FR3034459A3 - Systeme d'entrainement de dispositif auxiliaire d'un moteur a combustion interne - Google Patents

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Abstract

Système d'entraînement de dispositifs auxiliaires d'un moteur à combustion interne dans lequel une PDF avant d'un moteur à combustion interne entraîne en rotation, au moyen d'une première poulie correspondante (P1, P2) et d'une première courroie correspondante (B1), une machine électrique et des premiers un ou plusieurs dispositifs auxiliaires (S1, S2), le système étant caractérisé en ce que ladite machine électrique est un moteur-générateur électrique et dans lequel ladite poulie (P1) est calée sur un arbre de transmission correspondant (TR) au moyen d'un premier joint de dépassement et en ce qu'il comprend des moyens de traitement configurés pour activer ledit moteur-générateur électrique comme un moteur, quand une vitesse de rotation de ladite PDF avant est inférieure à un seuil prédéterminé.

Description

1 SYSTÈME D'ENTRAWMENT DE DISPOSITIFS AUXILIAIRES D'UN MOTEUR À COMBUSTION INTERNE Domaine d'application de l'invention La présente invention concerne le domaine des systèmes d'entra hement des dispositifs auxiliaires d'un moteur à combustion interne et de préférence d'un véhicule hybride et/ou bi-mode, dans lequel le moteur à combustion interne peut être désactivé en faveur d'un moteur-générateur électrique associé à la traction du véhicule. Etat de la technique La prise de force PDF qui entra îne les auxiliaires de bord est généralement appelée PDF avant.
La PDF avant comprend au moins une poulie avec au moins une courroie qui entra 'fie en rotation des auxiliaires tels que, par exemple, une pompe de l'eau de refroidissement du moteur à combustion interne, un compresseur de l'air de la climatisation, une pompe à huile, un compresseur d'air des freins asservi à l'installation de freinage du véhicule.
Afin de pouvoir continuer à entra her en rotation les dispositifs auxiliaires de bord, même quand le moteur à combustion interne est désactivé, une solution peut comprendre un moteur-générateur électrique interposé entre la PDF avant et une poulie qui entraîne en rotation les dispositifs de bord, parmi lesquels un compresseur. Un embrayage électromagnétique désaccouple le moteur-générateur électrique de la PDF, de sorte que le moteur électrique peut se substituer au moteur à combustion interne pour l'entra liement en rotation des dispositifs de bord. Un schéma de ce type implique le fait d'avoir à modifier la disposition du parcours de courroie d'un moteur à combustion interne existant, et par conséquent d'avoir à concevoir un nouveau tendeur de courroie- et oblige en 3034459 2 outre à avoir un moteur-générateur électrique dont le rotor est accessible aux deux extrémités en plus d'avoir un embrayage qui permet de déconnecter le moteur-générateur de la PDF avant du moteur à combustion interne.
5 Résumé de l'invention Le but de la présente invention est de proposer un système d'entra hement des dispositifs auxiliaires d'un moteur à combustion interne qui permet de laisser inchangée la disposition du parcours de courroie. L'idée de base de la présente invention est de remplacer un alternateur 10 traditionnel par un moteur-générateur électrique et d'introduire un joint de dépassement sur la PDF avant du moteur à combustion interne qui entra he en rotation le moteur électrique en plus des autres auxiliaires de bord, de sorte qu'il s'avère possible d'entra her en rotation les auxiliaires indépendamment de la condition de rotation du moteur à combustion interne. Autrement dit, 15 indépendamment du fait que le moteur à combustion interne est désactivé ou qu'il est activé, il s'avère possible d'entra her en rotation les auxiliaires de bord à une vitesse de rotation supérieure à la vitesse de la PDF avant. Avantageusement, quand la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est inférieure par rapport à une vitesse minimale prédéfinie imposée par 20 un auxiliaire de bord, il est ainsi possible de l'entra her en rotation par l'intermédiaire du même parcours de courroie sans avoir à mettre en oeuvre et commander un quelconque embrayage. Avantageusement, dans le cas d'un véhicule hybride et/ou bi-mode, quand le système de traction s'effectue en mode purement électrique dans 25 lequel le moteur à combustion est désactivé, le moteur-générateur électrique peut se substituer à la PDF en entra hant en rotation les auxiliaires, sans pour autant entra her en rotation l'arbre de cette même PDF. Aucun embrayage n'est nécessaire et une seule extrémité de l'arbre moteur du moteur-générateur doit être accessible, exactement comme un 3034459 3 quelconque alternateur. Par conséquent, les modifications nécessaires pour réaliser la présente invention ont peu d'impact. De plus, l'unité de traitement dédiée au contrôle des systèmes de bord a un composant en moins à contrôler, c'est-à-dire l'embrayage entre le moteur- 5 générateur électrique et la PDF. Selon une variante préférée de l'invention, la mise en oeuvre d'un schéma de traction hybride ou bi-mode prévoit que la génération d'énergie électrique soit réalisée uniquement par le moteur-générateur électrique de traction, coopérant donc avec la transmission du véhicule. Dans cette circonstance, le 10 moteur électrique précité asservi à l'entra liement des auxiliaires fonctionne uniquement comme un moteur électrique et non pas aussi comme un générateur et la poulie de transmission correspondante est calée, elle aussi, sur l'arbre moteur correspondant au moyen d'un deuxième joint de dépassement, de sorte que le rotor du moteur électrique peut rester immobile quand les 15 dispositifs auxiliaires sont entra liés en rotation par la PDF et, inversement, la PDF reste immobile quand c'est le moteur électrique qui entra he les dispositifs auxiliaires. L'objet de la présente invention est un système d'entra hement de dispositifs auxiliaires d'un moteur à combustion interne, dans lequel une PDF 20 avant d'un moteur à combustion interne entra île en rotation, au moyen d'une première poulie correspondante et d'une première courroie correspondante, une machine électrique et des premiers un ou plusieurs dispositifs auxiliaires, dans lequel ladite machine électrique est un moteur-générateur électrique et dans lequel ladite poulie est calée sur un arbre de transmission correspondant au 25 moyen d'un premier joint de dépassement et dans lequel le système comprend des moyens de traitement configurés pour activer ledit moteur-générateur électrique comme un moteur, quand une vitesse de rotation de ladite PDF avant est inférieure à un seuil prédéterminé et caractérisé en ce que ladite PDF avant comprend une deuxième poulie solidaire en rotation avec ledit arbre de 3034459 transmission, dans lequel ladite deuxième poulie entraîne en rotation des deuxièmes un ou plusieurs dispositifs auxiliaires au moyen d'une deuxième courroie. Un autre objet de la présente invention est formé par un moteur à 5 combustion interne comprenant le système précité. Un autre objet de la présente invention est un véhicule terrestre comprenant le moteur à combustion interne précité.
10 Brève description des figures D'autres buts et avantages de la présente invention ressortiront clairement à la lecture de la description détaillée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention (et de ses variantes) et des dessins annexés, fournis 15 uniquement à titre illustratif et non limitatif, sur lequel : la figure 1 représente un schéma d'un exemple de transmission avant d'un moteur à combustion interne selon la présente invention, les figures 2 et 3 représentent deux exemples différents d'un détail de la figure 1.
20 Les mêmes numéros et les mêmes lettres de référence sur les figures identifient les mêmes éléments ou composants. Dans le cadre de la présente description, le terme « deuxième>) composant n'implique pas la présence d'un « premier » composant. Ces termes sont en effet employés seulement par souci de clarté et ne doivent pas être 25 considérés de manière limitative. Description détaillée de modes de réalisation La figure 1 représente une première variante préférée de la présente invention. Une PDF avant entraîne, au moyen d'au moins une première courroie 3034459 5 B1, certains dispositifs, parmi lesquels la poulie d'un moteur-générateur électrique M et les poulies d'autres dispositifs Si, S2, etc. La poulie de la PDF est calée sur l'arbre de transmission correspondant TR, qui peut cobcider avec l'arbre moteur d'un moteur à combustion interne, au 5 moyen d'un joint de dépassement. Dans la suite de la description, il est toujours entendu par PDF une prise de force avant, c'est-à-dire destinée à entra 'fier en rotation des dispositifs auxiliaires de bord S1, 52, etc.., mais pas destinée à la traction d'un véhicule. Quand le moteur à combustion interne est actif, la courroie B1 entra île 10 en rotation le moteur-générateur électrique M. Le moteur électrique M peut être éventuellement commandé pour générer de l'énergie électrique. Quand le moteur à combustion interne est désactivé en faveur d'une traction électrique pure réalisée par un moteur électrique de traction distinct, ou quand la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est inférieure à un 15 seuil prédéfini, le moteur-générateur électrique M est activé pour garantir l'énergie mécanique de rotation nécessaire pour les dispositifs Si et S2. Sur la figure 1, il est observé que la PDF pourrait également entra 'fier en rotation d'autres dispositifs 53 et S4 par l'intermédiaire d'une deuxième courroie B2.
20 Dans ce cas, deux possibilités sont prévues : a) S'il n'est pas nécessaire d'entra her en rotation les dispositifs S3 et S4 quand le système de traction du véhicule est en mode électrique pur, ou quand la vitesse de rotation du moteur à combustion interne est inférieure audit seuil prédéfini, alors la première poulie P1 relative à la première courroie est distincte 25 et séparée de la deuxième poulie P2 relative à la deuxième courroie B2 et seule la première poulie P1 est montée sur l'arbre de transmission TR de la PDF au moyen d'un joint de dépassement, voir la figure 2, alors que l'autre (P2) est solidaire en rotation avec l'arbre de transmission TR; b) S'il est nécessaire d'entra her en rotation les dispositifs S3 et S4 3034459 6 conjointement aux dispositifs Si et S2, alors la première poulie P1 relative à la première courroie B1 forme un tout, c'est-à-dire connectée de manière rotative, avec la deuxième poulie P2 relative à la deuxième courroie 82, de sorte que les deux poulies sont calées sur l'arbre de transmission TR de la PDF au moyen d'un 5 joint de dépassement, voir la figure 3. Selon une autre variante préférée de l'invention qui peut être combinée avec les précédentes, le moteur-générateur électrique M est commandé pour fonctionner seulement comme un moteur et de préférence la poulie de transmission correspondante est également équipée d'un joint de dépassement, 10 concordant avec le joint de dépassement de la poulie Pt Ceci signifie que la PDF peut entra 'fier les dispositifs Si et S2 - et éventuellement aussi S3 et S4 - sans avoir également à entra her en rotation le rotor du moteur M et inversement, quand le moteur à combustion interne est désactivé ou tourne à une vitesse de rotation inférieure au seuil précité, le moteur M peut entra îier en rotation les 15 dispositifs Si et S2 - et éventuellement aussi 53 et S4 - sans avoir à entra lier en rotation l'arbre de transmission TR de la PDF. Avantageusement, aussi bien en présence qu'en l'absence du deuxième joint de dépassement entre la poulie du moteur M et de l'arbre moteur correspondant, le moteur électrique M est activé et commandé pour entra îner 20 en rotation les dispositifs Si et S2 - et éventuellement aussi 53 et S4 - même quand le moteur à combustion interne est activé mais tourne à une vitesse de rotation trop basse pour garantir l'efficacité de fonctionnement nécessaire pour au moins un des dispositifs Si, S2.... Selon cette variante préférée de l'invention, il s'avère extrêmement 25 avantageux de regrouper sous la traction de la première courroie les dispositifs Si et 52 dont l'efficacité est subordonnée à la vitesse à laquelle ils sont entra înés en rotation et sous la deuxième courroie tous les autres dispositifs. Par conséquent, il s'avère extrêmement avantageux de séparer les poulies P1 et P2, de manière que seule la première P1 soit équipée d'un joint de dépassement.
3034459 7 Par conséquent, la présente invention trouve une application particulière également dans les véhicules traditionnels non hybrides et/ou non bi-mode, grâce au fait qu'elle permet d'optimiser le fonctionnement des dispositifs auxiliaires de bord.
5 Quand la poulie du moteur électrique M est elle aussi équipée d'un joint de dépassement, il est évident que le véhicule doit être équipé d'un générateur électrique, sinon il n'existerait pas la possibilité de générer de l'énergie électrique à bord du véhicule si ce n'est par l'intermédiaire d'un autre générateur électrique.
10 Par conséquent, une mise en oeuvre avec double joint de dépassement, sur la poulie de la PDF et sur la poulie du moteur M, trouve une application particulière dans un système de traction hybride et/ou bi-mode, dans lequel la ligne d'arbre est équipée d'un moteur-générateur électrique adapté pour permettre de recharger les batteries de bord, mais également de réaliser une 15 transmission électrique pure ou de servir de supplément au moteur à combustion interne. Ci-après est maintenant décrit le procédé objet de l'invention, qui permet de mettre en oeuvre un contrôle de type continu de la vitesse de rotation de la courroie Bi et des dispositifs reliés à celle-ci.
20 En particulier, quand la vitesse de rotation du moteur à combustion interne descend au-dessous d'un seuil prédéfini, le moteur électrique M relié à la même courroie Bi est actionné pour garantir une vitesse de rotation de ladite courroie au moins égale audit seuil de vitesse. Aucun embrayage ne doit être actionné en combinaison avec le contrôle 25 du moteur électrique M. Des variantes de réalisation de l'exemple non limitatif décrit sont possibles sans pour autant sortir du cadre de protection de la présente invention, en comprenant toutes les réalisations équivalentes pour l'homme du métier. D'après la description ci-dessus, l'homme du métier est en mesure de 3034459 8 réaliser l'objet de l'invention sans introduire d'autres détails de construction. Les éléments et les caractéristiques illustrés dans les différents modes de réalisation préférés, y compris les dessins, peuvent être combinés entre eux sans pour autant sortir du cadre de protection de la présente demande. Ce qui est décrit 5 dans la partie relative à l'état de la technique sert uniquement à une meilleure compréhension de l'invention et ne représente pas une déclaration d'existence de ce qui est décrit. En outre, sauf en cas d'exclusion spécifique dans la description détaillée, ce qui est décrit dans la partie relative à l'état de la technique peut être considéré en combinaison avec les caractéristiques de la 10 présente invention, formant partie intégrante de la présente invention. Aucune des caractéristiques des différentes variantes n'est essentielle et, par conséquent, les caractéristiques individuelles de chaque variante préférée ou dessin peuvent être combinées individuellement avec les autres variantes décrites.

Claims (5)

  1. REVENDICATIONS1. Système d'entra liement de dispositifs auxiliaires d'un moteur à combustion interne, dans lequel une PDF avant d'un moteur à combustion interne entra ne en rotation, au moyen d'une première poulie correspondante (P1, P2) et d'une première courroie correspondante (B1), une machine électrique et des premiers un ou plusieurs dispositifs auxiliaires (51, S2), dans lequel ladite machine électrique est un moteur-générateur électrique et dans lequel ladite poulie (P1) est calée sur un arbre de transmission correspondant (TR) au moyen d'un premier joint de dépassement et dans lequel le système comprend des moyens de traitement configurés pour activer ledit moteur-générateur électrique comme un moteur, quand une vitesse de rotation de ladite PDF avant est inférieure à un seuil prédéterminé et caractérisé en ce que ladite PDF avant comprend une deuxième poulie (P2) solidaire en rotation avec ledit arbre de transmission (TR), dans lequel ladite deuxième poulie (P2) entra he en rotation des deuxièmes un ou plusieurs dispositifs auxiliaires (S3, S4) au moyen d'une deuxième courroie (B2).
  2. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel ledit moteur-générateur (M) est relié à ladite première courroie (B1) au moyen d'une poulie correspondante calée sur un arbre moteur correspondant au moyen d'un deuxième joint de dépassement, concordant avec ledit premier joint de dépassement, de manière que lesdits premiers et/ou deuxièmes un ou plusieurs dispositifs auxiliaires puissent être entra hés en rotation de manière sélective par ladite PDF sans entra lier en rotation ledit moteur électrique (M) et inversement entra liés par ledit moteur électrique (M) sans entra lier en rotation ladite PDF.
  3. 3. Moteur à combustion interne équipé d'une PDF avant adaptée pour entra her en rotation une machine électrique et des premiers un ou plusieurs dispositifs auxiliaires (51, S2) au moyen d'une première poulie correspondante 3034459 10 (P1, P2) et d'une première courroie correspondante (31) et caractérisé en ce qu'il comprend le système d'entraînement selon la revendication 1 ou 2.
  4. 4. Véhicule terrestre équipé d'un moteur à combustion interne selon la revendication 3.
  5. 5
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