FR2831605A1 - Motor vehicle power system has pressurised gas accumulator with outlet connected to engine gas inlet - Google Patents

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Abstract

The power system consists of an i.c. engine (1) with gas inlet (2) and exhaust (3) systems and a pressurised gas accumulator (4) linked to a control unit (5) to enhance engine performance. The accumulator has a gas outlet (13) connected to the engine gas inlet through a valve (14) operated by the control unit (5) to inject gas into the engine via a manifold (15) with a pressure reducer. The intake (6) of the gas accumulator is connected to the engine's exhaust system, which has a double valve feeding the accumulator and the main exhaust line.

Description

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La présente invention concerne un système de motorisation de véhicule automobile.  The present invention relates to a motor vehicle motorization system.

Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un système de motorisation qui comporte un moteur à combustion interne muni de moyens d'admission de gaz en entrée et de moyens d'échappement de gaz en sortie et des moyens de stockage de gaz sous pression associés à des moyens de commande de leur charge/décharge adaptés pour mettre en oeuvre une phase de charge de ceux-ci, pendant laquelle l'alimentation en carburant d'au moins certains cylindres du moteur est coupée pour faire fonctionner le ou chaque cylindre dont l'alimentation est coupée, en compresseur, et une phase de décharge de ceux-ci, au cours de laquelle le gaz est utilisé pour améliorer les performances du moteur.  More particularly, the invention relates to a motorization system which comprises an internal combustion engine provided with inlet gas inlet means and outlet gas outlet means and associated pressurized gas storage means to charge / discharge control means adapted to implement a charge phase for these, during which the fuel supply to at least certain engine cylinders is cut off to operate the or each cylinder whose l 'power is cut, compressor, and a discharge phase thereof, during which the gas is used to improve engine performance.

On trouvera un exemple d'un tel système de motorisation dans le document SAE TECHNICAL PAPER SERIES, 1999-01-0623, intitulé New Cycles for Automobile Engines de Michael M. SCHECHTER, International Congress and Exposition, Detroit, Michigan, March 1-4,1999.  An example of such a motorization system can be found in the document SAE TECHNICAL PAPER SERIES, 1999-01-0623, entitled New Cycles for Automobile Engines by Michael M. SCHECHTER, International Congress and Exposition, Detroit, Michigan, March 1-4 1999.

L'idée générale à la base du développement de tels systèmes, consiste à récupérer de l'énergie lors de certaines phases de fonctionnement du moteur, sous la forme de gaz comprimé dans les moyens d'accumulation et de réutiliser cette énergie dans d'autres phases de fonctionnement de celui-ci.  The general idea behind the development of such systems is to recover energy during certain engine operating phases, in the form of compressed gas in the means of accumulation and to reuse this energy in other operating phases of it.

En particulier, de l'énergie peut être récupérée en phase de décélération et de freinage du véhicule.  In particular, energy can be recovered during deceleration and braking of the vehicle.

Sur la figure 2 du document mentionné précédemment, on a représenté un exemple de réalisation d'un tel système.  In Figure 2 of the document mentioned above, there is shown an embodiment of such a system.

Celui-ci comporte alors des moyens d'accumulation de gaz sous pression, se présentant sous la forme d'un réservoir de gaz, associés à des moyens de commande de leur charge/décharge, se présentant sous la forme d'une soupape prévue dans la culasse du moteur, au niveau d'un cylindre correspondant de celui-ci, cette soupape étant commandée pour mettre en oeuvre une phase de charge de ces moyens d'accumulation et une phase de décharge de ceux-ci à partir du et dans le cylindre.  This then comprises means for accumulating pressurized gas, in the form of a gas reservoir, associated with means for controlling their charge / discharge, in the form of a valve provided in the cylinder head of the engine, at a corresponding cylinder thereof, this valve being controlled to implement a phase of charging these accumulation means and a phase of discharging these from and into the cylinder.

On conçoit cependant qu'une telle structure présente un certain nombre d'inconvénients, car la soupape correspondante nécessite une modification  However, it is understood that such a structure has a number of drawbacks, since the corresponding valve requires modification

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très importante de la culasse du moteur et des moyens de commande relativement complexes.  very large engine cylinder head and relatively complex control means.

Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes.  The object of the invention is therefore to solve these problems.

A cet effet, l'invention a pour objet un système de motorisation de véhicule automobile, du type comportant un moteur à combustion interne muni de moyens d'admission de gaz en entrée et de moyens d'échappement de gaz en sortie, et des moyens d'accumulation de gaz sous pression associés à des moyens de commande de leur charge/décharge adaptés pour mettre en oeuvre une phase de charge de ceux-ci, pendant laquelle l'alimentation en carburant d'au moins certains cylindres du moteur est coupée pour faire fonctionner le ou chaque cylindre dont l'alimentation est coupée, en compresseur, et une phase de décharge de ceux-ci, au cours de laquelle le gaz est utilisé pour améliorer les performances du moteur, caractérisé en ce que les moyens d'accumulation comportent une sortie de gaz raccordée aux moyens d'admission de gaz dans le moteur, à travers des moyens formant vanne pilotable par les moyens de commande pour injecter du gaz dans le moteur.  To this end, the subject of the invention is a motor vehicle motorization system, of the type comprising an internal combustion engine provided with means for admitting gas at the inlet and means for exhausting gas at the outlet, and means of pressurized gas accumulation associated with charge / discharge control means adapted to implement a charge phase for these, during which the fuel supply to at least certain cylinders of the engine is cut off for operate the or each cylinder whose power is cut, in compressor, and a discharge phase thereof, during which the gas is used to improve the performance of the engine, characterized in that the means of accumulation comprise a gas outlet connected to the means for admitting gas into the engine, through valve forming means controllable by the control means for injecting gas into the engine.

Selon d'autres caractéristiques : - la sortie des moyens d'accumulation est raccordée à un plénum des moyens d'admission de gaz dans le moteur à travers au moins un détendeur ; - les moyens d'accumulation de gaz sous pression comportent une entrée de gaz raccordée aux moyens d'échappement du moteur thermique ; - les moyens d'échappement comprennent en sortie du moteur, des moyens formant vanne pilotable à deux voies, dont l'une est raccordée au reste de ces moyens d'échappement et dont l'autre est raccordée à l'entrée des moyens d'accumulation et les moyens de commande sont adaptés, lors de la phase de charge des moyens d'accumulation, pour commander les moyens formant vanne afin de raccorder la sortie du moteur à ces moyens d'accumulation ; - un clapet d'anti-retour est interposé entre les moyens formant vanne et l'entrée des moyens d'accumulation ; - les moyens formant clapet d'anti-retour sont intégrés dans les moyens formant vanne pilotable au niveau de la sortie raccordée aux moyens d'accumulation.  According to other characteristics: - the outlet of the accumulation means is connected to a plenum of the means for admitting gas into the engine through at least one regulator; the means for accumulating pressurized gas comprise a gas inlet connected to the exhaust means of the heat engine; - the exhaust means comprise, at the engine outlet, means forming a two-way controllable valve, one of which is connected to the rest of these exhaust means and the other of which is connected to the inlet of the means of accumulation and the control means are adapted, during the charging phase of the accumulation means, to control the valve means in order to connect the motor output to these accumulation means; - a non-return valve is interposed between the valve means and the inlet of the accumulation means; - The means forming a non-return valve are integrated into the means forming a valve which can be controlled at the level of the outlet connected to the accumulation means.

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L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la Fig. 1 représente un schéma synoptique illustrant la structure générale d'une forme de réalisation d'un système de motorisation selon l'invention ; - la Fig. 2 représente une vue en coupe schématique de moyens formant vanne pilotable à deux sorties, entrant dans la constitution d'un tel système ; et -la Fig. 3 représente de façon schématique la structure générale de moyens d'admission de gaz dans un moteur.  The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings, in which: - FIG. 1 represents a block diagram illustrating the general structure of an embodiment of a motorization system according to the invention; - Fig. 2 shows a schematic sectional view of means forming a valve which can be controlled with two outputs, forming part of such a system; and FIG. 3 schematically represents the general structure of gas intake means in an engine.

On a en effet représenté sur la figure 1, un système de motorisation pour véhicule automobile, du type comportant un moteur à combustion interne qui est désigné par la référence générale 1 sur cette figure et qui est par exemple schématisé par un cylindre de celui-ci.  FIG. 1 shows a motorization system for a motor vehicle, of the type comprising an internal combustion engine which is designated by the general reference 1 in this figure and which is for example shown diagrammatically by a cylinder thereof. .

Ce moteur est muni de moyens d'admission de gaz en entrée, qui sont désignés par la référence générale 2 et de moyens d'échappement de gaz en sortie, désignés par la référence générale 3.  This engine is provided with inlet gas inlet means, which are designated by general reference 2 and outlet gas outlet means, designated by general reference 3.

De plus, il est prévu des moyens d'accumulation de gaz sous pression qui se présentent par exemple sous la forme d'un réservoir, désignés par la référence générale 4 et associés à des moyens de commande de leur charge/décharge, désignés par la référence générale 5 et comportant par exem- ple tout calculateur approprié, adapté pour mettre en oeuvre une phase de charge de ceux-ci et une phase de décharge de ceux-ci de façon classique.  In addition, means for accumulating pressurized gases are provided, which are for example in the form of a tank, designated by the general reference 4 and associated with means for controlling their charge / discharge, designated by the general reference 5 and comprising, for example, any suitable computer, suitable for implementing a charging phase thereof and a discharging phase thereof in a conventional manner.

Pendant la phase de charge des moyens d'accumulation de gaz sous pression 4, l'alimentation en carburant d'au moins certains des cylindres du moteur est coupée, pour faire fonctionner ce ou chaque cylindre dont l'alimentation est coupée, en compresseur, permettant ainsi d'assurer la charge de ces moyens d'accumulation.  During the charging phase of the pressurized gas accumulation means 4, the fuel supply to at least some of the engine cylinders is cut, to operate this or each cylinder whose supply is cut, in compressor, thus ensuring the charge of these means of accumulation.

Durant la phase de décharge de ces moyens d'accumulation, le gaz est utilisé pour améliorer les performances du moteur comme cela sera décrit plus en détail par la suite.  During the discharge phase of these accumulation means, the gas is used to improve the performance of the engine as will be described in more detail below.

Comme cela est illustré sur cette figure 1, les moyens d'accumulation de gaz sous pression 4 comportent une entrée de gaz désignée par la référence générale 6 raccordée aux moyens d'échappement 3 du moteur thermique 1.  As illustrated in this FIG. 1, the means for accumulating pressurized gas 4 comprise a gas inlet designated by the general reference 6 connected to the exhaust means 3 of the heat engine 1.

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En fait, ces moyens d'échappement peuvent comporter en sortie du moteur thermique 1, des moyens formant vanne pilotable à deux sorties, désignés par la référence générale 7 sur cette figure 1, dont l'une est raccordée au reste de ces moyens d'échappement 3 et dont l'autre, est raccordée à l'entrée 6 des moyens d'accumulation 4.  In fact, these exhaust means may comprise, at the outlet of the heat engine 1, means forming a valve with two outputs, designated by the general reference 7 in this FIG. 1, one of which is connected to the rest of these means. exhaust 3 and the other of which is connected to the inlet 6 of the accumulation means 4.

Les moyens de commande 5 sont alors adaptés, lors de la phase de charge des moyens d'accumulation, pour commander les moyens formant vanne 7, afin de raccorder la sortie du moteur 1 à ces moyens d'accumulation 4.  The control means 5 are then adapted, during the charging phase of the accumulation means, to control the valve means 7, in order to connect the output of the motor 1 to these accumulation means 4.

On a représenté sur la figure 2, un exemple de réalisation de tels moyens formant vanne pilotable à deux sorties.  FIG. 2 shows an example of an embodiment of such means forming a valve with two outputs.

Comme cela est représenté, ces moyens 7 sont interposés entre la sortie d'échappement correspondante du moteur 1 et le reste des moyens d'échappement 3 de celui-ci.  As shown, these means 7 are interposed between the corresponding exhaust outlet of the engine 1 and the rest of the exhaust means 3 thereof.

Ces moyens formant vanne présentent alors une entrée désignée par la référence générale 8 raccordée à la sortie du moteur et deux sorties respectivement 9 et 10, dont l'une 9, est raccordée au reste des moyens d'échappement 3, et dont l'autre 10, est raccordée à l'entrée 6 des moyens d'accumulation 4.  These valve means then have an inlet designated by the general reference 8 connected to the engine outlet and two outlets respectively 9 and 10, one of which 9, is connected to the rest of the exhaust means 3, and the other of which 10, is connected to the input 6 of the accumulation means 4.

Un obturateur déplaçable désigné par la référence générale 11, est alors prévu dans ces moyens formant vanne, pour diriger les gaz en sortie du moteur, soit vers le reste des moyens d'échappement 3, soit vers l'entrée des moyens d'accumulation 4.  A movable shutter designated by the general reference 11 is then provided in these valve means, for directing the gases leaving the engine, either towards the rest of the exhaust means 3, or towards the inlet of the accumulation means 4 .

La position de cet obturateur est pilotée de façon classique par les moyens de commande 5.  The position of this shutter is conventionally controlled by the control means 5.

Un clapet d'anti-retour est interposé entre les moyens formant vanne et l'entrée des moyens d'accumulation.  A non-return valve is interposed between the valve means and the inlet of the accumulation means.

Ce clapet est désigné par la référence générale 12 sur cette figure 2 et est de préférence intégré dans ces moyens formant vanne pilotable au niveau de la sortie 10 raccordée aux moyens d'accumulation.  This valve is designated by the general reference 12 in this FIG. 2 and is preferably integrated into these means forming a valve which can be controlled at the level of the outlet 10 connected to the accumulation means.

Comme cela est illustré sur la figure 1, les moyens d'accumulation 4 comportent également une sortie de gaz désignée par la référence générale 13, raccordée aux moyens d'admission de gaz 2 dans le moteur, à travers des moyens formant vanne pilotable désignés par la référence générale 14, ces moyens formant vanne étant pilotés par les moyens de commande 5 pour injecter le gaz nécessaire dans ce moteur.  As illustrated in FIG. 1, the accumulation means 4 also comprise a gas outlet designated by the general reference 13, connected to the gas intake means 2 in the engine, through means forming a controllable valve designated by the general reference 14, these valve means being controlled by the control means 5 for injecting the necessary gas into this engine.

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En fait, la sortie des moyens d'accumulation 4 peut être raccordée comme cela est illustré sur ces figures 1 et 3, à un plénum 15 des moyens d'admission des gaz dans le moteur, à travers par exemple au moins un détendeur 16.  In fact, the output of the accumulation means 4 can be connected, as illustrated in these FIGS. 1 and 3, to a plenum 15 of the means for admitting the gases into the engine, for example through at least one regulator 16.

Ce plénum 15 est également raccordé de façon classique, par exem- ple à travers un papillon motorisé désigné par la référence générale 17, à un échangeur de chaleur de gaz d'admission et permet l'alimentation en gaz des différents cylindres du moteur thermique 1, de façon classique.  This plenum 15 is also conventionally connected, for example through a motorized throttle valve designated by the general reference 17, to an intake gas heat exchanger and allows the supply of gas to the various cylinders of the heat engine 1 , in a classic way.

On conçoit alors qu'une telle structure présente un certain nombre d'avantages par rapport à celle décrite dans le document antérieur mentionné précédemment.  It is therefore understandable that such a structure has a certain number of advantages compared to that described in the prior document mentioned above.

En effet, une telle structure ne nécessite pas de modification du moteur proprement dit, dans la mesure où les éléments permettant d'assurer la charge et la décharge des moyens d'accumulation d'énergie, sont ajoutés à la périphérie de celui-ci.  Indeed, such a structure does not require modification of the actual motor, insofar as the elements making it possible to ensure the charging and discharging of the energy storage means, are added to the periphery thereof.

Le fonctionnement d'une telle structure reste classique dans la mesure où il est possible grâce à celle-ci de mettre en oeuvre une phase de charge des moyens d'accumulation des gaz sous pression, par exemple lors d'une phase de décélération du véhicule ou lors d'une phase de fonctionnement à faible charge et de réutiliser ce gaz sous pression accumulé pour améliorer le remplissage des cylindres du moteur afin d'en améliorer les performances de fonctionnement.  The operation of such a structure remains conventional insofar as it is possible thanks to the latter to implement a charging phase of the means for accumulating gases under pressure, for example during a deceleration phase of the vehicle. or during a low-load operating phase and reusing this accumulated pressure gas to improve the filling of the engine cylinders in order to improve operating performance.

Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés. It goes without saying of course that still other embodiments can be envisaged.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Système de motorisation pour véhicule automobile, du type comportant un moteur à combustion interne (1) muni de moyens d'admission de gaz en entrée (2) et de moyens d'échappement de gaz en sortie (3), et des moyens d'accumulation de gaz sous pression (4) associés à des moyens de commande (5) de leur charge/décharge adaptés pour mettre en oeuvre une phase de charge de ceux-ci, pendant laquelle l'alimentation en carburant d'au moins certains cylindres du moteur (1) est coupée pour faire fonctionner le ou chaque cylindre dont l'alimentation est coupée, en compresseur, et une phase de décharge de ceux-ci, au cours de laquelle le gaz est utilisé pour améliorer les performances du moteur, caractérisé en ce que les moyens d'accumulation (4) comportent une sortie de gaz (13) raccordée aux moyens d'admission de gaz (2) dans le moteur (1), à travers des moyens formant vanne (14) pilotable par les moyens de commande (5) pour injecter du gaz dans le moteur. 1. Motorization system for a motor vehicle, of the type comprising an internal combustion engine (1) provided with inlet gas inlet means (2) and outlet gas outlet means (3), and means accumulation of pressurized gases (4) associated with means of control (5) of their charge / discharge adapted to implement a charge phase of these, during which the fuel supply of at least some engine cylinders (1) is cut to operate the or each cylinder whose power is cut, as a compressor, and a discharge phase thereof, during which the gas is used to improve the performance of the engine, characterized in that the accumulation means (4) comprise a gas outlet (13) connected to the gas admission means (2) in the engine (1), through valve means (14) controllable by the control means (5) for injecting gas into the engine. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie (13) des moyens d'accumulation (4) est raccordée à un plénum (15) des moyens d'admission de gaz (2) dans le moteur (1) à travers au moins un détendeur (16).  2. System according to claim 1, characterized in that the outlet (13) of the accumulation means (4) is connected to a plenum (15) of the gas intake means (2) in the engine (1) to through at least one regulator (16). 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'accumulation de gaz sous pression (4) comportent une entrée de gaz (6) raccordée aux moyens d'échappement (3) du moteur thermique (1).  3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the pressurized gas accumulation means (4) comprise a gas inlet (6) connected to the exhaust means (3) of the heat engine (1). 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'échappement (3) comprennent en sortie du moteur (1), des moyens (7) formant vanne pilotable à deux voies, dont l'une (9) est raccordée au reste de ces moyens d'échappement (3) et dont l'autre (10) est raccordée à l'entrée (6) des moyens d'accumulation (4) et en ce que les moyens de commande (5) sont adaptés, lors de la phase de charge des moyens d'accumulation (4), pour commander les moyens formant vanne (7) afin de raccorder la sortie du moteur (1) à ces moyens d'accumulation (4).  4. System according to claim 3, characterized in that the exhaust means (3) comprise at the output of the engine (1), means (7) forming a two-way controllable valve, one of which (9) is connected the rest of these exhaust means (3) and the other (10) of which is connected to the inlet (6) of the accumulation means (4) and in that the control means (5) are adapted, during the charging phase of the accumulation means (4), to control the valve means (7) in order to connect the motor output (1) to these accumulation means (4). 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un clapet d'anti-retour (12) est interposé entre les moyens formant vanne (7) et l'entrée des moyens d'accumulation (4).  5. System according to claim 4, characterized in that a non-return valve (12) is interposed between the valve means (7) and the inlet of the accumulation means (4). 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens formant clapet d'anti-retour (12) sont intégrés dans les moyens formant vanne  6. System according to claim 5, characterized in that the means forming a non-return valve (12) are integrated in the means forming a valve. <Desc/Clms Page number 7><Desc / Clms Page number 7> pilotable (7) au niveau de la sortie (10) raccordée aux moyens d'accumulation (4). controllable (7) at the outlet (10) connected to the accumulation means (4).
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