WO2004011780A1 - Actionneur hydraulique de soupapes pour moteur a pistons - Google Patents

Actionneur hydraulique de soupapes pour moteur a pistons Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic actuator allowing the control of the lifting, the advance to the opening and / or the delay to the closing of the valves of the piston engines.
  • the point of opening of the valves of the piston engines as a function of the angle of rotation of the crankshaft is defined by the angular phasing of the camshaft (s) relative to said crankshaft.
  • the opening time and valve lift are defined by the cam profile.
  • Admission Closing Delay control authorizes the adjustment of the charge introduced into the cylinder by “flow-tank”, in other words, by return in the intake manifold of the fresh gases admitted in excess.
  • the back-flow obtained by controlling the Admission Closing Delay makes it possible to control the effective compression stroke, which makes it possible to provide a higher volumetric ratio offering better efficiency at partial loads and allows better control of knocking and performance at all speeds.
  • the lift control limits the depth of valve lift in the piston (imprints having the shape of the valves on the piston) by allowing less lift of the valves at partial loads when the volumetric ratio is high.
  • Electromagnetic actuators with solenoids currently have the best level of configuration, but notable faults make it difficult to industrialize them, including energy overconsumption, the panic of valves at high speeds, the lack of progressiveness when refitting the valves on their seats, the overheating of their electrical components, or the need to provide a higher electrical supply voltage than that ordinarily produced on the vehicle. In addition, their manufacturing cost is high and their reliability is difficult to ensure over the entire life of a vehicle. Electro-hydraulic devices have also been developed, such as that particularly intended for motors with low rotation speed built by "Sturman" in the United States in collaboration with "Siemens".
  • the device according to the invention allows, according to a particular embodiment:
  • the device according to the invention allows the implementation of most of the strategies for improving the power, the efficiency and the control of the emissions by controlling the opening advance, opening time and lifting. valves.
  • the device according to the invention has a level of reliability and a production cost compatible with the requirements of the automotive industry.
  • the cylinder head is simplified in particular by eliminating the line of camshaft usually embodied by bearings and their lubrication device, and by eliminating the bores of valve lifters.
  • the vertical size of the engine can be reduced by eliminating the camshaft.
  • hydraulic valve actuator for piston engines comprises:
  • the hydraulic valve actuator for piston engines according to the present invention comprises:
  • the device incorporating a set of valves and valves has the function of:
  • the device according to the invention comprises:
  • a device for measuring the angle of the crankshaft which, combined with a device for measuring the valve lift, informs the computer (s) about the opening point, the lift height and the point of effective closing of the engine valve (s). All of said measuring devices and said computers producing a control loop ensuring the movement of the engine valve (s) with sufficient precision.
  • Figure 1 illustrates the block diagram of the hydraulic actuator according to the present invention in a four-valve configuration (for example for actuating the four intake valves of a four-cylinder engine).
  • Figure 2 is a schematic representation of a circuit whose operation is identical to the previous one, but which is intended, for example, to actuate the eight intake valves of a four-cylinder engine with two intake valves per cylinder.
  • Figure 3 is a schematic representation of a circuit whose operation is identical to the previous one, but which operates at higher pressure thanks to an additional pump, and this, in order to limit the consequences of the compressibility of the hydraulic fluid and the inertia of the valves on the operating precision of the device according to the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view showing the hydraulic actuator according to the present invention.
  • FIGS. 5 to 7 are views illustrating in detail the valves of an engine controlled by the hydraulic actuator according to the present invention.
  • Figure 8 is a sectional view showing the inputs and outputs of the hydraulic pump of the hydraulic actuator according to the present invention.
  • Figures 9 and 10 are sectional views showing the possible positioning of the hydraulic actuator according to the present invention on an engine.
  • Figures 11 to 13 are views illustrating the pump outlet shutters of the hydraulic actuator according to the present invention.
  • Figure 14 is a sectional view showing the valve opening selector of the hydraulic actuator according to the present invention.
  • Figures 15 to 21 are views showing the assembly of the various elements constituting the hydraulic actuator according to the present invention.
  • Figure 22 is a schematic representation of a circuit whose operation is identical to the previous one shown in Figure 1 to 3, but the pump outlet shutter and the valve opening selector are combined in a single combined distributor.
  • a hydraulic actuator 1 comprising at least one hydraulic cylinder 3 which is connected to a high pressure hydraulic circuit 10 by a conduit to ensure the opening of at least one valve 2 d '' a piston engine 12.
  • the hydraulic actuator 1 comprises at least one volumetric hydraulic pump 4 comprising at least one outlet 6 and at least one inlet 7 and the speed of rotation of which is proportional to that of the crankshaft 5 of the engine 12.
  • the hydraulic actuator 1 comprises at least one pump outlet shutter 8 which makes it possible to prevent the hydraulic fluid expelled at the outlet 6 from the volumetric hydraulic pump 4 from opening into a low pressure circuit 9 or into a reservoir 58, and from force it to go towards a high pressure circuit 10 communicating with one or more hydraulic actuator (s) 3 ensuring the opening of one or more valve (s) 2 of the engine 12.
  • the hydraulic actuator 1 comprises at least one valve opening selector 11 which makes it possible to direct, via the high pressure circuit 10 the hydraulic fluid expelled at the outlet 6 from the volumetric hydraulic pump 4, towards the hydraulic cylinder 3 at least a valve 2 to allow its opening, while preventing said hydraulic fluid from being directed to one or more other valve (s) 2 which must remain closed.
  • the hydraulic actuator 1 comprises at least one opening check valve 24 placed on the high pressure circuit 10 between the pump outlet 6 and the hydraulic cylinder 3 of at least one valve 2 which makes it possible to retain the fluid hydraulic in said hydraulic cylinder 3 of said valve 2 in order to keep it open.
  • the hydraulic actuator 1 comprises at least one valve closing selector 25 which makes it possible to direct the hydraulic fluid contained in the hydraulic cylinder 3 from at least one valve 2 kept open by the opening non-return valve 24 towards the inlet or the inputs 7 of the volumetric hydraulic pump 4 in order to ensure the closing of the said valve (s) 2, and to prevent the hydraulic fluid contained in their hydraulic cylinder 3 from being introduced into the hydraulic cylinder 3 of a other or other valve (s) 2 which must remain in the closed position.
  • the hydraulic actuator 1 comprises at least one non-return valve at the pump inlet 26 which allows the hydraulic fluid of the low pressure circuit 9 or of the reservoir 58 to be admitted to the inlet (s) 7 of the volumetric hydraulic pump 4 when the pressure of said low pressure circuit 9 or of said reservoir 58 is greater than that of said one or said inlet (s) 7 of the volumetric hydraulic pump 4 (FIG. 8).
  • At least one of the valves 2 is provided with a measuring device emitting an electrical or electromagnetic signal which informs a computer of the lift height of the valve at a given instant.
  • the low pressure circuit 9 is connected to the pressure lubrication circuit 15 of the engine 12.
  • the low pressure circuit 9 can also be provided independent of the pressure lubrication circuit 15 of the engine 12.
  • the low pressure circuit 9 is independent of the pressure lubrication circuit 15 of the motor 12, this can be maintained at a pressure higher than atmospheric pressure by means of an additional pump 13.
  • the low pressure circuit 9 can then include a pressure accumulator 14.
  • the pump outlet shutter 8 and the valve opening selector 11 can be combined into a single combined distributor 81 comprising at least one inlet connected to the outlet 6 of the volumetric hydraulic pump 4, which can be linked either with an output connected to the low pressure circuit 9, or with an output connected to at least one hydraulic cylinder 3 (FIG. 22).
  • FIGS. 4 to 7 the hydraulic actuator of valves for piston engines has been shown, the cylinder and the chamber 20 of the hydraulic cylinder 3 ensuring the opening of the valve (s) 2 are arranged in a valve guide. 16, said cylinder and said chamber 20 cooperating with a cylinder piston constituted by a shoulder 19 arranged on the valve stem 18 to open the valve 2.
  • the cylinder piston consisting of a shoulder 19 arranged on the valve stem 18 participates in guiding the valve 2 in the valve guide 16.
  • the jack piston consisting of the shoulder 19 on the valve stem 18 has at least one seal 17.
  • the valve guide 16 comprises at least one drain 22 near the intake or exhaust duct 21 that the cylinder head of the engine 12 includes to limit the passage of the hydraulic fluid to said intake or exhaust duct 21 (FIG. 5).
  • the hydraulic cylinder 3 ensuring the opening of the valve (s) 2 includes an end-of-stroke damping device making it possible to brake the valve (s) 2 before they come into contact with their seat.
  • the hydraulic cylinder 3 arranged in the valve guide 16 comprises an end-of-stroke damping device which consists of a small shoulder 23, arranged on the valve stem 18.
  • the shoulder 23 cooperates with a portion of cylinder of small height and of diameter substantially greater than said shoulder 23 arranged in the upper part of the valve guide 16 for shearing the hydraulic fluid when the valve 2 reaches the end of the closing stroke which has the effect of reducing the speed of said valve 2.
  • the hydraulic cylinder 3 ensuring the opening of at least one valve 2 comprises a purge device at its chamber 20 which consists of a shutter which can be opened by means of a control in order to allow the hydraulic fluid contained in said chamber 20 to escape to a low pressure circuit.
  • the volumetric hydraulic pump 4 has been shown, the latter can be a vane pump whose stator has an internal profile which defines at least one independent inlet and outlet.
  • a first variant consists in that the positive displacement hydraulic pump 4 can be a gear pump comprising at least two pinions and at least one independent inlet and outlet.
  • a second variant consists in that the volumetric hydraulic pump 4 can be a variable displacement pump which makes it possible to vary the lifting speed of the valve (s) 2 of the engine 12 at a given speed of said engine.
  • FIGS. 11 to 13 an exemplary embodiment of the pump outlet shutter 8 is illustrated.
  • the pump outlet shutter 8 is a solenoid valve controlled by a computer.
  • the pump outlet shutter 8 is a rotary mechanical device contained in a shutter casing 65 and rotating at a speed proportional to that of the crankshaft 5 of the engine 12 and comprising a rotor shutter 27 provided with at least one protuberance 28 which periodically blocks one or more pump outlet orifices 29 housed in said shutter casing 65 during the rotation of said shutter rotor 27.
  • the seal between the pump outlet orifice (s) 29 and the protrusions 28 of the shutter rotor 27 is reinforced by a device 30 for keeping in contact 30 said or said outlet outlet (s). pump 29 with said protuberances 28 when these are positioned opposite said one or more pump outlet orifices 29.
  • the contact holding device 30 consists of a shutter piston 31 positioned radially in the shutter housing 65 and which includes a pump outlet orifice 29 which passes through it longitudinally right through.
  • the pump outlet orifice 29 is connected to a pump outlet conduit 32 by a radial orifice 33.
  • the shutter piston 31 has a concave cylindrical bearing face with a radius substantially identical to that of the protrusions
  • the shutter piston 31 has on the side of the shutter casing 65 a surface subjected to the pressure of the hydraulic fluid greater than the contact surface which it presents with the protrusions 28, so that it is kept in contact with said protrusions when the pressure of the fluid increases in the pump outlet duct 32 when said protrusions 28 pass (FIG. 13).
  • the shutter piston 31 comprises at least one seal ensuring the seal between said shutter piston and the bore in which it is housed.
  • the phase shift device of the shutter rotor 27 consists of at least one helical groove arranged inside said rotor cooperating with at least one helical groove arranged outside the shaft of driving said shutter rotor.
  • the phase shift is effected by translation of the shutter rotor 27 parallel to its axis of rotation by means of a fork.
  • the shutter rotor 27 has protuberances which are of sufficient width to close off the pump outlet orifice (s) housed in the shutter casing 65 whatever their longitudinal position relative to these latter.
  • the protrusions 28 are provided for wide and of variable section over the length of the shutter rotor 27, so that they have a shutter time which varies according to the longitudinal position of the shutter rotor 27 relative to the pump outlet orifice (s) 29 which makes it possible to increase or decrease the lift stroke of the valve (s) 2.
  • Control of the longitudinal position of the shutter rotor 27 relative to said pump outlet port (s) 29 is effected by means of a valve lift fork 62 which allows printing to said shutter rotor 27 a translation parallel to its axis of rotation
  • the shutter rotor 27 comprises at least one inner straight groove 34 cooperating with at least one outer straight groove 76 provided on an opening sleeve 37 or any other drive element.
  • the angular phase shift device of the shutter rotor 27 consists of the opening sleeve 37 comprising at least one internal helical groove 75 cooperating with at least one external helical groove 60 which comprises its drive shaft 59 or any other means of training.
  • the opening sheath 37 also comprises at least one outer straight groove 76 cooperating with at least one inner straight groove 34 provided on the shutter rotor 27.
  • the opening sleeve 37 can be operated in translation parallel to its axis of rotation by a valve opening advance fork 61 so as to to advance or delay the opening of the valve (s) 2 by angular phase shift of the shutter rotor 27 which it drives in rotation.
  • valve lifting fork 62 acts on the longitudinal position of the shutter rotor 27 relative to the pump outlet orifice (s) 29 .
  • the shutter rotor 27 may include at least one inner straight groove cooperating with at least one outer straight groove provided on its drive shaft or any other drive element.
  • valve opening selector 11 which can be a rotary mechanical device contained in a casing and rotating at a speed proportional to that of the crankshaft 5 of the engine 12.
  • valve opening selector 11 may consist of one or more solenoid valve (s) controlled by a computer.
  • valve opening selector 11 is a rotary mechanical device contained in a selector housing 66, rotating at a speed proportional to that of the crankshaft 5 of the engine 12, and comprising a rotor opening selector 38 provided with a cam 39 which actuates one or more valve opening distributors 40 arranged radially in the selector housing 66.
  • the opening selector rotor 38 is provided with an angular opening phase shift device relative to the crankshaft 5 of the engine 12 so that the valve opening selector 11 can be synchronized with the pump outlet shutter 8 and can select the valve (s) 2 at the desired time.
  • the opening selector rotor 38 has a cam 39 which is integral with the opening sleeve 37, allowing the valve opening selector 11 to remain synchronized with the opening of the valve (s) 2 which depends the angular phase shift of the shutter rotor 27 relative to the crankshaft 5 of the engine 12.
  • valve opening advance fork 61 allows the opening selector rotor to be dephased simultaneously and in the same proportions
  • the angular phase shift device of the aperture selector rotor 38 consists of at least one helical groove 77 arranged inside said aperture selector rotor 38 cooperating with at least one helical groove 60 arranged outside of the drive shaft 59 of said aperture selector rotor 38 or of any other drive means.
  • phase shift takes place by means of a fork by translation of said opening selector rotor 38 parallel to its axis of rotation.
  • the cam 39 is provided with sufficient width to actuate the valve opening distributors 40 whatever its longitudinal position relative to said distributors.
  • the valve opening distributor or distributors 40 consist of a cylindrical part 78 provided with one or more grooves 41 and taking place in a bore arranged in the selector housing 66.
  • the groove (s) 41 are brought by axial translation of the cylindrical part 78 printed by the cam 39 at the level of conduits 42 arranged in the selector housing 66 in order to allow the circulation of the hydraulic fluid in said conduits.
  • the cylindrical parts 78 are kept at the desired distance from the aperture selector rotor 38 by the combined action of a shoulder 44 arranged on said cylindrical parts 78 and bearing on the housing.
  • selectors 66, and a spring 43 kept compressed by a plug 45 screwed into said casing.
  • the plug 45 screwed into the selector housing 66 defines a chamber 46 which contains the spring 43 and which is connected to the low pressure circuit 9 or to the reservoir 58 by a conduit not shown.
  • valve closing selector 25 which consists of a rotary mechanical device contained in a selector housing 66 and rotating at a speed proportional to that of the crankshaft 5 of the motor 12.
  • valve closing selector 25 may consist of one or more solenoid valve (s) controlled by a computer.
  • the valve closing selector 25 comprises a closing selector rotor 47 provided with a cam 48 which actuates one or more valve closing distributor (s) 49 arranged radially in the selector housing 66.
  • the closing selector rotor 47 is provided with an angular phase shift device relative to the crankshaft 5 of the engine 12 so that the closing of the valve (s) 2 can be advanced or delayed.
  • the phase shift device of the closure selector rotor 47 consists of at least one helical groove 79 arranged inside the closure selector rotor 47 cooperating with at least one helical groove 60 arranged outside the shaft drive 59 or any other drive means for said closing selector rotor 47.
  • the phase shift takes place by translation of the closing selector rotor 47 parallel to its axis of rotation by means of a valve closing delay fork 63.
  • the cam 48 is of sufficient width to actuate the valve closing distributors 49 regardless of its longitudinal position relative to the latter.
  • the valve closing distributor (s) 49 consist of a cylindrical part 80 provided with one or more grooves 50 and taking place in a bore arranged in the selector housing 66.
  • the groove (s) 50 are brought by axial translation of the cylindrical part 80 printed by the cam 38 at the level of conduits arranged in the selector casing 66 in order to allow the circulation of the hydraulic fluid in said conduits.
  • the cylindrical parts 80 are kept at the desired distance from the closing selector rotor 47 by the combined action of a shoulder 51 arranged on said cylindrical parts 80 and bearing on the selector housing. 66, and a spring 52 kept compressed by a plug 53 screwed into said casing.
  • the plug 53 screwed into the selector housing 66 defines a chamber 73 which contains the spring 52 and which is connected to the low pressure circuit 9 or to the reservoir 58 by a conduit not shown.
  • the high pressure circuit 10 includes at least one closing check valve 54 upstream or downstream of the valve closing selector 25 in order to prevent the hydraulic fluid contained in the hydraulic cylinder 3 from one or more valve (s) ) 2 in the closing phase can not be introduced into the hydraulic cylinder 3 of another or other valve (s) 2 must remain closed (s).
  • the closing non-return valve 54 positioned upstream or downstream of the valve closing selector 25, consists of a ball held on its seat by a spring.
  • the pump inlet check valve 26 consists of a ball held on its seat by a spring.
  • FIGS 20 and 21 there is illustrated a common casing consisting of one or more parts in which are contained together or in groups the components that are the positive displacement hydraulic pump 4, the pump outlet shutter 8, the selector opening of valves 11, the check valve (s) 24, the valve closing selector 25 and the closing non-return valve (s) 54.
  • the positive displacement hydraulic pump 4, the shutter rotor 27, the selector rotor 38, and the closing selector rotor 47, or any combination of these four devices are rotated by a common shaft 59 itself driven by rotation by the crankshaft 5 of the engine 12 by means of a transmission device (FIGS. 15 to 19).
  • the transmission device driving the common shaft 59 consists of a pulley 74 rotated by the crankshaft 5 of the engine 12 by means of a toothed belt or a chain, or a gear system consisting of '' at least one pinion.
  • the common shaft 59 is provided with at least one helical groove 60 which rotates the shutter rotor 27, the opening selector rotor 38, the opening sleeve 37 and the closing selector rotor 47 or any combination of these three devices and cooperates with the internal helical grooves of some of these devices to allow their angular phase shift relative to the crankshaft 5 of the engine 12.
  • the common casing consists of four main casings which contain the common shaft 59 and which are assembled end to end with respectively: *> a pump casing 64 comprising the volumetric hydraulic pump 4 and the non-return valve (s) pump inlet 26,
  • the shutter casing 65 is traversed by conduits connecting the outlet (s) 6 of the positive displacement hydraulic pump 4 with the outlet outlet shutter (s) 8 on the one hand and with an opening manifold 68 consisting of a network of conduits arranged at the joint plane between the shutter casing 65 and the selector casing 66 on the other hand.
  • the shutter casing 65 is traversed by conduits connecting the inlet (s) 7 of the volumetric hydraulic pump 4 with a closing manifold 69 consisting of a network of conduits arranged at the joint plane between the selector casing 66 and the closing collector housing 67.
  • the selector housing 66 is traversed longitudinally by conduits 42 which connect the opening manifold 68 and the closing manifold 69 and which can be closed or opened by the valve opening distributor (s) 40 and by the or valve closure distributors 49.
  • the conduits 42 comprise valve starting conduits 70 located between the valve opening distributor (s) 40 and the valve closing distributor (s) 49 which are connected to the hydraulic cylinder 3 of the valve (s). valves 2.
  • the selector casing 66 is also traversed longitudinally by one or more conduits which connect the closing collector 69 with the inlet (s) 7 of the volumetric hydraulic pump 4.
  • the opening manifold 68 makes it possible to connect the conduits passing longitudinally through the selector housing 66 which must be connected to the same pump outlet 6.
  • the pump outlet 6 is connected to the opening manifold 68 by a conduit which passes through the shutter housing 65.
  • the closing collector 69 makes it possible to connect the conduits passing longitudinally through the selector housing 66 which must be connected to the same pump inlet 7.
  • the pump inlet 7 is connected to the closing manifold 69 by the conduits which pass respectively through the selector housing 66 and the shutter housing 65.
  • valve opening advance fork 61, the valve lifting fork 62 and the valve closing delay fork 63 are operated in translation by electric motors controlled by a computer which are connected to said forks 61, 62 and 63 by means of transmission.
  • the pump outlet orifice (s) 29 which are closed off by the protrusions 28 of the shutter rotor 27 open out inside the common housing which comprises in particular the common shaft 59, said common housing constituting a closed chamber connected: *> to the lubricating oil sump of the engine 72 by means of a conduit,
  • the same conduit connected to the high pressure hydraulic circuit 10 can simultaneously supply several hydraulic cylinders 3 through a flow divider which provides a lift substantially identical to the valves 2 actuated by said hydraulic cylinders 3.
  • Figure 1 illustrates the block diagram of the device according to a four-valve configuration (for example to actuate the four intake or exhaust valves of a four-cylinder engine). It can be seen there that when no valve is to be opened by either of the hydraulic cylinders 3, the volumetric hydraulic pump 4 delivers hydraulic fluid from the low pressure circuit 9 - here the engine lubrication circuit - via the pump inlet check valve 26 and to the lubricant sump of the engine 58 via the pump outlet shutter 8 then open.
  • valve opening selector 11 places the hydraulic cylinder 3 of said valve in relation to the high pressure circuit 10 coming from the output of the positive displacement hydraulic pump 4.
  • the pump outlet shutter 8 then closes the pump outlet conduit 32 which raises the pressure in the high pressure circuit 10 so that the hydraulic cylinder 3 opens the selected valve.
  • the pump outlet shutter 8 reopens the pump outlet duct 32 which stops the valve from lifting because the pressure of the high pressure circuit 10 upstream of the opening check valve 24 becomes lower than that prevailing in the chamber of the hydraulic cylinder 3 due to the action of the valve return spring.
  • valve closing selector 25 which, at the chosen moment, puts the hydraulic cylinder 3 of said valve in relation to the inlet of the positive displacement hydraulic pump 4 via the high pressure circuit 10.
  • the volumetric hydraulic pump 4 again delivers hydraulic fluid from the low pressure circuit 9 to the lubricant sump of the engine 58 via the pump inlet check valve 26.
  • Figure 2 is a schematic representation of a circuit whose operation is identical to the previous one, but which is intended to actuate the 8 intake or exhaust valves of a four-cylinder engine with two intake or exhaust valves per cylinder.
  • a vane pump with a single rotor but provided with an interior cam defining two isolated inputs and two outputs can be used as illustrated in FIG. 8.
  • the pump outlet shutter 8, the valve opening selector 11 and the valve closing selector 25 can be produced by means of solenoid valves, but the fragility, the lack of robustness and the lack of regularity of operation of said valves solenoid valves in the context of a heat engine make such achievements difficult.
  • FIGS. 15 to 21 which provides the reliability and the constancy of operation sought in motorization.
  • the device shown in these figures is particularly intended for actuating the eight intake or exhaust valves of a four-cylinder engine with two intake valves or two exhaust valves per cylinder. Variants of such a device for other engine configurations will be readily apparent to those skilled in the art.
  • the common shaft 59 is rotated by the engine 12 by means of the pulley 74 rotating at the same speed as a conventional camshaft, i.e. at half the speed of the crankshaft 5 of the engine 12, here in the clockwise when the device is seen on the pulley side 74.
  • the entire device can be placed in place of the camshaft which it replaces (for example, the intake camshaft) and can be driven, as shown in figure 9, by the engine timing belt with another camshaft (for example, the exhaust camshaft), or else being driven by said belt as shown in figure 10 another identical device.
  • the camshaft which it replaces for example, the intake camshaft
  • another camshaft for example, the exhaust camshaft
  • the volumetric hydraulic pump 4 is of the fin type with an internal cam defining two pump inputs 7 and two pump outputs 6 which do not communicate with each other, the pump inlet non-return valves 26 are connected to the low pressure circuit 9 by the occurrence, the pressure lubrication circuit of the motor 12, and consist of balls maintained in abutment on their seat by a spring.
  • the common shaft 59 is provided with helical splines 60, these splines rotating the shutter rotor 27, the opening selector rotor 38 and the closing selector rotor 47.
  • the shutter rotor 27 and the aperture selector rotor 38 remain phase with respect to each other because they are integral in rotation with the same sleeve 37 which guarantees a constant duration between the selection of a valve 2 and the start of shutting off the pump outlet 6. It can be seen that the operation of the pump shutters 8, of the valve opening selector 11, and of the valve closing selector 25 is necessarily synchronized because they are all driven by the common shaft 59.
  • the pump outlet shutters 8 are here two placed diametrically opposite in the casing, and each block one of the two pump outlets 6 of the positive displacement hydraulic pump 4, each pump outlet 8 being assigned exclusively to opening either of the valves
  • the two pump inputs 7 are assigned exclusively to the closing either of the 2 pair valves or of the odd 2 valves of the cylinders of the engine 12.
  • the shutter rotor 27 comprises four protrusions 28 of variable profile placed every ninety degrees.
  • valve lifting fork 62 makes it possible to control the lifting height of the valves 2, said fork being operated by an electric motor not shown, controlled by a computer not shown.
  • the start point for opening the valves 2 can be controlled independently of the lifting of the valves 2 by moving the opening sleeve 37 in longitudinal translation relative to the common shaft 59 by means of the valve opening advance fork. 61.
  • the valve opening advance fork 61 is operated by an electric motor not shown, controlled by a computer not shown.
  • valve opening selector 11 and the valve closing selector 25 both fall under the same operating principle.
  • the cam 39 of the opening selector actuates in opening a valve opening distributor 40 every ninety degrees of rotation of the common shaft 59, that is to say every hundred and eighty degrees of rotation of the crankshaft 5, in accordance with the requirements of a four-cylinder engine operating according to the four-stroke cycle of Otto or Beau de Rochas.
  • Each valve opening distributor 40 makes it possible to simultaneously open or close the conduits 42 for supplying the hydraulic fluid to the hydraulic jacks 3 of a valve 2 pair and of an odd valve 2 of the same cylinder.
  • the valve closing start point 2 is controlled by moving the closing selector rotor 47 in longitudinal translation relative to the common shaft 59 by means of the valve closing delay fork 63.
  • the common casing may comprise a base in which is housed at least one hydraulic cylinder 3, said base being fixed on the cylinder head of the engine 12 so that each hydraulic cylinder 3 is in contact with the upper end of the tail of the corresponding valve 2 of said motor 12 and can actuate said valve.

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Abstract

L'actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la présente invention comprend au moins un vérin hydraulique (3) permettant d'ouvrir au moins une soupape (2) via au moins un sélecteur d'ouverture de soupapes (11) au moyen d'au moins une pompe hydraulique volumétrique (4) dont le fluide hydraulique débité en sortie peut être forcé dans un circuit haute pression (10) au moyen d'au moins un obturateur de sortie de pompe (8), ladite soupape (2) pouvant être maintenue en ouverture grâce à au moins un clapet anti-retour d'ouverture (24), puis être reposée sur son siège au moyen d'un sélecteur de fermeture de soupapes (25) qui dirige le fluide hydraulique contenu dans le vérin hydraulique (3) en entrée de la pompe hydraulique volumétrique (4) en coopérant avec un clapet anti-retour d'entrée de pompe (26).

Description

ACTIONNEUR HYDRAULIQUE DE SOUPAPES POUR MOTEUR A PISTION
La présente invention est relative à un actionneur hydraulique permettant le contrôle de la levée, de l'Avance à l'Ouverture et/ou du Retard à la Fermeture des soupapes des moteurs à pistons.
Actuellement, le point d'ouverture des soupapes des moteurs à piston en fonction de l'angle de rotation du vilebrequin est défini par le phasage angulaire du ou des arbres à cames par rapport audit vilebrequin. La durée d'ouverture et la levée des soupapes sont définies par le profil de came. En règle générale et dans la majorité des moteurs actuellement produits par l'industrie automobile, ces caractéristiques sont fixes.
L'expérience a mis en évidence l'intérêt de contrôler les paramètres que sont le point d'ouverture, la durée d'ouverture et la levée des soupapes des moteurs à combustion interne à pistons utilisés en automobile. En effet, ces paramètres ont une forte incidence sur le remplissage du ou des cylindre(s) et sur les conditions de combustion, et les contrôler en marche permet d'optimiser le rendement et la puissance en fonction du régime de rotation du moteur et de la charge recherchée, et de maîtriser les émissions.
Le contrôle de ces paramètres permet notamment :
• De disposer d'un couple élevé à tous régimes de rotation en provoquant l'ouverture et la fermeture des soupapes d'admission et/ou d'échappement au moment le plus propice au remplissage maximal du cylindre tenant compte notamment de l'inertie des gaz dans les tubulures d'admission et d'échappement.
• De disposer d'une puissance maximale élevée sans pénaliser le couple et la souplesse du moteur à faibles régimes de rotation.
• De régler la charge introduite dans le cylindre par vannage directement au niveau de la soupape au lieu d'avoir recours à un papillon en agissant sur la levée et/ou le temps d'ouverture de la ou des soupape(s) d'admission, ceci limitant les pertes par pompage nuisibles au rendement du moteur. • De disposer d'une meilleure maîtrise de la turbulence dans la chambre de combustion notamment grâce au contrôle de la hauteur de levée de soupape qui permet de maîtriser la vitesse des gaz introduits dans le cylindre, et de ce fait, de contrôler l'homogénéité du mélange air/carburant et la vitesse de combustion.
• De régler le taux de gaz brûlés dilués dans la charge introduite dans le ou les cylindre(s) notamment en choisissant un croisement de soupapes (temps où les soupapes d'admission et d'échappement sont ouvertes simultanément dans un même cylindre) plus ou moins important, ce qui permet un meilleur contrôle des émissions et du rendement, et permet une moindre dispersion cyclique (irrégularités de combustion, ratés d'allumage) ce qui autorise un abaissement du régime de ralenti du moteur.
En outre, le contrôle du Retard Fermeture Admission autorise le réglage de la charge introduite dans le cylindre par «bac -flow», autrement dit, par retour dans la tubulure d'admission des gaz frais admis en excès. Cette technique trouve tout son intérêt sur les moteurs à rapport volumétrique variable car elle autorise la mise en œuvre du cycle d'Atkinson qui présente un rendement plus élevé à charges partielles que celui d'Otto ou Beau de Rochas.
Sur moteur atmosphérique ou suralimenté à rapport volumétrique fixe, le «back-flow» obtenu par le contrôle du Retard Fermeture Admission permet de contrôler la course effective de compression, ce qui permet de prévoir un rapport volumétrique plus élevé offrant un meilleur rendement à charges partielles et autorise une meilleure maîtrise du cliquetis et du rendement à tous régimes.
Sur moteur à taux variable, le contrôle de la levée permet de limiter la profondeur de l'embrèvement des soupapes dans le piston (empreintes ayant la forme des soupapes sur le piston) en autorisant une moindre levée des soupapes à charges partielles lorsque le rapport volumétrique est élevé.
Diverses technologies existent qui permettent de contrôler tout ou partie de ces paramètres que sont l'avance ouverture, la durée d'ouverture et la levée des soupapes sur les moteurs à combustion interne à pistons : depuis de simples déphaseurs d'arbre à cames qui sont industrialisés, jusqu'aux dispositifs électromécaniques ou électro-hydrauliques offrant un contrôle de l'ensemble des dits paramètres mais qui restent au stade expérimental car ils présentent des défauts importants de surcoût, de fiabilité, de contrôlabilite ou de surconsommation énergétique.
Divers déphaseurs d'arbre à cames et dispositifs de contrôle de levée sont commercialisés en grande série mais ils sont chers et présentent des limites de contrôlabilite : les déphaseurs simples à plusieurs positions prédéfinies ou à variation continue ne permettent pas de contrôler indépendamment l'avance ouverture et le retard fermeture des soupapes et donc, ne permettent pas le contrôle de la durée d'ouverture. En outre, ils ne permettent pas le contrôle de la levée.
Certains dispositifs comme celui connu sous l'appellation commerciale «VTec» de «Honda» ou le «Variocam Plus» de «Porsche» comportent deux profils de came différents qui permettent de choisir en fonction du régime du moteur entre deux lois différentes de levée des soupapes d'admission.
Le dispositif le plus élaboré qui soit commercialisé actuellement est vraisemblablement celui connu sous l'appellation commerciale «Valvetronic» développé par «BMW» qui autorise le contrôle de la levée des soupapes, et qui, couplé à des «Vanos» de déphasage des arbres à cames, permet de régler la presque totalité des paramètres à l'exception du réglage du retard fermeture qui reste lié à celui de l'avance ouverture ce qui interdit le contrôle du temps d'ouverture des soupapes.
Les actionneurs électromagnétiques par solénoïdes présentent actuellement le meilleur niveau de paramétrage, mais des défauts notables rendent difficile leur industrialisation parmi lesquels la surconsommation énergétique, l'affolement des soupapes à hauts régimes, le manque de progressivité lors de la repose des soupapes sur leur siège, la surchauffe de leurs composants électriques, ou la nécessité de prévoir une tension électrique d'alimentation plus élevée que celle ordinairement produite sur le véhicule. En outre, leur prix de revient en fabrication est élevé et leur fiabilité est difficile à assurer sur toute la durée de vie d'un véhicule. Des dispositifs électro-hydrauliques ont été également développés tels que celui particulièrement destiné aux moteurs à faible régime de rotation construit par «Sturman» aux Etat-Unis en collaboration avec «Siemens».
Qu'il s'agisse des actionneurs électromagnétiques ou électro-hydrauliques, ces dispositifs présentent l'inconvénient de consommer beaucoup d'énergie ce qui réduit leur intérêt en termes d'amélioration de rendement du moteur.
Aucune technologie n'existe aujourd'hui qui soit à la fois simple, fiable, économe en énergie, facile à industrialiser, peu onéreuse et qui autorise le contrôle indépendant de l'avance ouverture, du retard fermeture et de la levée des soupapes des moteurs à combustion interne à pistons.
C'est pour répondre à l'indisponibilité d'une telle technologie pour l'industrie du moteur automobile que le dispositif selon l'invention autorise, selon un mode particulier de réalisation :
• Le contrôle indépendant de l'avance à l'ouverture des soupapes.
• Le contrôle indépendant du retard à la fermeture des soupapes. • Le contrôle indépendant de la levée des soupapes.
• Un fonctionnement peu bruyant et peu dispendieux en énergie.
De ce fait, le dispositif selon l'invention permet la mise en œuvre de l'essentiel des stratégies d'amélioration de la puissance, du rendement et du contrôle des émissions par le contrôle de l'avance ouverture, durée d'ouverture et levée de soupapes. En outre, le dispositif selon l'invention présente un niveau de fiabilité et un coût de production compatibles avec les impératifs de l'industrie automobile.
Le dispositif selon l'invention se distingue des dispositifs d'entraînement de soupapes selon l'art antérieur en ce que :
a) L'arbre à cames est supprimé, ainsi que les éventuels culbuteurs.
b) La culasse est simplifiée notamment grâce à la suppression de la ligne d'arbre à cames ordinairement matérialisée par des paliers et leur dispositif de lubrification, et grâce à la suppression des alésages de poussoirs de soupapes. c) Selon un mode particulier de réalisation, l'encombrement vertical du moteur peut être réduit grâce à la suppression de l'arbre à cames.
d) La masse alternative de l'ensemble constitué par les soupapes et leur dispositif d'entraînement est réduite notamment grâce à la suppression des poussoirs et/ou des culbuteurs, ce qui réduit l'effort nécessaire à l'accélération et à la décélération dudit ensemble lors de l'ouverture et de la fermeture des soupapes.
e) Les dispositifs de réglage du jeu entre cames et poussoirs tels que pastille de réglage, vis de réglage ou poussoir hydraulique sont supprimés.
f) L'orientation des soupapes dans la culasse est facilitée.
Ainsi l'actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la présente invention comprend:
*X* au moins un vérin hydraulique raccordé à un circuit hydraulique haute pression par un conduit, et assurant l'ouverture d'au moins une soupape, *> au moins une pompe hydraulique volumétrique comprenant au moins une sortie et au moins une entrée dont la vitesse de rotation est proportionnelle à celle_du vilebrequin du moteur, *> au moins un obturateur de sortie de pompe qui permet d'empêcher le fluide hydraulique expulsé à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique de déboucher dans un circuit basse pression ou dans un réservoir, et de le contraindre à se diriger vers_un circuit haute pression communiquant avec un ou plusieurs vérin(s) hydraulique(s) assurant l'ouverture d'une ou plusieurs soupape(s), <* au moins un sélecteur d'ouverture de soupapes qui permet de diriger via le circuit haute pression le fluide hydraulique expulsé en sortie de la pompe hydraulique volumétrique vers le vérin hydraulique d'au moins une soupape devant être ouverte, tout en interdisant audit fluide hydraulique d'être dirigé vers une ou plusieurs autres soupape(s) devant rester fermée(s), *> au moins un clapet anti-retour d'ouverture placé sur le circuit haute pression entre la sortie de pompe et le vérin hydraulique d'au moins une soupape qui permet de retenir le fluide hydraulique dans ledit vérin hydraulique de ladite soupape afin de la maintenir ouverte, *> au moins un sélecteur de fermeture de soupapes qui permet de diriger le fluide hydraulique contenu dans le vérin hydraulique d'au moins une soupape maintenue ouverte par le clapet anti-retour d'ouverture vers l'entrée ou les entrées de la pompe hydraulique volumétrique afin d'assurer la fermeture de la ou desdites soupape(s), et d'empêcher le fluide hydraulique contenu dans leur vérin hydraulique d'être introduit dans le vérin hydraulique d'une autre ou d'autres soupape(s) devant rester en position fermée, * et au moins un clapet anti-retour d'entrée de pompe qui permet au fluide hydraulique du circuit basse pression ou du réservoir d'être admis à l'entrée ou aux entrées de la pompe hydraulique volumétrique lorsque la pression dudit circuit basse pression ou dudit réservoir est supérieure à celle de ladite ou des dites entrée(s) de la pompe hydraulique volumétrique.
Les autres caractéristiques essentielles de la présente invention ont été décrites dans la description et dans les revendications secondaires dépendantes directement ou indirectement de la revendication principale.
L'actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la présente invention comprend :
*> un vérin hydraulique sur la ou chacune des soupape(s) du moteur qui assure l'ouverture, le maintien en position ouverte, et la fermeture de la ou des dites soupape(s), * une pompe hydraulique volumétrique dont la vitesse de rotation est proportionnelle à celle du vilebrequin, * et un dispositif intégrant un ensemble de vannes et de clapets.
Le dispositif intégrant un ensemble de vannes et de clapets à pour fonction :
- De diriger le fluide hydraulique refoulé en sortie de pompe hydraulique volumétrique vers le vérin hydraulique de la ou des soupape(s) au moment recherché en fonction de la position angulaire du vilebrequin pour assurer la levée de la ou des dite(s) soupape(s).
- De diriger le fluide hydraulique refoulé en sortie de pompe hydraulique volumétrique vers le vérin hydraulique de la ou des soupape(s) durant le nombre de degrés de rotation de vilebrequin recherché pour assurer la levée de la ou des dite(s) soupape(s) à la hauteur recherchée. - De maintenir le fluide hydraulique enfermé dans le vérin hydraulique de la ou des soupape(s) pour maintenir la ou lesdites(s) soupape(s) ouverte(s) durant le nombre de degrés de rotation de vilebrequin recherché.
- De diriger le fluide hydraulique contenu dans le vérin de la ou des soupape(s) vers l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique au moment recherché en fonction de la position angulaire du vilebrequin pour assurer la repose de la ou des dite(s) soupape(s) et récupérer une partie de l'énergie emmagasinée par le ressort de rappel de la ou des soupape(s) lors de l'ouverture de celle(s)-ci.
Selon un mode particulier de réalisation, le dispositif selon l'invention comporte :
»> Un ou plusieurs moteur(s) électrique(s) asservi(s) à un ou plusieurs calculateur(s) et qui permettent de contrôler :
- Le point d'ouverture de la ou des soupape(s) en fonction de la position angulaire du vilebrequin.
- La hauteur de levée de la ou des soupape(s).
- Le point de fermeture de la ou des soupape(s) en fonction de la position angulaire du vilebrequin.
*> Un dispositif de mesure de l'angle du vilebrequin qui, conjugué avec un dispositif de mesure de la levée de soupape, renseigne le ou les calculateur(s) sur le point d'ouverture, la hauteur de la levée et le point de fermeture effectifs de la ou des soupape(s) du moteur. L'ensemble desdits dispositifs de mesure et desdits calculateurs réalisant une boucle de contrôle assurant au mouvement de la ou des soupape(s) du moteur une précision suffisante.
La description qui va suivre en 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 illustre le schéma de principe de l'actionneur hydraulique suivant la présente invention selon une configuration à quatre soupapes (par exemple pour actionner les quatre soupapes d'admission d'un moteur à quatre cylindres).
Figure 2 est une représentation schématique d'un circuit dont le fonctionnement est identique au précédent, mais qui est destiné, par exemple, à actionner les huit soupapes d'admission d'un moteur quatre cylindres à deux soupapes d'admission par cylindre.
Figure 3 est une représentation schématique d'un circuit dont le fonctionnement est identique au précédent, mais qui opère à pression supérieure grâce à une pompe additionnelle, et ceci, afin de limiter les conséquences de la compressibilité du fluide hydraulique et de l'inertie des soupapes sur la précision de fonctionnement du dispositif suivant la présente invention.
Figure 4 est une vue en perspective montrant l'actionneur hydraulique suivant la présente invention.
Figures 5 à 7 sont des vues illustrant en détail les soupapes d'un moteur pilotées par l'actionneur hydraulique suivant la présente invention.
Figure 8 est une vue en coupe montrant les entrées et les sorties de la pompe hydraulique de l'actionneur hydraulique suivant la présente invention.
Figures 9 et 10 sont des vues en coupe représentant le positionnement possible de l'actionneur hydraulique suivant la présente invention sur un moteur.
Figures 11 à 13 sont des vues illustrant les obturateurs de sortie de pompe de l'actionneur hydraulique suivant la présente invention.
Figure 14 est vue en coupe montrant le sélecteur d'ouverture de soupapes de l'actionneur hydraulique suivant la présente invention. Figures 15 à 21 sont des vues représentant l'assemblage des différents éléments constituant l'actionneur hydraulique suivant la présente invention.
Figure 22 est une représentation schématique d'un circuit dont le fonctionnement est identique au précédent montré en figure 1 à 3, mais dont l'obturateur de sortie de pompe et le sélecteur d'ouverture de soupapes sont rassemblés en un seul distributeur combiné.
On a montré en figures 1 à 3 et 22, un actionneur hydraulique 1 comprenant au moins un vérin hydraulique 3 qui est raccordé à un circuit hydraulique haute pression 10 par un conduit afin d'assurer l'ouverture d'au moins une soupape 2 d'un moteur à pistons 12.
L'actionneur hydraulique 1 comporte au moins une pompe hydraulique volumétrique 4 comprenant au moins une sortie 6 et au moins une entrée 7 et dont la vitesse de rotation est proportionnelle à celle du vilebrequin 5 du moteur 12.
L'actionneur hydraulique 1 comporte au moins un obturateur de sortie de pompe 8 qui permet d'empêcher le fluide hydraulique expulsé à la sortie 6 de la pompe hydraulique volumétrique 4 de déboucher dans un circuit basse pression 9 ou dans un réservoir 58, et de le contraindre à se diriger vers un circuit haute pression 10 communiquant avec un ou plusieurs vérin(s) hydraulique(s) 3 assurant l'ouverture d'une ou plusieurs soupape(s) 2 du moteur 12.
L'actionneur hydraulique 1 comporte au moins un sélecteur d'ouverture de soupapes 11 qui permet de diriger, via le circuit haute pression 10 le fluide hydraulique expulsé en sortie 6 de la pompe hydraulique volumétrique 4, vers le vérin hydraulique 3 d'au moins une soupape 2 pour permettre son ouverture, tout en interdisant audit fluide hydraulique d'être dirigé vers une ou plusieurs autres soupape(s) 2 devant rester fermée(s).
L'actionneur hydraulique 1 comporte au moins un clapet anti-retour d'ouverture 24 placé sur le circuit haute pression 10 entre la sortie de pompe 6 et le vérin hydraulique 3 d'au moins une soupape 2 qui permet de retenir le fluide hydraulique dans ledit vérin hydraulique 3 de ladite soupape 2 afin de la maintenir ouverte.
L'actionneur hydraulique 1 comporte au moins un sélecteur de fermeture de soupapes 25 qui permet de diriger le fluide hydraulique contenu dans le vérin hydraulique 3 d'au moins une soupape 2 maintenue ouverte par le clapet antiretour d'ouverture 24 vers l'entrée ou les entrées 7 de la pompe hydraulique volumétrique 4 afin d'assurer la fermeture de la ou desdites soupape(s) 2, et d'empêcher le fluide hydraulique contenu dans leur vérin hydraulique 3 d'être introduit dans le vérin hydraulique 3 d'une autre ou d'autres soupape(s) 2 devant rester en position fermée.
L'actionneur hydraulique 1 comporte au moins un clapet anti-retour d'entrée de pompe 26 qui permet au fluide hydraulique du circuit basse pression 9 ou du réservoir 58 d'être admis à l'entrée ou aux entrée(s) 7 de la pompe hydraulique volumétrique 4 lorsque la pression dudit circuit basse pression 9 ou dudit réservoir 58 est supérieure à celle de ladite ou des dites entrée(s) 7 de la pompe hydraulique volumétrique 4 (figure 8).
On note que l'une au moins des soupapes 2 est munie d'un dispositif de mesure émettant un signal électrique ou électromagnétique qui renseigne un calculateur sur la hauteur de levée de la soupape à un instant donné.
En ce qui concerne le circuit basse pression 9, ce dernier est raccordé au circuit de graissage sous pression 15 du moteur 12. Le circuit basse pression 9 peut être également prévujndépendant du circuit de graissage sous pression 15 du moteur 12.
Dans le cas ou le circuit basse pression 9 est indépendant du circuit de graissage sous pression 15 du moteur 12, celui-ci peut être maintenu à une pression supérieure à la pression atmosphérique au moyen d'une pompe additionnelle 13. Le circuit basse pression 9 pouvant alors comporter un accumulateur de pression 14.
Selon un mode particulier de réalisation, l'obturateur de sortie de pompe 8 et le sélecteur d'ouverture de soupapes 11 peuvent être rassemblés en un seul distributeur combiné 81 comportant au moins une entrée raccordée à la sortie 6 de la pompe hydraulique volumétrique 4, pouvant être mise en relation soit avec une sortie raccordée au circuit basse pression 9, soit avec une sortie raccordée à au moins un vérin hydraulique 3 (figure 22).
En figures 4 à 7, on a montré l'actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons dont le cylindre et la chambre 20 du vérin hydraulique 3 assurant l'ouverture de la ou des soupape(s) 2 sont aménagés dans un guide de soupape 16, ledit cylindre et ladite chambre 20 coopérant avec un piston de vérin constitué d'un épaulement 19 aménagé sur la queue de soupape 18 pour ouvrir la soupape 2.
Le piston de vérin constitué d'un épaulement 19 aménagé sur la queue de soupape 18 participe au guidage de la soupape 2 dans le guide de soupape 16.
Le piston de vérin constitué de l'épaulement 19 sur la queue de soupape 18 comporte au moins un joint d'étanchéité 17.
Le guide de soupape 16 comporte au moins un drain 22 à proximité du conduit d'admission ou d'échappement 21 que comprend la culasse du moteur 12 pour limiter le passage du fluide hydraulique vers ledit conduit d'admission ou d'échappement 21 (figure 5).
Le vérin hydraulique 3 assurant l'ouverture de la ou des soupape(s) 2 comporte un dispositif d'amortissement de fin de course permettant de freiner la ou les soupape(s) 2 avant leur entrée en contact avec leur siège.
Ainsi, le vérin hydraulique 3 aménagé dans le guide de soupape 16 comporte un dispositif d'amortissement de fin de course qui est constitué d'un petit épaulement 23, aménagé sur la queue de soupape 18.
L'épaulement 23 coopère avec une portion de cylindre de faible hauteur et de diamètre sensiblement supérieur audit épaulement 23 aménagée dans la partie supérieure du guide de soupape 16 pour cisailler le fluide hydraulique lorsque la soupape 2 arrive en fin de course de fermeture ce qui a pour effet de réduire la vitesse de ladite soupape 2. Le vérin hydraulique 3 assurant l'ouverture d'au moins une soupape 2 comporte un dispositif de purge au niveau de sa chambre 20 qui est constitué d'un obturateur qui peut être ouvert au moyen d'une commande afin de permettre au fluide hydraulique contenu dans ladite chambre 20 de s'échapper vers un circuit basse pression.
En figure 8, on a montré la pompe hydraulique volumétrique 4, cette dernière peut être une pompe à ailettes dont le stator présente un profil intérieur qui définit au moins une entrée et une sortie indépendantes.
Une première variante consiste en ce que la pompe hydraulique volumétrique 4 peut être une pompe à engrenages comportant au moins deux pignons et au moins une entrée et une sortie indépendantes.
Une seconde variante consiste en ce que la pompe hydraulique volumétrique 4 peut être une pompe à cylindrée variable qui permet de faire varier la vitesse de levée de la ou des soupape(s) 2 du moteur 12 à un régime donné dudit moteur.
En figures 11 à 13, on a illustré un exemple de réalisation de l'obturateur de sortie de pompe 8.
Un autre exemple consisterait en ce que l'obturateur de sortie de pompe 8 soit une électrovanne pilotée par un calculateur.
Dans l'exemple montré en figures 11 à 13, l'obturateur de sortie de pompe 8 est un dispositif mécanique rotatif contenu dans un carter d'obturateurs 65 et tournant à une vitesse proportionnelle à celle du vilebrequin 5 du moteur 12 et comportant un rotor d'obturateur 27 muni d'au moins une protubérance 28 venant obturer périodiquement un ou des orifice(s) de sortie de pompe 29 logés dans ledit carter d'obturateurs 65 lors de la rotation dudit rotor d'obturateur 27.
On note que l'étanchéité entre le ou les orifice(s) de sortie de pompe 29 et les protubérances 28 du rotor d'obturateur 27 est renforcée par un dispositif de maintient en contact 30 dudit ou des dits orifice(s) de sortie de pompe 29 avec lesdites protubérances 28 lorsque celles-ci sont positionnées en face dudit ou des dits orifice(s) de sortie de pompe 29.
Le dispositif de maintien en contact 30 est constitué d'un piston d'obturateur 31 positionné radialement dans le carter d'obturateurs 65 et qui comprend un orifice de sortie de pompe 29 qui le traverse longitudinalement de part en part.
L'orifice de sortie de pompe 29 est relié à un conduit de sortie de pompe 32 par un orifice radial 33. Le piston d'obturateur 31 comporte une face d'appui cylindrique concave de rayon sensiblement identique à celui des protubérances
28 de façon à présenter une large surface de contact avec lesdites protubérances 28.
Le piston d'obturateur 31 présente du coté du carter d'obturateurs 65 une surface soumise à la pression du fluide hydraulique supérieure à la surface de contact qu'il présente avec les protubérances 28, de sorte qu'il est maintenu en contact avec lesdites protubérances lorsque la pression du fluide augmente dans le conduit de sortie de pompe 32 au passage des dites protubérances 28 (figure 13).
Lorsque aucune protubérance ne vient obturer l'orifice de sortie de pompe 29 du piston d'obturateur 31, ce dernier est maintenu en appui sur le carter d'obturateurs 65 par un ressort 56 (figure 12).
Le piston d'obturateur 31 comporte au moins un joint assurant l'étanchéité entre ledit piston d'obturateur et l'alésage dans lequel il est logé.
En figures 11 et 15 à 19, on a représenté le rotor d'obturateur 27 qui est muni d'un dispositif de déphasage angulaire par rapport au vilebrequin 5 du moteur 12 de sorte que l'ouverture de la ou des soupape(s) 2 puisse être avancée ou retardée.
Dans une variante, non représentée, le dispositif de déphasage du rotor d'obturateur 27 est constitué d'au moins une cannelure hélicoïdale aménagée à l'intérieur dudit rotor coopérant avec au moins une cannelure hélicoïdale aménagée à l'extérieur de l'arbre d'entraînement dudit rotor d'obturateur. Dans cette variante, le déphasage s'opère par translation du rotor d'obturateur 27 parallèlement à son axe de rotation au moyen d'une fourchette.
Selon cette variante, le rotor d'obturateur 27_comporte des protubérances qui sont de largeur suffisante pour obturer le ou les orifice(s) de sortie de pompe logé(s) dans le carter d'obturateurs 65 quelle que soit leur position longitudinale par rapport à ces derniers.
Dans notre exemple de réalisation selon les figures 11 et 15 à 19, les protubérances 28 sont prévues larges et de section variable sur la longueur du rotor d'obturateur 27, de sorte qu'elles présentent un temps d'obturation qui varie en fonction de la position longitudinale du rotor d'obturateur 27 par rapport au ou aux orifice(s) de sortie de pompe 29 ce qui permet d'augmenter ou de diminuer la course de levée de la ou des soupape(s) 2.
Le contrôle de la position longitudinale du rotor d'obturateur 27 par rapport au(x) dit(s) orifice(s) de sortie de pompe 29 s'opère au moyen d'une fourchette de levée de soupape 62 qui permet d'imprimer audit rotor d'obturateur 27 une translation parallèlement à son axe de rotation
On constate que le rotor d'obturateur 27 comprend au moins une cannelure droite intérieure 34 coopérant avec au moins une cannelure droite extérieure 76 prévue sur un fourreau d'ouverture 37 ou tout autre élément d'entraînement.
Le dispositif de déphasage angulaire du rotor d'obturateur 27 est constitué du fourreau d'ouverture 37 comprenant au moins une cannelure hélicoïdale intérieure 75 coopérant avec au moins une cannelure hélicoïdale extérieure 60 que comporte son arbre d'entraînement 59 ou tout autre moyen d'entraînement.
Le fourreau d'ouverture 37 comporte également au moins une cannelure droite extérieure 76 coopérant avec au moins une cannelure droite intérieure 34 prévue sur le rotor d'obturateur 27.
Le fourreau d'ouverture 37 peut être manœuvré en translation parallèlement à son axe de rotation par une fourchette d'avance ouverture de soupape 61 afin d'avancer ou de retarder l'ouverture de la ou des soupape(s) 2 par déphasage angulaire du rotor d'obturateur 27 qu'il entraîne en rotation.
La levée de la ou des soupape(s) 2 est contrôlée indépendamment au moyen de la fourchette de levée de soupape 62 qui agit sur la position longitudinale du rotor d'obturateur 27 par rapport au ou aux orifice(s) de sortie de pompe 29.
On constate dans une variante d'exécution, non représentée, que le rotor d'obturateur 27 peut comprendre au moins une cannelure droite intérieure coopérant avec au moins une cannelure droite extérieure prévue sur son arbre d'entraînement ou tout autre élément d'entraînement.
En figures 14 à 19, on a illustré un exemple de sélecteur d'ouverture de soupapes 11 qui peut être un dispositif mécanique rotatif contenu dans un carter et tournant à une vitesse proportionnelle à celle du vilebrequin 5 du moteur 12.
En variante, le sélecteur d'ouverture de soupapes 11 peut être constitué d'une ou plusieurs électrovanne(s) pilotée(s) par un calculateur.
Selon l'exemple représenté en figures 14 à 19, le sélecteur d'ouverture de soupapes 11 est un dispositif mécanique rotatif contenu dans un carter de sélecteurs 66, tournant à une vitesse proportionnelle à celle du vilebrequin 5 du moteur 12, et comportant un rotor de sélecteur d'ouverture 38 muni d'une came 39 qui actionne un ou plusieurs distributeur(s) d'ouverture de soupape 40 disposé(s) radialement dans le carter de sélecteurs 66.
Le rotor de sélecteur d'ouverture 38 est muni d'un dispositif de déphasage angulaire d'ouverture par rapport au vilebrequin 5 du moteur 12 de sorte que le sélecteur d'ouverture de soupapes 11 puisse être synchronisé avec l'obturateur de sortie de pompe 8 et puisse sélectionner la ou les soupape(s) 2 au moment recherché.
Le rotor de sélecteur d'ouverture 38 comporte une came 39 qui est solidaire du fourreau d'ouverture 37, permettant au sélecteur d'ouverture de soupapes 11 de rester synchronisé avec l'ouverture de la ou des soupape(s) 2 qui dépend du déphasage angulaire du rotor d'obturateur 27 par rapport au vilebrequin 5 du moteur 12.
La fourchette d'avance ouverture de soupape 61 permet de dephaser simultanément et dans les mêmes proportions le rotor de sélecteur d'ouverture
38 et le rotor d'obturateur 27 par rapport au vilebrequin 5.
Le dispositif de déphasage angulaire du rotor de sélecteur d'ouverture 38 est constitué d'au moins une cannelure hélicoïdale 77 aménagée à l'intérieur dudit rotor de sélecteur d'ouverture 38 coopérant avec au moins une cannelure hélicoïdale 60 aménagée à l'extérieur de l'arbre d'entraînement 59 dudit rotor de sélecteur d'ouverture 38 ou de tout autre moyen d'entraînement.
Le déphasage s'opère au moyen d'une fourchette par translation dudit rotor de sélecteur d'ouverture 38 parallèlement à son axe de rotation.
La came 39 est prévue de largeur suffisante pour actionner les distributeurs d'ouverture de soupape 40 quelle que soit sa position longitudinale par rapport aux dits distributeurs.
Le ou les distributeur(s) d'ouverture de soupape 40 sont constitués d'une pièce cylindrique 78_munie d'une ou plusieurs gorge(s) 41 et prenant place dans un alésage aménagé dans le carter de sélecteurs 66.
Les gorge(s) 41 sont amenées par translation axiale de la pièce cylindrique 78 imprimée par la came 39 au niveau de conduits 42 aménagés dans le carter de sélecteurs 66 afin de permettre la circulation du fluide hydraulique dans lesdits conduits.
Lorsque la came 39 ne les actionne pas, les pièces cylindriques 78 sont maintenues à la distance recherchée du rotor de sélecteur d'ouverture 38 par l'action conjuguée d'un épaulement 44 aménagé sur lesdites pièces cylindriques 78 et prenant appui sur le carter de sélecteurs 66, et d'un ressort 43 maintenu comprimé par un bouchon 45 vissé dans ledit carter. Le bouchon 45 vissé dans le carter de sélecteurs 66 définit une chambre 46 qui contient le ressort 43 et qui est reliée au circuit basse pression 9 ou au réservoir 58 par un conduit non représenté.
En figures 15 à 21, on a montré un exemple de réalisation d'un sélecteur de fermeture de soupapes 25 qui est constitué d'un dispositif mécanique rotatif contenu dans un carter de sélecteur 66 et tournant à une vitesse proportionnelle à celle du vilebrequin 5 du moteur 12.
En variante, le sélecteur de fermeture de soupapes 25 peut être constitué d'une ou plusieurs électrovanne(s) pilotée(s) par un calculateur.
Le sélecteur de fermeture de soupapes 25 comporte un rotor de sélecteur de fermeture 47 muni d'une came 48 qui actionne un ou plusieurs distributeur(s) de fermeture de soupape 49 disposé(s) radialement dans le carter de sélecteurs 66.
Le rotor de sélecteur de fermeture 47 est muni d'un dispositif de déphasage angulaire par rapport au vilebrequin 5 du moteur 12 de sorte que la fermeture de la ou des soupape(s) 2 puisse être avancée ou retardée.
Le dispositif de déphasage du rotor de sélecteur de fermeture 47 est constitué d'au moins une cannelure hélicoïdale 79 aménagée à l'intérieur du rotor de sélecteur de fermeture 47 coopérant avec au moins une cannelure hélicoïdale 60 aménagée à l'extérieur de l'arbre d'entraînement 59 ou de tout autre moyen d'entraînement dudit rotor de sélecteur de fermeture 47.
Le déphasage s'opère par translation du rotor de sélecteur de fermeture 47 parallèlement à son axe de rotation au moyen d'une fourchette de retard fermeture de soupape 63.
La came 48 est de largeur suffisante pour actionner les distributeurs de fermeture de soupape 49 quelle que soit sa position longitudinale par rapport à ces derniers. Le ou les distributeur(s) de fermeture de soupape 49 sont constitués d'une pièce cylindrique 80 munie d'une ou plusieurs gorge(s) 50 et prenant place dans un alésage aménagé dans le carter de sélecteurs 66.
Les gorge(s) 50 sont amenées par translation axiale de la pièce cylindrique 80 imprimée par la came 38 au niveau de conduits aménagés dans le carter de sélecteurs 66 afin de permettre la circulation du fluide hydraulique dans lesdits conduits.
Lorsque la came 48 ne les actionne pas, les pièces cylindriques 80 sont maintenues à la distance recherchée du rotor de sélecteur de fermeture 47 par l'action conjuguée d'un épaulement 51 aménagé sur lesdites pièces cylindriques 80 et prenant appui sur le carter de sélecteurs 66, et d'un ressort 52 maintenu comprimé par un bouchon 53 vissé dans ledit carter.
Le bouchon 53 vissé dans le carter de sélecteurs 66 définit une chambre 73 qui contient le ressort 52 et qui est reliée au circuit basse pression 9 ou au réservoir 58 par un conduit non représenté.
Le circuit haute pression 10 comporte au moins un clapet anti-retour de fermeture 54 en amont ou en aval du sélecteur de fermeture de soupape 25 afin d'empêcher que le fluide hydraulique contenu dans le vérin hydraulique 3 d'une ou plusieurs soupape(s) 2 en phase de fermeture ne puisse être introduit dans le vérin hydraulique 3 d'une autre ou d'autres soupape(s) 2 devant rester fermée(s).
Le clapet anti-retour de fermeture 54, positionné en amont ou en aval du sélecteur de fermeture de soupape 25, est constitué d'une bille maintenue sur son siège par un ressort.
On note également que le clapet anti-retour d'entrée de pompe 26 est constitué d'une bille maintenue sur son siège par un ressort.
En figures 20 et 21, on a illustré un carter commun constitué d'une ou plusieurs pièces dans lequel sont contenus ensemble ou par groupe les composants que sont la pompe hydraulique volumétrique 4, l'obturateur de sortie de pompe 8, le sélecteur d'ouverture de soupapes 11, le ou les clapet(s) anti-retour d'ouverture 24, le sélecteur de fermeture de soupapes 25 et le ou les clapet(s) anti-retour de fermeture 54.
La pompe hydraulique volumétrique 4, le rotor d'obturateur 27, le rotor de sélecteur 38, et le rotor de sélecteur de fermeture 47, ou une combinaison quelconque de ces quatre dispositifs sont entraînés en rotation par un arbre commun 59 lui-même entraîné en rotation par le vilebrequin 5 du moteur 12 au moyen d'un dispositif de transmission (figures 15 à 19).
Le dispositif de transmission entraînant l'arbre commun 59 est constitué d'une poulie 74 entraînée en rotation par le vilebrequin 5 du moteur 12 au moyen d'une courroie crantée ou d'une chaîne, ou d'un système d'engrenages constitué d'au moins un pignon.
L'arbre commun 59 est muni d'au moins une cannelure hélicoïdale 60 qui entraîne en rotation le rotor d'obturateur 27, le rotor de sélecteur d'ouverture 38, le fourreau d'ouverture 37 et le rotor de sélecteur de fermeture 47 ou une combinaison quelconque de ces trois dispositifs et coopère avec les cannelures hélicoïdales intérieures de certains de ces dispositifs pour en permettre le déphasage angulaire par rapport au vilebrequin 5 du moteur 12.
Le carter commun est constitué de quatre carters principaux qui contiennent l'arbre commun 59 et qui sont assemblés bout à bout avec respectivement : *> un carter de pompe 64 comprenant la pompe hydraulique volumétrique 4 et le ou les clapet(s) anti-retour d'entrée de pompe 26,
•> un carter d'obturateurs 65 contenant le rotor d'obturateur 27 et le ou les orifice(s) de sortie de pompe 29, * un carter de sélecteurs 66 contenant la fourchette de levée de soupape 62, le rotor de sélecteur d'ouverture 38, le ou les distributeur(s) d'ouverture de soupape 40, la fourchette d'avance ouverture de soupape 61, le rotor de sélecteur de fermeture 47, le ou les distributeurs) de fermeture de soupape 49, la fourchette de retard fermeture de soupape 63, le ou les clapet(s) antiretour d'ouverture 24, et pouvant comporter le ou les clapet(s) anti-retour de fermeture 54, <* et un carter de collecteur de fermeture 67. Le carter d'obturateurs 65 est traversé de conduits reliant la ou les sortie(s) 6 de la pompe hydraulique volumétrique 4 avec le ou les obturateur(s) de sortie de pompe 8 d'une part et avec un collecteur d'ouverture 68 constitué d'un réseau de conduits aménagé au plan de joint entre le carter d'obturateurs 65 et le carter de sélecteurs 66 d'autre part.
Le carter d'obturateurs 65 est traversé de conduits reliant la ou les entrée(s) 7 de la pompe hydraulique volumétrique 4 avec un collecteur de fermeture 69 constitué d'un réseau de conduits aménagé au plan de joint entre le carter de sélecteurs 66 et le carter de collecteur de fermeture 67.
Le carter de sélecteurs 66 est traversé longitudinalement par des conduits 42 qui relient le collecteur d'ouverture 68 et le collecteur de fermeture 69 et qui peuvent être obturés ou ouverts par le ou les distributeur(s) d'ouverture de soupape 40 et par le ou les distributeur(s) de fermeture de soupape 49.
Les conduits 42 comportent des conduits de départ de soupape 70 situés entre le ou les distributeur(s) d'ouverture de soupape 40 et le ou les distributeur(s) de fermeture de soupape 49 qui sont connectés au vérin hydraulique 3 de la ou des soupapes 2.
Le carter de sélecteurs 66 est également traversé longitudinalement par un ou plusieurs conduits qui relient le collecteur de fermeture 69 avec la ou les entrée(s) 7 de la pompe hydraulique volumétrique 4.
Le collecteur d'ouverture 68 permet de relier entre eux les conduits traversant longitudinalement le carter de sélecteurs 66 devant être reliés à une même sortie de pompe 6.
La sortie de pompe 6 est connectée au collecteur d'ouverture 68 par un conduit qui traverse le carter d'obturateurs 65.
Le collecteur de fermeture 69 permet de relier entre eux les conduits traversant longitudinalement le carter de sélecteurs 66 devant être reliés à une même entrée de pompe 7. L'entrée de pompe 7 est connectée au collecteur de fermeture 69 par les conduits qui traversent respectivement le carter de sélecteurs 66 et le carter d'obturateurs 65.
Des vis d'assemblage 71 traversent de part en part les différents carters 64, 65,
66 et 67 afin de les maintenir assemblés, l'une ou plusieurs des dites vis d'assemblage 71 pouvant servir de glissière aux fourchettes 61 , 62 et 63 qui permettent de commander l'ouverture, la levée et la fermeture des soupapes 2.
La fourchette d'avance ouverture de soupape 61, la fourchette de levée de soupape 62 et la fourchette de retard fermeture de soupape 63 sont manœuvrées en translation par des moteurs électriques pilotés par un calculateur qui sont reliés aux dites fourchettes 61, 62 et 63 par des moyens de transmission.
Le ou les orifice(s) de sortie de pompe 29 que viennent obturer les protubérances 28 du rotor d'obturateur 27 débouchent à l'intérieur du carter commun qui comprend notamment l'arbre commun 59, ledit carter commun constituant une chambre fermée raccordée : *> au carter d'huile de graissage du moteur 72 au moyen d'un conduit,
*> ou au circuit de graissage sous pression 15 du moteur 12, *> ou à un carter de fluide hydraulique indépendant du carter d'huile de graissage du moteur 72, <* ou maintenu sous pression par la pompe additionnelle 13.
On note que selon un mode particulier de réalisation un même conduit raccordé au circuit hydraulique haute pression 10 peut alimenter simultanément plusieurs vérins hydrauliques 3 au travers d'un diviseur de débit qui assure une levée sensiblement identique aux soupapes 2 actionnées par lesdits vérins hydrauliques 3.
On comprend de la description qui précède le fonctionnement du dispositif selon la présente invention.
La figure 1 , illustre le schéma de principe du dispositif selon une configuration à quatre soupapes (par exemple pour actionner les quatre soupapes d'admission ou d'échappement d'un moteur à quatre cylindres). On y voit que lorsque aucune soupape ne doit être ouverte par l'un ou l'autre des vérins hydrauliques 3, la pompe hydraulique volumétrique 4 débite du fluide hydraulique en provenance du circuit basse pression 9 - ici le circuit de graissage du moteur - via le clapet anti-retour d'entrée de pompe 26 et vers le carter de lubrifiant du moteur 58 via l'obturateur de sortie de pompe 8 alors ouvert.
Lorsqu'une soupape doit être ouverte, le sélecteur d'ouverture de soupapes 11 met le vérin hydraulique 3 de ladite soupape en relation avec le circuit haute pression 10 en provenance de la sortie de la pompe hydraulique volumétrique 4.
L'obturateur de sortie de pompe 8 ferme alors le conduit de sortie de pompe 32 ce qui élève la pression dans le circuit haute pression 10 de sorte que le vérin hydraulique 3 ouvre la soupape sélectionnée.
Lorsque la soupape est suffisamment levée, l'obturateur de sortie de pompe 8 réouvre le conduit de sortie de pompe 32 ce qui stoppe la levée de la soupape car la pression du circuit haute pression 10 en amont du clapet anti-retour d'ouverture 24 devient inférieure à celle régnant dans la chambre du vérin hydraulique 3 du fait de l'action du ressort de rappel de la soupape.
Grâce à l'action du clapet anti-retour d'ouverture 24, ladite soupape reste ouverte.
La fermeture de la soupape est commandée par le sélecteur de fermeture de soupapes 25 qui, au moment choisi, met le vérin hydraulique 3 de ladite soupape en relation avec l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique 4 via le circuit haute pression 10.
La rapide montée en pression dudit circuit haute pression 10 ayant pour conséquence de fermer l'arrivée du fluide hydraulique en provenance du circuit de graissage du moteur par l'action du clapet anti-retour d'entrée de pompe 26 et de forcer le fluide hydraulique à l'entrée de ladite pompe hydraulique volumétrique 4 ce qui permet de récupérer en majeure partie le travail mécanique absorbé par la compression du ressort de la soupape, et de maîtriser la vitesse de fermeture de ladite soupape.
Lorsque la soupape est reposée sur son siège, la pompe hydraulique volumétrique 4 débite à nouveau du fluide hydraulique en provenance du circuit basse pression 9 vers le carter de lubrifiant du moteur 58 via le clapet antiretour d'entrée de pompe 26.
On peut remarquer que l'ouverture et la fermeture simultanée de deux soupapes différentes sont possible, auquel cas, l'entrée de la pompe hydraulique volumétrique 4 est alimentée par le vérin hydraulique 3 d'une soupape en manœuvre de fermeture, tandis que le fluide hydraulique sortant de ladite pompe hydraulique volumétrique 4 est forcé par l'obturateur de sortie de pompe 8 à alimenter le vérin hydraulique 3 d'une autre soupape en manœuvre d'ouverture.
La figure 2 est une représentation schématique d'un circuit dont le fonctionnement est identique au précédent, mais qui est destiné à actionner les 8 soupapes d'admission ou d'échappement_d'un moteur quatre cylindres à deux soupapes d'admission ou d'échappement par cylindre.
Selon cette configuration, une pompe à ailettes à un seul rotor mais dotée d'une came intérieure définissant deux entrées et deux sorties isolées peut être utilisée comme illustré figure 8.
L'obturateur de sortie de pompe 8, le sélecteur d'ouverture de soupapes 11 et le sélecteur de fermeture de soupapes 25 peuvent être réalisés au moyen d' électrovannes, mais la fragilité, le manque de robustesse et le manque de régularité de fonctionnement desdites électrovannes dans le contexte d'un moteur thermique rendent difficile de telles réalisations.
Pour cette raison, lesdites électrovannes sont avantageusement remplacées par le dispositif mécanique montré sur les figures 15 à 21 qui apporte la fiabilité et la constance de fonctionnement recherchée dans la motorisation automobile. Le dispositif représenté sur ces figures est particulièrement destiné à actionner les huit soupapes d'admission ou d'échappement d'un moteur quatre cylindres à deux soupapes d'admission ou deux soupapes d'échappement par cylindre. Les variantes d'un tel dispositif pour d'autres configurations de moteur apparaîtront aisément à l'homme de l'art.
L'arbre commun 59 est entraîné en rotation par le moteur 12 au moyen de la poulie 74 tournant à la même vitesse qu'un arbre à cames conventionnel, soit à la moitié de la vitesse du vilebrequin 5 du moteur 12, ici, dans le sens des aiguilles d'une montre lorsque l'appareil est vu coté poulie 74.
De ce fait, et selon un mode particulier de réalisation, l'ensemble du dispositif peut être placé en lieu et place de l'arbre à cames qu'il remplace (par exemple, l'arbre à cames d'admission) et peut être entraîné, comme montré sur la figure 9, par la courroie de distribution du moteur avec un autre arbre à cames (par exemple, l'arbre à cames d'échappement), ou encore être entraîné par ladite courroie comme montré sur la figure 10 avec un autre dispositif identique.
La pompe hydraulique volumétrique 4 est de type à ailettes avec une came intérieure définissant deux entrées de pompe 7 et deux sorties de pompe 6 non communicantes entre elles, les clapets anti-retour d'entrée de pompe 26 sont connectés au circuit basse pression 9 en l'occurrence, le circuit de graissage sous pression du moteur 12, et sont constitués de billes maintenues en appui sur leur siège par un ressort.
Lorsque aucune soupape ne doit être ouverte, la pompe hydraulique volumétrique 4 expulse le fluide hydraulique via le conduit de sortie de pompe
32 dans la cavité interne du carter d'obturateurs 65, ladite cavité étant reliée par un conduit non représenté au carter d'huile de graissage du moteur 72.
Comme on peut le voir sur les figures, l'arbre commun 59 est muni de cannelures hélicoïdales 60, ces cannelures entraînant en rotation le rotor d'obturateur 27, le rotor de sélecteur d'ouverture 38 et le rotor de sélecteur de fermeture 47.
Ici, le rotor d'obturateur 27 et le rotor de sélecteur d'ouverture 38 restent phases l'un par rapport à l'autre car ils sont solidaires en rotation du même fourreau 37 ce qui garantit une durée constante entre la sélection d'une soupape 2 et le début d'obturation de la sortie de pompe 6. On peut constater que le fonctionnement des obturateurs de pompe 8, du sélecteur d'ouverture de soupapes 11, et du sélecteur de fermeture de soupapes 25 est forcément synchronisé du fait qu'ils sont tous entraînés par l'arbre commun 59.
Les obturateurs de sortie de pompe 8 sont ici au nombre de deux placés de façon diamétralement opposée dans le carter, et obturent chacun l'une des deux sorties de pompe 6 de la pompe hydraulique volumétrique 4, chaque sortie de pompe 8 étant affectée exclusivement à l'ouverture soit des soupapes
2 paires soit des soupapes 2 impaires des cylindres du moteur 12.
Les soupapes 2 paires et impaires d'un même cylindre ayant la même cinématique au même instant sont donc couplées dans leur fonctionnement.
De la même façon, les deux entrées de pompe 7 sont affectées exclusivement à la fermeture soit des soupapes 2 paires soit des soupapes 2 impaires des cylindres du moteur 12.
Le rotor d'obturateur 27 comprend quatre protubérances 28 de profil variable placées tous les quatre-vingt-dix degrés.
Puisque les orifices de sortie de pompe 29 sont installés de manière fixe dans le carter d'obturateurs 65, une translation du rotor d'obturateur 27 sur le fourreau d'ouverture 37 modifie la longueur active des protubérances 28 faisant face aux orifices de sortie de pompe 29 et de ce fait permet d'augmenter ou de diminuer le nombre de degrés de vilebrequin 5 durant lesquels va s'opérer l'ouverture des soupapes 2.
Comme les soupapes 2 s'ouvrent à vitesse constante à un régime du moteur
12 donné, plus elles seront actionnées longtemps en ouverture, plus leur hauteur de levée sera importante.
Pour cette raison, la fourchette de levée de soupape 62 permet de contrôler la hauteur de levée des soupapes 2, ladite fourchette étant manœuvrée par un moteur électrique non représenté piloté par un calculateur non représenté. Le point de début d'ouverture des soupapes 2 peut être contrôlé indépendamment de la levée des soupapes 2 en déplaçant en translation longitudinale le fourreau d'ouverture 37 par rapport à l'arbre commun 59 au moyen de la fourchette d'avance ouverture de soupape 61.
Cette action permet de dephaser angulairement le rotor d'obturateur 27 par rapport au vilebrequin 5 du moteur 12, les cannelures hélicoïdales intérieures 75 du fourreau d'ouverture 37 coopérant avec les cannelures hélicoïdales 60 extérieures le l'arbre commun 59 ceci ayant pour conséquence que les protubérances 28 du rotor d'obturateur 27 obturent plus ou moins tôt les orifices de sortie de pompe 29 sans modifier leur longueur active qui reste sous le contrôle de la fourchette de levée de soupape 62.
La fourchette d'avance ouverture de soupape 61 est manœuvrée par un moteur électrique non représenté piloté par un calculateur non représenté.
Le sélecteur d'ouverture de soupapes 11 et le sélecteur de fermeture de soupapes 25 relèvent tous les deux du même principe de fonctionnement.
On notera que la came 39 du sélecteur d'ouverture actionne en ouverture un distributeur d'ouverture de soupape 40 tous les quatre-vingt-dix degrés de rotation de l'arbre commun 59, soit tous les cent-quatre-vingt degrés de rotation du vilebrequin 5, conformément aux nécessités d'un moteur à quatre cylindres fonctionnant selon le cycle quatre temps d'Otto ou Beau de Rochas.
Chaque distributeur d'ouverture de soupape 40 permet d'ouvrir ou de fermer simultanément les conduits 42 d'amenée du fluide hydraulique aux vérins hydrauliques 3 d'une soupape 2 paire et d'une soupape 2 impaire d' un même cylindre.
Ce résultat est obtenu grâce aux gorges 41 aménagées sur la pièce cylindrique 78 du distributeur d'ouverture de soupape 40 qui sont soit en regard desdits conduits 42 lorsque la came 39 actionne le distributeur d'ouverture de soupape 40, soit obturent les dits conduits 42 lorsque la came 39 ne les actionne pas. La pièce cylindrique 78 est ramenée à la distance recherchée par rapport à la came 39 par son épaulement 44 maintenu au contact du carter de sélecteurs 66 par le ressort 43.
Le point de début de fermeture des soupapes 2 est contrôlé en déplaçant en translation longitudinale le rotor de sélecteur de fermeture 47 par rapport à l'arbre commun 59 au moyen de la fourchette de retard de fermeture de soupape 63.
Cette action permet de dephaser angulairement le rotor de sélecteur de fermeture 47 par rapport au vilebrequin 5 du moteur 12, les cannelures hélicoïdales intérieures 79 dudit rotor de sélecteur de fermeture 47 coopérant avec les cannelures hélicoïdales 60 extérieures de l'arbre commun 59, ceci ayant pour conséquence que les distributeurs de fermeture de soupapes 49 sont actionnés plus ou moins tôt afin de fermer les soupapes 2 plus ou moins tôt.
On note que le carter commun peut comprendre un socle dans lequel est logé au moins un vérin hydraulique 3, ledit socle étant fixé sur la culasse du moteur 12 afin que chaque vérin hydraulique 3 soit en contact avec l'extrémité supérieure de la queue de la soupape 2 correspondante dudit moteur 12 et puisse actionner ladite soupape.
Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et quelle 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

REVENDICATIONS
Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons, caractérisé en ce qu'il comprend :
<* au moins un vérin hydraulique (3) raccordé à un circuit hydraulique haute pression (10) par un conduit, et assurant l'ouverture d'au moins une soupape (2), <* au moins une pompe hydraulique volumétrique (4) comprenant au moins une sortie et au moins une entrée et tournant à une vitesse proportionnelle à celle du vilebrequin du moteur,
<* au moins un obturateur de sortie de pompe (8) qui permet d'empêcher le fluide hydraulique expulsé à la sortie de la pompe hydraulique volumétrique (4) de déboucher dans un circuit basse pression (9) ou dans un réservoir
(58), et de le forcer dans un circuit haute pression (10) communiquant avec un ou plusieurs vérin(s) hydraulique(s) (3) assurant l'ouverture d'une ou plusieurs soupape(s) (2),
*> au moins un sélecteur d'ouverture de soupapes (11) qui permet de diriger via le circuit haute pression (10) le fluide hydraulique expulsé en sortie de la pompe hydraulique volumétrique (4) vers le vérin hydraulique (3) d'au moins une soupape (2) devant être ouverte, tout en interdisant audit fluide hydraulique d'être dirigé vers une ou plusieurs autres soupape(s) (2) devant rester fermée(s), *> au moins un clapet anti-retour d'ouverture (24) placé sur le circuit haute pression (10) entre la ou les sortie(s) de la pompe hydraulique volumétrique (4) et le vérin hydraulique (3) d'au moins une soupape (2) qui permet de retenir le fluide hydraulique dans ledit vérin hydraulique (3) de ladite soupape (2) afin de la maintenir ouverte, *> au moins un sélecteur de fermeture de soupapes (25) qui permet de diriger le fluide hydraulique contenu dans le vérin hydraulique (3) d'au moins une soupape (2) maintenue ouverte par le clapet anti-retour d'ouverture (24) vers l'entrée ou les entrées de la pompe hydraulique volumétrique (4) afin d'assurer la fermeture de la ou desdites soupape(s) (2), et d'empêcher le fluide hydraulique contenu dans leur vérin hydraulique (3) d'être introduit dans le vérin hydraulique (3) d'une autre ou d'autres soupape(s) (2) devant rester en position fermée, <* et au moins un clapet anti-retour d'entrée de pompe (26) disposé à ou aux entrée(s) de la pompe hydraulique volumétrique (4) qui permet au fluide hydraulique du circuit basse pression (9) ou du réservoir (58) d'être admis à l'entrée ou aux entrée(s) de la pompe hydraulique volumétrique (4) lorsque la pression dudit circuit basse pression (9) ou dudit réservoir (58) est supérieure à celle de ladite ou des dites entrée(s) de la pompe hydraulique volumétrique (4).
2. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre et la chambre (20) du vérin hydraulique (3) assurant l'ouverture de la ou des soupape(s) (2) sont aménagés dans un guide de soupape (16), ledit cylindre et ladite chambre (20) coopérant avec un piston de vérin constitué d'un épaulement (19) aménagé sur la queue de soupape (18) pour ouvrir la soupape (2).
Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le piston de vérin constitué d'un épaulement (19) aménagé sur la queue de soupape (18) participe au guidage de la soupape (2) dans le guide de soupape (16).
Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le piston de vérin constitué d'un épaulement (19) sur la queue de soupape (18) comporte au moins un joint d'étanchéité (17).
5. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le guide de soupape (16) comporte au moins un drain (22) à proximité du conduit d'admission ou d'échappement (21) que comporte la culasse du moteur (12) pour limiter le passage du fluide hydraulique vers ledit conduit d'admission ou d'échappement (21).
6. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin hydraulique (3) assurant l'ouverture de la ou des soupape(s) (2) comporte un dispositif d'amortissement de fin de course permettant de freiner la ou les soupape(s) (2) avant que lesdites soupapes entre en contact avec leur siège.
7. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le vérin hydraulique (3) aménagé dans le guide de soupape (16) comporte un dispositif d'amortissement de fin de course constitué d'un petit épaulement (23) aménagé sur la queue de soupape (18) qui coopère avec une portion de cylindre de faible hauteur et de diamètre sensiblement supérieur audit petit épaulement (23) aménagée dans la partie supérieure du guide de soupape (16) pour cisailler le fluide hydraulique lorsque la soupape (2) arrive en fin de course de fermeture ce qui a pour effet de réduire la vitesse de ladite soupape (2).
8. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin hydraulique (3) assurant l'ouverture d'au moins une soupape (2) comporte un dispositif de purge au niveau de sa chambre (20) constitué d'un obturateur qui peut être ouvert au moyen d'une commande afin de permettre au fluide hydraulique contenu dans ladite chambre (20) de s'échapper vers un circuit basse pression.
9. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une soupape (2) est munie d'un dispositif de mesure émettant un signal électrique ou électromagnétique qui renseigne un calculateur sur la hauteur de levée de la soupape à un instant donné.
10. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit basse pression (9) est raccordé au circuit de graissage sous pression (15) du moteur (12).
11. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit basse pression (9) est indépendant du circuit de graissage sous pression (15) du moteur (12).
12. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit basse pression (9) est indépendant du circuit de graissage sous pression (15) du moteur (12) et est maintenu à une pression supérieure à la pression atmosphérique au moyen d'une pompe additionnelle (13).
13. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le circuit basse pression (9) comporte un accumulateur de pression (14).
14. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que la pompe hydraulique volumétrique (4) est une pompe à ailettes dont le stator présente un profil intérieur qui définit au moins une entrée et une sortie indépendantes.
15. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe hydraulique volumétrique (4) est une pompe à engrenages comportant au moins deux pignons et au moins une entrée et une sortie indépendantes.
16. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe hydraulique volumétrique (4) est une pompe à cylindrée variable qui permet de faire varier la vitesse de levée de la ou des soupape(s) (2) du moteur (12) à un régime donné dudit moteur.
17.Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur de sortie de pompe (8) est une électrovanne pilotée par un calculateur.
18. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur de sortie de pompe (8) est un dispositif mécanique rotatif contenu dans un carter d'obturateurs (65) et tournant à une vitesse proportionnelle à celle du vilebrequin (5) du moteur (12) et comportant un rotor d'obturateur (27) muni d'au moins une protubérance (28) venant obturer périodiquement un ou des orifice(s) de sortie de pompe
(29) logés dans ledit carter d'obturateurs (65) lors de la rotation dudit rotor d'obturateur (27).
19. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 18, caractérisé en ce que l'étanchéité entre le ou les orifice(s) de sortie de pompe (29) et les protubérances (28) du rotor d'obturateur (27) est renforcée par un dispositif de maintient en contact (30) dudit ou des dits orifice(s) de sortie de pompe (29) avec lesdites protubérances (28) lorsque celles-ci sont positionnées en face dudit ou des dits orifice(s) de sortie de pompe (29).
20. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 18 et 19, caractérisé en ce que le dispositif de maintient en contact (30) est constitué d'un piston d'obturateur (31) positionné radialement dans le carter d'obturateurs (65) qui comprend un orifice de sortie de pompe (29) qui le traverse longitudinalement de part en part, ledit orifice de sortie de pompe (29) étant relié à un conduit de sortie de pompe (32) par un orifice radial (33), ledit piston d'obturateur (31) comporte une face d'appui cylindrique concave de rayon sensiblement identique à celui des protubérances (28) de façon à présenter une large surface de contact avec lesdites protubérances (28), le piston d'obturateur (31) présente du coté du carter d'obturateurs (65) une surface soumise à la pression du fluide hydraulique supérieure à la surface de contact qu'il présente avec les protubérances (28), de sorte qu'il est maintenu en contact avec lesdites protubérances lorsque la pression du fluide augmente dans le conduit de sortie de pompe (32) au passage des dites protubérances (28), lorsque aucune protubérance ne vient obturer l'orifice de sortie de pompe (29) du piston d'obturateur (31), ce dernier est maintenu en appui sur le carter d'obturateurs (65) par un ressort (56).
21. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons, suivant la revendication 20, caractérisé en ce que le piston d'obturateur (31) comporte au moins un joint assurant l'étanchéité entre ledit piston d'obturateur (31) et l'alésage dans lequel il est logé.
22. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 18, caractérisé en ce que le rotor d'obturateur (27) est muni d'un dispositif de déphasage angulaire par rapport au vilebrequin (5) du moteur (12) de sorte que l'ouverture de la ou des soupape(s) (2) puisse être avancée ou retardée.
23. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 22, caractérisé en ce que le dispositif de déphasage angulaire du rotor d'obturateur (27) est constitué d'au moins une cannelure hélicoïdale aménagée à l'intérieur dudit rotor d'obturateur (27) coopérant avec au moins une cannelure hélicoïdale aménagée à l'extérieur de l'arbre d'entraînement dudit rotor d'obturateur (27), le déphasage s'opérant par translation dudit rotor d'obturateur (27) parallèlement à son axe de rotation au moyen d'une fourchette, et les protubérances étant de largeur suffisante pour obturer le ou les orifice(s) de sortie de pompe (29) logés dans ledit carter d'obturateurs (65) quelle que soit leur position par rapport à ces derniers.
24. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 18, caractérisé en ce que les protubérances (28) du rotor d'obturateur (27) sont larges et de section variable sur la longueur du rotor d'obturateur (27) de sorte qu'elles présentent un temps d'obturation qui varie en fonction de la position longitudinale du rotor d'obturateur (27) par rapport au ou aux orifice(s) de sortie de pompe (29) ce qui permet d'augmenter ou de diminuer la course de levée de la ou des soupape(s) (2), le contrôle de la position longitudinale du rotor d'obturateur (27) par rapport au(x) dit(s) orifice(s) de sortie de pompe (29) s'opère au moyen d'une fourchette de levée de soupape (62) qui permet d'imprimer audit rotor d'obturateur (27) une translation parallèlement à son axe de rotation, ledit rotor d'obturateur (27) comprenant au moins une cannelure droite intérieure coopérant avec au moins une cannelure droite extérieure que comprend un arbre d'entraînement.
25. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 18, 23 et 24, caractérisé en ce que le dispositif de déphasage angulaire du rotor d'obturateur (27) qui permet d'avancer ou de retarder l'ouverture de la ou des soupape(s) (2) est constitué d'un fourreau d'ouverture (37) comprenant d'une part au moins une cannelure hélicoïdale intérieure (75) coopérant avec au moins une cannelure hélicoïdale extérieure (60) que comporte l'arbre d'entraînement dudit fourreau d'ouverture (37), et d'autre part au moins une cannelure droite extérieure (76) coopérant avec au moins une cannelure droite intérieure (34) que comporte le rotor d'obturateur (27), ledit fourreau d'ouverture (37) pouvant être manœuvré en translation parallèlement à son axe de rotation par une fourchette d'avance ouverture de soupape (61) afin d'avancer ou de retarder l'ouverture de la ou des soupape(s) (2) par déphasage angulaire du rotor d'obturateur (27) qu'il entraîne en rotation, tandis que la levée de la ou des soupape(s) (2) est contrôlée indépendamment au moyen de la fourchette de levée de soupape (62) qui agit sur la position longitudinale du rotor d'obturateur (27) par rapport au ou aux orifice(s) de sortie de pompe (29), ledit rotor d'obturateur (27) comportant les protubérances (28) de section variable qui assurent un temps d'obturation variable.
26. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que le sélecteur d'ouverture de soupapes (11) est constitué d'une ou plusieurs électrovanne(s) pilotée(s) par un calculateur.
27. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le sélecteur d'ouverture de soupapes (11) est un dispositif mécanique rotatif contenu dans un carter et tournant à une vitesse proportionnelle à celle du vilebrequin (5) du moteur (12).
28. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le sélecteur d'ouverture de soupapes (11) est un dispositif mécanique rotatif contenu dans un carter de sélecteurs (66), tournant à une vitesse proportionnelle à celle du vilebrequin (5) du moteur (12), et comportant un rotor de sélecteur d'ouverture (38) muni d'une came (39) qui actionne un ou plusieurs distributeur(s) d'ouverture de soupape disposé(s) radialement dans le carter de sélecteurs (66).
29. Actionneur hydraulique de soupapes .pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 et 27, caractérisé en ce que le rotor de sélecteur d'ouverture (38) est muni d'un dispositif de déphasage angulaire par rapport au vilebrequin (5) du moteur (12) de sorte que le sélecteur d'ouverture de soupapes (11) puisse être synchronisé avec l'obturateur de sortie de pompe (8) et puisse sélectionner la ou les soupape(s) (2) au moment recherché.
30. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 , 25 et 28, caractérisé en ce que le rotor de sélecteur d'ouverture (38) comportant une came (39) est solidaire du fourreau d'ouverture (37) ce qui permet au sélecteur d'ouverture de soupapes (11) de rester synchronisé avec le moment d'ouverture de la ou des soupape(s) (2) qui dépend du déphasage angulaire du rotor d'obturateur (27) par rapport au vilebrequin (5) du moteur (12), la fourchette d'avance ouverture de soupape (61) permettant alors de dephaser simultanément et dans les mêmes proportions le rotor de sélecteur d'ouverture (38) et le rotor d'obturateur (27) par rapport au vilebrequin (5).
31. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 28 et 29, caractérisé en ce que le dispositif de déphasage angulaire du rotor de sélecteur d'ouverture (38) est constitué d'au moins une cannelure hélicoïdale (77) aménagée à l'intérieur dudit rotor de sélecteur d'ouverture (38) coopérant avec au moins une cannelure hélicoïdale aménagée à l'extérieur de l'arbre d'entraînement dudit rotor de sélecteur d'ouverture (38), le déphasage s'opérant au moyen d'une fourchette par translation dudit rotor de sélecteur d'ouverture (38) parallèlement à son axe de rotation et la came (39) étant de largeur suffisante pour actionner les distributeurs d'ouverture de soupape quelle que soit sa position longitudinale par rapport à ces derniers.
32. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 28, caractérisé en ce que chaque distributeur d'ouverture de soupape (40) est constitué d'une pièce cylindrique (78) munie d'au moins une gorge (41) et prenant place dans un alésage aménagé dans le carter de sélecteurs (66), chaque gorge (41) étant amenée par translation axiale de la pièce cylindrique (78) imprimée par la came (39) au niveau d'au moins un conduit (42) aménagé dans le carter de sélecteurs (66), afin de permettre la circulation du fluide hydraulique dans chaque conduit (42), ladite pièce cylindrique (78) étant maintenue à une distance recherchée du rotor de sélecteur d'ouverture (38) par l'action conjuguée d'un épaulement (44) aménagé sur ladite pièce cylindrique (78) et prenant appui sur le carter de sélecteur (66), et d'un ressort (43) maintenu comprimé par un bouchon (45) vissé dans le carter de sélecteur (66).
33. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 32, caractérisé en ce que le bouchon (45) vissé dans le carter de sélecteurs (66) définit une chambre 46 qui contient le ressort (43) et qui est reliée au circuit basse pression (9) ou au réservoir (58) par un conduit.
34. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que le sélecteur de fermeture de soupapes (25) est constitué d'une ou plusieurs électrovanne(s) pilotée(s) par un calculateur.
35. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que le sélecteur de fermeture de soupapes (25) est un dispositif mécanique rotatif contenu dans un carter et tournant à une vitesse proportionnelle à celle du vilebrequin (5) du moteur (12).
36. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que le sélecteur de fermeture de soupapes (25) est un dispositif mécanique rotatif contenu dans un carter et tournant à une vitesse proportionnelle à celle du vilebrequin (5) du moteur (12) et comportant un rotor de sélecteur de fermeture (47) muni d'une came (48) qui actionne un ou plusieurs distributeur(s) de fermeture de soupape disposé(s) radialement dans ledit carter.
37. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 et 34, caractérisé en ce que le rotor de sélecteur de fermeture (47) est muni d'un dispositif de déphasage angulaire par rapport au vilebrequin (5) du moteur (12) de sorte que la fermeture de la ou des soupape(s) (2) puisse être avancée ou retardée.
38. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 36 et 37, caractérisé en ce que le dispositif de déphasage du rotor de sélecteur de fermeture (47) est constitué d'au moins une cannelure hélicoïdale (79) aménagée à l'intérieur dudit rotor de sélecteur de fermeture (47) coopérant avec au moins une cannelure hélicoïdale aménagée à l'extérieur de l'arbre d'entraînement dudit rotor de sélecteur de fermeture (47), le déphasage s'opérant au moyen d'une fourchette de retard fermeture de soupape (63) par translation dudit rotor de sélecteur de fermeture (47) parallèlement à son axe de rotation et la came (48) étant de largeur suffisante pour actionner les distributeurs de fermeture de soupape (49) quelle que soit sa position longitudinale par rapport à ces derniers.
39. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 36, caractérisé en ce que chaque distributeur de fermeture de soupape (49) est constitué d'une pièce cylindrique (80) munie d'au moins une gorge (50) et prenant place dans un alésage aménagé dans le carter de sélecteurs (66), chaque gorge (50) étant amenée par translation axiale de la pièce cylindrique (80) imprimée par la came (48) au niveau d'au moins un conduit (42) aménagé dans le carter de sélecteurs (66), afin de permettre la circulation du fluide hydraulique dans chaque conduit (42), ladite pièce cylindrique (80) étant maintenue à une distance recherchée du rotor de sélecteur de fermeture (47) par l'action conjuguée d'un épaulement (51) aménagé sur ladite pièce cylindrique (80) et prenant appui sur le carter de sélecteur (66), et d'un ressort (52) maintenu comprimé par un bouchon (53) vissé dans le carter de sélecteur (66).
40. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 39, caractérisé en ce que le bouchon (53) vissé dans le carter de sélecteurs (66) définit une chambre (73) qui contient le ressort (52) et qui est reliée au circuit basse pression (9) ou au réservoir (58) par un conduit.
41. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit haute pression (10) comporte au moins un clapet anti-retour de fermeture (54) en amont ou en aval du sélecteur de fermeture de soupape (25) afin d'empêcher que le fluide hydraulique contenu dans le vérin hydraulique (3) d'une ou plusieurs soupape(s) (2) en phase de fermeture ne puisse être introduit dans le vérin hydraulique (3) d'une autre ou d'autre(s) soupape(s) (2) devant rester fermée(s).
42. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 41, caractérisé en ce que le clapet anti-retour de fermeture (54) positionné en amont ou en aval du sélecteur de fermeture de soupape (25) est constitué d'une bille maintenue sur son siège par un ressort.
43. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet anti-retour d'entrée de pompe (26) est constitué d'une bille maintenue sur son siège par un ressort.
44. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 et 41, caractérisé en ce que les composants que sont la pompe hydraulique volumétrique (4), l'obturateur de sortie de pompe (8), le sélecteur d'ouverture de soupapes (11), le ou les clapet(s) anti-retour d'ouverture (24), le sélecteur de fermeture de soupapes
(25) et le ou les clapet(s) anti-retour de fermeture (54), sont contenus ensemble ou par groupe dans un carter commun constitué d'une ou plusieurs pièces.
45. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1, 18, 28 et 36, caractérisé en ce que la pompe hydraulique volumétrique (4), le rotor d'obturateur (27), le rotor de sélecteur (38), et le rotor de sélecteur de fermeture (47), ou une combinaison quelconque de ces quatre dispositifs sont entraînés en rotation par un arbre commun (59) lui-même entraîné en rotation par le vilebrequin (5) du moteur
(12) au moyen d'un dispositif de transmission.
46. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 45, caractérisé en ce que le dispositif de transmission entraînant l'arbre commun (59) est constitué d'une poulie (74) entraînée en rotation par le vilebrequin (5) du moteur (12) au moyen d'une courroie crantée ou d'une chaîne, ou d'un système d'engrenages constitué d'au moins un pignon.
47. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 23, 25, 31, 38 et 45, caractérisé en ce que l'arbre commun (59) est muni d'au moins une cannelure hélicoïdale (60) qui entraîne en rotation le rotor d'obturateur (27), le rotor de sélecteur d'ouverture (38), le fourreau d'ouverture (37) et le rotor de sélecteur de fermeture (47) ou une combinaison quelconque de ces trois dispositifs et coopère avec les cannelures hélicoïdales de certains de ses dispositifs pour en permettre le déphasage angulaire par rapport au vilebrequin (5) du moteur (12).
48. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 , 18, 23, 24, 28, 36, 38, 41 et 45 caractérisé en ce que le carter commun est constitué de quatre carters principaux qui contiennent l'arbre commun (59) et qui sont assemblés bout à bout avec respectivement :
*> un carter de pompe (64) comprenant la pompe hydraulique volumétrique (4) et le ou les clapet(s) anti-retour d'entrée de pompe (26),
*> un carter d'obturateurs (65) contenant le rotor d'obturateur (27) et le ou les orifice(s) de sortie de pompe (29), *> un carter de sélecteurs (66) contenant la fourchette de levée de soupape (62), le rotor de sélecteur d'ouverture (38), le ou les distributeur(s) d'ouverture de soupape (40), la fourchette d'avance ouverture de soupape (61), le rotor de sélecteur de fermeture (47), le ou les distributeur(s) de fermeture de soupape (49), la fourchette de retard fermeture de soupape (63), le ou les clapet(s) antiretour d'ouverture (24), et pouvant comporter le ou les clapet(s) anti-retour de fermeture (54), *> et un carter de collecteur de fermeture (67).
49. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 et 48, caractérisé en ce que le carter d'obturateurs (65) est traversé par des conduits reliant la ou les sortie(s) (6) de la pompe hydraulique volumétrique (4) avec le ou les obturateurs) de sortie de pompe (8) d'une part, et avec un collecteur d'ouverture (68) constitué d'un réseau de conduits aménagé au plan de joint entre le carter d'obturateurs (65) et le carter de sélecteurs (66) d'autre part, et reliant la ou les entrée(s) (7) de la pompe hydraulique volumétrique (4) avec un collecteur de fermeture (69) constitué d'un réseau de conduits aménagé au plan de joint entre le carter de sélecteurs (66) et le carter de collecteur de fermeture (67).
50. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 , 48 et 49, caractérisé en ce que le carter de sélecteurs (66) est traversé longitudinalement par des conduits (42) qui relient le collecteur d'ouverture (68) et le collecteur de fermeture (69) et qui peuvent être obturés ou ouverts par le ou les distributeur(s) d'ouverture de soupape (40) et par le ou les distributeur(s) de fermeture de soupape (49), lesdits conduits (42) comprenant des conduits de départ de soupape (70) situés entre le ou les distributeur(s) d'ouverture de soupape (40) et le ou les distributeur(s) de fermeture de soupape (49) qui sont connectés au vérin hydraulique (3) de la ou des soupapes (2), ledit carter de sélecteurs (66) étant également traversé longitudinalement par un ou plusieurs conduits qui relient le collecteur de fermeture (69) avec la ou les entrée(s) (7) de la pompe hydraulique volumétrique (4).
51. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 et 48, 49 et 50, caractérisé en ce que le collecteur d'ouverture (68) permet de relier entre eux les conduits (42) traversant longitudinalement le carter de sélecteurs (66) devant être reliés à une même sortie de pompe (6), ladite sortie de pompe (6) étant connectée audit collecteur d'ouverture (68) par le conduit qui traverse le carter d'obturateurs (65), tandis que le collecteur de fermeture (69) permet de relier entre eux les conduits (42) traversant longitudinalement le carter de sélecteurs (66) devant être reliés à une même entrée de pompe (7), ladite entrée de pompe (7) étant connectée audit collecteur de fermeture (69) par les conduits (42) qui traversent respectivement le carter de sélecteurs (66) et le carter d'obturateurs (65).
52. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 et 48, caractérisé en ce que des vis d'assemblage (71) traversent de part en part les différents carters (64, 65, 66 et 67) afin de les maintenir assemblés, l'une ou plusieurs des dites vis d'assemblage (71) pouvant servir de glissière aux fourchettes (61, 62 et 63) qui permettent de commander l'ouverture, la levée et la fermeture des soupapes (2).
53. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 , 23, 24 et 38, caractérisé en ce que la fourchette d'avance ouverture de soupape (61), la fourchette de levée de soupape (62) et la fourchette de retard fermeture de soupape (63) sont manceuvrées en translation par des moteurs électriques pilotés par un calculateur qui sont reliés aux dites fourchettes (61, 62 et 63) par des moyens de transmission.
54. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1, 10, 11, 12, 18 et 44, caractérisé en ce que le ou les orifice(s) de sortie de pompe (29) que viennent obturer les protubérances (28) du rotor d'obturateur (27) débouchent à l'intérieur du carter commun qui comprend notamment l'arbre commun (59), ledit carter commun constituant une chambre fermée raccordée :
<* au carter d'huile de graissage du moteur (72) au moyen d'un conduit, *> ou au circuit de graissage sous pression (15) du moteur (12),
<* ou à un carter de fluide hydraulique indépendant du carter d'huile de graissage du moteur (72), *> ou maintenu sous pression par la pompe additionnelle (13).
55. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un même conduit raccordé au circuit hydraulique haute pression (10) alimente simultanément plusieurs vérins hydrauliques (3) au travers d'un diviseur de débit qui assure une levée sensiblement identique aux soupapes (2) actionnées par lesdits vérins hydrauliques (3).
56. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'obturateur de sortie de pompe (8) et le sélecteur d'ouverture de soupapes (11) sont rassemblés en un seul distributeur combiné (81) comportant au moins une entrée raccordée à la sortie (6) de la pompe hydraulique volumétrique (4), pouvant être mise en relation soit avec une sortie raccordée au circuit basse pression (9), soit avec une sortie raccordée à au moins un vérin hydraulique (3).
57. Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs à pistons suivant l'une quelconque des revendications 1 et 44, caractérisé en ce que le carter commun comprend un socle dans lequel est logé au moins un vérin hydraulique (3), ledit socle étant fixé sur la culasse du moteur (12) afin que chaque vérin hydraulique (3) soit en contact avec l'extrémité supérieure de la queue de la soupape (2) correspondante dudit moteur (12) et puisse actionner ladite soupape.
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