EP2082130A2 - Dispositif de decouplage d'un alternateur - Google Patents

Dispositif de decouplage d'un alternateur

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EP2082130A2
EP2082130A2 EP07858624A EP07858624A EP2082130A2 EP 2082130 A2 EP2082130 A2 EP 2082130A2 EP 07858624 A EP07858624 A EP 07858624A EP 07858624 A EP07858624 A EP 07858624A EP 2082130 A2 EP2082130 A2 EP 2082130A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
alternator
engine
decoupling
pulley
clutch
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07858624A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Stéphane Beddok
Eric Palpacuer
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from FR0654528A external-priority patent/FR2907850B1/fr
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP2082130A2 publication Critical patent/EP2082130A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/04—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
    • F02B67/06—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/022—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
    • F02N15/025—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch of the friction type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/022—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
    • F02N15/026—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch of the centrifugal type

Definitions

  • the present invention relates to a device for decoupling the rotation shaft of an alternator with the crankshaft of a combustion engine of a vehicle.
  • the rotation shaft of an alternator (rotation shaft which is part of the rotor of the alternator) of a motor vehicle is provided at its end with a pulley, which is rotated at the using a drive belt, itself connected to a pulley secured to the crankshaft of the engine.
  • the belt drives the alternator, which generates an electric current used to recharge the vehicle's battery and to power various equipment consuming electrical energy.
  • Some vehicles are currently equipped with a reversible alternator that can operate as an electric motor.
  • the rotor is supplied with electric current by means of the battery, which rotates the rotor and thus the pulley fixed to the rotor shaft, which drives the belt and the crankshaft.
  • the mechanical energy supplied by the alternator can be used to start the engine, for example in a system for stopping and restarting the engine automatically ("Stop & Start” system) or to provide additional torque (assistance) to the engine. thermal motor.
  • the alternator When the battery is sufficiently charged, the alternator can be cut, that is to say that it no longer generates electric current.
  • the clutch allows the alternator shaft to rotate at a higher rotational speed than the pulley when the rotational speed of the crankshaft decreases.
  • the purpose of this system is to prevent abrupt changes in the engine's rpm from having an effect on the alternator, which would cause the belt to slip on the alternator pulley and thus the wear or even breakage of the engine. belt.
  • the patent application FR 2 727 902 describes a device for the air conditioning of a vehicle.
  • the alternator reversible
  • the air conditioning compressor is actuated by the reversible alternator operating in electric motor.
  • the decoupling of the alternator is achieved by means of a free wheel interposed between the crankshaft and the crankshaft pulley.
  • the patent application EP 0 441 212 A2 relates to a charging device of a battery connected to an alternator driven by the crankshaft of an engine, using a system with two pulleys connected by a belt.
  • one of the two pulleys is of the electromagnetic type, which optimizes the charge of the battery by uncoupling the alternator of the crankshaft when the battery is charged.
  • the present invention provides a device for reducing the engine consumption of a vehicle by uncoupling the rotation shaft of a alternator with the crankshaft of a heat engine during certain phases of operation.
  • decoupling device means a device for decoupling but also to couple two elements together (such as a clutch for example). It is therefore a coupling / decoupling device, which will subsequently be designated decoupling device in order to lighten the presentation.
  • the device should preferably be small, so small in size to be housed under the hood of the vehicle without occupying too much space.
  • the solution adopted to solve the decoupling problem must therefore take into account the size of the decoupling device.
  • the decoupling device comprises two decoupling means, the first decoupling means being capable of transmitting a large torque - in particular for driving the shaft of the engine by the engine during the starting phases of the engine.
  • thermal engine the second means being adapted to the transmission of a lower torque, but with a rotation speed of the higher shafts.
  • the second clutch means is brought into play only when the engine speed reaches a minimum value, preferably nevertheless less than the value corresponding to the engine idling (generally of the order of 700 rpm).
  • the two clutch means can be advantageously both implemented.
  • the first clutching means is preferably driven, the control member being able to control the decoupling of the alternator shaft, including when the rotation speed of the motor is greater than the setting value. in play of the second clutch means.
  • the decoupling device will comprise a first pulley connected to the crankshaft and a second pulley connected to the shaft of the alternator, at least one of the first and second decoupling means is placed in one of the pulleys.
  • at least one of the clutch mechanisms is constituted by a freewheel mechanism. If only one of the mechanisms is freewheeling, it is then the first clutch means, active even when starting a thermal engine at a standstill.
  • the mechanism may comprise at least one of the following characteristics:
  • the first and second decoupling means each consist of a freewheel mechanism, the two mechanisms being placed in the first or the second pulley.
  • the second decoupling means intervening only when the motor has reached a minimum value, is constituted by a friction clutch comprising at least one disc.
  • the first decoupling means can then be constituted by a centrifugal clutch or a freewheel mechanism.
  • Figures 1 and 2 schematically illustrate the placement of two freewheels in a pulley
  • Figure 3 shows schematically a freewheel ball or roller placed in a pulley
  • FIG. 4 illustrates an exemplary embodiment of a controlled freewheel
  • Figure 5 is a section of a part of a decoupling device with two freewheels implanted in a pulley
  • FIG. 6 is a simplified sectional view of a decoupling device with two clutches placed in a pulley;
  • FIG. 7 illustrates in section a centrifugal clutch system;
  • Figures 8 and 10 show the volumes occupied by different types of coupling systems
  • FIG. 9 illustrates the operation of a decoupling device comprising two clutches or composed of a clutch and a freewheel
  • Figure 11 illustrates the architecture of a decoupling device with a clutch and a freewheel
  • FIG. 12 shows in section an exemplary embodiment of a decoupling device comprising a clutch and a freewheel implanted in a pulley.
  • the decoupling device comprises two separate decoupling means, a first means allowing the motor to drive the alternator when the rotational speed of the rotor of the alternator is greater than a determined value and a second means allowing the alternator to drive the motor when the rotational speed of the rotor of the alternator is less than the predetermined value.
  • the second means is used to decouple (or couple) the alternator to the motor until a predetermined value of rotational speed of the rotor (or motor) and the first means is used for decoupling (or coupling) beyond this predetermined value.
  • the latter is chosen to correspond preferably to a rotational speed of the engine less than the rotational speed of the engine running at idle.
  • Figures 1 to 5 relate to a first embodiment with two freewheels.
  • the pulley of the alternator is symbolically represented by a ring gear 10, the rotation shaft of the alternator by a ring 12 and two freewheels 14 and 16, these freewheels respectively constituting first and second decoupling means of the alternator and the crankshaft.
  • the alternator is reversible.
  • the arrow 18 indicates the direction of rotation of the pulley and the rotor of the alternator.
  • At least one of the freewheels here the freewheel 14 is driven, which is represented in FIG. 1 by a ball, a roller or a movable roller whose displacement can be controlled so as to block the freewheel or on the contrary, to free her). Freewheels are placed in the alternator pulley.
  • the freewheel 14 allows the motor to drive the alternator when the engine rotates faster than the alternator. This freewheel 14 can be driven and decoupled from the alternator to release it.
  • the freewheel 16 allows the alternator to drive the engine when the latter runs slower than the alternator.
  • the alternator When starting the engine, the alternator is powered by the vehicle battery and drives the motor via the freewheel 16 and the drive belt. When the motor becomes autonomous, it in turn drives the alternator via the freewheel 14. It continues to drive the alternator via the freewheel 14 when the alternator is in the current generation phase. When the alternator is in the assistance phase of the engine is again the freewheel 16 which serves to transmit torque and drive the engine.
  • the control device can be used to disengage the free wheel 14 to release the alternator, and to save fuel, when the operation of the alternator current generator is not necessary, for example during phases of shedding of the latter.
  • the engine then no longer drives the alternator and the latter drops in speed to stop.
  • This is represented by the arrow 14 which symbolically shows the absence of connection between the ring 10 (the pulley) and the ring 12 (the axis of the alternator).
  • the ring 10 is connected to the crankshaft via the belt. Simply reengage the freewheel 14 with the aid of the control device to drive the alternator again by the engine.
  • FIG. 3 represents an embodiment of a freewheel 22. It is integral with the axis of rotation 24 of the rotor of the alternator and placed in the drive pulley 26 of the alternator, between the axis of rotation and the pulley.
  • the freewheel consists essentially of a turntable 28 fixed to the axis of rotation 24 and having notches 30 regularly distributed around the periphery of the plate 28. In each of these notches, a ball, a roller or a roller 32 may move between a locked position 34 ( Figure 4) solidarisant the pulley 26 with the rotation shaft 24 and an unlocked position 36 ( Figure 4) disengaging the pulley 26 of the rotation shaft 24.
  • the plate 28, the axis 24 and the pulley 26 rotate in the direction indicated by the arrows 38.
  • the freewheels may be of different known types, for example ball, roller, ratchet or roller.
  • the control member of the freewheel can be of a known type, for example mechanical, electrical, magnetic, piezoelectric, hydraulic or pneumatic.
  • the return of the freewheel in the locked position can also be realized automatically by elastic means such as one or more spring (s).
  • the member may be composed of electromagnets 40 (FIG. 4) arranged so as to be able to attract and block the balls, the rollers or the rollers. in the disengaged position 36.
  • the alternator When the engine rotates and drives the pulley 26, it also drives the alternator by blocking the balls in the locked position 34.
  • decoupling the alternator it feeds the coils of the electromagnets 40 which attract then the balls in the unlocked position 36 and thus disconnect the alternator which is no longer driven by the engine.
  • the alternator Before actuating the electromagnets, the alternator can be activated in motor mode, if necessary, to unlock the balls of this free wheel and facilitate the attraction by the coils.
  • the decoupling device can also be placed in the pulley of the crankshaft. In this case, the alternator is then linked to the pulley and the engine to the axis around which are placed the freewheels. It is therefore the freewheel 16 which is driven. It is also possible, for reasons of space, to separate the freewheels, one in the crankshaft pulley and another in the alternator pulley.
  • the two free wheels can be driven. Functionally this allows filtering engine jolts seen by the alternator during the generation phases. The lifetimes of the alternator as well as its pulley and the transmission belt are increased.
  • Figure 5 shows in section, through a plane passing through the axis of rotation of the pulley, an example of implementation of a decoupling device with two free wheels interposed between the axis 42 of an alternator and A pulley 44.
  • the device is placed in the pulley 44.
  • the grooves of a transmission belt (not shown) are positioned in notches 46 of the pulley.
  • the freewheels comprise a first support 48 of cylindrical shape fixed to the axis of rotation 42 and a second support 50 fixed to the pulley 44 and surrounding the first support 48 in order to define a housing 52 in which rollers 54 are placed for a first decoupling means and rollers 56 for a second decoupling means.
  • the housing 52 includes grooves of variable height (similar to the notches of Figure 4) in which are placed the rollers which move between a locked position, securing the two supports 48 and 50, and an unlocked position for which the brackets 48 and 50 are disconnected.
  • Figures 6 to 9 relate to a second embodiment with two clutches and Figures 10 to 12 relate to a third embodiment with a clutch and a freewheel (Figure 9 relates to the two embodiments).
  • Each of the clutches and each freewheel forms a means of decoupling the axis of rotation of the alternator with the crankshaft.
  • the table below schematizes the two modes with the corresponding decoupling means and engine speeds for which these means are active.
  • Figure 6 shows, schematically and in section through a plane passing through the axis 58 of the rotation shaft 60 of an alternator, a decoupling device 62 having a first decoupling means in the form of a clutch.
  • the clutch 64 comprises a disk 68 integral with the rotation shaft 60 of the alternator and a fixed electromagnet 70 allowing couple the rotation shaft to the pulley 72 of the alternator.
  • the automatic centrifugal clutch 66 makes it possible to decouple the rotation shaft 60 from the pulley 72. It can for example take the form shown in FIG. 7.
  • a plate 74 is fixed to the rotation shaft 60 surrounding it.
  • the periphery of the plate has housings 76 regularly distributed in which are housed one 78 of the two ends of several identical cams 80 ( Figure 7 shows only one of these cams).
  • the other end 82 is urged towards the outside of the plate by means of a spring 83.
  • the ends 82 of the cams 80 bear against shoulders 84 of a plate 86 attached to the pulley 72.
  • the rotation shaft 60, the plate 74 and the pulley 72 are secured (locked position clutch 66).
  • the end 78 of the cam 80 lifts under the effect of the centrifugal force.
  • the end 78 leaves the housing 76 and the end 82 is no longer supported on the shoulder 84, thus uncoupling the rotation shaft 60 of the pulley 72.
  • the centrifugal clutch 66 is closed at low speed and at zero speed. It is able to transmit a large torque when starting the engine by the reversible alternator.
  • the clutch opens gradually with increasing speed and disconnects the two parts from a certain speed below the idle of the engine. It is then the electromagnetic clutch 64 which makes it possible to manage the coupling or decoupling of the alternator and the heat engine. This clutch being active only from a high speed, it must not pass a limited torque (the torque decreases with the regime).
  • FIG 9 shows the torque C (in N. m) to go through the clutch according to the R regime of the alternator (in revolutions per minute).
  • the torque to be transmitted varies from about 90 Nm to about 30 Nm.
  • the centrifugal clutch is then used (in the locked position) to transmit this torque, the electromagnetic clutch then being in the unlocked position.
  • the speed of the alternator passes above about 2000 rpm (part of the curve to the right of the dashes 88)
  • the centrifugal clutch is in the unlocked position while the electromagnetic clutch is in the locked position.
  • the maximum torque to be transmitted by the electromagnetic clutch is therefore about 30 N.m.
  • the dashes 88 show the opening limit of the centrifugal clutch.
  • this limit is chosen to correspond to a rotational speed of the engine below its idling speed.
  • the centrifugal clutch disengagement regime can be located below or beyond the idle speed of the engine according to the strategy of management of electrical energy. The higher this regime, the higher the volume of all two clutches is reduced but in return the strategy of controlling the uncoupling of the alternator and the engine is limited.
  • the two clutches 64 and 66 can be compact and be housed in the pulley 72.
  • the decoupling device can also be in the pulley crankshaft or split in two, a clutch in the crankshaft pulley and another in the alternator pulley.
  • the centrifugal clutch 64 can transmit torque in one direction, from the alternator to the engine. Its disengagement regime must then be below the idle speed of the engine to ensure idle current generation.
  • a decoupling device consisting of a friction clutch can also be coupled to a freewheel, for example of the type shown in Figure 3, to filter the jolts of the engine seen by the alternator during the phases. of generation. The lifetimes of the alternator, as well as the transmission belt and the pulley, are thus increased.
  • the friction clutch can be of the single-disc type, multi-disk or toothed type. It can be controlled for example electromagnetic, hydraulic or pneumatic.
  • FIG. 8 is a technical justification for the choice of the combination of a centrifugal clutch with a friction clutch.
  • This figure 8 represents the volume V occupied by different types of clutch.
  • the volume V1 corresponds to a controlled friction clutch for transmitting a maximum torque of 100 N.m (torque necessary to start the engine using the alternator operating as an electric motor).
  • the volume V2 corresponds to a geared clutch gear to transmit a maximum torque of 100 N. m.
  • the volume V3 corresponds to the solution chosen, namely the combination of a controlled centrifugal clutch for transmitting a maximum torque of 100 N. m with a controlled friction clutch for transmitting a maximum torque of 30 Nm. Note that the volume V3 is lower than the volumes V1 and V2, which has an advantage knowing that the space is often reduced under the hood of a motor vehicle and which allows to house the decoupling device in the pulley alternator or crankshaft.
  • the decoupling device comprises a freewheel and an electromagnetic clutch controlled friction.
  • FIG. 10 shows the volume occupied by various solutions, knowing as previously that the maximum value of the torque C to be transmitted is approximately 100 Nm.
  • the two volumes V1 and V2 relate respectively to a controlled friction clutch, single or multi disc, and a geared clutch (centrifugal or jaw for example) capable of transmitting a maximum torque of 100 N. m.
  • Volume V4 represents the volume occupied by the combination of a freewheel capable of transmitting torque up to 100 Nm and a controlled friction clutch capable of transmitting a maximum torque of approximately 40 Nm.
  • FIG. 9 represents the value of the torque C in N. m to be transmitted by the decoupling device according to the speed of the alternator in revolutions / minute.
  • This figure illustrates the operation of the combination freewheel / friction clutch with the maximum torque of about 40 N.m to be transmitted by the electromagnetic clutch.
  • This limit is indicated by the continuous vertical line 90. It corresponds to about 1600 rpm for the alternator and at a speed of rotation of the engine below its idle speed. Up to about 1600 rpm, the freewheel is blocked and the electromagnetic clutch is open. Beyond this limit, the freewheel is free or blocked (depending on the operating mode of the alternator, electric motor or current generator) and the electromagnetic clutch driven is open or closed according to the operating phase of the vehicle.
  • the clutch can remain open and the electric machine will drive the engine through the freewheel which must then transmit a significant torque.
  • the clutch closes and allow the engine to drive the alternator when it switches from its starter mode to its current generator mode and this, before the idle speed of the engine is reached.
  • the clutch remains closed in the phases where the alternator is generator (driven by the engine), and may or may not open in the phases where the alternator becomes engine and brings torque to the engine because the freewheel transmits the torque.
  • the clutch also makes it possible to manage the coupling or decoupling of the alternator and the heat engine. It is opened to decouple and it closes to couple again. Since the clutch is active only at a high speed, it must transmit only a limited torque (Figure 9).
  • FIG. 11 schematically represents the combination of an electromagnetic clutch 92 and a freewheel 94 placed in a pulley 96.
  • the electromagnetic clutch comprises a plate 98 fixed to the rotation shaft 100 of an alternator .
  • a fixed coil 102 drives the electromagnetic clutch to move from the disengaged position to the engaged position, and vice versa.
  • the arrow 104 indicates the direction of rotation of the alternator shaft and the pulley.
  • a bearing 106 allows the rotation of the pulley 96 about the axis 100.
  • the free wheel 94 can take the form described with reference to FIG.
  • Figure 12 shows in section an example of implantation of the decoupling device shown schematically in Figure 11.
  • the plate 98 of the electromagnetic clutch is attached to the end of the rotation shaft 100 of the alternator the casing is represented by the reference 108.
  • the coil 102 allows to couple or decouple the plate 98 to the pulley 96.
  • the bearing 106 ensures the rotation of the pulley 96 around the shaft 100 with a minimum of friction.
  • the freewheel 94 is placed in the pulley 96, between the shaft 100 and the pulley.
  • the free wheel may for example take the form illustrated in Figure 3 or Figure 7.
  • the clutch can be mono disk, multi-disk or toothed type. It is controlled electromagnetically but can be controlled otherwise, for example hydraulically or pneumatically.
  • the decoupling device can also be found integrally in the crankshaft pulley or split in two, the clutch in the crankshaft pulley and the freewheel in the alternator pulley, or vice versa.
  • the alternator Before closing the clutch to re-couple the engine and the alternator, it may be advantageous to perform a synchronization of the two moving parts to limit the energy to be absorbed by the clutch.
  • the alternator is stopped (or speed lower than the engine), it is activated in engine mode, without resisting torque.

Abstract

Dispositif de découplage de l'arbre de rotation (12) d'un alternateur réversible avec le vilebrequin d'un moteur thermique d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte deux moyens de découplage distincts, le premier moyen de découplage (16) étant adapté à transmettre un couple élevé, et le second moyen (14) étant adapté à la transmission d'un d'une vitesse de rotation élevée.

Description

Dispositif de découplage d'un alternateur
[0001] La présente invention revendique la priorité des demandes françaises 0654526 et 0654528 déposées le 25/10/2006 dont les contenus (description, revendications et dessins) sont incorporés ici par référence.
[0002] La présente invention concerne un dispositif de découplage de l'arbre de rotation d'un alternateur avec le vilebrequin d'un moteur thermique d'un véhicule.
[0003] De façon classique, l'arbre de rotation d'un alternateur (arbre de rotation qui fait partie du rotor de l'alternateur) de véhicule automobile est muni à son extrémité d'une poulie, laquelle est mise en rotation à l'aide d'une courroie d'entraînement, elle-même reliée à une poulie solidaire du vilebrequin du moteur. Dés la mise en marche du moteur, la courroie entraîne l'alternateur, lequel génère un courant électrique utilisé pour recharger la batterie du véhicule et pour alimenter différents équipements consommateurs d'énergie électrique.
[0004] Certains véhicules sont actuellement équipés d'un alternateur réversible qui peut fonctionner en moteur électrique. Le rotor est alimenté en courant électrique à l'aide de la batterie, ce qui met en rotation le rotor et donc la poulie fixée à l'arbre du rotor, laquelle entraîne la courroie et le vilebrequin. L'énergie mécanique fournie par l'alternateur peut être utilisée pour démarrer le moteur thermique, par exemple dans un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur (système « Stop & Start ») ou pour fournir un couple supplémentaire (assistance) au moteur thermique.
[0005] Lorsque la batterie est suffisamment chargée, l'alternateur peut être coupé, c'est-à-dire qu'il ne génère plus de courant électrique.
[0006] L'inconvénient principal des systèmes existants vient du fait que l'alternateur est relié en permanence au vilebrequin du moteur, même lorsque l'alternateur ne débite pas de courant, ce qui engendre des pertes mécaniques et une usure inutile de l'alternateur. [0007] Des dispositifs de découplage de l'arbre de rotation d'un alternateur avec le vilebrequin d'un moteur ont déjà été proposés. Par exemple, le brevet EP 0 980 479 B1 décrit un tel dispositif composé d'un système à ressort et à embrayage unidirectionnel interposé entre l'arbre et la poulie de l'alternateur. Le ressort et l'embrayage sont reliés en série. Le ressort transmet le mouvement de rotation de la poulie à l'arbre de l'alternateur, la poulie et l'arbre tournant dans le même sens, en permettant de petits mouvements de rotation de l'arbre en sens inverse du mouvement de la poulie. L'embrayage permet à l'arbre de l'alternateur de tourner à une vitesse de rotation supérieure à celle de la poulie lorsque la vitesse de rotation du vilebrequin diminue. Le but de ce système est d'éviter que les brusques variations de régime du moteur se répercutent sur l'alternateur, ce qui provoquerait un glissement de la courroie sur la poulie de l'alternateur et donc l'usure ou même la casse de la courroie.
[0008] La demande de brevet FR 2 727 902 décrit un dispositif pour la climatisation d'un véhicule. Lorsque le moteur thermique du véhicule est à l'arrêt, l'alternateur (réversible) est découplé du vilebrequin du moteur et le compresseur de climatisation est actionné par l'alternateur réversible fonctionnant en moteur électrique. Le découplage de l'alternateur est réalisé à l'aide d'une roue libre interposée entre le vilebrequin et la poulie du vilebrequin.
[0009] La demande de brevet EP 0 441 212 A2 concerne un dispositif de charge d'une batterie connectée à un alternateur entraîné par le vilebrequin d'un moteur, à l'aide d'un système à deux poulies reliées par une courroie. Selon un mode de réalisation, l'une des deux poulies est du type électromagnétique, ce qui permet d'optimiser la charge de la batterie en découplant l'alternateur du vilebrequin lorsque la batterie est chargée.
[0010] Bien que les documents cités précédemment permettent un découplage de l'alternateur avec le vilebrequin du moteur, ils ne concernent pas le problème de la diminution de consommation en carburant du moteur.
[0011] La présente invention propose un dispositif permettant de réduire la consommation du moteur d'un véhicule en découplant l'arbre de rotation d'un alternateur avec le vilebrequin d'un moteur thermique lors de certaines phases de fonctionnement. Par dispositif de découplage, on désigne un dispositif permettant de découpler mais également de coupler deux éléments entre eux (tel qu'un embrayage par exemple). H s'agit donc d'un dispositif de couplage/découplage, qui sera désigné par la suite dispositif de découplage afin d'alléger l'exposé. Le dispositif doit de préférence être de petites dimensions, donc de faible encombrement de façon à être logé sous le capot du véhicule sans occuper trop d'espace. La solution retenue pour résoudre le problème de découplage doit donc tenir compte de l'encombrement du dispositif de découplage.
[0012] De façon plus précise, le dispositif de découplage comporte deux moyens de découplage, le premier moyen de découplage étant capable de transmettre un couple important - notamment pour entraîner l'arbre du moteur thermique par l'alternateur lors des phases de démarrage du moteur thermique, le second moyen étant lui adapté à la transmission d'un couple plus faible, mais avec une vitesse de rotation des arbres plus élevées.
[0013] Avantageusement, le second moyen d'embrayage n'est mis en jeu que lorsque le régime moteur atteint une valeur minimaie, de préférence néanmoins inférieure à la valeur correspondant au ralenti moteur (généralement de l'ordre de 700 tours minute). Pour autant, sur certaines plages de régime moteur, les deux moyens d'embrayage peuvent être avantageusement tous deux mis en oeuvre.
[oou] Le premier moyen d'embrayage est de préférence piloté, l'organe de pilotage étant apte à commander le découplage de l'arbre de l'alternateur, y compris lorsque la vitesse de rotation du moteur est supérieure à la valeur de mise en jeu du second moyen d'embrayage.
[0015] Avantageusement, le dispositif de découplage va comporter une première poulie reliée au vilebrequin et une deuxième poulie reliée à l'arbre de l'alternateur, au moins l'un des premier et deuxième moyens de découplage est placé dans l'une des poulies. [0016] Dans une variante de l'invention, au moins un des mécanismes d'embrayage est constitué par un mécanisme à roues libres. Si un seul des mécanismes est à roue libre, il constitue alors le premier moyen d'embrayage, actif même lors d'un démarrage moteur thermique à l'arrêt.
[0017] Dans cette variante, le mécanisme peut comporter au moins l'une des caractéristiques suivantes :
• le mécanisme à roue libre est en position bloquée lorsque la vitesse de rotation de l'alternateur est supérieure à la vitesse de rotation du moteur ;
• le mécanisme à roue libre est placé dans la première ou la deuxième poulie ;
• les premier et deuxième moyens de découplage sont constitués chacun d'un mécanisme à roue libre, les deux mécanismes étant placés dans la première ou la deuxième poulie.
[0018] Dans une autre variante de l'invention, le second moyen de découplage, n'intervenant que lorsque le moteur a atteint une valeur minimale, est constitué par un embrayage à friction, comportant au moins un disque. Le premier moyen de découplage pouvant alors être constitué par un embrayage centrifuge ou par un mécanisme à roues libres.
[0019] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés et sur lesquels :
• les figures 1 et 2 illustrent schématiquement le placement de deux roues libres dans une poulie ;
• la figure 3 montre schématiquement une roue libre à billes ou à rouleaux placée dans une poulie ;
• la figure 4 illustre un exemple de réalisation d'une roue libre pilotée ; • la figure 5 est une coupe d'une partie d'un dispositif de découplage comportant deux roues libres implantées dans une poulie ;
• la figure 6 est une vue simplifiée, en coupe, d'un dispositif de découplage avec deux embrayages placés dans une poulie ; « la figure 7 illustre en coupe un système d'embrayage centrifuge ;
• les figures 8 et 10 représentent les volumes occupés par différents types de systèmes de couplage ;
• la figure 9 illustre le fonctionnement d'un dispositif de découplage comprenant deux embrayages ou composé d'un embrayage et d'une roue libre ;
• la figure 11 illustre l'architecture d'un dispositif de découplage avec un embrayage et une roue libre ; et
• la figure 12 montre en coupe un exemple de réalisation d'un dispositif de découplage comportant un embrayage et une roue libre implantés dans une poulie.
[0020] Afin de découpler l'alternateur du vilebrequin au cours des différentes phases de fonctionnement d'un moteur thermique, ce qui permet de diminuer la consommation en carburant du moteur, il est nécessaire de disposer d'un dispositif de découplage performant, offrant une grande souplesse d'utilisation et peu encombrant. Selon l'invention, le dispositif de découplage comporte deux moyens de découplage distincts, un premier moyen permettant au moteur d'entraîner l'alternateur lorsque la vitesse de rotation du rotor de l'alternateur est supérieure à une valeur déterminée et un deuxième moyen permettant à l'alternateur d'entraîner le moteur lorsque la vitesse de rotation du rotor de l'alternateur est inférieure à la valeur prédéterminée. En d'autres termes, le deuxième moyen est utilisé pour découpler (ou coupler) l'alternateur au moteur jusqu'à une valeur prédéterminée de vitesse de rotation du rotor (ou du moteur) et le premier moyen est utilisé pour le découplage (ou couplage) au-delà de cette valeur prédéterminée. Cette dernière est choisie de façon à correspondre de préférence à une vitesse de rotation du moteur inférieure à la vitesse de rotation du moteur tournant au ralenti. [0021] Les figures 1 à 5 concernent un premier mode de réalisation avec deux roues libres.
[0022] Sur les figures 1 et 2, la poulie de l'alternateur est représentée symboliquement par une couronne 10, l'arbre de rotation de l'alternateur par une couronne 12 et deux roues libres 14 et 16, ces roues libres constituant respectivement un premier et un deuxième moyen de découplage de l'alternateur et du vilebrequin. L'alternateur est réversible. La flèche 18 indique le sens de rotation de la poulie et du rotor de l'alternateur. Au moins l'une des roues libres (ici la roue libre 14 est pilotée, ce qui est représenté sur la figure 1 par une bille, un rouleau ou un galet mobile 20 dont le déplacement peut être commandé de façon à bloquer la roue libre ou au contraire à la libérer). Les roues libres sont placées dans la poulie de l'alternateur.
[0023] La roue libre 14 permet au moteur d'entraîner l'alternateur lorsque le moteur tourne plus vite que l'alternateur. Cette roue libre 14 peut être pilotée et se découpler de l'alternateur pour le libérer. La roue libre 16 permet à l'alternateur d'entraîner le moteur lorsque ce dernier tourne moins vite que l'alternateur.
[0024] Lors du démarrage du moteur thermique, l'alternateur est alimenté par la batterie du véhicule et entraîne le moteur via la roue libre 16 et la courroie d'entraînement. Lorsque le moteur devient autonome, il entraîne à son tour l'alternateur via la roue libre 14. Il continue à entraîner l'alternateur via la roue libre 14 lorsque l'alternateur est en phase de génération de courant. Quand l'alternateur est en phase d'assistance du moteur thermique c'est à nouveau la roue libre 16 qui sert à transmettre le couple et à entraîner le moteur thermique.
[0025] Le dispositif de pilotage peut permettre de désengager la roue libre 14 afin de libérer l'alternateur, et d'économiser du carburant, lorsque le fonctionnement de l'alternateur en générateur de courant n'est pas nécessaire, par exemple lors des phases de délestage de ce dernier. Le moteur thermique n'entraîne alors plus l'alternateur et celui-ci chute en régime pour s'arrêter. C'est ce qui est représenté par la flèche 14 qui montre symboliquement l'absence de liaison entre la couronne 10 (la poulie) et la couronne 12 (l'axe de l'alternateur). A noter que la couronne 10 est liée au vilebrequin via la courroie. Il suffit de réengager la roue libre 14 à l'aide du dispositif de pilotage pour à nouveau entraîner l'alternateur par le moteur thermique.
[0026] La figure 3 représente un mode de réalisation d'une roue libre 22. Elle est solidaire de l'axe de rotation 24 du rotor de l'alternateur et placée dans la poulie 26 d'entraînement de l'alternateur, entre l'axe de rotation et la poulie. La roue libre se compose essentiellement d'un plateau tournant 28 fixé à l'axe de rotation 24 et comportant des encoches 30 régulièrement réparties à la périphérie du plateau 28. Dans chacune de ces encoches, une bille, un galet ou un rouleau 32 peut se déplacer entre une position bloquée 34 (figure 4) solidarisant la poulie 26 avec l'arbre de rotation 24 et une position débloquée 36 (figure 4) désolidarisant la poulie 26 de l'arbre de rotation 24. Le plateau 28, l'axe 24 et la poulie 26 tournent dans le sens indiqué par les flèches 38.
[0027] Les roues libres peuvent être de différents types connus, par exemples à billes, à rouleaux, à cliquets ou à galets.
[0028] L'organe de pilotage de la roue libre peut être d'un type connu, par exemple mécanique, électrique, magnétique, piézoélectrique, hydraulique ou pneumatique. Le retour de la roue libre en position bloquée peut être également réalisé automatiquement par des moyens élastiques tels qu'un ou plusieurs ressort(s). Par exemple, dans le cas d'une roue libre à billes, à rouleaux ou à galets, l'organe peut être composé d'électroaimants 40 (figure 4) disposés de façon à pouvoir attirer et bloquer les billes, les galets ou les rouleaux en position débrayée 36. Quand le moteur tourne et entraîne la poulie 26, il entraîne également l'alternateur en bloquant les billes en position bloquée 34. Lorsque l'on veut découpler l'alternateur, on alimente les bobines des électroaimants 40 qui attirent alors les billes en position débloquée 36 et désolidarisent ainsi l'alternateur qui n'est alors plus entraîné par le moteur.
[0029] Avant d'actionner les électroaimants, l'alternateur peut être activé en mode moteur, si nécessaire, afin de débloquer les billes de cette roue libre et faciliter ainsi l'attraction par les bobines. [0030] Le dispositif de découplage peut se placer également dans la poulie du vilebrequin. Dans ce cas, l'alternateur est alors lié à la poulie et le moteur thermique à l'axe autour duquel sont placées les roues libres. C'est donc la roue libre 16 qui est pilotée. On peut également, pour des raisons d'encombrement, séparer les roues libres, une dans la poulie vilebrequin et une autre dans la poulie alternateur.
[0031] Les deux roues libres peuvent être pilotées. Fonctionnellement cela permet de filtrer les à-coups du moteur vus par l'alternateur lors des phases de génération. Les durées de vie de l'alternateur ainsi que de sa poulie et de la courroie de transmission sont ainsi augmentées.
[0032] La figure 5 montre en coupe, par un plan passant par l'axe de rotation de la poulie, un exemple d'implantation d'un dispositif de découplage à deux roues libres interposé entre l'axe 42 d'un alternateur et une poulie 44. Le dispositif est placé dans la poulie 44. Les rainures d'une courroie de transmission (non représentée) viennent se positionner dans des crans 46 de la poulie. Les roues libres comprennent un premier support 48 de forme cylindrique fixé à l'axe de rotation 42 et un deuxième support 50 fixé à la poulie 44 et entourant le premier support 48 afin de définir un logement 52 dans lequel sont placés des rouleaux 54 pour un premier moyen de découplage et des rouleaux 56 pour un deuxième moyen de découplage. Le logement 52 comporte des gorges de hauteur variable (analogue des encoches de la figure 4) dans lesquelles sont placés les rouleaux qui se déplacent entre une position bloquée, solidarisant les deux supports 48 et 50, et une position débloquée pour laquelle les supports 48 et 50 sont désolidarisés.
[0033] Les figures 6 à 9 concernent un deuxième mode de réalisation avec deux embrayages et les figures 10 à 12 concernent un troisième mode de réalisation avec un embrayage et une roue libre (la figure 9 concerne les deux modes de réalisation). Chacun des embrayages et chacune des roues libres forme un moyen de découplage de l'axe de rotation de l'alternateur avec le vilebrequin. [0034] Pour fixer les idées, le tableau ci-après schématise les deux modes avec les moyens de découplage correspondants et les régimes moteurs pour lesquels ces moyens sont actifs.
[0035] La figure 6 représente, schématiquement et en coupe par un plan passant par l'axe 58 de l'arbre de rotation 60 d'un alternateur, un dispositif de découplage 62 comportant un premier moyen de découplage sous forme d'un embrayage à friction piloté 64 de type électromagnétique mono disque et un deuxième moyen sous forme d'un embrayage centrifuge automatique 66. L'embrayage 64 comporte un disque 68 solidaire de l'arbre de rotation 60 de l'alternateur et un électroaimant fixe 70 permettant de coupler l'arbre de rotation à la poulie 72 de l'alternateur. L'embrayage centrifuge automatique 66 permet de découpler l'arbre de rotation 60 à la poulie 72. Il peut par exemple prendre la forme représentée sur la figure 7.
[0036] Sur cette figure 7, un plateau 74 est fixé à l'arbre de rotation 60 en l'entourant. La périphérie du plateau comporte des logements 76 régulièrement répartis dans lesquels viennent se loger l'une 78 des deux extrémités de plusieurs cames identiques 80 (la figure 7 ne montre qu'une seule de ces cames). L'autre extrémité 82 est sollicitée vers l'extérieur du plateau à l'aide d'un ressort 83. En position bloquée de l'embrayage 66, les extrémités 82 des cames 80 viennent en appui contre des épaulements 84 d'un plateau 86 fixé à la poulie 72. Au repos, l'arbre de rotation 60, le plateau 74 et la poulie 72 sont solidaires (position bloquée de l'embrayage 66). Au fur et à mesure que la vitesse de rotation augmente, l'extrémité 78 de la came 80 se soulève sous l'effet de la force centrifuge. Pour une vitesse de rotation prédéterminée, l'extrémité 78 sort du logement 76 et l'extrémité 82 n'est plus en appui sur l'épaulement 84, désaccouplant ainsi l'arbre de rotation 60 de la poulie 72.
[0037] L'embrayage centrifuge 66 est fermé à bas régime et à régime nul. Il est capable de transmettre un couple important lors du démarrage du moteur thermique par l'alternateur réversible. Quand le moteur devient autonome, l'embrayage s'ouvre progressivement avec l'augmentation de la vitesse de rotation et désolidarise les deux parties à partir d'un certain régime inférieur au ralenti du moteur thermique. C'est alors l'embrayage électromagnétique 64 qui permet de gérer le couplage ou découplage de l'alternateur et du moteur thermique. Cet embrayage n'étant actif qu'a partir d'un régime élevé, il ne doit plus passer qu'un couple limité (le couple décroît avec le régime).
[0038] C'est ce qu'illustre la figure 9 qui représente le couple C (en N. m) à passer par l'embrayage en fonction du régime R de l'alternateur (en tours par minute). Pour un régime nul (moteur à l'arrêt) à environ 2000 tours/minute (marqué par le trait vertical 88 en tirets), le couple à transmettre varie d'environ 90 N. m à environ 30 N. m. L'embrayage centrifuge est alors utilisé (en position bloquée) pour transmettre ce couple, l'embrayage électromagnétique étant alors en position débloquée. Lorsque le régime de l'alternateur passe au-dessus d'environ 2000 tours/minute (partie de la courbe à droite des tirets 88), l'embrayage centrifuge est en position débloquée alors que l'embrayage électromagnétique est en position bloquée. Le couple maximal à transmettre par l'embrayage électromagnétique est donc d'environ 30 N. m. Les tirets 88 montrent la limite d'ouverture de l'embrayage centrifuge.
[0039] De préférence, cette limite est choisie pour correspondre à une vitesse de rotation du moteur thermique inférieure à son régime de ralenti. Cependant, de façon générale le régime de désengagement de l'embrayage centrifuge peut être situé au dessous ou au delà du régime de ralenti du moteur thermique selon la stratégie de gestion de l'énergie électrique. Plus ce régime est haut, plus le volume de l'ensemble des deux embrayages est réduit mais en contrepartie la stratégie de pilotage du désaccouplement de l'alternateur et du moteur se trouve limitée.
[0040] Grâce au choix d'utiliser deux moyens de découplage opérant chacun à des régimes différents, les deux embrayages 64 et 66 peuvent être de faible encombrement et être logés dans la poulie 72. Le dispositif de découplage peut également se trouver dans la poulie du vilebrequin ou scindé en deux, un embrayage dans la poulie vilebrequin et un autre dans la poulie alternateur.
[0041] L'embrayage centrifuge 64 peut ne transmettre le couple que dans un sens, de l'alternateur vers le moteur thermique. Son régime de désengagement doit alors être en dessous du régime de ralenti du moteur thermique pour assurer la génération de courant au ralenti.
[0042] Un dispositif de découplage constitué d'un embrayage par friction peut également être couplé à une roue libre, par exemple du type illustré à la figure 3, afin de filtrer les à-coups du moteur vu par l'alternateur lors des phases de génération. Les durées de vie de l'alternateur, ainsi que de la courroie de transmission et de la poulie, sont ainsi augmentées.
[0043] L'embrayage à friction peut être de type mono-disque, multi-disques ou à dentures. Il peut être piloté de manière par exemple électromagnétique, hydraulique ou pneumatique.
[0044] La figure 8 est une justification technique du choix de la combinaison d'un embrayage centrifuge avec un embrayage à friction. Cette figure 8 représente le volume V occupé par différents types d'embrayage. Le volume V1 correspond à un embrayage à friction piloté permettant de transmettre un couple maximal de 100 N. m (couple nécessaire pour mettre en marche le moteur thermique à l'aide de l'alternateur fonctionnant en moteur électrique). Le volume V2 correspond à un embrayage à dentures piloté permettant de transmettre un couple maximal de 100 N. m. Le volume V3 correspond à la solution retenue, à savoir l'association d'un embrayage centrifuge piloté permettant de transmettre un couple maximal de 100 N. m avec un embrayage à friction piloté permettant de transmettre un couple maximal de 30 N. m. On remarque que le volume V3 est plus faible que les volumes V1 et V2, ce qui présente un avantage sachant que l'espace est souvent réduit sous le capot d'un véhicule automobile et ce qui permet de loger le dispositif de découplage dans la poulie de l'alternateur ou du vilebrequin.
[0045] Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de découplage comporte une roue libre et un embrayage électromagnétique à friction piloté. Ce choix technique est justifié par la figure 10 qui montre le volume occupé par différentes solutions, sachant comme précédemment que la valeur maximale du couple C à transmettre est d'environ 100 N .m. Les deux volumes V1 et V2 concernent respectivement un embrayage à friction piloté, mono ou multi disques, et un embrayage à dentures piloté (centrifuge ou à crabots par exemple) capable de transmettre un couple maximal de 100 N. m. Le volume V4 représente le volume occupé par la combinaison d'une roue libre capable de transmettre un couple jusqu'à 100 N. m et d'un embrayage à friction piloté capable de transmettre un couple maximal d'environ 40 N. m. On remarque que la combinaison d'une roue libre et d'un embrayage à friction capable de transmettre un couple jusqu'à une valeur maximale d'environ 100 N. m occupe un volume V4 plus faible que les volumes V1 et V2 occupés par un embrayage respectivement à friction et à denture pour la même valeur maximale de couple.
[0046] La figure 9 représente la valeur du couple C en N. m à transmettre par le dispositif de découplage en fonction du régime de l'alternateur en tours/minute. Cette figure illustre le fonctionnement de la combinaison roue libre / embrayage à friction avec le couple maximal d'environ 40 N. m à transmettre par l'embrayage électromagnétique. Cette limite est indiquée par le trait vertical continu 90. Elle correspond à environ 1600 tours/mini pour l'alternateur et à une vitesse de rotation du moteur thermique inférieure à son régime de ralenti. Jusqu'à environ 1600 tours/minute, la roue libre est bloquée et l'embrayage électromagnétique est ouvert. Au-delà de cette limite, la roue libre est libre ou bloquée (selon le mode de fonctionnement de l'alternateur, en moteur électrique ou en générateur de courant) et l'embrayage électromagnétique piloté est ouvert ou fermé selon la phase de fonctionnement du véhicule. [0047] Lors du démarrage, l'embrayage peut rester ouvert et la machine électrique va entraîner le moteur thermique via la roue libre qui doit alors transmettre un couple important. A un régime qui correspond à un régime du moteur thermique inférieur au régime de ralenti, l'embrayage vient se fermer et permettre au moteur thermique d'entraîner l'alternateur lorsque celui-ci basculera de son mode démarreur à son mode générateur de courant et ce, avant que le régime de ralenti du moteur thermique ne soit atteint.
[0048] L'embrayage reste fermé dans les phases où l'alternateur est générateur (entraîné par le moteur thermique), et peut, ou non, s'ouvrir dans les phases où l'alternateur devient moteur et apporte du couple au moteur car la roue libre transmet le couple.
[0049] L'embrayage permet également de gérer le couplage ou découplage de l'alternateur et du moteur thermique. On l'ouvre pour les découpler et on le referme pour les coupler à nouveaux. L'embrayage n'étant actif qu'à partir d'un régime élevé, il ne doit plus transmettre qu'un couple limité (figure 9).
[0050] La figure 11 représente schématiquement l'association d'un embrayage électromagnétique 92 et d'une roue libre 94 placés dans une poulie 96. L'embrayage électromagnétique comporte un plateau 98 fixé à l'arbre de rotation 100 d'un alternateur. Une bobine fixe 102 permet de piloter l'embrayage électromagnétique pour passer de la position débrayée à la position embrayée, et inversement. La flèche 104 indique le sens de rotation de l'arbre de l'alternateur et de la poulie. Un roulement 106 permet la rotation de la poulie 96 autour de l'axe 100. La roue libre 94 peut prendre la forme décrite en regard de la figure 7.
[0051] La figure 12 montre en coupe un exemple d'implantation du dispositif de découplage représenté schématiquement sur la figure 11. Le plateau 98 de l'embrayage électromagnétique est fixé à l'extrémité de l'arbre de rotation 100 de l'alternateur dont le carter est représenté par la référence 108. La bobine 102 permet de coupler ou découpler le plateau 98 à la poulie 96. Le roulement 106 assure la rotation de la poulie 96 autour de l'arbre 100 avec un minimum de frottement. La roue libre 94 est placée dans la poulie 96, entre l'arbre 100 et la poulie. La roue libre peut par exemple prendre la forme illustrée sur la figure 3 ou sur la figure 7.
[0052] De façon générale, l'embrayage peut être de type mono disque, multi disques ou à denture. Il est piloté de manière électromagnétique mais peut l'être autrement, par exemple de façon hydraulique ou pneumatique.
[0053] Le dispositif de découplage peut également se trouver intégralement dans la poulie vilebrequin ou scindé en deux, l'embrayage dans la poulie vilebrequin et la roue libre dans la poulie alternateur, ou inversement.
[0054] Avant de fermer l'embrayage pour re-accoupler le moteur et l'alternateur, il peut être avantageux d'effectuer une synchronisation des deux parties mobiles afin de limiter l'énergie à absorber par l'embrayage. L'alternateur étant à l'arrêt (ou vitesse inférieure au moteur), on l'active en mode moteur, sans couple résistant.
La rotation de l'arbre de l'alternateur va monter rapidement en régime et venir se bloquer sur la roue libre. Les régimes du moteur thermique et de l'alternateur sont alors égaux. On peut, à ce moment, venir fermer l'embrayage sans risque de rupture ni d'à coups.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de découplage de l'arbre de rotation (12) d'un alternateur réversible avec le vilebrequin d'un moteur thermique d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte deux moyens de découplage distincts, le premier moyen de découplage (16) étant adapté à transmettre un couple élevé, et le second moyen (14) étant adapté à la transmission d'un d'une vitesse de rotation élevée.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le premier moyen de découplage (16) permet à l'alternateur d'entraîner le vilebrequin lors du démarrage, d'assister le moteur thermique tant que la vitesse de rotation du moteur est inférieure à une vitesse de référence.et le second moyen de découplage (14) permet à l'alternateur d'être entraîné par le moteur thermique pour générer du courant.
3. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte de plus un organe de pilotage (40) pour commander le désengagement du second moyen de découplage (14) lorsque la génération de courant n'est pas nécessaire y compris lorsque la vitesse du moteur est supérieure à la vitesse de référence.
4. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que ladite valeur prédéterminée correspond à une vitesse de rotation du moteur inférieure à la vitesse de rotation du moteur tournant au ralenti.
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes comportant une première poulie reliée au vilebrequin, une deuxième poulie (26, 44, 72) reliée à l'arbre de l'alternateur et une courroie reliant les poulies entre elles, caractérisé en ce qu'au moins l'un des premier et deuxième moyens de découplage est placé dans l'une des poulies.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins le premier de découplage (16) est un dispositif à roue libre.
7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que le mécanisme à roue libre est piloté à l'aide de moyens (40) choisis parmi des moyens mécaniques, électriques, magnétiques, piézoélectriques, hydrauliques et pneumatiques.
8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce que le mécanisme à roue libre (22) est placé dans la deuxième poulie (26) et autour de l'arbre (24) de l'alternateur.
9. Dispositif selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce que le mécanisme à roue libre est placé dans la première poulie.
10. Dispositif selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce que les premier et deuxième moyens de découplage sont constitués chacun d'un mécanisme à roue libre (14, 16, 54, 56) situé dans la deuxième poulie (10, 44).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le second moyen de découplage est un embrayage à friction (92) comportant au moins un disque (98).
12. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6 caractérisé en ce que ledit embrayage à friction (64 ; 92) comporte des moyens d'actionnement (70) de l'un des types suivants : électromagnétique, hydraulique et pneumatique.
13. Dispositif selon la revendication 11 ou la revendication 12, dans lequel le second moyen de découplage est un embrayage à friction et le premier moyen de découplage un embrayage centrifuge.
14. Dispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce que l'embrayage centrifuge est par défaut en position fermée et le reste en dessous d'un certain régime supérieur au régime pour lequel le premier moyen de découplage est placé en position fermée.
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