FR2886669A1 - Electrovanne - Google Patents

Abstract

L'électroaimant 40 comprend une partie de bobine du côté ouverture de soupape (42p) alimentée en courant pour générer de cette manière un premier flux magnétique et générer une force électromagnétique dans une direction déplaçant l'élément mobile du côté ouverture de soupape (21) vers une position d'ouverture de soupape, et une partie de bobine du côté fermeture de soupape (42q) alimentée en courant pour générer de cette manière un second flux magnétique et générer une force électromagnétique dans une direction déplaçant l'élément mobile du côté fermeture de soupape (31) vers la position de fermeture de soupape. La partie de bobine du côté ouverture de soupape (42p) et la partie de bobine du côté fermeture de soupape (42q) sont constituées d'une connexion identique. L'électroaimant (40) comporte en outre une sous-bobine (43) constituée d'une connexion séparée à partir de la partie de bobine du côté ouverture de soupape (42p) et de la partie de bobine du côté fermeture de soupape (42q). Grâce à l'alimentation en courant vers la sous-bobine (43), un troisième flux magnétique diminuant au moins l'un du premier flux magnétique et du second flux magnétique est généré.

Description

ELECTROVANNE

Cette demande non provisoire est fondée sur la demande de brevet japonais N 2005-161 610 enregistrée par l'office des brevets japonais le 1er juin 2005, dont le contenu entier est incorporé ici par référence.

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention se rapporte d'une manière générale à une électrovanne, et plus particulièrement à une électrovanne dans laquelle une bobine destinée à soulever une soupape d'admission/d'échappement dans une direction d'ouverture de soupape et une bobine destinée à soulever celle-ci dans une direction de fermeture de soupape sont constituées d'une connexion identique.

Description de la technique d'arrière-plan

En ce qui concerne une électrovanne classique, par exemple le brevet japonais mis à la disposition du public N 2002-115 515 décrit un actionneur pour une électrovanne ayant pour but de faciliter le montage sur un véhicule et de réduire le poids et les coûts (document de brevet 1) . L'actionneur destiné à une électrovanne décrit dans le document de brevet 1 met en oeuvre une soupape d'admission et une soupape d'échappement d'un moteur. L'actionneur destiné à une électrovanne comprend un électroaimant et deux éléments mobiles disposés au-dessus et en dessous de l'électroaimant, respectivement, pour provoquer un mouvement de va-et-vient de l'élément de soupape entre une position totalement ouverte et une position totalement fermée. Une force élastique d'une pluralité de ressorts est appliquée aux éléments mobiles, grâce à quoi l'élément de soupape est sollicité vers une position neutre, qui est légèrement décalée d'une position intermédiaire entre la position totalement ouverte et la position totalement fermée vers la direction d'ouverture ou la direction de fermeture.

Le brevet japonais mis à la disposition du public N 05-018 220 décrit une électrovanne ayant pour but d'atteindre une force d'entraînement suffisante même lorsque la course de la vanne est longue (document de brevet 2).

Dans l'actionneur destiné à une électrovanne décrit dans le 40 document de brevet 1, dans un mode d'entraînement initial, l'un des deux éléments mobiles est positionné de façon à ce qu'il soit plus proche de l'électroaimant que ne l'est l'autre. Par conséquent, lorsque l'électroaimant reçoit une alimentation électrique, une différence se produit entre la force électromagnétique appliquée à l'un des éléments mobiles et celle appliquée à l'autre, grâce à quoi les éléments mobiles sont attirés vers une extrémité de l'électroaimant.

Cependant, du fait que la différence entre les forces électromagnétiques respectivement appliquées aux deux éléments mobiles est faible, la force d'entraînement suffisante pour déplacer l'élément de soupape à la position totalement ouverte ou à la position totalement fermée ne peut pas être atteinte. Par conséquent, dans le document de brevet 1, l'alimentation électrique est interrompue de façon à permettre une oscillation libre des éléments mobiles en utilisant l'énergie emmagasinée des ressorts. Par une répétition d'une alimentation électrique par intermittence, l'amplitude des éléments mobiles est progressivement augmentée, de sorte que l'élément de soupape passe finalement à la position totalement ouverte ou à la position totalement fermée. Dans ce cas, cela prend du temps jusqu'à ce que les éléments mobiles soient déplacés de la position neutre à la position totalement ouverte ou la position totalement fermée.

RESUME DE L'INVENTION Un objectif de la présente invention consiste à résoudre le problème mentionné ci-dessus, et à fournir une électrovanne grâce à laquelle une force d'entraînement suffisamment importante puisse être atteinte dans un mode d'entraînement initial.

Une électrovanne conforme à la présente invention comprend: une soupape d'admission/d'échappement associée à un moteur à combustion interne, un élément mobile constitué d'une substance magnétique et relié à la soupape d'admission/d'échappement pour se déplacer entre une position d'ouverture de soupape et une position de fermeture de soupape, et un électroaimant. L'électroaimant comporte une première bobine alimentée en courant pour générer de cette manière un premier flux magnétique et générer une force électromagnétique dans une direction déplaçant l'élément mobile vers la position d'ouverture de soupape, et une seconde bobine recevant un courant pour générer de cette manière un second flux magnétique et générer une force électromagnétique dans une direction déplaçant l'élément mobile vers la position de fermeture de soupape. La première bobine et la seconde bobine sont constituées d'une connexion identique.

L'élément mobile est maintenu dans une position intermédiaire entre la position d'ouverture de soupape et la position de fermeture de soupape dans un état où la force électromagnétique n'est pas appliquée. L'électroaimant comporte en outre une troisième bobine constituée d'une connexion séparée par rapport à la connexion constituant les première et seconde bobines. La troisième bobine est alimentée en courant pour générer de cette manière un troisième flux magnétique réduisant au moins l'un du premier flux magnétique et du second flux magnétique.

Il est à noter que la position intermédiaire entre la position d'ouverture de soupape et la position de fermeture de soupape se rapporte à la position centrale par rapport à la position d'ouverture de soupape et à la position de fermeture de soupape, où une distance depuis la position d'ouverture de soupape et une distance depuis la position de fermeture de soupape sont égales l'une à l'autre.

Dans l'électrovanne ainsi configurée, les première et seconde bobines sont constituées d'une connexion identique. Par conséquent, dans un mode d'entraînement initial, lorsque les première et seconde bobines reçoivent un courant, une force électromagnétique dans une direction déplaçant l'élément mobile vers la position d'ouverture de soupape et une force électromagnétique dans une direction déplaçant l'élément mobile vers la position de fermeture de soupape sont appliquées simultanément à l'élément mobile. Dans ce cas, alimentée en courant, la troisième bobine génère un troisième flux magnétique, qui réduit l'un du premier flux magnétique et du second flux magnétique. Donc, la force électromagnétique générée par la bobine, dont le flux magnétique est réduit, diminue. Du fait que le flux magnétique qui est affecté par le troisième flux magnétique est réduit, une saturation des flux magnétiques ne se produit pas. Donc, une différence entre la force électromagnétique dans la direction déplaçant l'élément mobile vers la position d'ouverture de soupape et la force électromagnétique dans la direction déplaçant l'élément mobile vers la position de fermeture de soupape peut être assurée, et une force d'entraînement suffisante pour le mode d'entraînement initial de la soupape d'admission/d'échappement peut être atteinte. Par conséquent, conformément à la présente invention, la soupape d'admission/d'échappement peut être déplacée en un court intervalle de temps de la position intermédiaire à la position d'ouverture de soupape ou la position de fermeture de soupape.

De préférence, le troisième flux magnétique augmente l'autre du premier flux magnétique et du second flux magnétique. Avec l'électrovanne ainsi configurée, la différence entre la force électromagnétique générée par la bobine, dont le flux magnétique est réduit par le troisième flux et la force électromagnétique générée par la bobine, dont le flux magnétique est augmenté, augmente davantage. Donc, une force d'entraînement encore plus importante dans le mode d'entraînement initial peut être atteinte.

De préférence, la troisième bobine reçoit un courant uniquement dans le mode d'entraînement initial du moteur à combustion interne. Avec l'électrovanne ainsi configurée, en alimentant en courant la troisième bobine dans le mode d'entraînement initial où une force d'entraînement importante est requise, une consommation de puissance inutile dans le mode d'entraînement normal, après que le moteur à combustion interne a été démarré, peut être empêchée.

L'élément mobile comporte une partie de support supportée de façon à pouvoir tourner, et oscille entre la position d'ouverture de soupape et la position de fermeture de soupape autour de la partie de support en tant que pivot. L'élément mobile est prévu sous forme d'une pluralité d'éléments écartés les uns des autres. L'électroaimant est disposé entre la pluralité d'éléments mobiles. Avec l'électrovanne du type à entraînement rotatif employant un tel mécanisme de liaison parallèle également, l'un des effets mentionnés ci-dessus peut être atteint de façon similaire.

Comme décrit ci-dessus, conformément à la présente invention, l'électrovanne, avec laquelle une force d'entraînement suffisamment importante peut être atteinte dans le mode d'entraînement initial, peut être prévue.

Les objectifs, caractéristiques, aspects et avantages 40 précédents, ainsi que d'autres, de la présente invention deviendront évidents d'après la description détaillée suivante de la présente invention, lorsqu'elle est considérée en association avec les dessins annexés.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

La figure 1 est une vue en coupe transversale représentant une électrovanne dans un premier mode de réalisation de la présente invention.

La figure 2 représente un circuit dans lequel une bobine et une sousbobine représentées sur la figure 1 sont prévues.

La figure 3 est une vue en coupe transversale représentant la circulation d'un flux magnétique dans un mode d'entraînement initial de l'électrovanne représentée sur la figure 1.

La figure 4 est une vue en coupe transversale représentant la circulation du flux magnétique dans un mode d'entraînement 15 normal de l'électrovanne représentée sur la figure 1.

La figure 5 est une vue en coupe transversale représentant une électrovanne dans un second mode de réalisation de la présente invention.

DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES

Les modes de réalisation de la présente invention sont décrits en faisant référence aux dessins. Sur les dessins auxquels on se réfère ci-après, les mêmes caractères de référence sont alloués aux éléments identiques ou correspondants.

(Premier mode de réalisation) La figure 1 représente une électrovanne conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention. L'électrovanne conforme à la présente invention est concrétisée sous forme d'une soupape de moteur (une soupape d'admission ou une soupape d'échappement) dans un moteur à combustion interne tel qu'un moteur à essence ou un moteur diesel. Dans le présent mode de réalisation, une description sera donnée en supposant que l'électrovanne est concrétisée sous forme d'une soupape d'échappement, cependant, l'électrovanne est structurée de façon similaire également lorsqu'elle est concrétisée sous forme d'une soupape d'admission.

En se référant à la figure 1, une électrovanne 10 est une électrovanne du type à entraînement rotatif, commandée par la coopération d'une force magnétique et d'une force élastique. En 2886669 6 tant que mécanisme de déplacement pour l'électrovanne, un mécanisme de liaison parallèle est adopté.

L'électrovanne 10 comprend une soupape entraînée 14, un élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et un élément mobile du côté fermeture de soupape 31 disposé à une certaine distance l'un de l'autre pour osciller du fait de la force électromagnétique et la force élastique qui leur sont appliquées, un électroaimant 40 disposé entre l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 pour générer la force électromagnétique devant être appliquée aux éléments mobiles, et des barres de torsion 26 et 36 prévues sur l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 en vue d'appliquer la force élastique aux éléments mobiles, respectivement.

La soupape entraînée 14 est constituée d'une queue 11 s'étendant dans une direction et d'une partie en forme de parapluie 12 formée à une extrémité de la queue 11. Autour de la queue 11, un guide de soupape non représenté est prévu. Grâce au guide de soupape, la queue 11 est guidée pour pouvoir coulisser dans la direction suivant laquelle la queue 11 s'étend. La soupape entraînée 14 exécute un mouvement de va-et-vient dans la direction suivant laquelle la queue 11 s'étend, c'est-à-dire dans une direction représentée par une flèche 101, lors de la réception du mouvement d'oscillation de l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et de l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31.

La soupape entraînée 14 est montée sur une culasse 18 comportant un orifice d'échappement 16 formé. Un siège de soupape 19 est prévu à une position où l'orifice d'échappement 16 de la culasse 18 communique avec une chambre de combustion 17. Le mouvement de va-et-vient de la soupape commandée 14 amène la partie en forme de parapluie 12 à venir en contact intime avec le siège de soupape 19 ou à s'écarter du siège de soupape 19, de façon à ouvrir ou fermer l'orifice d'échappement 16.

L'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 sont formés à partir d'un matériau magnétique. L'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 comporte une partie de support 23 et une partie d'accouplement 22, et s'étend de la partie de support 23 à la partie d'accouplement 22. Entre la partie de support 23 et la partie d'accouplement 22, une surface 21a s'étalant en une forme sensiblement rectangulaire est formée. Au niveau de la partie de support 23, un axe central 25 devant être le centre du mouvement d'oscillation de l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 est défini. Une barre de torsion 26 s'étendant le long de l'axe central 25 est reliée à la partie de support 23. La partie de support 23 est supportée de façon à pouvoir tourner sur une base en forme de disque non représentée par l'intermédiaire de la barre de torsion 26. Au niveau de la partie d'accouplement 22, une extrémité de la queue 11 opposée à l'extrémité où la partie en forme de parapluie 12 est formée, est en butée avec la surface 21a.

L'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 comporte une partie de support 33, une partie d'accouplement 32 et une surface 31a, correspondant à la partie de support 23, à la partie d'accouplement 22 et à la surface 21a de l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21. La surface 21a et la surface 31a sont opposées en présentant une certaine distance entre elles. La partie d'accouplement 32 est reliée de façon à pouvoir tourner à une partie intermédiaire de la queue 11 en utilisant une contre-came ou autre. Au niveau de la partie de support 33, un axe central 35 devant être le sens du mouvement d'oscillation de l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 est défini.

La barre de torsion 36 s'étendant le long de l'axe central 35 est reliée à la partie de support 33.

La barre de torsion 26 applique une force élastique à l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21, d'une manière sollicitant celui-ci dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe central 25. La barre de torsion 36 applique une force élastique à l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31, d'une manière sollicitant celui-ci dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe central 35. Dans un état où la force électromagnétique provenant de l'électroaimant 40 n'est pas appliquée, un élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et un élément mobile du côté fermeture de soupape 31 sont positionnés par la force élastique des barres de torsion 26 et 36 à une position intermédiaire entre une position d'ouverture de soupape et une position de fermeture de soupape.

Entre l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31, l'électroaimant 40 est prévu en étant fixé à une base en forme de disque non représentée. L'électroaimant 40 est constitué d'une bobine 42 et d'une sous-bobine 43, et d'une partie de noyau 41 autour de laquelle la bobine 42 et la sous-bobine 43 sont enroulées. La partie de noyau 41 est formée à partir d'un matériau magnétique, et par exemple formée d'une pluralité de plaques d'acier électromagnétique qui sont empilées.

La partie de noyau 41 est formée par une combinaison d'une partie de noyau du côté ouverture de soupape 41p positionnée à l'opposé de l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et d'une partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q positionnée à l'opposé de l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31. La partie de noyau du côté ouverture de soupape 41p et la partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q sont formées verticalement de façon symétrique par rapport à un plan s'étendant dans une position intermédiaire entre l'axe central 25 et l'axe central 35. La partie de noyau du côté ouverture de soupape 41p comporte une surface d'attraction 41a à l'opposé de la surface 21a de l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21, et la partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q présente une surface d'attraction 41b à l'opposé de la surface 31a de l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31.

Dans un état où l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 sont maintenus dans la position intermédiaire par la force élastique des barres de torsion 26 et 36, un espace Hl entre la surface 21a et la surface d'attraction 41a est égal à un espace H2 entre la surface 31a et la surface d'attraction 41b. Lorsque l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 est attiré vers la surface d'attraction 41a par la force électromagnétique de l'électroaimant 40, la soupape commandée 14 est positionnée à la position d'ouverture de soupape. Lorsque l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 est attiré vers la surface d'attraction 41b par la force électromagnétique de l'électroaimant 40, la soupape entraînée 14 est positionnée à la position de fermeture de soupape.

La partie de noyau 41 comporte une partie d'axe 41m 40 positionnée dans la partie de noyau du côté ouverture de soupape 41p et s'étendant parallèlement à la queue 11, et une partie d'axe 41n positionnée dans la partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q et s'étendant parallèlement à la queue 11. La bobine 42 est tout d'abord enroulée autour de la partie d'axe 41m et ensuite enroulée autour de la partie d'axe 41n, et est constituée d'une partie de bobine du côté ouverture de soupape 42p s'enroulant autour de la partie d'axe 41m et d'une partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q s'enroulant autour de la partie d'axe 41m. Le nombre de spires de la bobine 42 dans la partie de bobine du côté ouverture de soupape 42p est égal à celui dans la partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q.

La partie de noyau 41 comporte en outre une partie d'axe 41r s'étendant perpendiculairement à la queue il à une position où la partie de noyau du côté ouverture de soupape 41p et la partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q sont associées. La sous-bobine 43 est enroulée autour de la partie d'axe 41r. Il est à noter que le procédé d'enroulement de la bobine 42 et de la sous-bobine 43 n'est pas limité à celui-ci.

La figure 2 représente un circuit dans lequel la bobine et la sous-bobine représentées sur la figure 1 sont prévues. En se référant aux figures 1 et 2, la partie de bobine du côté ouverture de soupape 42p et la partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q sont constituées d'une connexion identique, et prévues sur un circuit 51 comprenant une unité d'entraînement électronique (EDU) 47 pour former une boucle. La sousbobine 43 est constituée d'une connexion séparée de la partie de bobine du côté ouverture de soupape 42p et de la partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q, et prévue sur un circuit 52 qui comprend l'unité EDU 27, pour réaliser une dérivation depuis le circuit 51 et former une boucle. Sur le trajet du circuit 52, un commutateur 46 est en outre prévu.

Avec une telle configuration, la partie de bobine du côté ouverture de soupape 42p et la partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q sont chacune alimentées en un courant provenant de l'unité EDU 47 de la même amplitude et au même instant. En revanche, dans la sous-bobine 43, l'alimentation en courant peut être arrêtée en ouvrant le commutateur 46, même lorsque la partie de bobine du côté ouverture de soupape 42p et la partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q sont alimentées en courant. C'est-à-dire que la bobine 42 et la sous- bobine 43 sont prévues de telle sorte que leur alimentation en courant puisse être commandée indépendamment l'une de l'autre. Dans le présent mode de réalisation, du fait que la bobine 42 et la sous-bobine 43 sont reliées à une seule unité EDU 47, il n'est pas nécessaire de fournir une unité EDU supplémentaire pour la prévision d'une sous-bobine 43.

La figure 3 représente la circulation d'un flux magnétique dans un mode d'entraînement initial de l'électrovanne représentée sur la figure 1. En se référant à la figure 3, lorsque la bobine 42 est alimentée en courant, grâce au courant circulant à travers la partie de bobine du côté ouverture de soupape 42p, un flux magnétique circulant dans la direction indiquée par une flèche 201 est formée dans la partie de noyau du côté ouverture de soupape 41p, et par le courant circulant au travers de la partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q, le flux magnétique circulant dans la direction indiquée par une flèche 202 est formé dans la partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q. La partie de bobine du côté ouverture de soupape 42p et la partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q sont enroulées de telle sorte que la direction du flux magnétique circulant à travers la partie de noyau du côté ouverture de soupape 41p et la direction du flux magnétique circulant à travers la partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q sont opposées au niveau de la partie d'axe 41r.

Lorsque la sous-bobine 43 est alimentée en courant, un flux magnétique circulant dans la direction indiquée par la flèche 203 est formé dans la partie de noyau 41. Dans la partie d'axe 41r, la direction de circulation du flux magnétique formé par l'alimentation en courant vers la sousbobine 43 est identique à la direction d'écoulement du flux magnétique formé par le courant circulant à travers la partie de bobine du côté ouverture de soupape 42p, et inversement à la direction d'écoulement du flux magnétique formé par le courant circulant au travers de la partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q.

Ensuite, un fonctionnement d'une électrovanne 10 dans un mode d'entraînement initial est décrit. Avant que l'électrovanne ne soit actionnée, l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 sont maintenus à la position intermédiaire. Dans cet état, le commutateur 46 représenté sur la figure 2 est fermé et un courant est fourni à la bobine 42 et à la sous-bobine 43. Donc, des circuits magnétiques sont formés respectivement entre la partie de noyau du côté ouverture de soupape 41p et l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et entre la partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31, grâce à quoi la force électromagnétique attirant l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 vers la surface d'attraction 41a et la force électromagnétique attirant l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 vers la surface d'attraction 41b sont générées simultanément.

Dans le présent mode de réalisation, le flux magnétique (flux magnétique A) circulant à travers le circuit magnétique entre la partie de noyau du côté ouverture de soupape 41p et l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 est augmenté du flux magnétique (flux magnétique C) formé par l'alimentation en courant vers la sous-bobine 43, et le flux magnétique (flux magnétique B) circulant à travers le circuit magnétique entre la partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 est réduit du flux magnétique (flux magnétique C) formé par l'alimentation en verrouillé vers la sous-bobine 43. Dans ce cas, une expression: flux magnétique A + flux magnétique C > flux magnétique B - flux magnétique C (flux magnétique A = flux magnétique B) est satisfaite, où la force électromagnétique appliquée à l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 est supérieure à celle appliquée à l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31.

Par conséquent, grâce à l'alimentation en courant vers la bobine 42 et la sous-bobine 43, l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 commencent à osciller depuis la position intermédiaire vers la position d'ouverture de soupape, en s'opposant à la force élastique de la barre de torsion 36.

On notera que la direction d'enroulement de la sous-bobine 43 autour de la partie d'axe 41r peut être inverse de la direction représentée sur la figure 1. Dans un tel cas, l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 commencent à osciller 2886669 12 depuis la position intermédiaire vers la position de fermeture de soupape dans le mode d'entraînement initial.

La figure 4 représente une circulation de flux magnétique dans un mode d'entraînement normal de l'électrovanne représentée sur la figure 1. En se référant à la figure 4, grâce à l'alimentation en courant vers la bobine 42 et la sous-bobine 43, l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 se déplacent à la position d'ouverture de soupape. Après cela, en arrêtant l'alimentation en courant vers la sous-bobine 43 en ouvrant le commutateur 46, et en répétant le début et l'arrêt de l'alimentation en courant vers la bobine 42 à une cadence appropriée, l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 sont amenés à osciller entre la position d'ouverture de soupape et la position de fermeture de soupape. Donc, dans le mode d'entraînement normal de l'électrovanne 10 après que l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 sont passés de la position intermédiaire à la position d'ouverture ou de fermeture de soupape, une consommation de puissance inutile au niveau de la sous-bobine 43 peut être empêchée.

L'électrovanne 10 dans le premier mode de réalisation de la présente invention comprend une soupape entraînée 14 en tant que soupape d'admission/d'échappement associée à un moteur à combustion interne, un élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et un élément mobile du côté fermeture de soupape 31 constitués d'une substance magnétique et reliés à la soupape entraînée 14 pour se déplacer entre une position d'ouverture de soupape et une position de fermeture de soupape, et unélectroaimant 40. L'électroaimant 40 comprend une partie de bobine du côté ouverture de soupape 42p en tant que première bobine alimentée en courant pour générer de cette manière un premier flux magnétique et générer une force électromagnétique dans la direction de déplacement de l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 vers la position d'ouverture de soupape, et une partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q en tant que seconde bobine alimentée en courant pour générer de cette manière un second flux magnétique et générer une force électromagnétique dans la direction déplaçant l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 vers la position de fermeture de soupape. La partie de bobine du côté ouverture de soupape 42p et la partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q sont constituées d'une connexion identique.

L'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 sont maintenus à une position intermédiaire entre la position d'ouverture de soupape et la position de fermeture de soupape dans un état où une force électromagnétique n'est pas appliquée. L'électroaimant 40 comprend en outre une sous-bobine 43 en tant que troisième bobine constituée d'une connexion séparée de la partie de bobine du côté ouverture de soupape 42p et de la partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q. Grâce à l'alimentation en courant vers la sousbobine 43, un troisième flux magnétique réduisant au moins l'un du premier flux magnétique et du second flux magnétique est généré.

Avec l'électrovanne 10 du premier mode de réalisation de la présente invention ainsi constituée, en commandant de façon appropriée la valeur d'un courant fourni à la sous-bobine 43, dans le mode d'entraînement initial, l'équilibre entre la force électromagnétique appliquée à l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 pour déplacer celui-ci à la position d'ouverture de soupape et la force électromagnétique appliquée à l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 pour déplacer celui-ci à la position de fermeture de soupape, peut être bouleversé de façon plus positive. Donc, une force d'entraînement complète peut être atteinte dans le mode d'entraînement initial, et l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et l'élément mobile du côté fermeture de soupape 31 peuvent être déplacés à la position d'ouverture de soupape ou à la position de fermeture de soupape en un plus court intervalle de temps. Donc, dans le moteur à combustion interne intégrant l'électrovanne 10, des performances de moteur souhaitées peuvent être obtenues à partir du mode d'entraînement initial.

(Second mode de réalisation) La figure 5 représente une électrovanne dans un second mode de réalisation de la présente invention. L'électrovanne du présent mode de réalisation comprend, par comparaison à l'électrovanne 10 du premier mode de réalisation, partiellement la même structure. Dans ce qui suit, une description de la structure correspondante ne sera pas donnée.

En se reportant à la figure 5, dans le présent mode de réalisation, un élément mobile du côté ouverture de soupape 21 et un élément mobile du côté fermeture de soupape 31, représentés sur la figure 1, ne sont pas prévus, et un élément mobile 61 est prévu à la place. L'élément mobile 61 est formé à partir d'un matériau magnétique, et comporte une partie de support 63, une partie d'accouplement 62 et une surface 61a, correspondant à la partie de support 23, une partie d'accouplement 22 et une surface 21a de l'élément mobile du côté ouverture de soupape 21 représenté sur la figure 1. L'élément mobile 61 comporte en outre une surface 61b opposée à la surface 61a. Au niveau de la partie de support 63, un axe central 65 devant être le centre du mouvement d'oscillation de l'élément mobile 61 est défini. Une barre de torsion 66 s'étendant le long de l'axe central 65 est reliée à la partie de support 63.

Au niveau de la partie d'accouplement 62, une extrémité de la queue 11 opposée à l'extrémité où la partie en forme de parapluie 12 est formée, vient buter sur la surface 61a. Sur la circonférence extérieure de la queue il, un ressort hélicoïdal 71 appliquant une force à la soupape commandée 14 pour solliciter celle-ci vers la position de fermeture de soupape, est prévu. La barre de torsion applique une force élastique à l'élément mobile 61, d'une manière sollicitant celui-ci dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe central 65. Dans un état où la force électromagnétique provenant de la soupape commandée 14 n'est pas appliquée, l'élément mobile 61 est positionné par la force élastique de la barre de torsion et le ressort hélicoïdal 71 à une position intermédiaire entre une position d'ouverture de soupape et une position de fermeture de soupape.

Une partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q et une partie de noyau du côté ouverture de soupape 41p sont prévues séparément l'une de l'autre, et disposées au-dessus et en dessous de l'élément mobile 61, respectivement. Une surface d'attraction 41b de la partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q fait face à la surface 61b de l'élément mobile 61, une surface d'attraction 41a de la partie de noyau du côté ouverture de soupape 41p fait face à la surface 61a de l'élément mobile 61. Lorsque l'élément mobile 61 est attiré vers la surface d'attraction 41a par la force électromagnétique de l'électroaimant 40, la soupape entraînée 14 est positionnée à la position d'ouverture de soupape. Lorsque l'élément mobile 61 est attiré vers la surface d'attraction 41b par la force électromagnétique de l'électroaimant 40, la soupape entraînée 14 est positionnée à la position de fermeture de soupape.

Dans le présent mode de réalisation, à la place de la sous-bobine 43 représentée sur la figure 1, une sous-bobine 75 est prévue. La sousbobine 75 est enroulée autour d'une partie d'axe 41n de la partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q, dans la direction inverse à la partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q.

Lorsque la bobine 42 est alimentée en courant, grâce au courant circulant au travers de la partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q, le flux magnétique circulant dans la direction indiquée par une flèche 301 est formée dans la partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q. Lorsque la sous-bobine 75 est alimentée en courant, un flux magnétique circulant dans la direction indiquée par une flèche 302 est formée dans une partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q. Dans la partie d'axe 41n, la direction de circulation du flux magnétique formé par l'alimentation en courant vers la sous-bobine 75 est inverse de la direction de circulation du flux magnétique formé par un courant traversant la partie de bobine du côté fermeture de soupape 42q.

Avec une telle configuration, dans le mode d'entraînement initial, lorsqu'un courant est fourni à la bobine 42 et à la sous-bobine 75, le flux magnétique circulant à travers un circuit magnétique entre la partie de noyau du côté fermeture de soupape 41q et l'élément mobile 61 est réduit du flux magnétique formé par l'alimentation en courant vers la sous-bobine 75.

Donc, la force électromagnétique appliquée à l'élément mobile 61 déplaçant celui-ci vers la position d'ouverture de soupape devient supérieure à la force électromagnétique appliquée à l'élément mobile 61 déplaçant celui-ci vers la position de fermeture de soupape. Par conséquent, grâce à l'alimentation en courant vers la bobine 42 et la sous-bobine 75, l'élément mobile 61 commence à osciller depuis la position intermédiaire vers la position d'ouverture de soupape, en s'opposant à la force élastique du ressort hélicoïdal 71.

L'électrovanne du second mode de réalisation de la présente invention étant ainsi configurée, l'effet similaire à celui décrit en ce qui concerne le premier mode de réalisation peut être atteint.

Bien que la présente invention ait été appliquée à l'électrovanne du type à entraînement rotatif, où l'élément mobile oscille autour de la partie de support en tant que pivot dans les premier et second modes de réalisation décrits ci-dessus, elle n'est pas limitée à cela et elle est applicable à une électrovanne du type à actionnement direct, où un élément mobile effectue un mouvement de va-et-vient entre une position d'ouverture de soupape et une position de fermeture de soupape par l'application d'une force électromagnétique.

Bien que la présente invention ait été décrite et illustrée en détail, il est évidemment compris que celle-ci l'est uniquement à titre d'illustration et d'exemple et ne doit pas être considérée comme limitative, l'esprit et la portée de la présente invention étant limités uniquement par les termes des revendications annexées.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Electrovanne comprenant: une soupape d'admission/d'échappement (14) associée à un 5 moteur à combustion interne, un élément mobile (21, 31) constitué d'une substance magnétique et couplé à ladite soupape d'admission/d'échappement (14) pour se déplacer entre une position d'ouverture de soupape et une position de fermeture de soupape, et un électroaimant (40) comportant une première bobine (42) alimentée en courant pour générer de cette manière un premier flux magnétique et générer une force électromagnétique dans une direction déplaçant ledit élément mobile (21) vers ladite position d'ouverture de soupape, et une seconde bobine (42q) alimentée en courant pour générer de cette manière un second flux magnétique et générer une force électromagnétique dans une direction déplaçant ledit élément mobile (31) vers ladite position de fermeture de soupape, ladite première bobine (42p) et ladite seconde bobine (42q) étant constituées d'une connexion identique, où ledit élément mobile (21, 31) est maintenu dans une position intermédiaire entre ladite position d'ouverture de soupape et ladite position de fermeture de soupape dans un état où une force électromagnétique n'est pas appliquée, ledit électroaimant (40) comporte en outre une troisième bobine (43) constituée d'une connexion séparée de ladite connexion constituant lesdites première et seconde bobines (42p, 42q), et ladite troisième bobine (43) est alimentée en courant pour générer de cette manière un troisième flux magnétique diminuant au moins l'un dudit premier flux magnétique et dudit second flux magnétique.

2. Electrovanne selon la revendication 1, dans laquelle 35 ledit troisième flux magnétique augmente l'autre dudit premier flux magnétique et dudit second flux magnétique.

3. Electrovanne selon la revendication 1, dans laquelle ladite troisième bobine (43) est alimentée en courant uniquement dans un mode d'entraînement initial dudit moteur à combustion interne.

4. Electrovanne selon la revendication 1, dans laquelle ledit élément mobile (21, 31) comporte une partie de support (23, 33) supportée avec possibilité de rotation, et oscille entre ladite position d'ouverture de soupape et ladite position de fermeture de soupape autour de ladite partie de support (23, 33) en tant que pivot, et ledit élément mobile (21, 31) est prévu en plusieurs éléments écartés les uns des autres d'une certaine distance, ledit électroaimant (40) étant disposé entre la pluralité desdits éléments mobiles (21, 31).