Brevet FR2831606A1 — publié le 20030502

(4). La présente invention concerne un système de motorisation pour véhi cule automobile. Plus particulièrement, I'invention se rapporte à un système de motori sation qui comporte un moteur à combustion interne muni de moyens d'admission de gaz en entrée et de moyens déchappement de gaz en sortie et des moyens de stockage de gaz sous pression associés à des moyens de com mande de leur charge/décharge adaptés pour mettre en _uvre une phase de charge de ceux-ci, pendant laquelle l'alimentation en carburant d'au moins cer tains 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. On trouvera un exemple d'un tel système de motorisation dans le do cument 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. L' id ée généra le à la base d u développement de tels systè mes, 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 celuici. En particulier, de l'énergie peut être récupérée en phase de décéléra tion et de freinage du véhicule. Sur la figure 2 du document mentionné précédemment, on a représen té un exemple de réalisation d'un tel système. Celui-ci comporte alors des moyens d'accumulation de gaz sous pres sion, 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 sou pape prévue dans la culasse du moteur, au niveau d'un cylindre correspondant de celui-ci, cette soupape étant commandée pour mettre en _uvre une phase de charge de ces moyens d'accumulation et une phase de décharge de ceux-ci à partir du et dans le cylindre. On conçoit cependant qu'une telle structure présente un certain nom bre d'inconvénients, car la soupape correspondante nécessite une modification très importante de la culasse du moteur et des moyens de commande relative ment complexes. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, I'invention a pour objet un système de motorisation pour 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 adaptéspour mettre en _uvre 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 de gaz sous pression comportent une sortie de gaz raccordée à travers des moyens formant vanne pilotable par les moyens de commande, à un turbocompresseur associé au moteur, pour injecter du gaz dans celui-ci. Selon d'autres caractéristiques: - les moyens d'accumulation de gaz sous pression comportent une en trée de gaz raccordée aux moyens d'échappement du moteur thermique; - les moyens d'échappement comprennent en sortie du moteur, des moyens formant vanne pliotable à deux voies, dont l'une est raccordée au reste de ces moyens d'échappement et do nt l' autre est raccord ée à l'entrée d es moyens d'accumulation et en ce que 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'antiretour 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 sa sortie raccordée aux moyens d'accurnulation. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se réTérant aux dessins annexés, sur lesqueis: - la Fig.1 représente un schéma synoptique illustrant la structure géné rale d'une forme de réalisation d'un système de motorisation selon l'invention; et - la Fig.2 représente une vue en coupe schématique de moyens for mant vanne pilotable à deux sorties, entrant dans la constitution d'un tel système. 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. Ce moteur est muni de moyens d'admission de gaz en entrée, qui sont désignés par la réTérence générale 2 et de moyens d'échappement de gaz en sortie, désignés par la référence générale 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 réfé rence 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 _uvre une phase de charge de ceux-ci et une phase de décharge de ceux-ci de façon classique. Pendant la phase de charge des moyens d'accumulation de gaz sous pression 4, I'alimentation en carburant d'au moins certains des cylindres du mo teur 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. Durant la phase de décharge de ces moyens d'accomulation, le gaz est utilisé pour améliorer les performances du moteur. 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. En fait, ces moyens d'échappement peuvent comporter en sortie du moteur thermique 1, des moyens formant vanne pilotable à deux sorties, dési gnés 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. - 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. On a représenté sur la figure 2, un exemple de réalisation de tels moyens formant vanne pilotable à deux sorties. 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. Ces moyens formant vanne présentent alors une entrée désignée par la référence générale 8 raccordée à la sortie du moteur et deux sorties respecti vement 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'entrce 6 des moyens d'accumulation 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. La position de cet obturateur est pilotée de façon classique par les moyens de commande 5. Un clapet d'anti-retour est interposé entre les moyens formant vanne et l'entrée des moyens d'accumulation. 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. Comme cela est représenté sur la figure 1, le moteur est associé à un turbocompresseur désigné par la référence générale 15 et comportant une por tion de compresseur 16 et une portion de turbine 17. De façon classique, la portion de compresseur 16 est associée aux moyens d'admission des gaz 2 dans ie moteur, tandis que la portion de turbine 17 est associée aux moyens d'échappement 3 de celui-ci. Les moyens 7 formant vanne pilotable à deux sorties comportent alors une sortie associée à cette portion de turbine 17 du turbocompresseur 15 et une autre sortie raccordée à l'entrée des moyens d'accumulation de gaz sous pres sion 4. La sortie des moyens d'accumulation 4, désignée par la référence gé- nérale 13, est raccordée à travers des moyens formant vanne pilotable 14 au tur- bocompresseur 15 associé à ce moteur. Ainsi les moyens d'accumulation peuvent étre raccordés à la portion de turbine et/ou à la portion de compresseur de ce turbocompresseur, comme cela est illustré en trait plein et en pointillés respectivement sur cette figure 1. Ceci permet d'injecter du gaz sous pression sur cette ou ces portions du turbocompresseur lorsqu'on le souhaite. L'utilisation du gaz sous pression injecté dans le turbocompresseur, permet d'en améliorer les performances et par conséquent, celles du moteur. On peut ainsi rébuire voire éliminer le temps de réaction d'un turbocompresseur en raison de la montée en régime relativement lente de la turbine de celui-ci, sous l'action des gaz d'échappement seuis. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation encore peuvent étre envisagés. REVENDICATIONS 1. Système de motorisation pour véhicule automobile, du type compor tant un moteur à combustion interne (1) muni de moyens d'admission de gaz (2) en entrée et de moyens d'échappement de gaz (3) en sortie, 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 _uvre une phase de charge de ceux-ci, pendant laquelle l'alimentation en carburant d'au moins certains cy lindres 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 de gaz sous pression (4) com portent une sortie de gaz (13) raccordée à travers des moyens formant vanne (14) pilotable par les moyens de commande (5), à un turbocompresseur (15) associé au moteur (1), pour injecter du gaz dans celui-ci. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'accumulation de gaz sous pression (4) comportent une entrée de gaz (6) rac cordée aux moyens d'échappement (3) du moteur thermique (1). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'échappement comprennent en sortie du moteur, des moyens formant vanne pilotable (7) à deux voies (9,10), 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 com mander les moyens formant vanne (7) afin de raccorder la sortie du moteur (1) à ces moyens d'accumulation (4). 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un clapet d'anti-retour (12) est interposé entre les moyens formant vanne (7) et l'entrée (6) des moyens d'accumulation (4). 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens formant clapet d'anti-retour (12) sont intégrés dans les moyens formant vanne pilotable (7) au niveau de sa sortie (10) raccordée aux moyens d'accumulation