FR2925591A1 - Procede de commande d'un turbocompresseur muni d'un frein et ensemble pour la mise en oeuvre dudit procede de commande - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de commande d'un turbocompresseur comportant des éléments tournants et muni d'un frein apte à bloquer en rotation au moins un des éléments tournants du turbocompresseur que sont la roue de turbine (2), la roue de compresseur (4) et l'arbre (5) de turbocompresseur, le turbocompresseur étant associé à un moteur thermique muni d'un circuit d'huile en caractérisé en ce que l'on actionne le frein (10) tant que la pression de l'huile du circuit d'huile du moteur est inférieure à une première pression critique (Pc1 ). L'invention à également pour objet un ensemble pour la mise en oeuvre dudit procédé de commande.

Description

Procédé de commande d'un turbocompresseur muni d'un frein et ensemble pour la mise en oeuvre dudit procédé de commande

L'invention se rapporte à un turbocompresseur de suralimentation pour un moteur à combustion interne dont une turbine entrainée par les gaz d'échappement entraîne un compresseur destiné à compresser de l'air d'admission, la turbine et le compresseur étant relié entre eux par un arbre.

L'invention concerne plus particulièrement un turbocompresseur dont la tenue à l'usure de des paliers de l'arbre supportant la turbine et le compresseur ainsi que l'arbre de turbocompresseur sont améliorés.

Le turbocompresseur est un organe largement répandu dans les moteurs thermiques. D'un point de vue mécanique, le turbocompresseur est un dispositif délicat et la lubrification des paliers de l'arbre supportant la turbine et le compresseur du turbocompresseur est un problème crucial. La lubrification sert au fonctionnement normal des paliers en formant un film d'huile entre les parties en mouvement. Elle s'effectue généralement en raccordant le turbocompresseur au circuit d'huile du moteur à combustion interne. Le circuit d'huile comprend notamment une pompe à huile entraînée par le moteur thermique et destinée à faire circuler l'huile sous pression.

En dehors des phases de démarrage et d'arrêt du moteur, la pression d'huile est établie à une valeur suffisante pour que la rotation de l'arbre assure un film lubrifiant sur les paliers de l'arbre supportant la turbine et le compresseur du turbocompresseur. En revanche, le démarrage est une phase de vie extrêmement critique en termes d'usure pour l'arbre. En effet, la pompe à huile entrainée par le moteur nécessite un temps d'amorçage conséquent avant d'alimenter le moteur en huile à sa pression nominale.

30 L'arrêt du moteur est également une phase critique en termes d'usure. En effet, l'inertie du turbocompresseur maintient l'arbre en rotation alors que la pompe à huile est arrêtée et que la lubrification des paliers est coupée par manque de pression d'huile.

De plus, ce problème deviendra crucial sur des motorisations dites hybrides ou encore Stop 35 And Start où le nombre de phases d'arrêts et de démarrages sera plusieurs fois plus élevé que pour un moteur thermique conventionnel.25 Les solutions les plus connues de l'art antérieur pour limiter les problèmes d'usure consistent notamment à travailler sur l'amélioration de la résistance à l'usure, à la corrosion ou à la chaleur des matériaux utilisés dans les paliers et l'arbre du turbocompresseur. Cependant cette technique a pour inconvénient qu'elle ne permet pas d'être confiant sur la durée de vie d'un tel turbocompresseur fonctionnant dans une motorisation hybride ou Stop And Start .

Une autre approche révélée par l'art antérieur consiste à travailler sur des solutions destinées à maintenir une lubrification suffisante aux paliers et à l'arbre du turbocompresseur quand la pression du circuit d'huile est insuffisante pour assurer cette fonction.

Une solution pour assurer cette lubrification et présentée à titre d'exemple dans le brevet US4513705 est de proposer un agencement composé d'un réservoir et d'une vanne solénoïde. L'huile stockée dans le réservoir est restituée pendant les phases de démarrage et d'arrêt du moteur par l'activation de la vanne solénoïde qui ouvre le réservoir.

Cependant, cette technique a pour inconvénients d'être coûteuse par l'ajout d'un réservoir et d'une vanne solénoïde et d'être dépendante du bon fonctionnement de la vanne solénoïde, un dysfonctionnement entrainant un manque de lubrification des paliers et de l'arbre du turbocompresseur. 20 Une autre solution dans le brevet WO2006095361 se propose d'ajouter un clapet anti-retour en amont de l'entrée de l'alimentation en huile du turbocompresseur et d'un conduit en forme de S à la sortie de l'alimentation en huile du turbocompresseur qui, à la façon d'un siphon permet de retenir de l'huile et d'en maintenir un niveau suffisant sur les paliers et l'arbre du 25 turbocompresseur.

Cependant, cette technique présente l'inconvénient, en cas de déséquilibre entre les pressions en amont et en aval du siphon d'avoir un décalage entre le point haut du siphon et le niveau d'huile dans le palier du turbocompresseur. En outre, de l'huile stagnante au niveau du palier de 30 turbocompresseur entrainera de la cokéfaction qui dégradera le palier du turbocompresseur.

La présente invention propose une autre approche pour s'affranchir du problème d'usure des paliers de l'arbre du turbocompresseur dû au manque de lubrification pendant la phase de démarrage ou la phase d'arrêt du moteur thermique en bloquant la rotation d'au moins un des 35 éléments tournants principaux du turbocompresseur que sont la turbine, le compresseur et l'arbre pendant ces phases critiques. 15 A cette fin, l'invention propose un procédé de commande d'un turbocompresseur comportant des éléments tournants et muni d'un frein apte à bloquer en rotation au moins un des éléments tournants du turbocompresseur que sont la roue de turbine, la roue de compresseur et l'arbre de turbocompresseur, le turbocompresseur étant associé à un moteur thermique muni d'un circuit d'huile et essentiellement caractérisé en ce que l'on actionne le frein tant que la pression de l'huile du circuit d'huile du moteur est inférieure à une pression critique .

Il est à noter que des systèmes de frein étaient connus de l'art antérieur des turbocompresseurs avec frein, mais que ceux-ci ne pouvaient pas être actionnés en phase de démarrage du moteur. En effet, une solution technique pour réduire la vitesse de rotation de l'arbre du turbocompresseur est connue dans FR2413570 qui propose de disposer une valve dans le conduit reliant le conduit d'échappement à la turbine. La fermeture de la valve à pour effet de réduire le débit de gaz d'échappement qui entraine la turbine en ralentissant en même temps la vitesse du rotor de la turbine. Cette solution à pour inconvénient de nuire au fonctionnement du moteur au démarrage en empêchant la circulation des gaz.

Le procédé selon l'invention permet d'interdire la rotation du turbocompresseur au moment critique de la phase de démarrage.

Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : -Le frein est apte a bloquer en rotation au moins un des éléments tournants du turbocompresseur que sont la roue de turbine, la roue de compresseur et l'arbre de turbocompresseur. - Le frein est actionné tant que la pression de l'huile du circuit d'huile du moteur est inférieure à une première pression critique. - Le frein n'est pas actionné tant que la pression de l'huile du circuit d'huile du moteur est supérieure à une seconde pression critique -Avantageusement, la première pression critique est sensiblement égale à la seconde pression critique. -Le procédé de commande est mis en oeuvre par un moyen de pilotage du frein propre à être actionné en fonction de la pression d'huile du circuit d'huile du moteur. - le moyen de pilotage du frein comporte notamment un piston coulissant dans un cylindre de frein et un ressort, le piston étant lié rigidement à un élément de friction et le ressort étant propre à actionner l'élément de friction. - le moyen de pilotage du frein comporte un circuit hydraulique pour actionner le piston, ledit circuit étant à une pression variant avec la pression d'huile du circuit d'huile du moteur. -Avantageusement le fluide du circuit hydraulique est l'huile moteur ou encore une huile hydraulique. -Selon un autre mode de réalisation le moyen de pilotage comporte un actionneur électromagnétique et un capteur de pression d'huile. -Le frein est préférentiellement un frein avec contact et comporte au moins un élément de friction venant en contact avec un disque lié à l'arbre du turbocompresseur ou encore venant en contact avec l'arbre du turbocompresseur.

Brève description des dessins D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après faite en référence aux figures dans lesquelles : - La figure 1 représente le schéma de principe de l'ensemble pour la mise en oeuvre du procédé de commande selon l'invention. - Les figures 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g sont une série de sept diagrammes en correspondance qui représentent respectivement l'état du contact moteur, l'état de fonctionnement du démarreur, le régime moteur, la pression d'huile, l'état du frein de turbocompresseur, le régime du turbocompresseur freiné pendant la phase de démarrage et le régime du turbocompresseur non freiné pendant la phase de démarrage. - Les figures 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f sont une série de six diagrammes en correspondance qui représentent respectivement l'état du contact moteur, le régime moteur, la pression d'huile, l'état du frein de turbocompresseur, le régime du turbocompresseur freiné pendant la phase d'arrêt du moteur et le régime du turbocompresseur non freiné pendant la phase d'arrêt du moteur. - La figure 4 représente une vue en coupe schématique d'un dispositif de frein par contact, du type frein à disque qui intègre le frein et le moyen de pilotage. - La figure 5 représente une vue en coupe des principaux éléments constitutifs du dispositif de frein à disque représenté schématiquement en figure 4. -La figure 6 représente une vue en coupe des principaux éléments constitutifs d'un dispositif de frein par contact avec l'arbre du turbocompresseur, qui intègre le frein et le moyen de pilotage du frein.

Description détaillée Le turbocompresseur représenté en figure 1 comprend un certain nombre d'éléments tournants dont une turbine 1 dotée d'une roue de turbine 2 reliée à un compresseur 3 doté d'une roue de compresseur 4, les deux roues étant reliées par un arbre 5. La turbine 2 possède une entrée 6 pour admettre les gaz d'échappement issus du moteur et une sortie 7 pour évacuer ces mêmes gaz d'échappement vers une ligne d'échappement non décrite ici. Le compresseur 3 possède une entrée 8 pour admettre l'air d'admission et une sortie 9 pour évacuer l'air vers l'admission moteur. Conformément à l'invention, le turbocompresseur comprend un frein 10 préférentiellement placé sur l'arbre 5 du turbocompresseur ainsi qu'un moyen de pilotage 11.

Dans son principe général le moyen de pilotage du frein 11 est propre à être actionné en fonction de la pression d'huile du circuit d'huile du moteur, le frein 10 est essentiellement constitué d'un élément susceptible de dissiper l'énergie cinétique de rotation des éléments tournants du turbocompresseur. Avantageusement le frein 10 est un frein avec contact.

Le turbocompresseur comporte également une alimentation en huile 12 issue du circuit d'huile du moteur destinée d'une part à la lubrification de l'arbre 5 du turbocompresseur et d'autre part au moyen de pilotage 11.

Pendant le fonctionnement du moteur, la roue de turbine 2 est mise en rotation par la circulation des gaz d'échappement émis par le moteur. La roue de turbine 2 étant liée rigidement à l'arbre 5, lui-même lié rigidement à la roue de compresseur 4, cette dernière est mise en rotation. La rotation de la roue du compresseur 4 aspire l'air par l'entrée 8, comprime l'air et, l'envoie vers le moteur via la sortie 9.

L'activation du frein 10 est effectuée conformément à l'invention de telle sorte que les éléments tournants du turbocompresseur que sont notamment la roue de turbine 2, la roue de compresseur 4 et l'arbre 5 sont immobilisés en rotation par l'action du frein 10 sur au moins un de ces élément tournants tant que la pression de l'huile du circuit d'huile du moteur est inférieure à une pression critique.

Les figures suivantes 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f permettent de mieux comprendre les relations en fonction du temps entre, respectivement, l'état du contact moteur, l'état de fonctionnement du démarreur, le régime moteur, la pression d'huile, l'état du frein de turbocompresseur, le régime du turbocompresseur freiné pendant la phase de démarrage du moteur.

Le déroulement des actions pendant la phase de démarrage du moteur est, selon l'invention, le suivant :

L'instant tO représente le moment où le contact moteur est enclenché (passage de l'état Ec = 0 à l'état Ec = 1 sur la figure 2a). A cet instant, le régime Nm du moteur est nul, la pompe à huile est inactive et par conséquent la pression Ph d'huile est nulle, le régime Nt du turbocompresseur est nul. A cet instant tO, selon l'invention, la pression d'huile Ph du circuit d'huile du moteur est inférieure à une première pression critique Pc1 requise pour assurer une bonne lubrification des paliers supportant l'arbre 5 du turbocompresseur et éviter leur usure.

Selon une caractéristique de l'invention, on actionne le frein 10 tant que la pression d'huile Ph du circuit d'huile du moteur est inférieure à la première pression critique Pc1. Le frein 10 du turbocompresseur, par l'intermédiaire du moyen de pilotage 11 est donc actif (état Ef = 1 sur la figure 2e) et bloque au moins un des éléments tournants que sont la roue de turbine 2, la roue de compresseur 4 et l'arbre 5 par contact sur un de ces éléments. Avantageusement, le freinage est assuré par contact sur l'arbre 5.

Une fois le contact moteur enclenché, à l'instant t1 le démarreur entre en fonctionnement (état Ed = 1 sur la figure 2b), pour entrainer le moteur au régime Nml. A l'instant t2, la combustion est entretenue. La force développée par les gaz générés par la combustion entraine le moteur en rotation. Le régime moteur Nm augmente alors pour atteindre le régime stabilisé de ralenti Nm2.

La combustion étant établie à partir de l'instant t2, l'action du démarreur est désormais inutile et celui-ci est arrêté à l'instant t3 (état Ed = 0 sur la figure 2b).

A partir de t1, la mise en rotation du moteur entraine la pompe à huile qui va progressivement augmenter la pression d'huile Ph du circuit d'huile moteur, pour se stabiliser à une pression nominale Pn à l'instant t5.

Jusqu'à l'instant t4, pression d'huile du circuit d'huile moteur est inférieure à Pci, le moyen de pilotage 11 commande au frein 10 de bloquer en rotation au moins un des éléments tournants que sont la roue de turbine 2, la roue de compresseur 4 et l'arbre 5 par contact sur un de ces éléments, et le régime Nt du turbo, comme le montre la figure 2f, est nul. A titre de comparaison, la figure 2g rappelle l'évolution temporelle du régime Nt d'un turbocompresseur conventionnel, sans frein 10, et montre un régime Nt du turbocompresseur non nul à l'instant t4.

A l'instant t4, la pression d'huile Ph du circuit d'huile moteur atteint la pression critique Pc1 requise pour assurer une bonne lubrification des paliers supportant l'arbre 5 du turbocompresseur et éviter leur usure. Le moyen de pilotage 11 commande alors le frein 10 afin de rendre libre en rotation les éléments tournants que sont la roue de turbine 2, la roue de compresseur 3 et l'arbre 5 du turbocompresseur (état inactif Ef = 0 sur la figure 2e). La roue de turbine 2 peut alors être mise en rotation par l'action des gaz d'échappement et entrainer l'arbre 5 ainsi que la roue du compresseur 4. Le régime du turbocompresseur Nt augmente donc à partir de t5 comme le montre la figure 2f.

Les figures suivantes 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, permettent maintenant de mieux comprendre les relations en fonction du temps entre, respectivement, l'état du contact moteur, le régime moteur, la pression d'huile, l'état du frein de turbocompresseur, le régime du turbocompresseur freiné pendant la phase d'arrêt du moteur.

Le déroulement des actions pendant les phases d'arrêt du moteur est, selon l'invention, le suivant :

Nous considérons partir d'une situation de vie commune aux instants qui précèdent la coupure du moteur, à savoir : le conducteur met son véhicule à l'arrêt, vitesse désengagée, et moteur tournant au régime dit de ralenti Nm2.

A l'instant t6, le contact est coupé (représenté par passage de l'état Ec = 1 à l'état Ec = 0 sur la figure 3a), la combustion est coupée et le moteur n'est plus entrainé, ni par conséquent la pompe à huile. A cet instant t6, selon l'invention, la pression d'huile Ph du circuit d'huile du moteur est supérieure à une seconde pression critique Pc2 requise pour assurer une bonne lubrification des paliers de l'arbre 5 supportant la roue de turbine 2 et la roue de compresseur 4 du turbocompresseur et éviter leur usure. Selon une caractéristique de l'invention, on n'actionne pas le frein 10 tant que la pression d'huile Ph du circuit d'huile du moteur est supérieure à la seconde pression critique Pc2.

A partir de l'instant t6, Le régime moteur Nm diminue, la pression d'huile Ph diminue, ainsi que le régime Nt du turbocompresseur, car la roue de turbine 2 n'est plus alimentée en gaz d'échappement.

A l'instant t7, la pression d'huile du circuit d'huile moteur devient inférieure à la pression critique Pc2. Conformément à l'invention, le moyen de pilotage 11 commande alors le frein 10 du turbocompresseur pour le rendre actif (passage de l'état Ef = 0 à l'état Ef = 1 sur la figure 3d) et bloquer les éléments tournants que sont notamment la roue de turbine 2, la roue de compresseur 4 et l'arbre 5 par contact sur au moins un de ces éléments. Avantageusement, le freinage est assuré par contact sur l'arbre 5.

A l'instant t8, le régime du turbocompresseur, par l'action de frein 10 est nul. A titre de comparaison, la figure 3f rappelle l'évolution temporelle du régime Nt d'un turbocompresseur conventionnel, sans frein, et montre un régime Nt du turbocompresseur non encore nul à l'instant t8. Les deux exemples de réalisation qui suivent, présentent des agencements techniques dont les caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit :35 Un premier exemple de réalisation illustré par la figure 4 montre un dispositif de frein de turbocompresseur caractérisé d'une part en ce que le frein 10 est un frein avec contact et d'autre part en ce que le frein comporte un élément de friction venant en contact avec un disque 14 lié à l'arbre 5 du turbocompresseur. Avantageusement, le moyen de pilotage 11 et le frein 10 sont agencés dans un même corps de frein 13. Dans ce mode de réalisation, le moyen de pilotage 11 comporte un circuit hydraulique alimenté en huile moteur par le circuit d'huile 12 du moteur, ledit circuit étant à une pression variant avec la pression d'huile du circuit d'huile moteur 12.

Plus de détails de cet exemple de réalisation apparaissent sur la figure 5. Selon la figure 5, le corps de frein 13 représenté schématiquement présente un carter rigide 15. Contenu dans ce carter 15, un cylindre de frein 16 comportant deux pistons 17 coulissant à l'intérieur du cylindre de frein 16. Le cylindre de frein 16 est alimenté en huile par un piquage du circuit d'huile 12. Un élément de friction 18 est disposé de part et d'autre du disque de frein 14. Des ressorts sont placés entre les éléments de friction 18 et le carter 15. Les pistons 17 sont liés rigidement aux éléments de friction 18 et les ressorts 19 sont propres à actionner les éléments de friction 18 selon le mode de fonctionnement suivant :

Comme déjà détaillé dans les figures 2a à 2g, en phase de démarrage la pression d'huile Ph est initialement à une pression relative sensiblement nulle et augmente jusqu'à sa pression nominale Pn.

Dans ce mode de réalisation, quand la pression d'huile Ph est inférieure à la pression critique Pc1, l'effort sur les pistons 17 est insuffisant pour déplacer les éléments de friction 18. La force de rappel des ressorts 19 maintient les éléments de friction 18 plaqués contre le disque de frein 14 et ainsi l'arbre 5 du turbocompresseur est bloqué en rotation.

Quand la pression d'huile Ph est égale à la pression critique Pc1, la force exercée sur les pistons 17 est sensiblement égale à la force de rappel des ressorts 19. Les éléments de friction 18 sont sensiblement au contact du disque de frein 14, sans que la force de serrage soit toutefois significative.

Quand la pression d'huile Ph est supérieure à la pression critique Pc1, la force exercée sur les pistons 17 est supérieure à la force de rappel du ressort 19. Les éléments de friction 18 s'éloignent du disque de frein 14 ainsi l'arbre 5 du turbocompresseur est alors libre de tourner.

Comme déjà détaillé dans les figures 3a à 3f, en phase d'arrêt du moteur la pression d'huile Ph est initialement à sa pression nominale Pn et diminue jusqu'à une pression relative sensiblement nulle.

Tant que la pression d'huile Ph est supérieure à une pression seuil Pc2, la force exercée sur les pistons 17 est supérieure à la force de rappel des ressorts 19. Les éléments de friction 18 restent éloignés du disque de frein 14 ainsi l'arbre 5 du turbocompresseur reste libre de tourner.

Quand la pression d'huile Ph est égale à la pression critique Pc2, la force exercée sur les pistons 17 est sensiblement égale à la force de rappel des ressorts 19. Les éléments de friction 18 sont sensiblement au contact du disque de frein 14, sans que la force de serrage soit toutefois significative.

Quand la pression d'huile Ph est inférieure à la pression critique Pc2, la force de rappel des ressorts 19 est sensiblement supérieure à la force exercée sur les pistons 17. Les éléments de friction 18 se plaquent sur le disque de frein 14 en exerçant une force de serrage contre le disque de frein 14 suffisante pour assurer l'arrêt de l'arbre 5 du turbocompresseur en rotation.

On comprendra que ce mode de réalisation se distingue dans le sens où il combine avantageusement :

-Un moyen de pilotage automatique du frein réalisé par un agencement mécanique comportant un piston 17 coulissant dans un cylindre de frein 16, et un ressort 19, le piston étant lié rigidement à un élément de friction 18 et le ressort 19 étant apte à actionner l'élément de friction 18.

-Un circuit hydraulique apte à actionner le piston 17 qui utilise l'huile du circuit d'huile moteur 12 comme fluide hydraulique vecteur de l'information de pression d'huile moteur et de l'énergie nécessaire à l'actionnement du piston 17. -Un procédé de commande du frein caractérisé par une pression critique Pc1 sensiblement égale à la pression critique Pc2.

D'autre part, selon une autre variante non représentée ici, le moyen de pilotage 11 comporte un 35 piston coulissant dans un cylindre de frein 16 et relié à un unique élément de friction 18 venant en contact avec le disque 14, avec un ressort 19 propre à actionner l'élément de friction. Dans ce cas le nombre d'éléments mécanique et par conséquent le coût du système sont réduits.30 Un second exemple de réalisation est illustrée par la figure 6 qui montre un second dispositif de frein de turbocompresseur caractérisé d'une part en ce que le frein 10 est un frein avec contact et d'autre part en ce que le frein comporte un élément de friction venant en contact direct avec l'arbre 5 de turbocompresseur ou encore selon une variante d'architecture sur un élément intermédiaire solidaire de l'arbre 5 de turbocompresseur. Avantageusement, le système de pilotage 11 et le frein 10 forment un même corps de frein 20. Dans ce mode de réalisation, le moyen de pilotage 11 comporte un circuit hydraulique alimenté en huile moteur par le circuit d'huile 12 du moteur, ledit circuit étant à une pression variant avec la pression d'huile du circuit d'huile moteur 12.

Selon ce mode de réalisation, un carter rigide 21 enferme un cylindre de frein 22 dans lequel peut coulisser un piston 23. Le cylindre de frein 22 est alimenté en huile par le circuit d'huile 12. Le piston 23 est lié à un élément de friction 24 par un axe 25. L'élément de friction 24 est maintenu dans un logement 26. Le logement 26 est ouvert pour coiffer l'arbre 5 du turbocompresseur. Un ressort 27 est monté dans le logement 26 du coté opposé à l'arbre 5 du turbocompresseur par rapport l'élément de friction 24. Le piston 17 et le ressort 27 sont propres à actionner l'élément de friction 24 selon le mode de fonctionnement suivant : En phase de démarrage la pression d'huile Ph est initialement à une pression relative sensiblement nulle et augmente jusqu'à sa pression nominale Pn.

Dans ce mode de réalisation, quand la pression d'huile Ph est inférieure à la pression critique Pc1, l'effort sur le piston 23 est insuffisant pour déplacer l'élément de friction 24. La force de rappel du ressort 27 maintient l'élément de friction 24 plaqué contre l'arbre 5 du turbocompresseur qui reste bloqué en rotation.

Quand la pression d'huile Ph est égale à la pression critique Pc1, la force exercée sur le piston 23 est sensiblement égale à la force de rappel du ressort 27. L'élément de friction 24 est sensiblement au contact de l'arbre 5 du turbocompresseur, sans que la force de serrage soit toutefois significative.

Quand la pression d'huile Ph est supérieure à la pression critique Pc1, la force exercée sur le piston 23 est supérieure à la force de rappel du ressort 27 : Le piston 23 coulisse dans le cylindre 22 et l'élément de friction 24 s'éloigne de l'arbre 5 du turbocompresseur qui est alors libre en rotation.

En phase d'arrêt du moteur la pression d'huile Ph est initialement à sa pression nominale Pn et diminue jusqu'à une pression relative sensiblement nulle.

Tant que la pression d'huile Ph est supérieure à la pression critique Pc2, la force exercée sur le piston 23 est supérieure à la force de rappel du ressort 27 et l'élément de friction 24 est reste éloigné de l'arbre 5 qui reste libre en rotation.

Quand la pression d'huile Ph est égale à la pression critique Pc2, la force exercée sur le piston 23 est sensiblement égale à la force de rappel du ressort 27. L'élément de friction 24 est sensiblement au contact de l'arbre 5 de turbocompresseur, sans que la force de serrage soit toutefois significative.

Quand la pression d'huile Ph est inférieure à la pression critique Pc2, la force de rappel du ressort 27 est sensiblement supérieure à la force exercée sur le piston 23. L'élément de friction 24 se plaque sur l'arbre 5 de turbocompresseur en exerçant une force de serrage suffisante pour assurer l'arrêt de l'arbre 5 en rotation.

Ce mode de réalisation est non seulement avantageux au même titre que le premier mode de réalisation dans le sens où il combine : -Un moyen de pilotage automatique du frein réalisé par un agencement mécanique comportant un piston 23 coulissant dans un cylindre de frein 22, et un ressort 27, le piston étant lié rigidement à un élément de friction 24 et le ressort 27 étant apte à actionner l'élément de friction 18. 25 -Un circuit hydraulique apte à actionner le piston 23 qui utilise l'huile du circuit d'huile moteur 12 comme fluide hydraulique vecteur de l'information de pression d'huile moteur et de l'énergie nécessaire à l'actionnement du piston 23.

30 -Un procédé de commande du frein caractérisé par une pression critique Pc1 sensiblement égale à la pression critique Pc2.

Mais aussi car ce mode de réalisation s'affranchit en plus de l'inertie supplémentaire sur les éléments tournants du turbocompresseur due à la présence du disque de frein 14 présenté 35 dans le premier mode de réalisation.

Ces modes de réalisation ne sont aucunement limitatifs.20 Selon un autre exemple de réalisation, le moyen de pilotage du frein 11 comporte un d'actionneur électromagnétique et un capteur de pression d'huile. Dans ce mode de réalisation, la fonction de freinage peut être avantageusement contrôlée en intensité pour toutes les situations de vie du turbocompresseur.

Selon un autre exemple de réalisation, le moyen de pilotage du frein 11 comporte un circuit hydraulique pour actionner le piston (19 ; 23), ledit circuit étant à une pression variant avec la pression d'huile du circuit d'huile du moteur et caractérisé en ce que le fluide hydraulique est une huile hydraulique. Avantageusement, sans ce mode de réalisation le circuit hydraulique du moyen de pilotage 11 est insensible aux problèmes de dégradation de l'huile du circuit d'huile du moteur.

Claims (12)

Revendications

1. Procédé de commande d'un turbocompresseur comportant des éléments tournants et muni d'un frein apte à bloquer en rotation au moins un des éléments tournants du turbocompresseur que sont la roue de turbine, la roue de compresseur et l'arbre de turbocompresseur, le turbocompresseur étant associé à un moteur thermique muni d'un circuit d'huile et caractérisé en ce que l'on actionne le frein tant que la pression de l'huile du circuit d'huile du moteur est inférieure à une première pression critique (Pc1).

2. Procédé de commande selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on n'actionne pas le frein tant que la pression de l'huile du circuit d'huile du moteur est supérieure à une seconde pression critique (Pc2).

3. Procédé de commande selon l'un quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première pression critique (Pc1) est sensiblement égale à la seconde pression critique (Pc2).

4. Ensemble pour la mise en oeuvre du procédé de commande selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un turbocompresseur à frein et un moyen de pilotage du frein propre à être actionné en fonction de la pression d'huile du circuit d'huile du moteur.

5. Ensemble selon la revendication 4 caractérisé en ce que le moyen de pilotage comporte un piston (17; 23) coulissant dans un cylindre de frein (16; 22), et un ressort (19; 27), le piston étant lié rigidement à un élément de friction et le ressort étant propre à actionner l'élément de friction.

6. Ensemble selon la revendication 5 caractérisé en ce que le moyen de pilotage du frein comporte un circuit hydraulique pour actionner le piston, ledit circuit étant à une pression variant avec la pression d'huile du circuit d'huile du moteur.

7. Ensemble selon la revendication 6 caractérisé en ce que le fluide du circuit hydraulique est l'huile moteur.

8. Ensemble selon la revendication 6 caractérisé en ce que le fluide du circuit hydraulique est une huile hydraulique.

9. Ensemble selon la revendication 4 caractérisé en ce que le moyen de pilotage comporte un actionneur électromagnétique et un capteur de pression d'huile.

10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 4 à 9 caractérisé en ce que le frein est un frein avec contact.

11. Ensemble selon la revendication 10 caractérisé en ce que le frein comporte au moins un élément de friction venant en contact avec un disque lié à l'arbre du turbocompresseur.

12. Ensemble selon la revendication 10 caractérisé en ce que le frein comporte au moins un élément de friction venant en contact avec l'arbre du turbocompresseur.