vanne est fermée uniquement par le second clapet, en passant par une position de référence où le débit de gaz autorisé par la vanne est maximal.
10. 10. Procédé de régulation suivant la revendication 9, où l'on effectue les actions suivantes : - on régule le débit de gaz en déplaçant l'organe d'actionnement dans une demi plage de travail comprise entre une position où la vanne est fermée par le premier clapet, et la position de référence, -on vérifie si la position effective de l'élément d'actionnement correspond à sa position de consigne, ou on vérifie si le débit de gaz sortant de la vanne correspond au débit de consigne, - si l'écart entre la position effective de l'élément d'actionnement et sa position de consigne dépasse un seuil d'alerte, ou si le débit de gaz sortant de la vanne est supérieur à un seuil d'alerte, on déplace l'organe d'actionnement de l'autre côté de la position de référence, et on régule le débit de gaz en déplaçant l'organe d'actionnement dans la demi plage de travail comprise entre la position où la vanne est fermée par le second clapet, et la position de référence.
11. 11. Procédé de régulation suivant la revendications 10, où l'on change, par périodes de temps, de demi plage de travail dans laquelle on déplace l'élément d'actionnement, même si la position effective de l'élément d'actionnement correspond à sa position de consigne.