FR3022968A1 - Ensemble de regulation fluidique d'une vanne - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte à un ensemble de régulation fluidique (1) d'une vanne ayant au moins trois voies, notamment pour véhicule automobile, l'ensemble (1) comprenant : - un organe de dosage (12) mobile agencé pour sélectivement ouvrir ou obturer une première (2) des trois voies, - un organe d'aiguillage (10) mobile agencé pour obturer sélectivement une deuxième (9) ou une troisième (11) des trois voies, - un dispositif d'actionnement (15) des deux organes (10, 12), l'ensemble (1) étant agencé de manière à ce que, dans une première plage de fonctionnement, le dispositif d'actionnement (15) actionne l'organe d'aiguillage (10) tout en laissant l'organe de dosage (12) immobile.

Description

Ensemble de régulation fluidique d'une vanne. L'invention se rapporte notamment à un ensemble de régulation fluidique d'une vanne, notamment d'une vanne de contrôle moteur, dotée d'un volet de dosage et d'un volet d'aiguillage. Le volet de dosage est généralement apte à pivoter dans une première voie pour faire varier la section de passage des gaz, et le volet d'aiguillage est conçu pour pivoter entre une première position d'obturation d'une deuxième voie et une deuxième position d'obturation d'une troisième voie. Une telle vanne peut, par exemple, être placée dans une boucle de gaz EGR (de l'anglais Exhaust Gas Recirculation) en aval d'un refroidisseur, le volet de dosage régulant le débit des gaz dans ladite boucle, et le volet d'aiguillage étant apte à obturer, soit une voie d'accès audit refroidisseur, soit un canal de dérivation contournant ce refroidisseur. La vanne peut comprendre un volet de dosage et un volet d'aiguillage pilotés par un mécanisme d'actionnement amélioré desdits volets. Le brevet US2010/0199957 décrit une vanne EGR placée en amont d'un refroidisseur, ladite vanne possédant un premier volet de dosage destiné à contrôler le débit des gaz dans la boucle EGR et un deuxième volet d'aiguillage placé en aval dudit volet de dosage permettant, soit de faire passer les gaz par le refroidisseur, soit de dévier les gaz dans un canal de dérivation afin de contourner ledit refroidisseur. La principale caractéristique de ladite vanne est qu'elle met en oeuvre un mécanisme d'actionnement qui est commun aux deux volets. Le principal inconvénient engendré par un tel mécanisme est qu'il comprend un nombre important de pièces de forme particulière, interagissant entre elles de façon complexe, multipliant ainsi les risques de mauvais fonctionnement, voire de pannes. Il existe un besoin pour bénéficier d'un mécanisme d'actionnement commun d'un organe de dosage et d'un organe d'aiguillage d'une vanne, permettant de s'affranchir des inconvénients relevés dans l'état de la technique.

L'invention a notamment pour objet un ensemble de régulation fluidique d'une vanne ayant au moins trois voies, notamment pour véhicule automobile, l'ensemble comprenant : - un organe de dosage mobile agencé pour sélectivement ouvrir ou obturer une première des trois voies, -2- - un organe d'aiguillage mobile agencé pour obturer sélectivement une deuxième ou une troisième des trois voies, - un dispositif d'actionnement des deux organes, l'ensemble étant agencé de manière à ce que, dans une première plage de fonctionnement, le dispositif d'actionnement actionne l'organe d'aiguillage tout en laissant l'organe de dosage immobile. Ainsi, avantageusement, la section d'ouverture dans la première voie, au niveau de l'organe de dosage, est maintenue constante pendant l'actionnement de l'organe d'aiguillage. Le débit du fluide circulant dans la vanne est ainsi maintenu constant pendant la sélection de l'une des deuxième et troisième voies. Au sens de la présente demande, on entend par obturation, une obturation totale ou une obturation quasi-totale. Une obturation totale correspond à une obturation dans laquelle aucun fluide ne passe. Une obturation quasi-totale correspond à une obturation dans laquelle un écoulement résiduel peut se produire notamment à cause d'un jeu de fonctionnement de l'organe de dosage ou d'aiguillage. L'ensemble peut être agencé de manière à ce que dans la première plage de fonctionnement, l'organe de dosage soit immobilisé dans une position d'obturation de la première voie.

L'ensemble peut être agencé de manière à ce que dans la première plage, l'organe d'aiguillage ouvre simultanément les deuxième et troisième voies. Ainsi, dans la première plage de fonctionnement, les fuites au niveau de l'organe de dosage, peuvent être évitées pendant l'actionnement de l'organe d'aiguillage.

Dans un exemple de réalisation, l'ensemble peut être agencé de manière à ce que l'organe d'aiguillage ouvre simultanément les deuxième et troisième voies dans une deuxième plage de fonctionnement plus grande que la première plage et incluant cette première plage. L'ensemble peut être agencé de manière à ce que dans la deuxième plage de fonctionnement, le dispositif d'actionnement actionne l'organe de dosage. En d'autres termes, dans la deuxième plage de fonctionnement, l'organe de dosage est dans une position d'ouverture de la première voie. La première plage peut être au moins égale à 20% de la deuxième plage, notamment au moins égale à 50%, par exemple au moins égale 80% de la 35 deuxième plage. -3- Un tel ensemble permet de commencer à réaliser un dosage de la première voie avant que l'organe d'aiguillage ait obturé l'une des deuxième et troisième voies. En variante, l'ensemble peut être agencé de manière à ce que l'organe de 5 dosage soit immobile dans une deuxième plage de fonctionnement plus grande que la première plage et incluant la première plage. L'ensemble peut être agencé de manière à ce que dans la deuxième plage de fonctionnement, l'organe d'aiguillage soit immobile. Par exemple, dans la deuxième plage de fonctionnement, l'organe 10 d'aiguillage peut obturer l'une des deuxième et troisième voies. La première plage peut être au moins égale à 20% de la deuxième plage, notamment au moins égale à 50%, par exemple au moins égale 80% de la deuxième plage. Ainsi, les fuites au niveau de l'organe de dosage, peuvent être évitées 15 pendant l'actionnement de l'organe d'aiguillage. Un tel ensemble permet de commencer à réaliser un dosage de la première voie après que l'organe d'aiguillage ait obturé l'une des deuxième et troisième voies. Ceci permet un dosage précis de la deuxième voie malgré les éventuelles incertitudes sur la position des organes de dosage et d'aiguillage dans l'ensemble de régulation fluidique. 20 En variante encore, l'ensemble peut être agencé de manière à ce que l'organe de dosage soit immobile dans une deuxième plage de fonctionnement égale à la première plage et de manière à ce que l'organe d'aiguillage soit immobile dans la deuxième plage de fonctionnement. Par exemple, dans la deuxième plage de fonctionnement, l'organe 25 d'aiguillage peut obturer l'une des deuxième et troisième voies. Ainsi, les fuites au niveau de l'organe de dosage, peuvent être évitées. Un tel ensemble permet un dosage précis et d'améliorer l'amplitude du dosage. En d'autres termes, le dosage est précis dès la fermeture de l'une des deuxième et troisième voies. 30 Dans tous les exemples précédents, l'ensemble peut être agencé de manière à ce qu'en dehors de la deuxième plage de fonctionnement, le dispositif d'actionnement actionne l'organe de dosage tout en laissant l'organe d'aiguillage immobile. -4- L'ensemble peut être agencé de manière à ce qu'en dehors de la deuxième plage de fonctionnement, l'organe d'aiguillage obture l'une des deuxième et troisième voies. Ainsi, en dehors de la deuxième plage de fonctionnement, l'ensemble permet le dosage de l'une ou l'autre des deuxième et troisième voies. Le dispositif d'actionnement peut comporter au moins un organe de rappel, notamment un organe de rappel élastique, notamment un ressort de rappel, par exemple un ressort de torsion, pour rappeler l'organe de dosage et l'organe d'aiguillage dans une position de repos.

Ainsi, le dispositif d'actionnement peut, en cas de défaillance de l'un de ses composants, rappeler les organes de dosage et d'aiguillage dans une position privilégiée, dans laquelle le moteur thermique restera fonctionnel. Un tel organe de rappel permet d'assurer une position unique de l'organe de dosage par rapport à la position angulaire de la roue d'actionnement.

L'ensemble peut être agencé de manière à ce que dans la position de repos, l'organe de dosage obture la première voie et l'organe d'aiguillage ouvre les deuxième et troisième voies. Une telle position de repos peut permettre de maintenir une bonne étanchéité d'au moins un des organes, notamment l'organe de dosage. En effet, l'organe de rappel peut maintenir l'organe de dosage en position d'obturation contre l'effort exercé par la pression du fluide sur ledit organe de dosage. L'ensemble peut être agencé de manière à ce que dans la position de repos, l'organe d'aiguillage ouvre au maximum chacune des deuxième et troisième voies. L'ensemble peut être agencé de manière à ce que la position de repos soit dans la première plage. Le dispositif d'actionnement peut comporter au moins une roue d'actionnement mobile en rotation pour l'actionnement commun de l'organe de dosage et de l'organe d'aiguillage. Un tel dispositif est d'agencement particulièrement simple et compact.

Avantageusement, le dispositif d'actionnement peut être configuré pour que la rotation de la roue d'actionnement alors que l'organe de dosage et l'organe d'aiguillage sont dans la position de repos conduise : pour un premier sens de rotation de la roue d'actionnement (16), à l'actionnement de l'organe d'aiguillage jusqu'à ce qu'il obture la deuxième voie, et -5- - pour un deuxième sens de rotation de la roue d'actionnement (16), à l'actionnement de l'organe d'aiguillage jusqu'à ce qu'il obture la troisième voie. Autrement dit, le dispositif d'actionnement est capable, avec une seule roue 5 d'actionnement, de sélectionner l'une des deuxième et troisième voie pour l'aiguillage du fluide en actionnant la roue d'actionnant respectivement dans un sens ou dans l'autre sens de rotation à partir de la position de repos. Le dispositif d'actionnement peut être apte, en dehors de la deuxième plage de fonctionnement, à immobiliser l'organe d'aiguillage dans l'une ou l'autre des 10 positions d'obturation de la deuxième ou troisième voie alors que la roue d'actionnement poursuit un mouvement de rotation unidirectionnel depuis la position de repos. En d'autres termes, lorsque l'organe d'aiguillage arrive dans une position d'obturation de la deuxième ou troisième voie, la roue d'actionnement peut 15 continuer le mouvement de rotation dans le même sens qu'elle avait pour amener l'organe d'aiguillage dans ladite position d'obturation. La poursuite de ce mouvement de rotation n'empêche pas le maintien de l'organe d'aiguillage en position d'obturation. Le dispositif d'actionnement peut comporter un organe de guidage capable 20 d'actionner l'organe de dosage, cet organe de guidage étant capable, dans la première plage de fonctionnement, de se déplacer tout en laissant l'organe de dosage immobile. Avantageusement, l'organe de guidage peut se déplacer suivant un mouvement composé de rotation et de translation. 25 L'organe de guidage peut être couplé à la roue d'actionnement. Le dispositif d'actionnement peut comporter un organe d'interface couplé à l'organe de dosage. L'organe de guidage peut comporter un dispositif de retard agencé de manière à ce que, dans la première plage de fonctionnement, lorsque l'organe de 30 guidage est déplacé, il se déplace relativement à l'organe d'interface sans actionner l'organe d'interface. Par exemple, le dispositif d'actionnement peut comporter un organe d'interface couplé à l'organe de dosage, l'organe de guidage comportant un dispositif de retard agencé de manière à ce que, dans la première plage de -6- fonctionnement, lorsque l'organe de guidage est déplacé, il se déplace relativement à l'organe d'interface sans actionner l'organe d'interface. Le dispositif de retard peut être réalisé sur l'organe de guidage. Par exemple, le dispositif de retard peut être réalisé à une extrémité de l'organe de guidage, notamment l'extrémité coopérant avec l'organe d'interface. Le dispositif de retard permet de maintenir immobile, dans la première plage de fonctionnement, l'organe de dosage, malgré le déplacement de l'organe d'aiguillage. Ainsi, bien qu'ayant recours à une unique roue d'actionnement pour l'actionnement commun de l'organe de dosage et de l'organe d'aiguillage, l'organe de dosage peut rester immobile pendant que l'organe d'aiguillage est actionné. L'ensemble peut être agencé de manière à ce que, lorsque l'organe de guidage est déplacé pour ouvrir la première voie, en se déplaçant, l'organe de guidage actionne l'organe d'interface contre l'effort de rappel qu'exerce l'organe de rappel sur l'organe de dosage.

Ainsi, l'ensemble étant en dehors de la deuxième plage de fonctionnement, lorsque la roue d'actionnement tourne dans le premier sens de rotation, l'organe de guidage exerce un effort sur l'organe d'interface contre l'effort de rappel exercé par l'organe de rappel sur l'organe d'interface. L'ensemble peut être agencé de manière à ce que, lorsque l'organe de guidage est déplacé pour obturer la première voie, en se déplaçant, l'organe de guidage permet à l'organe d'interface d'être rappelé par l'organe de rappel vers la position de repos. Ainsi, l'ensemble étant en dehors de la deuxième plage de fonctionnement, lorsque la roue d'actionnement tourne dans le deuxième sens de rotation, l'organe de rappel exerce un effort sur l'organe d'interface contre l'effort exercé par l'organe de guidage sur l'organe d'interface. Le dispositif de retard et l'organe d'interface peuvent coopérer par coulissement. Le coulissement peut être dans une première direction lorsque la roue d'actionnement tourne dans le premier sens de rotation. Le coulissement peut être dans une deuxième direction opposée à la première direction lorsque la roue d'actionnement tourne dans le deuxième sens de rotation. -7- Le dispositif de retard peut comporter une cavité et l'organe d'interface peut comporter un pion s'étendant dans la cavité, pour permettre au pion de coulisser à l'intérieur de la cavité. La cavité peut comporter un premier bord intérieur sur lequel s'appuie le pion lorsque l'ensemble est en dehors de la première plage de fonctionnement. La cavité peut comporter un deuxième bord intérieur opposé au premier bord intérieur, le deuxième bord étant agencé pour rester à distance du pion. En d'autres termes, il peut exister un jeu entre le pion et le deuxième bord. Ce jeu permet d'éviter le coincement du dispositif d'actionnement lorsque celui-ci passe de part et d'autre de la position de repos. La cavité peut être oblongue pour permettre le déplacement du pion dans la direction dans laquelle s'étend la cavité. La cavité peut comporter un ressort de plaquage, ledit ressort exerçant un effort sur le pion, de nature à plaquer le pion contre le premier bord intérieur, au moins lorsque l'ensemble est en dehors de la première plage de fonctionnement. Un tel ressort de plaquage permet d'assurer une position unique de l'organe de dosage par rapport à la position angulaire de la roue d'actionnement. Le ressort de plaquage peut comporter un ressort lame. L'organe de guidage et la lame ressort peuvent être obtenus par moulage L'organe de guidage peut comporter un premier levier et un deuxième levier articulés en rotation entre eux, via une extrémité commune. L'extrémité commune peut comporter le dispositif de retard et le deuxième levier peut coopérer avec l'organe d'interface par une liaison pivot. En variante, le premier levier peut comporter une autre extrémité coopérant par un pivot avec la roue d'actionnement, le deuxième levier comportant le dispositif de retard. L'effet d'un tel organe de guidage est de jouer le rôle d'un système bielle-manivelle permettant le pivotement de l'organe de dosage dans le même sens de rotation en partant de sa position d'obturation de la première voie, quel que soit le sens de rotation de la roue d'actionnement. Le dispositif d'actionnement étant dans la position de repos, les premier et deuxième leviers peuvent être alignés selon leur axe longitudinal. Le deuxième levier peut s'étendre selon un axe, la cavité oblongue s'étendant selon cet axe. -8- Le ressort lame peut s'étendre selon un axe coupant l'axe selon lequel s'étend le deuxième levier. L'extrémité commune des premier et deuxième leviers, le pivot et le pion peuvent être alignés lorsque le dispositif d'actionnement est dans la position de repos. Avantageusement, le dispositif d'actionnement peut comprendre un système d'actionnement de l'organe d'aiguillage, ledit système d'actionnement comprenant une pièce de guidage et une pièce d'interface, la roue d'actionnement étant rigidement couplée à la pièce de guidage et l'organe d'aiguillage étant rigidement couplé à la pièce d'interface, la pièce de guidage coopérant avec la pièce d'interface pour faire pivoter l'organe d'aiguillage. Préférentiellement, au moins une pièce composant l'organe de guidage, notamment le premier levier et la pièce de guidage du système d'actionnement de l'organe d'aiguillage peuvent être distincts et rigidement couplés entre eux.

En variante, au moins une pièce composant l'organe de guidage, notamment le premier levier et la pièce de guidage du système d'actionnement de l'organe d'aiguillage peuvent être formés d'une seule et même pièce. Avantageusement, la roue d'actionnement coopère avec la pièce de guidage par une première zone de ladite roue et la roue d'actionnement est en regard de l'extrémité commune des premier et deuxième leviers de l'organe de guidage par une deuxième zone de ladite roue, différente de la première zone. Par exemple, la première zone et la deuxième zone peuvent avoir des positions radiales différentes et/ou des positions angulaires différentes, et/ou dans le cas où la roue d'actionnement présente deux faces opposées parallèles, être positionnées sur des faces différentes de ladite roue. Selon un exemple de réalisation, la pièce d'interface du système d'actionnement de l'organe d'aiguillage peut être configurée pour définir un chemin de guidage de la pièce de guidage avec laquelle elle coopère. Un tel exemple de réalisation, est décrit en détail dans la demande Française n° 1352230 déposée le 13 mars 2013 par la Demanderesse, et dont le contenu est incorporé par référence à la présente demande. Le chemin de guidage peut être formé par une rainure borgne ménagée dans ladite pièce d'interface, ladite pièce de guidage reposant dans la rainure borgne lorsque l'organe d'aiguillage est dans la première plage de fonctionnement. -9- Ladite pièce de guidage peut exercer, lorsqu'elle repose dans la rainure et sous l'effet d'une rotation de la roue d'actionnement, une poussée sur ladite pièce d'interface pour actionner l'organe d'aiguillage. Le système d'actionnement de l'organe d'aiguillage peut comprendre une pièce de maintien de la pièce d'interface dudit système d'actionnement, ladite pièce de maintien étant rigidement couplée avec la roue d'actionnement. La pièce de maintien et la pièce d'interface peuvent comprendre des surfaces complémentaires, de sorte que la coopération entre ces surfaces complémentaires maintient en position ladite pièce d'interface lors d'un déplacement de ladite pièce de guidage, alors que l'organe d'aiguillage obture l'une des deuxième et troisième voies. La roue d'actionnement peut être actionnée par un moteur électrique, notamment à courant continu. L'organe de dosage peut être un volet de dosage monté mobile en rotation pour faire varier la section de passage d'un fluide dans la première voie. L'organe d'aiguillage peut être un volet d'aiguillage monté mobile en rotation pour pivoter entre une position d'obturation de la deuxième voie (9) et une position d'obturation de la troisième voie. Le dispositif d'actionnement peut être agencé pour que la rotation de la roue d'actionnement alors que le dispositif d'actionnement est dans la position de repos, conduise à l'actionnement de l'organe de dosage dans un seul et même sens de rotation, indépendamment du sens de rotation de la roue d'actionnement. L'invention a aussi pour objet une vanne trois voies, notamment pour véhicule automobile, comprenant : - un corps délimitant une première voie, une deuxième voie et une troisième voie, les voies débouchant dans un espace intérieur commun, - un organe de dosage mobile agencé pour obturer la première voie, - un organe d'aiguillage mobile agencé pour obturer sélectivement la deuxième ou la troisième des trois voies, - un dispositif d'actionnement commun des deux organes, la vanne étant agencée de manière à ce que, dans une première plage de fonctionnement, le dispositif d'actionnement actionne l'organe d'aiguillage tout en laissant l'organe de dosage immobile.

De préférence, la vanne peut être placée dans une boucle EGR comprenant un refroidisseur et un canal de dérivation contournant ledit refroidisseur, l'organe -10- de dosage régulant le flux gazeux dans ladite boucle EGR et l'organe d'aiguillage obturant, soit une voie d'accès audit refroidisseur, soit ledit canal de dérivation. La boucle EGR peut être une boucle haute pression ou basse pression. On donne ci-après, une description détaillée, d'un mode de réalisation préféré d'un ensemble de régulation fluidique d'une vanne selon l'invention, en se référant aux figures 1 à 11. - La figure 1 est une vue schématique d'une boucle EGR basse pression dans laquelle peut être utilisée la vanne, - La figure 2 est un diagramme montrant la position angulaire du volet de dosage et du volet d'aiguillage en fonction de la position angulaire de la roue d'actionnement, - La figure 3 est une vue en perspective de l'ensemble de régulation fluidique selon l'invention, - Les figures 4, 6, 8 et 10 sont quatre vues de dessous de l'ensemble de régulation fluidique d'une vanne selon l'invention à quatre stades différents de rotation de la roue d'actionnement, dans le même sens de rotation depuis la position de repos des volets de l'ensemble de régulation fluidique, - Les figures 5, 7, 9 et 11 sont quatre vues de dessus, représentant respectivement l'ensemble de régulation fluidique selon les figures 5, 6, 8 et 10, et - La figure 12 est une vue schématique et partielle d'un exemple de réalisation du dispositif de retard de l'organe de guidage du dispositif d'actionnement de l'ensemble de régulation fluidique selon l'invention.

En se référant à la figure 1, une vanne 100 selon l'invention est une vanne EGR basse pression placée sur une boucle EGR reliant une ligne d'échappement 3 en aval d'une turbine 4 à un circuit d'admission 5 d'air frais en amont d'un compresseur 6, le turbocompresseur 4,6 étant par ailleurs conventionnellement connecté à un moteur thermique 7. La boucle EGR comprend la vanne 100, un refroidisseur 8 des gaz EGR et un canal de dérivation 9 desdits gaz prenant naissance en amont dudit refroidisseur 8 et débouchant dans une voie 2 de sortie de la boucle EGR, en aval de ce refroidisseur 8. La vanne 100 est une vanne trois voies comprenant un corps délimitant les voies 2, 9 et 11, ces trois voies débouchant dans un espace intérieur commun. La vanne 100 dispose d'un ensemble de régulation fluidique 1 selon l'invention. L'ensemble de régulation fluidique 1 comprend un volet de dosage 12 mobile en rotation autour d'un axe 13, ledit volet de dosage 12 réglant la section de passage des gaz dans la voie 2 donc dans la boucle EGR. L'ensemble de régulation fluidique 1 comprend également un volet d'aiguillage 10 mobile en rotation autour d'un axe 14, entre une position d'obturation du canal de dérivation 9 et une position d'obturation d'un passage 11 d'accès au refroidisseur 8. L'ensemble de régulation fluidique 1 comprend en outre un dispositif d'actionnement commun 15 pour piloter le mouvement en rotation des deux volets 10,12. La figure 3 représente une vue en perspective de l'ensemble de régulation fluidique 1 de la vanne 100 selon l'invention. Dans l'exemple considéré, le dispositif d'actionnement 15 commun des deux volets 10, 12 comporte une roue d'actionnement 16, apte à être mise en rotation dans les deux sens au moyen d'un moteur électrique 50 engrainant sur un pignon intermédiaire 51, le pignon intermédiaire 51 engrainant sur la roue 16 d'actionnement. Le sens de rotation de ladite roue 16 est dicté par la position d'obturation que l'on souhaite affecter au volet d'aiguillage 10. Cette roue 16 pilote à la fois le pivotement du volet de dosage 12 et le pivotement du volet d'aiguillage 10 selon une cinématique synchronisée. Dans l'exemple considéré, le dispositif d'actionnement 15 comprend un ressort de torsion 18, pour rappeler les deux volets 10, 12 dans une position de repos. Le dispositif d'actionnement 15 comprend en outre un organe de guidage 22, 24 capable d'actionner le volet de dosage 12. Le dispositif d'actionnement 15 comporte en outre un organe d'interface 21 rigidement couplé au volet de dosage 12. Cet organe d'interface 21 est, dans l'exemple considéré, une manivelle montée à une extrémité de l'axe 13 du volet 12 et coopérant avec l'organe de guidage 22, 24 afin de permettre le pivotement du volet de dosage 12. Dans l'exemple décrit, l'organe de guidage 22, 24 comporte un dispositif de retard 60. Dans l'exemple décrit, le dispositif de retard 60 est réalisé à l'extrémité de l'organe de guidage 22 coopérant avec l'organe d'interface 21. Le dispositif de retard 60 comporte une cavité oblongue et l'organe d'interface 21 comporte un pion 63 s'étendant dans la cavité, pour permettre au pion de coulisser à l'intérieur de la cavité. L'organe de guidage 22, 24 comporte un premier levier 24 et un deuxième levier 22 articulés en rotation entre eux, via une extrémité commune, le premier levier 24 comprenant une autre extrémité rigidement couplée avec la roue -12- d'actionnement 16 et le deuxième levier 22 comporte le dispositif de retard 60. Le deuxième levier 22 et la cavité oblongue s'étendent selon le même axe. Dans l'exemple décrit, le dispositif d'actionnement 15 comprend en outre un système d'actionnement du volet d'aiguillage 10. Ce système d'actionnement comprend une pièce de guidage 32, une pièce d'interface 26 et une pièce de maintien 33 de la pièce d'interface 26. La pièce de maintien 33 et la pièce de guidage 32 sont rigidement couplées avec la roue d'actionnement 16. La pièce d'interface 26 est rigidement couplée au volet d'aiguillage 10. La pièce de guidage 32 coopère avec la pièce d'interface 26 pour faire pivoter le volet d'aiguillage 10.

La roue d'actionnement 16 coopère avec la pièce de guidage 32 par une première face de la roue 16 et la roue d'actionnement 16 est en regard de l'extrémité commune des premier 24 et deuxième 22 leviers de l'organe de guidage 22,24 par une face opposée à la première face de la roue 16. La pièce d'interface 26, la pièce de guidage 32 et la pièce de maintien 33 sont situés en regard d'une première face de la roue d'actionnement 16. La manivelle 21 et les leviers 24 et 22 sont situés en regard d'une deuxième face, opposée à la première face, de la roue d'actionnement 16. Une rainure borgne 28 est ménagée dans la pièce d'interface 26 et la pièce de guidage 32 repose dans la rainure borgne 28 au moins lorsque le volet d'aiguillage est dans la position de repos. Lorsque la pièce de guidage repose dans la rainure borgne 28, elle exerce ainsi, sous l'effet d'une rotation de la roue d'actionnement 16, une poussée sur la pièce d'interface 32 pour actionner le volet d'aiguillage 10. La pièce de maintien 33 et la pièce d'interface 26 comprennent des surfaces complémentaires, de sorte que la coopération entre ces surfaces complémentaires maintient en position la pièce d'interface 26 lors d'un déplacement de la pièce de guidage 32, alors que le volet d'aiguillage 10 obture le canal de dérivation 9 ou le passage 11. L'ensemble de régulation fluidique 1 de la vanne 100 est représenté dans une configuration dans laquelle la position angulaire de la roue d'actionnement 16 est d'environ 130°. Cette position est référencée à la figure 2 par la lettre D. Dans cette position angulaire, le volet d'aiguillage 10 est en position d'obturation de la voie 11 et le volet de dosage 12 a une position angulaire d'environ 40°, c'est-à-dire que ce volet 12 ouvre partiellement la voie 2.

La figure 2 représente : -13- - en ordonnée, la position angulaire du volet de dosage 12 et du volet d'aiguillage 10, - en abscisse, la position angulaire de la roue d'actionnement 16. La courbe 60 représente la position angulaire du volet d'aiguillage 10 et la courbe 62 représente la position angulaire du volet de dosage 12. Les différentes positions angulaires du volet de dosage 12 et du volet d'aiguillage 10 représentées aux figures 3 à 11 sont ainsi visibles sur les courbes de la figure 2, a savoir : - la position de repos A telle que représentée aux figures 4 et 5, pour une position angulaire de 0° de la roue d'actionnement 16, - la position B telle que représentée aux figures 6 et 7 pour une position angulaire de 45° de la roue d'actionnement 16, - la position C telle que représentée aux figures 8 et 9 pour une position angulaire de 60° de la roue d'actionnement 16, - la position D telle que représentée à la figure 3 pour une position angulaire de 130° de la roue d'actionnement 16, - la position E telle que représentée aux figures 10 et 11 pour une position angulaire de 170° de la roue d'actionnement 16. Dans la position de repos A, le volet de dosage 12 est en position d'obturation de la voie 2 de sortie de la boucle EGR (position angulaire de 0°) et le volet d'aiguillage 10 est dans une position dans laquelle il n'obture ni la voie 9 ni la voie 11 (position angulaire de 0°). Dans cette position de repos A, la roue d'actionnement 16 à une position angulaire de 0°. À partir de la position de repos A du dispositif d'actionnement 15, une mise en rotation de la roue d'actionnement 16 dans un premier sens (pour atteindre 199°) ou dans un deuxième sens opposé au premier sens (pour atteindre -148°) entraine : - un pivotement du volet 12 de dosage toujours dans le même sens et marqué par une position angulaire maximale positive d'environ 75°, - un pivotement du volet d'aiguillage, pour respectivement atteindre -30° ou 30°. Autrement dit, quel que soit le sens de rotation de la roue 16 à partir de la position de repos A, le volet de dosage 12 pivote toujours dans le même sens avec une amplitude voisine de 75° à partir de la position dans laquelle il obture la voie 2 -14- et le volet d'aiguillage 10 pivote dans un premier sens ou dans un deuxième sens, pour obturer l'une ou l'autre des voies 9 et 11. Les courbes 60 et 62 définissent une première plage de fonctionnement 71, dans laquelle le dispositif d'actionnement 15 actionne le volet d'aiguillage 10 tout en laissant le volet de dosage 12 immobile. En effet, dans cette plage de fonctionnement 71, le volet de dosage reste en position d'obturation de la voie 2 (position angulaire d'environ 0°) et le volet d'aiguillage 10 pivote d'une position angulaire d'environ 30° à environ -30°. Le volet d'aiguillage 10 n'obture ni la voie 9 ni la voie 11 uniquement dans la première plage de fonctionnement 71. En d'autres termes, en dehors de la première plage 71, le volet d'aiguillage 10 obture l'une des voies 9 et 11. En dehors de la première plage 71, le volet de dosage n'obture pas la voie 2 et pivote pour faire varier la section de passage du fluide dans la voie 2. Dans la première plage de fonctionnement 71, la roue d'actionnement tourne avec une amplitude voisine de 120° et la position de repos A est comprise dans la première plage de fonctionnement 71. Dans la position de repos A, le volet d'aiguillage est dans une position médiane dans laquelle chacune des voies 9 et 11 est ouverte au maximum. La position B est comprise dans la première plage de fonctionnement 71. Dans cette position B, le volet de dosage 12 est dans une position d'obturation de la voie 2 et le volet d'aiguillage est dans une position dans laquelle la voie 11 a une section de passage inférieure à celle de la voie 9. La position C est comprise dans la première plage de fonctionnement 71. Cette position est celle prise par le dispositif d'actionnement juste avant de sortir de la première plage de fonctionnement 71. Dans cette position C, le volet d'aiguillage 10 est quasiment en position d'obturation de la voie 11 et le volet de dosage 12 est toujours en position d'obturation de la voie 2. Les positions D et E sont en dehors de la première plage de fonctionnement 71. Dans ces positions, le volet de dosage ouvre la voie 2 et le volet d'aiguillage obture la voie 11.

Les figures 4, 6, 8, 10 (pour les vues de dessous) et respectivement 5, 7, 9 et 11 (pour les vues de dessus) illustrent l'ensemble de régulation fluidique 1 à quatre stades différents, partant de la position de repos A à la figure 4 pour arriver à la position E à la figure 11, la roue d'actionnement 16 tournant dans le sens matérialisé à la flèche 23 des figures 6, 8 et 10. Ce sens de rotation est celui qui est pris en observant la roue d'actionnement 16 sur les vues de dessous. -15- La rotation de la roue d'actionnement 16 entraine en rotation le levier 24 et la pièce de guidage 32. La roue d'actionnement 16, le levier 22, la manivelle 21, le levier 24 et le volet de dosage 12 sont placés dans l'espace et sont agencés les uns par rapport aux autres, de telle manière que la mise en rotation de la roue d'actionnement 16, dans un sens ou dans l'autre, provoque par l'intermédiaire du levier 24, un déplacement du levier 22 relativement à la manivelle 21 dans le même sens ayant pour effet un déplacement de la cavité oblongue relativement au pion 63. Le volet d'aiguillage 10 est mû en rotation au moyen d'un mécanisme de type « croix de malte », dont le principe repose sur une mise en rotation discontinue d'un objet en forme de croix de malte au moyen d'une rotation continue d'une pièce motrice interagissant avec ledit objet. Dans le cadre de l'invention, l'objet en forme de croix de malte est la pièce d'interface 26, qui a été solidarisée au volet 10. Cette pièce d'interface 26 comprend deux bras parallèles 27 ménageant entre eux la rainure 28 définissant un chemin de guidage, comme on le verra par la suite, et deux excroissances latérales 29, chacune desdites excroissances 29 étant placée de chaque coté de l'axe longitudinal de la rainure 28. Un bras 27 et une excroissance 29 placés du même coté par rapport à l'axe longitudinal de la rainure 28 sont reliés l'un à l'autre par une surface en arc de cercle 30. La pièce d'interface 26 dispose d'une embase 31 alignée sur l'axe longitudinal de la rainure 28, l'axe reliant les deux excroissances 29 séparant ladite embase 31 et les deux bras 27. De cette manière, chaque bras 27 possède une extrémité implantée dans l'embase 31, et une autre extrémité qui est libre. Le volet 10 possède un axe de rotation 14 lui permettant de pivoter entre les deux positions d'obturation des deux voies 9,11, la pièce d'interface 26 étant rigidement fixée à une extrémité du volet 10 par l'intermédiaire de ladite embase 31. Plus précisément, la pièce d'interface 26 est fixée au volet 10 de manière à ce que l'embase 31 de la pièce d'interface 26 soit traversée par l'axe de rotation 14 du volet 10. Ainsi, la mise en rotation de la pièce d'interface 26 entraine simultanément la rotation du volet 10 autour de son axe de rotation 14 et la pièce d'interface 26 avec le même angle. La pièce 32 de guidage est ici un ergot rapporté sur la roue d'actionnement 16 sur lequel coopère dans l'exemple décrit un roulement à billes. L'ergot 32 est par exemple cylindrique et placé en périphérie et émerge du plan de la roue d'actionnement 16 selon une direction perpendiculaire. -16- La pièce 33 de maintien est ici une fraction d'une autre roue coaxiale avec la roue d'actionnement 16, et est solidaire de celle-ci. Cette autre roue 33 est disposée dans la zone centrale de la roue d'actionnement 16. L'autre roue 33 émerge du plan de la roue 16 selon une direction perpendiculaire, et créé ainsi une surépaisseur. La section transversale de l'autre roue 33, qui est perpendiculaire à son axe de rotation, présente un contour circulaire sur plus de la moitié de sa circonférence, ainsi qu'un évidement délimité par un tronçon incurvé reliant le contour circulaire partiel pour fermer ladite section. Les figures 4 et 5 illustrent le système d'actionnement 15 alors que les volets 10, 12 sont dans la position de repos A. L'ergot 32 de la roue d'actionnement 16 est positionné au fond de la rainure 28. Les deux bras 27 de la pièce d'interface 26 occupent alors le creux laissé vacant par la pièce 33 de maintien, leur extrémité libre venant araser le tronçon incurvé de ladite pièce 33 de maintien.

Les leviers 22 et 24 sont alignés. Le volet de dosage 12 est rappelé en position d'obturation de la voie 2 par le ressort de rappel 18. Le pion 63 est situé à une extrémité de la cavité, un premier bord intérieur de la cavité étant à distance du pion 63 et un deuxième bord intérieur étant à proximité du pion 63. Le pion 63 et le deuxième bord intérieur peut laisser un jeu pour permettre un ajustement des pièces lors du montage de l'ensemble 1. Le volet d'aiguillage 10 est dans une position ouvrant au maximum les voies 9 et 11. En se référant aux figures 6 et 7, lorsque la roue 16 est mise en rotation, dans le sens matérialisé, pour la vue de dessous, par la flèche 23, à partir de la position de repos, l'ergot 32 provoque la mise en rotation de la pièce d'interface 26 et donc du volet d'aiguillage 10 qui lui est solidaire, en exerçant une poussée sur l'un des deux bras 27 bordant la rainure 28. La rotation de la roue d'actionnement 16 entraine en outre en rotation le levier 24 qui entraine le déplacement du levier 22. Le pion 63 coulisse à l'intérieur de la cavité oblongue 62 de sorte que la manivelle 21 reste immobile. En conséquence, le volet de dosage 12 reste en position d'obturation de la voie 2. En se référent aux figures 8 et 9, le volet 10 atteint la position d'obturation de la voie 11 et le volet de dosage 12 reste dans la position d'obturation de la voie 2. Le pion 63 s'appuie sur le premier bord intérieur de la cavité. La manivelle 21 reste immobile et le volet de dosage 12 reste en position d'obturation de la voie 2. -17- En se référant aux figures 10 et 11, une fois que le volet d'aiguillage 10 est parvenu à sa position d'obturation de la voie 11, la roue d'actionnement 16 peut poursuivre sa rotation de manière à ce qu'un segment 30 en arc de cercle de la pièce d'interface 26 vienne en appui contre la pièce 33 de maintien, et plus spécifiquement contre la surface externe de la partie cylindrique de ladite pièce 33. Cette pièce 33 de maintien contribue à maintenir le volet d'aiguillage 10 dans une position d'obturation de la voie 11, en venant en appui contre un segment 30 en arc de cercle de la pièce d'interface 26. La rotation de la roue d'actionnement 16 continue d'entrainer en rotation le levier 24 qui poursuit le déplacement du levier 22. Le pion 63 provoque la mise en rotation de la manivelle 21 et donc du volet de dosage 12 qui lui est solidaire, en exerçant une poussée sur le premier bord intérieur de la cavité. Le volet de dosage 12 est ici représenté alors qu'il a une position angulaire d'environ 70°. La rotation de la roue d'actionnement 16 peut se poursuivre, toujours dans le même sens, jusqu'à ce que le volet de dosage 12 atteigne une position d'ouverture maximale pour permettre aux gaz d'échappement de passer dans la voie 2 avec un débit maximal. Ainsi, le réglage du degré d'ouverture du volet de dosage 12 s'effectue par un pivotement dudit volet 12 de dosage commandé par la roue d'actionnement 16, alors que le volet d'aiguillage 10 demeure dans une position d'obturation de la voie 11. A tout moment, la roue d'actionnement 16 peut être mise en rotation dans le sens opposé pour ajuster la position d'ouverture du volet de dosage 12 en réduisant le débit des gaz dans la voie 2. La position d'ouverture maximale du volet de dosage 12 est atteinte lorsque le volet 12 atteint une position angulaire de 75°. Cette position est atteinte lorsque la roue d'actionnement 16 vient par exemple en butée sur une butée d'arrêt non représentée. La roue d'actionnement 16 peut également être mise en rotation dans le sens opposé au sens matérialisé par la flèche 23 des figures 6, 8 et 10. Si le volet d'aiguillage est en position d'obturation de la voie 11, par exemple comme dans la position E représentée aux figures 10 et 11, une rotation de la roue d'actionnement 16 dans le sens opposé au sens matérialisé par la flèche 23 entraine en rotation l'ergot 32 et le levier 24. L'ergot tourne ainsi dans la direction lui permettant de retourner dans la rainure 28. Le levier 24 entraine le déplacement du levier 22. Le premier bord intérieur de la cavité 62 exerce alors une poussée sur le pion 63 inférieure à la poussée qu'exerce le ressort de rappel -18- sur le volet de dosage 12. En conséquence, le volet 12 est actionné par le ressort de rappel 18 pour diminuer la section de passage des gaz dans la voie 2. La rotation de la roue d'actionnement 16 peut se poursuivre dans le même sens de rotation de sorte que le volet de dosage 12 obture la voie 2. L'ensemble arrive alors dans la position C. La roue d'actionnement 16 poursuivant alors sa rotation dans le même sens, l'ergot 32 entre dans la rainure 28 et provoque la mise en rotation de la pièce d'interface 26 et donc du volet d'aiguillage 10 qui lui est solidaire, en exerçant une poussée sur l'un des deux bras 27 bordant la rainure 28. Le pion 63 coulisse dans la cavité 62 étant donné que le volet de dosage 12 est maintenu en position d'obturation de la voie 2 par le ressort de rappel 18 et que le levier 22 poursuit son déplacement. La rotation de la roue d'actionnement 16 peut se poursuivre dans le même sens de rotation de sorte que le volet de dosage 12 obture la voie 2 et le volet d'aiguillage 10 ouvre au maximum les voies 9 et 11. L'ensemble arrive alors dans la position de repos A aux figures 4 et 5.

Tout ce qui a été décrit précédemment concernant la cinématique de pivotement du volet d'aiguillage 10 pour obturer la voie 11, demeure également valable lorsque ledit volet 10 vient obturer la voie 9, c'est-à-dire lorsque la roue d'actionnement 16 tourne dans le sens opposé à celui de la flèche 23 à la figure 6 alors que l'ensemble 1 est dans la position de repos. La cinématique de pivotement du volet de dosage 12 demeure également valable. En se référant à la figure 12, la cavité 62 comporte un ressort lame 61, le ressort 61 exerçant un effort sur le pion 63 de sorte que le pion est plaqué contre le premier bord intérieur de la cavité. Ce plaquage du pion permet, outre l'effort exercé par le ressort de rappel 18 sur le volet, de définir une position unique pour le volet, notamment lorsque le déplacement du levier 22 est tel qu'aucun effort n'est exercé par le deuxième bord intérieur de la cavité sur le pion 63.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Ensemble de régulation fluidique (1) d'une vanne (100) ayant au moins trois voies, notamment pour véhicule automobile, l'ensemble (1) comprenant : - un organe de dosage (12) mobile agencé pour sélectivement ouvrir ou obturer une première (2) des trois voies, - un organe d'aiguillage (10) mobile agencé pour obturer sélectivement une deuxième (9) ou une troisième (11) des trois voies, - un dispositif d'actionnement (15) des deux organes (10, 12), l'ensemble (1) étant agencé de manière à ce que, dans une première plage de fonctionnement (71), le dispositif d'actionnement (15) actionne l'organe d'aiguillage (10) tout en laissant l'organe de dosage (12) immobile.
2. 2. Ensemble (1) selon la revendication précédente, l'ensemble (1) étant agencé de manière à ce que dans la première plage de fonctionnement (71), l'organe de dosage (12) soit immobilisé dans une position d'obturation de la première voie (2).
3. 3. Ensemble (1) selon l'une des revendications précédentes, l'ensemble (1) étant agencé de manière à ce que dans la première plage de fonctionnement (71), l'organe d'aiguillage (10) ouvre simultanément les deuxième (9) et troisième (11) voies.
4. 4. Ensemble (1) selon l'une des revendications 1 à 3, l'ensemble (1) étant agencé de manière à ce que l'organe d'aiguillage (10) ouvre simultanément les deuxième (9) et troisième (11) voies dans une deuxième plage de fonctionnement (72) plus grande que la première plage et incluant cette première plage (71).
5. 5. Ensemble (1) selon la revendication 4, le dispositif d'actionnement (15) actionnant l'organe de dosage (12) dans la deuxième plage de fonctionnement (72) et l'organe de dosage (12) étant dans une position d'ouverture de la première voie (2) dans ladite deuxième plage (72).
6. 6. Ensemble (1) selon l'une des revendications 1 à 3, l'ensemble (1) étant agencé de manière à ce que l'organe de dosage (12) soit immobile dans une-20- deuxième plage (72) de fonctionnement plus grande que la première plage (71) et incluant la première plage (71).
7. 7. Ensemble (1) selon la revendication 6, l'organe d'aiguillage (10) étant immobile dans la deuxième plage de fonctionnement (72) et ledit organe d'aiguillage (10) obturant l'une des deuxième (9) et troisième (11) voies.
8. 8. Ensemble (1) selon l'une des revendications 1 à 3, l'ensemble (1) étant agencé de manière à ce que l'organe de dosage (12) soit immobile dans une deuxième plage de fonctionnement (72) égale à la première plage (71) et de manière à ce que l'organe d'aiguillage (10) soit immobile dans la deuxième plage de fonctionnement (72).
9. 9. Ensemble (1) selon la revendication 8, l'organe d'aiguillage (10) obturant l'une des deuxième (9) et troisième (11) voies dans la deuxième plage de fonctionnement (72).
10. 10. Ensemble (1) selon l'une des revendications 4 à 9, l'ensemble (1) étant agencé de manière à ce qu'en dehors de la deuxième plage de fonctionnement (72), le dispositif d'actionnement (15) actionne l'organe de dosage (12) tout en laissant l'organe d'aiguillage (10) immobile, l'organe d'aiguillage (10) obturant l'une des deuxième (9) et troisième (11) voies.
11. 11. Ensemble (1) selon l'une des revendications précédentes, le dispositif d'actionnement (15) comportant au moins un organe de rappel (18), notamment un organe de rappel élastique, notamment un ressort de rappel, par exemple un ressort de torsion, pour rappeler l'organe de dosage (12) et l'organe d'aiguillage (10) dans une position de repos (A), l'organe de dosage (12) obturant la première voie (2) et l'organe d'aiguillage (10) ouvrant les deuxième (9) et troisième (11) voies dans ladite position de repos (A).
12. 12. Ensemble (1) selon l'une des revendications précédentes, le dispositif d'actionnement (15) comportant un organe de guidage (22, 24) capable d'actionner l'organe de dosage (12), cet organe de guidage (22, 24) étant capable, dans la première plage de fonctionnement (71) de se déplacer tout en laissant l'organe de dosage (12) immobile.-21-
13. 13. Ensemble (1) selon la revendication précédente, le dispositif d'actionnement (15) comportant un organe d'interface (21) couplé à l'organe de dosage (12), l'organe de guidage (22, 24) comportant un dispositif de retard (60) agencé de manière à ce que, dans la première plage de fonctionnement (71), lorsque l'organe de guidage (22, 24) est déplacé, il se déplace relativement à l'organe d'interface (21) sans actionner ledit organe d'interface (21).
14. 14. Ensemble (1) selon la revendication 13, le dispositif de retard (60) comportant une cavité (62), notamment oblongue et l'organe d'interface (21) comportant un pion (63) s'étendant dans la cavité (62), pour permettre au pion (63) de coulisser à l'intérieur de la cavité (62).
15. 15. Vanne trois voies (100), notamment pour véhicule automobile, comprenant : - un corps délimitant une première voie (2), une deuxième voie (9) et une troisième voie (11), les voies (2, 9, 11) débouchant dans un espace intérieur commun, - un organe de dosage (12) mobile agencé pour obturer la première voie (2), - un organe d'aiguillage (10) mobile agencé pour obturer sélectivement la deuxième (9) ou la troisième (11) des trois voies, - un dispositif d'actionnement (15) commun des deux organes (10, 12), la vanne (100) étant agencée de manière à ce que, dans une première plage de fonctionnement (71), le dispositif d'actionnement (15) actionne l'organe d'aiguillage (10) tout en laissant l'organe de dosage (12) immobile.