Brevet FR2801083A1 — publié le 20010518

présente invention se rapporte à un procedé et à un dispositif pour réduire les acyclismes d' arbre tournant tel qu'un vilebrequin entraîné par un moteur de véhicule automobile, et à un ensemble motopropulseur équipe d'un tel dispositif. Un problème constant dans le domaine des machines tournantes est la réduction des acyclismes , 'est-à- dire la réduction des irrégularités de couple. telles irrégularités ont pour effet d'exercer de la fatigue sur les parties tournantes et d'engendrer du bruit Ceci est particulièrement préjudiciable dans le domaine des ensembles motopropulseurs pour véhicules automobiles, pour lesquels on exige des niveaux d'émissions sonores de plus en plus faibles. On connaît du document EP 0 746 703 un dispositif pour réduire les acyclismes d'un arbre tournant tel qu'un vilebrequin entraîné par un moteur de véhicule automobile, comprenant: - un volant d'inertie, - un moteur/ alternateur comportant un stator et un rotor agencés coaxialement avec ledit volant d'inertie, - des moyens pour commander ledit moteur/alternateur pour but de réguler le couple dudit arbre tournant, et des moyens élastiques reliant ledit rotor audit volant d'inertie. Le moteur/ alternateur fonctionne en mode moteur si le couple de l'arbre est trop faible, et en mode alternateur si ce couple est trop élevé. moyens élastiques permettent une oscillation relative du rotor et du volant d'inertie, et donc un transfert d'énergie mécanique entre ces deux organes ayant pour effet de limiter l'amplitude des variations de couple l'arbre tournant. Dans un tel dispositif, le moteur/alternateur et moyens élastiques entourent la périphérie du volant d'inertie, de sorte que la dimension axiale de ces moyens élastiques est par construction limitée. Il en résulte que ces moyens élastiques ne peuvent transmettre qu'un couple relativement faible entre rotor et le volant d'inertie. Par ailleurs, le rotor comporte à sa périphérie une pluralité de logements dans lesquels sont montés des bobinages. Un tel agencement est complexe et coûteux à réaliser. La présente invention a pour but de fournir dispositif pour réduire les acyclismes qui ne présente pas ces inconvénients. On atteint ce but de l'invention avec un dispositif pour réduire les acyclismes d'un arbre tournant tel qu' vilebrequin entraîné par un moteur de véhicule automobile, comprenant: - un volant d'inertie, - un moteur/alternateur comportant un stator et un rotor agencés coaxialement avec ledit volant d'inertie, - des moyens pour commander ledit moteur/ alternateur pour le but de réguler le couple dudit arbre tournant, et des moyens élastiques reliant ledit rotor audit volant d'inertie, remarquable en ce que ledit stator, ledit rotor lesdits moyens élastiques sont décalés axialement par rapport audit volant d'inertie. Grâce à ces caractéristiques, le moteur/ alternateur et les moyens élastiques d'une part, et le volant d'inertie autre part peuvent être placés côte à côte, ce qui permet d'une part de ne plus être limité par l'extension axiale du volant d'inertie, et d'autre part de simplifier l'agencement du moteur/alternateur. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention: le volume défini par ledit stator, ledit rotor lesdits moyens élastiques présente une extension axiale sensiblement supérieure à celle du volume défini ledit volant d'inertie, le volume défini par ledit stator, ledit rotor lesdits moyens élastiques présente une extension radiale inférieure ou sensiblement égale à celle du volume défini par ledit volant d'inertie, ledit stator est disposé à l'extérieur dudit rotor, ce dernier étant monté sur un organe formant moyeu pour ledit volant d'inertie, lesdits moyens élastiques comprenant une bague en matériau élastique interposée entre ledit rotor et ledit moyeu, ledit stator est disposé à l'intérieur dudit rotor, ce dernier étant monté dans un organe formant cloche avec ledit volant d'inertie, lesdits moyens élastiques comprenant une bague en matériau élastique interposée entre ledit rotor et ledit organe formant cloche, ladite bague en matériau élastique s'étend sensiblement sur la totalité de l'interface entre ledit rotor et ledit organe formant moyeu (ou ledit organe formant cloche), ledit rotor forme une partie unitaire, susceptible de s'enfiler sur ledit organe formant moyeu (ou dans ledit organe formant cloche), - ledit moteur/alternateur forme un ADIVI. La présente invention fournit par ailleurs ensemble motopropulseur pour véhicule automobile, remarquable en ce qu'il est équipé d'un dispositif conforme à ce qui précède. La présente invention fournit en outre un procédé commande d'un ADIVI faisant partie d'un dispositif conforme à ce qui précède, remarquable en ce qu' consiste à placer ledit ADIVI notamment dans l'une trois configurations suivantes, selon les besoins d'alimentation en courant électrique d'un réseau comprenant notamment des batteries ainsi que divers équipements électriques: - a) ledit ADIVI fonctionne en permanence en mode alternateur, - b) ledit ADIVI fonctionne en mode alternateur uniquement lorsque le couple dudit arbre tournant est supérieur à une valeur prédéterminée, et - c) ledit ADIVI fonctionne respectivement en modes moteur et alternateur lorsque le couple dudit arbre tournant est inférieur et supérieur à ladite valeur prédéterminée. Suivant une autre caractéristique de ce procède, ladite valeur prédéterminée est sensiblement égale à valeur du couple moyen dudit arbre tournant. D'autres caractéristiques et avantages de présente invention apparaîtront à la lecture de description qui va suivre et à l'examen du dessin annexe, dans lequel: - la figure 1 représente une vue en coupe axiale d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, et - la figure 2 représente une vue analogue à celle la figure 1 d'un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Sur ces figures, des références numériques identiques désignent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues. Les différents organes représentés sur ces figures sont à symétrie de révolution autour d'un axe A. on se reporte à présent à la figure 1, laquelle on voit qu'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention comprend un volant d'inertie 1 comportant un moyeu 3 monté solidaire en rotation d'un arbre tournant 5 tel qu'un vilebrequin entraîné par un moteur véhicule automobile (non représenté). L'extension axiale du moyeu 3 est de préférence sensiblement plus importante que celle du volant d'inertie 1. Le dispositif selon l'invention comprend par ailleurs un moteur/ alternateur 7 comportant un stator 9 et un rotor 11 agencés coaxialement avec le volant d'inertie 1. Ce moteur/ alternateur 7 peut être un Alterno- Démarreur Intégré au Volant d'Inertie, connu de l'homme du métier sous l'abréviation d'ADIVI. Le stator est solidaire d'une partie fixe tel qu'un carter ou boîtier 12. Le rotor il, qui peut comprendre un circuit magnétique et un bobinage, ou un circuit magnetique muni d'un aimant permanent, forme de préférence partie unitaire. Le stator 9 est disposé à l'extérieur du rotor 11, ce dernier étant monté sur le moyeu 3. Le dispositif selon l'invention comprend également des moyens de commande du moteur/alternateur 7 (non représentés), de manière à prélever ou à restituer sélectivement de l'énergie mécanique à l'arbre tournant 5. Une bague en matériau élastique 13 est interposée entre le rotor 11 et le moyeu 3, celle-ci s'étendant de préférence sensiblement sur la totalité de l'interface entre ces deux organes. Le volume défini par le stator 9 et le rotor présente de préférence une extension radiale inférieure ou sensiblement égale à celle du volume défini par volant d'inertie 1. on se reporte à présent à la figure 2, sur laquelle on a représenté un autre mode de réalisation dispositif selon l'invention. mode de réalisation diffère du précédent en ceci que stator 9 est disposé à l'intérieur du rotor lequel est monté dans un organe cylindrique 15 formant cloche avec le volant d'inertie 1, la bague en matériau élastique 13 étant interposée entre ces deux organes. fonctionnement et les avantages du dispositif selon invention sont les suivants. Grace au moteur/alternateur 7 et aux moyens commande associés, on peut réduire activement acyclismes de l'arbre tournant 5 en faisant fonctionner ce moteur/alternateur en mode moteur lorsque le couple cet arbre est inférieur à une valeur prédéterminée (égale de préférence au couple moyen), et en mode alternateur lorsque ce couple est supérieur à une telle valeur. ailleurs, lorsque le moteur/ alternateur 7 forme un ADIVI, on peut l'utiliser sélectivement pour actionner l'arbre tournant 5 de manière à démarrer un moteur a combustion interne (non représenté) ou pour transformer une partie de l'énergie mécanique de cet arbre en énergie électrique pour recharger des éléments de stockage tels que batteries (non représentées). manière préférée, l'ADIVI se trouve dans l' des trois configurations suivantes: Configuration a: l'ADIVI fonctionne en permanence mode alternateur. Dans cette configuration, l'ADIVI fournit un courant électrique permettant d'alimenter en permanence un réseau électrique comprenant notamment les batteries susmentionnées ainsi que divers équipements electriques installés sur un véhicule automobile. réduction des acyclismes est effectuée de manière purement passive par la bague en matériau élastique 13. Configuration b: l'ADIVI fonctionne en mode alternateur uniquement lorsque le couple l'arbre tournant 5 est supérieur à ladite valeur prédéterminée. Dans cette configuration, le courant électrique fourni par l'ADIVI fluctue en permanence. Un système (à la portée de l'homme du métier) placé en aval de l'ADIVI permet de lisser ce courant de façon à alimenter continument le réseau électrique susmentionné. Configuration c: l'ADIVI fonctionne respectivement en modes moteur et alternateur lorsque le couple de l'arbre tournant 5 est inférieur et supérieur à ladite valeur prédéterminée. Dans les configurations b et c, la réduction des acyclismes est effectuée d'une part de manière passive par la bague en matériau élastique 13, et d'autre part de manière active par l'ADIVI. fait de placer le moteur/ alternateur à côté du volant d'inertie 1, et non plus à sa périphérie comme dans la technique antérieure, permet de choisir un rotor 11 et des moyens élastiques 13 dont la dimension axiale est nettement supérieure à celle de technique antérieure. Grâce à cela, ces moyens élastiques 13 peuvent transmettre un couple beaucoup plus important entre le rotor et le volant d'inertie. En outre, l'absence de contrainte sur la dimension axiale du rotor 11 permet d'utiliser un rotor de type classique, c'est-à-dire relativement large, et ainsi de s'affranchir du rotor complexe et coûteux de la technique antérieure. On notera encore que le fait le rotor 11 présente une extension radiale inférieure sensiblement égale à celle du volume défini par le volant d'inertie 1 permet d'obtenir un dispositif dont l'encombrement radial est nettement inférieur à celui du dispositif de la technique antérieure. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée modes de réalisation décrits et représentés ci-dessus, fournis à titre d'exemple illustratif et non limitatif REVENDICATIONS 1. Dispositif pour réduire les acyclismes un arbre tournant (5) tel qu'un vilebrequin entraîné par moteur de véhicule automobile, comprenant: - un volant d'inertie (1), - un moteur/alternateur (7) comportant un stator (9) et un rotor (11) agencés coaxialement avec ledit volant d'inertie (1), - des moyens pour commander ledit moteur/alternateur (7) pour le but de réguler le couple dudit arbre tournant (5), des moyens élastiques (13) reliant ledit rotor (11) audit volant d'inertie (1), caractérisé en ce que ledit stator (9), ledit rotor (11) lesdits moyens élastiques (13) sont décalés axialement par rapport audit volant d'inertie Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en que le volume défini par ledit stator (9), ledit rotor 11) et lesdits moyens élastiques (13) présente une extension axiale sensiblement supérieure à celle du volume défini par ledit volant d'inertie (1). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le volume défini par ledit stator (9), ledit rotor (11) et lesdits moyens élastiques (13) présente une extension radiale inférieure ou sensiblement égale ' celle du volume défini par ledit volant d'inertie M. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit stator (9) disposé à l'extérieur dudit rotor 11), ce dernier étant monté sur un organe formant moyeu (3) pour ledit volant d'inertie (1), lesdits moyens élastiques comprenant une bague en matériau élastique (13) interposée entre ledit rotor (9) et ledit moyeu 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit stator (9) est disposé à l'intérieur dudit rotor (11), ce dernier étant monté dans un organe (15) formant cloche avec ledit volant d'inertie (1), lesdits moyens élastiques comprenant une bague en matériau élastique (13) interposée entre ledit rotor (11) et ledit organe formant cloche (15). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite bague en matériau élastique (13) s'étend sensiblement sur la totalité de l'interface entre ledit rotor (11) et ledit organe formant moyeu (3). 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite' bague en matériau élastique s'étend sensiblement sur la totalité de l'interface entre ledit rotor (11) et ledit organe formant cloche (15) 8. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 6, caractérisé en ce que ledit rotor (11) forme une partie unitaire, susceptible de s'enfiler sur ledit organe formant moyeu (3). 9. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 7, caractérisé en ce que ledit rotor (11) forme une partie unitaire, susceptible de s'enfiler dans ledit organe formant cloche (15). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moteur/alternateur (7) forme un ADIVI. 11. Ensemble motopropulseur pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 12. Procédé de commande d'un ADIVI (7) faisant partie d'un dispositif conforme à la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste à placer ledit ADIVI notamment dans l'une des trois configurations suivantes, selon les besoins d'alimentation en courant électrique d'un réseau comprenant notamment des batteries ainsi que divers équipements électriques: - a) ledit ADIVI (7) fonctionne en permanence en mode alternateur, - b) ledit ADIVI (7) fonctionne en mode alternateur uniquement lorsque le couple dudit arbre tournant (5) est supérieur à une valeur prédéterminée, et - c) ledit ADIVI (7) fonctionne respectivement modes moteur et alternateur lorsque le couple dudit arbre tournant (5) est inférieur et supérieur à ladite valeur prédéterminée. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérise en ce que ladite valeur prédéterminée est sensiblement égale à la valeur du couple moyen dudit arbre tournant