Brevet FR2861020A1 — publié le 20050422

Ensemble formant volant à inertie variable, démarreur et générateur pour moteur à combustion interne. La présente invention concerne un ensemble formant volant à inertie variable, démarreur et générateur, adapté à être monté coaxialement sur l'arbre de sortie d'un moteur thermique à combustion interne à pistons. On connaît de nombreux exemples de groupes électriques montés en lieu et place du volant d'inertie classique et capables d'assurer les trois fonctions de démarreur, alternateur et volant d'inertie d'un moteur thermique à combustion interne à pistons. Les groupes connus actuellement présentent des inconvénient importants: leur moment d'inertie est en général trop élevé pour les besoins du moteur thermique; - lorsqu'il fonctionne en démarreur, un tel groupe reçoit un courant électrique de démarrage de très forte intensité, qui peut être de l'ordre de 800 à 1 000 A, alors que le couple et la puissance requis entraînent l'utilisation d'une tension électrique de 36 à 42 volts. De tels groupes ont des coûts de fabrication et d'exploitation élevés par rapport aux coûts correspondants des démarreurs classiques qui entraînent par l'intermédiaire d'un pignon la couronne de démarreur portée par le volant d'inertie classique, et qui reçoivent un courant de l'ordre de 250 ampères sous une tension de 12 à 14 volts. Par ailleurs, dans un véhicule automobile comprenant un moteur thermique classique équipé d'un volant d'inertie muni d'une couronne de démarreur, d'un démarreur à pignon, et d'un alternateur entraîné par 2 2861020 l'intermédiaire d'une courroie et de poulies, on estime que 20% environ de la dépense d'énergie nécessaire pour accélérer le véhicule est consommée pour accélérer en conséquence le volant d'inertie, l'alternateur et les autres accessoires entraînés par des courroies. Il apparaît donc qu'il serait intéressant de pouvoir alléger la chaîne cinématique du moteur thermique au moment des accélérations rapides, tout en disposant d'une masse rotative faisant fonction de volant d'inertie suffisamment importante pour, notamment lorsque le moteur tourne au ralenti, lisser les acyclismes et diminuer les vibrations de torsion et de flexion du vilebrequin du moteur thermique. On connaît par ailleurs, par l'article intitulé "Diesel/Electric hybrid propulsion system VW Golf (système de propulsion hybride diesel/électrique VW Golf), aux noms de R. MIERSH, S. SCHUSTE, et R. WIRTZ, publié dans le numéro de juin 1987 de la revue "INGENIEURS DE L'AUTOMOBILE", pages 112 à 118, un ensemble formant volant d'inertie, démarreur et générateur, adapté à être monté coaxialement sur l'arbre de sortie d'un moteur thermique et à coopérer avec des premiers moyens d'embrayage pour entraîner l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses, ledit ensemble comprenant un groupe électrique formé par un rotor et un stator et adapté à être actionné par des moyens de commande pour fonctionner soit comme moteur, soit comme générateur, le rotor étant adapté à tourner librement autour de l'arbre de sortie du moteur thermique, l'ensemble comprenant également des seconds moyens d'embrayage agencés entre le rotor et ledit arbre de sortie et adaptés, quand ils sont actionnés, à 3 2861020 solidariser l'un à l'autre en rotation le rotor et ledit arbre de sortie, notamment pour démarrer le moteur thermique en utilisant en particulier l'énergie cinétique du rotor préalablement mis en rotation. Les moyens de commande du groupe alternateur/démarreur décrits permettent de faire fonctionner le groupe électrique, soit comme démarreur en actionnant les seconds moyens d'embrayage tout en laissant désactivés les premiers moyens d'embrayage, soit comme alternateur entraîné par le moteur thermique tant que les seconds moyens d'embrayage sont actionnés, quelle que soit la position des premiers moyens d'embrayage, soit comme moteur capable d'entraîner le véhicule lorsque les seconds moyens d'embrayage sont désactivés, les premiers moyens d'embrayage étant seuls actionnés. Le but de la présente invention est de proposer un perfectionnement de cet art antérieur, ce perfectionnement étant économique, simple et fiable et autorisant d'excellentes accélérations de la vitesse de rotation du moteur thermique tout en limitant au maximum les vibrations de torsion et de flexion du vilebrequin, tout particulièrement lorsque le moteur thermique tourne au ralenti. Suivant la présente invention, l'ensemble formant volant d'inertie, démarreur et générateur du type précité est caractérisé en ce que ledit ensemble comprend en outre un volant d'inertie fixé sur l'arbre de sortie du moteur thermique, en ce que les seconds moyens d'embrayage sont agencés entre le rotor et le volant d'inertie. Il est ainsi possible de démarrer le moteur thermique en actionnant les seconds moyens d'embrayage et 4 2861020 en utilisant en particulier l'énergie cinétique du rotor préalablement mis en rotation. Il est également possible, lors d'une demande d'accélération de la vitesse de rotation du moteur thermique, de désactiver les seconds moyens d'embrayage afin de diminuer la masse totale en rotation qui doit être accélérée par le moteur thermique, et donc l'inertie de cette masse totale. Ceci permet d'obtenir à la fois des accélérations plus rapides de la vitesse de rotation du moteur thermique, et donc de la vitesse d'un véhicule entraîné par ledit moteur, et une diminution de la dépense d'énergie, et donc de la consommation de carburant, liées à de telles accélérations. Ceci peut être particulièrement intéressant pour la circulation urbaine. Au contraire, lorsque la vitesse de rotation du moteur thermique est sensiblement stabilisée, les premiers et seconds moyens d'embrayage sont actionnés, le groupe rotor-stator fonctionne en générateur, et le rotor tourne avec le volant d'inertie pour que l'inertie de la masse totale en rotation soit maximale afin de diminuer au maximum les vibrations de flexion du vilebrequin. Le générateur peut alors recharger, si besoin, la batterie du véhicule tout en participant, par la masse du rotor en rotation, à la stabilisation de la vitesse de rotation du moteur thermique et à la diminution des vibrations. Suivant une première version intéressante de l'invention, les premiers moyens d'embrayage sont agencés 30 entre le volant et l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. 2861020 Ceci permet d'utiliser pour ces premiers moyens d'embrayage un dispositif d'embrayage classique connu en lui-même, et donc fiable et économique. Suivant une autre version intéressante de l'invention, le volant porte au moins une masse additionnelle coaxiale au volant, adaptée à avoir par rapport au volant un mouvement de rotation relative, et reliée au volant par un dispositif amortisseur de torsion de façon à atténuer les défauts de synchronisme du moteur thermique. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée ci-après. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre 15 d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un mode de réalisation d'un ensemble selon la présente invention. - la figure 2 est une vue schématique en perspective du demi-ensemble représenté à la figure 1; - les figures 3 à 6 sont des schémas logiques représentant respectivement les algorithmes de divers modes de fonctionnement de l'ensemble schématisé aux figures 1 et 2. On a représenté aux figures 1 et 2 un ensemble 1 capable de remplir les trois fonctions respectives d'un volant d'inertie, d'un démarreur et d'un générateur, équipant de façon classique un moteur thermique à pistons adapté à équiper un engin mobile (non représenté), par exemple une automobile. De façon classique, l'ensemble 1 est adapté à être monté coaxialement sur l'arbre de sortie 2 d'un moteur thermique à pistons, schématisé en 3, et à coopérer avec 6 2861020 des premiers moyens d'embrayage, schématisés en 4, pour entraîner l'arbre d'entrée 5 d'une boîte de vitesses, schématisée en 6, qui peut être à commande manuelle ou automatique. L'ensemble 1 comprend un groupe électrique 7 formé par un rotor 8 et un stator 9 et adapté à être actionné par des moyens de commande, schématisés en 10, pour fonctionner, soit comme moteur électrique, soit comme générateur, notamment comme alternateur. Le rotor 8 est adapté à tourner librement autour de l'arbre de sortie 2 du moteur thermique 3. L'ensemble 1 comprend également des seconds moyens d'embrayage, schématisés en 11, agencés entre le rotor 8 et ledit arbre de sortie 2. Les seconds moyens d'embrayage 11 sont adaptés, quand ils sont actionnés, à solidariser l'un à l'autre en rotation le rotor 8 et l'arbre de sortie 2, notamment pour démarrer le moteur thermique 3 en utilisant en particulier l'énergie cinétique du rotor 8 préalablement mis en rotation. Suivant la présente invention, l'ensemble 1 comprend en outre un volant d'inertie 12 fixé sur l'arbre de sortie 2 du moteur thermique 3, et les seconds moyens d'embrayage 11 sont agencés entre le rotor 8 et le volant d'inertie 12. Dans le mode de réalisation représenté aux figures, les premiers moyens d'embrayage 4 sont agencés entre le volant d'inertie 12 et l'arbre d'entrée 5 de la boîte de vitesses 6, et peuvent donc être des moyens d'embrayage classique connus en eux-mêmes. Le rotor 8 est avantageusement monté entre le moteur thermique 3 et le volant d'inertie 12, d'autres dispositions étant possibles. 7 2861020 Dans cet exemple, le rotor 8 est monté de façon coulissante en direction axiale, c'est-à-dire dans le sens de la double flèche 13 parallèle à l'axe géométrique 14 commun à l'arbre de sortie 2 et à l'arbre d'entrée 5, sur l'arbre de sortie 2 du moteur thermique 3. A cet effet, le rotor 8 est monté sur l'arbre de sortie 2 au moyen d'un roulement à rouleaux cylindriques 15, connu en lui-même, adapté à autoriser un tel coulissement axial du rotor 8 par rapport à l'arbre de sortie 2. En outre, l'ensemble 1 comporte des moyens formant ressorts, schématisés en 16, agencés de manière à solliciter en permanence le rotor 8 en direction axiale 13 vers le volant d'inertie 12, c'est-à-dire vers la droite aux figures 1 et 2. Dans l'exemple représenté, les moyens formant ressorts sont par exemple des rondelles ressorts 17, qui sont connues en elles-mêmes, qui prennent appui sur un épaulement rentrant 18 de l'arbre 2 et sur la bague libre 19 d'une butée à billes 20 dont l'autre bague 21 est fixée au rotor 8. De façon classique, des joints d'étanchéité 22 et 23 sont disposés entre le rotor 8 et l'arbre 2 aux deux extrémités axiales du rotor 8. L'ensemble 1 comporte des enroulements électromagnétiques fixes 24 adaptés, quand ils sont alimentés, à solliciter et à déplacer axialement le rotor 8 pour l'éloigner et le désolidariser du volant 12 contre l'action des moyens formant ressorts 16. Le rotor 8 porte avantageusement, sur sa face radiale 25 adjacente au volant 12, une garniture d'embrayage, schématisée en 26, adaptée à venir en prise 8 2861020 avec la face radiale 27 du volant 12 adjacente au rotor 8. On a ainsi décrit une structure simple, économique et fiable constituant un mode de réalisation particulièrement intéressant de l'ensemble selon la présente invention. Les enroulements électromagnétiques 24 peuvent être, par exemple, fixés aisément et de manière fiable au carter, schématisé en 28, du moteur thermique 3, alors que l'on sait efficacement commander le débattement axial nécessaire pour une utilisation sûre et fiable de la garniture d'embrayage 26. Dans ce mode de réalisation, les enroulements électromagnétiques 24 sont alimentés en courant électrique uniquement lorsque l'on veut débrayer le rotor 8 et le désolidariser du volant d'inertie 12, ce qui correspond à une consommation d'énergie électrique minimale. On peut également, en variante, utiliser pour les 20 seconds moyens d'embrayage 11 des moyens d'embrayage électromagnétiques à poudre ou à liquide ferromagnétique (non représentés) connus quelconques. De tels moyens d'embrayage, qui ne présentent pratiquement aucune usure, nécessitent par contre une consommation d'énergie électrique tant que le rotor 8 doit être solidarisé en rotation au volant d'inertie 12. Dans l'exemple représenté, le rotor 8 porte à sa périphérie 29 des aimants permanents 30 adaptés à coopérer avec des enroulements électromagnétiques 31 disposés sur la surface périphérique intérieure 32 du stator 9. Le groupe électrique 7 formé par le rotor 8 et le stator 9 est ainsi adapté à fonctionner de façon 9 2861020 efficace et fiable sous l'action des moyens de commande 10 pour fonctionner, soit comme moteur, soit comme générateur, dans le cas présent comme alternateur, comme précisé ci-dessous. Evidemment, et de façon connue, les enroulements électromagnétiques 31 du stator 9 peuvent comporter différents enroulements adaptés à délivrer des tensions respectives différentes si nécessaire, par exemple 14 volts et 42 volts. Dans l'exemple schématisé à la figure 1, les moyens de commande 10 comprennent une bascule alternateur/démarreur, schématisée en 33, reliée d'un côté à un régulateur-redresseur, schématisé en 34, et de l'autre côté à un variateur, schématisé en 35, adapté à transformer, dans un sens ou dans l'autre, un courant alternatif 12 volts, trois phases, en courant continu 12 volts, le régulateur-redresseur 34 et le variateur 35 étant reliés à au moins une batterie, schématisée en 36, adaptée à délivrer un courant continu de tension 12 volts. Pour démarrer le moteur thermique 3, on commande le fonctionnement du groupe électrique 7 en moteur électrique, et on fait tourner le rotor 8 à une vitesse minimale prédéterminée, puis on actionne les seconds moyens d'embrayage 11 pour entraîner le volant 12 en rotation, en utilisant en particulier l'énergie cinétique ainsi emmagasinée par le rotor 8. On maintient le fonctionnement du groupe 7 en moteur électrique jusqu'à ce que le moteur thermique 3 ait atteint une vitesse de rotation minimale prédéterminée, stabilisée, puis on fait fonctionner le 2861020 groupe électrique 7 en alternateur entraîné par le moteur thermique 3. On a schématisé à la figure 3 l'algorithme résumant les étapes de test et actions successives à mettre en oeuvre pour assurer cette fonction de démarrage du moteur thermique 3. - dans l'étape El, les moyens de commande 10 sont en veille; - dans l'étape E2, on surveille si la clé de 10 contact est tournée. Dans l'affirmative on passe à l'étape E3; - dans l'étape E3, on surveille que toutes les autorisations nécessaires pour le démarrage du moteur thermique sont obtenues, puis on passe à l'action Al. - dans l'action Al, on désactive les seconds moyens d'embrayage 11 pour désolidariser le rotor 8 du volant 12, puis on passe à l'action A2. - dans l'action A2, on actionne la bascule 33 pour commander le fonctionnement du groupe électrique 7 en 20 moteur, puis on passe à l'action A3. - dans l'action A3, on lance le groupe électrique pour faire tourner le rotor 8 à une vitesse V8 minimale prédéterminée, par exemple 1000T/Min. - dans l'étape E4, on vérifie que le rotor 8 tourne 25 à la vitesse de 1000T/Min. Dans l'affirmative, on passe à l'action A4, sinon, on revient à l'action A3. - dans l'action A4, on commande les bougies d'allumage du moteur thermique 3, et on commande les paramètres de démarrage du moteur thermique 3 à la vitesse V3 prédéterminée de 1000T/Min, puis on passe à l'action A5. 11 2861020 - dans l'action A5, on actionne les seconds moyens d'embrayage 11 pour entraîner le volant 12, notamment en récupérant l'énergie cinétique du rotor 8, puis on passe à l'étape E5. - dans l'étape E5, on contrôle que la vitesse V3 du moteur thermique 3 est, par exemple, comprise entre 300 et 800T/Min. Si oui, on passe à l'action A6, sinon on revient à l'action A3. - dans l'action A6, on commande le groupe électrique 7 pour faire tourner le rotor 8 à la vitesse V8 de consigne de 800T/Min, puis on passe à l'étape E6. - dans l'étape E6, on vérifie si la vitesse V3 du moteur thermique 3 est supérieure ou égale à 800T/Min. Si oui, on passe à l'action A7. Sinon on revient à l'action A6. - dans l'action A7, on actionne la bascule 33 pour faire fonctionner le groupe électrique 7 en alternateur, puis on passe à l'action A8. - dans l'action A8, on commande les paramètres du 20 moteur thermique pour le faire tourner à 800T/Min, puis on arrive à l'étape E7. - dans l'étape E7, le moteur thermique 3 est lancé et tourne à sa vitesse de consigne de 800T/Min. Pour faciliter les accélérations du moteur thermique 3, on détecte une demande d'accélération rapide du moteur thermique, on désactive les seconds moyens d'embrayage 11 pour désolidariser le rotor 8 du volant 12, de façon à diminuer la masse rotative solidaire de l'arbre de sortie 2 pour diminuer l'inertie de la masse rotative entraînée par l'arbre de sortie 2, et on supprime ainsi momentanément la fonction d'alternateur; ensuite, dès que l'on détecte que la vitesse de rotation 12 2861020 du moteur thermique 3 est sensiblement stabilisée, on actionne de nouveau les seconds moyens d'embrayage 11 pour augmenter la masse en rotation, diminuer les vibrations de l'arbre de sortie 2 et faire tourner le groupe électrique 7 en alternateur pour charger si nécessaire la batterie 36. Le schéma de la figure 4 représente l'algorithme des étapes et des actions à mettre en oeuvre pour remplir cette fonction d'inertie variable: - dans l'étape E7, le moteur thermique 3 est lancé et tourne à la vitesse de ralenti stabilisée, de 800T/Min par exemple. - dans l'étape E10, on vérifie si le pignon en prise dans la boîte de vitesses 6 correspond à la première, la seconde ou la troisième vitesse, et on vérifie si la pédale d'accélérateur est enfoncée à plus de 40% par exemple de sa course. - dans l'étape E11, on vérifie si le moteur thermique est en phase d'accélération, c'est-à-dire si la valeur de l'accélération est supérieure à une valeur minimale prédéterminée. Si la réponse aux étapes E10 et Ell est oui, on passe à l'action A10, sinon on revient à l'étape E7. - dans l'action A10, on désactive les seconds 25 moyens d'embrayage 11 pour désolidariser le rotor 8 du volant 12, puis on passe aux actions Ail et Al2 et à l'étape E12. - dans l'action Ail, en actionne la bascule 33 pour faire fonctionner le groupe électrique 7 en moteur, et dans l'action Al2, on fait tourner le rotor 8 du groupe électrique 7 à une vitesse V8 prédéterminée moyenne 13 2861020 d'accostage du rotor 8 sur le volant 12, par exemple à 2000T/Min. - dans l'étape E12, on vérifie si l'accélération est très faible et inférieure à une limite inférieure prédéterminée. Sinon, on maintient la situation antérieure. Si oui, on passe à l'action A13. - dans l'action A13, on actionne les seconds moyens d'embrayage 11 pour solidariser le rotor 8 avec le volant 12, puis on passe à l'action A14. - dans l'action A14, on actionne la bascule 33 pour faire fonctionner le groupe électrique 7 en alternateur entraîné par le moteur thermique 3. Tant que le moteur thermique 3 tourne à une vitesse V3 sensiblement stabilisée, on maintient les seconds moyens d'embrayage 11 actionnés et on fait fonctionner le groupe électrique 7 en générateur (alternateur) entraîné par le moteur thermique 3. L'ensemble selon la présente invention est parfaitement adapté aux arrêts du moteur thermique de courtes durées commandés automatiquement en cas d'arrêt du véhicule devant un feu de stationnement au rouge ou devant un embouteillage, selon le mode de fonctionnement appelé communément "Idie Stop" ou "Stop and Go". Le schéma de la figure 5 représente l'algorithme 25 des étapes et des actions à mettre en oeuvre pour remplir cette fonction. - dans l'étape E7, le moteur thermique 3 est lancé et tourne à sa vitesse stabilisée au ralenti, par exemple 800T/Min. - dans l'étape E20, on vérifie s'il y a plus de quelques minutes, par exemple 5 minutes, que le moteur thermique 3 tourne, si la tension aux bornes de la 14 2861020 batterie 36 indique une charge supérieure ou égale à par exemple 80%, et si le moteur thermique 3 est assez chaud (température du liquide réfrigérant égale au moins à 70 C par exemple). Si ces trois conditions sont remplies, on 5 passe à l'étape E21. - dans l'étape E21, on vérifie si la fonction "Id1e Stop" est demandée. Si oui, on passe à l'étape E22. - dans l'étape E22, on vérifie que toutes les autorisations sont obtenues pour arrêter le moteur thermique. Dans l'affirmative, on passe à l'action A20. - dans l'action A20, on établit les paramètres d'arrêt du moteur thermique, puis on passe à l'action A21. - dans l'action A21, on désactive les seconds moyens d'embrayage 11, puis on passe à l'action A22. - dans l'action A22, on lance le rotor 8 à une vitesse V8 de 2 500T/Min, par exemple, puis on passe à l'action A23. - dans l'action A23, on arrête le moteur thermique, 20 puis on passe à l'étape E23. - dans l'étape E23, la fonction "Idie Stop" est effectuée et terminée, et on passe à l'étape E24. - dans l'étape E24, on vérifie s'il existe une demande de redémarrage. Dans l'affirmative, on passe à l'action A24. - dans l'action A24, on établit les paramètres de démarrage du moteur thermique; puis on passe à l'action A25. - dans l'action A25, on actionne les seconds moyens 30 de démarrage, puis on passe à l'action A26. - dans l'action A26, on vérifie que le moteur thermique est lancé, puis on passe à l'action A27. 2861020 - dans l'action A27, on commande la bascule 33 pour faire fonctionner le groupe électrique 7 en alternateur. On a représenté dans le schéma de la figure 6 l'algorithme commandant la fonction consistant à arrêter le moteur thermique 3: - dans l'étape E7, le moteur thermique est lancé, et on passe à l'étape E30. - dans l'étape E30, on vérifie si la clé de contact est toujours dans la position "marche". Dans la négative, 10 on passe à l'action A30. - dans l'action A30, on établit les paramètres d'arrêt du moteur thermique, puis on passe à l'action A31. - dans l'action A31, on arrête le moteur thermique, 15 puis on passe à l'action A32. - dans l'action A32, on arrête le groupe électrique 7. On a ainsi décrit un ensemble 1 simple et fiable permettant dans les meilleures conditions de confort, d'efficacité et d'économie de carburant, en faisant varier l'inertie de la masse totale liée en rotation avec l'arbre de sortie 2 du moteur thermique 3, une diminution des vibrations en marche stabilisée, et, lors d'une demande d'accélération, une augmentation rapide de la vitesse de rotation du moteur en diminuant l'inertie de la masse totale en rotation. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation que l'on vient de décrire, et on peut apporter à ceux-ci de nombreux changements et modifications sans sortir du domaine de l'invention. 16 2861020 Ainsi, comme schématisé dans la partie supérieure de la figure 1, on peut faire en sorte que le volant 12 porte au moins une masse additionnelle, schématisée en 38, coaxiale au volant 12, adaptée à avoir par rapport au volant 12 un mouvement de rotation relative, et reliée au volant 12 par un dispositif amortisseur de torsion, schématisé en 39 à la figure, par exemple au moins un ressort, de façon à atténuer les défauts de synchronisme du moteur thermique 3, une telle masse additionnelle 38 et un tel dispositif amortisseur de torsion 39 étant connus en eux-mêmes. On pourrait également prévoir et faire en sorte que le groupe électrique 7 puisse fonctionner en moteur électrique pour entraîner l'arbre d'entrée 5 de la boîte de vitesses 6, le cas échéant sans entraîner le moteur thermique 3 à l'arrêt. En réalité, une telle possibilité, connue par ellemême, nécessite une tension d'alimentation au moins égale, et pratiquement nécessairement supérieure, à 42 volts. Une telle possibilité nécessite ainsi des équipements supplémentaires (enroulements, batterie, etc) onéreux qui ne sont pas nécessairement justifiés par les services que l'on peut ou veut en attendre. Le mode de réalisation représenté aux figures 1 et 2 peut fonctionner avec une simple batterie de 12/14 volts. Le rotor 8 peut comporter par exemple huit pôles nord et huit pôles sud alternés, le stator 9 comportant par exemple douze bobines câblées pour permettre un fonctionnement du groupe 7 en alternateur/moteur alimenté en courant triphasé de tension 12/14 volts. En cas de besoin, il serait possible de configurer le groupe électrique 7 pour qu'il fonctionne en courant continu. Les aimants permanents 30 peuvent être disposés à la périphérie du rotor 8 d'une manière connue quelconque. On pourrait aussi utiliser comme seconds moyens d'embrayage 11 un système d'accouplement à crabots muni d'un dispositif amortisseur de chocs et d'un organe de verrouillage du dispositif amortisseur de chocs. L'invention concerne bien entendu également un véhicule automobile à moteur thermique à pistons, comportant un ensemble formant volant d'inertie, démarreur et générateur selon l'invention. 18 2861020 REVENDICATIONS 1. Ensemble (1) formant volant d'inertie, démarreur et générateur, adapté à être monté coaxialement sur l'arbre de sortie (2) d'un moteur thermique (3) et à coopérer avec des premiers moyens d'embrayage (4) pour entraîner l'arbre d'entrée (5) d'une boîte de vitesses (6), ledit ensemble (1) comprenant un groupe électrique (7) formé par un rotor (8) et un stator (9) et adapté à être actionné par des moyens de commande (10) pour fonctionner, soit comme moteur, soit comme générateur, le rotor (8) étant adapté à tourner librement autour de l'arbre de sortie (2) du moteur thermique (3), l'ensemble (1) comprenant également des seconds moyens d'embrayage (11) agencés entre le rotor (8) et ledit arbre de sortie (2) et adaptés, quand ils sont actionnés, à solidariser l'un à l'autre en rotation le rotor (8) et ledit arbre de sortie (2), notamment pour démarrer le moteur thermique (3) en utilisant en particulier l'énergie cinétique du rotor (8) préalablement mis en rotation, caractérisé en ce que ledit ensemble (1) comprend en outre un volant d'inertie (12) fixé sur l'arbre de sortie (2) du moteur thermique (3), et en ce que les seconds moyens d'embrayage (11) sont agencés entre le rotor (8) et le volant d'inertie (12). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens d'embrayage (4) sont agencés entre le volant d'inertie (12) et l'arbre d'entrée (5) de la boîte de vitesses (6). 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rotor (8) est monté de façon 19 2861020 coulissante en direction axiale (13) sur l'arbre de sortie (2) du moteur thermique (3). 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens formant ressorts (16) agencés de manière à solliciter en permanence le rotor (8) en direction axiale (13) vers le volant d'inertie (12). 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des enroulements électromagnétiques (15) fixes adaptés, quand ils sont alimentés, à solliciter et à déplacer axialement le rotor (8) pour l'éloigner et le désolidariser du volant (12) contre l'action des moyens formant ressorts (16). 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le rotor (8) porte, sur sa face radiale (25) adjacente au volant (12), une garniture d'embrayage (26) adaptée à venir en prise avec la face radiale (27) du volant (12) adjacente au rotor (8). 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les seconds moyens d'embrayage (11) sont des moyens d'embrayage électromagnétiques à poudre ou à liquide ferromagnétique. 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor (8) porte à sa périphérie (29) des aimants permanents (30) adaptés à coopérer avec des enroulements électromagnétiques (31) disposés sur la surface périphérique intérieure (32) du stator (9). 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volant (12) porte au moins une masse additionnelle (38) 2861020 coaxiale au volant (12), adaptée à avoir par rapport au volant (12) un mouvement de rotation relative, et reliée au volant (12) par un dispositif amortisseur de torsion (39) de façon à atténuer les défauts de synchronisme du moteur thermique. 10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor (8) est monté entre le moteur thermique (3) et le volant (12). 11. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de commande (10) sont agencés de manière à commander les opérations suivantes: a) pour démarrer le moteur thermique (3), on commande le fonctionnement du groupe (7) en moteur et on fait tourner le rotor (8) à une vitesse minimale prédéterminée, puis on actionne les seconds moyens d'embrayage (11) pour entraîner le volant (12) en rotation, on maintient le fonctionnement du groupe (7) en moteur électrique jusqu'à ce que le moteur thermique (3) ait atteint une vitesse de rotation minimale prédéterminée, puis on fait fonctionner le groupe électrique (7) en générateur entraîné par le moteur thermique (3). b) pour faciliter les accélérations du moteur thermique (3), on détecte une demande d'accélération rapide du moteur thermique (3), on désactive les seconds moyens d'embrayage (11) pour désolidariser le rotor (8) du volant (12), puis on actionne de nouveau les seconds moyens d'embrayage (il) dès que l'on détecte que la vitesse de rotation du moteur thermique (3) est sensiblement stabilisée. 21 2861020 c) tant que le moteur thermique (3) tourne à une vitesse sensiblement stabilisée, on maintient les seconds moyens d'embrayage (11) actionnés et on fait fonctionner le groupe (7) formé par le rotor (8) et le stator (9) en générateur entraîné par le moteur thermique (3). 12. Véhicule automobile à moteur thermique, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.