Brevet FR2983547A1 — publié le 20130607

IFB B11 ANR UVT « Dispositif de transmission, groupe motopropulseur, accumulateur d'énergie, et véhicule ainsi équipé » Description La présente invention concerne un dispositif de transmission à variation continue. La présente invention concerne également un tel dispositif de transmission ayant une capacité d'accumulation et de restitution d'énergie, en particulier pour un véhicule automobile. 15 La présente invention concerne encore un groupe motopropulseur pour un véhicule. La présente invention concerne encore un accumulateur d'énergie cinétique. 20 Les dispositifs de transmission à variation continue offrent une gamme de rapports limitée entre l'organe rotatif d'entrée et l'organe rotatif de sortie. En outre, ces dispositifs ont presque toujours un rendement dégradé, si on les compare par exemple au rendement d'une boîte de vitesses proposant 25 un certain nombre de rapports préétablis. Par ailleurs, les dispositifs de transmission à variation continue de l'art antérieur ne peuvent assurer la rotation de l'organe de sortie que dans un seul sens. Il faut enclencher un mécanisme d'inversion de marche pour 30 réaliser, dans l'exemple d'un véhicule, un rapport de marche arrière. Suivant le US-A-4 836 049, un moteur entraîne deux entrées d'un train planétaire, l'une via une transmission à rapport fixe, une roue libre et un embrayage, l'autre via un coupleur hydraulique et un variateur de vitesse à 10 courroie. La sortie du train planétaire entraîne les roues du véhicule. Pour la marche arrière, un frein bloque l'un des éléments du train planétaire. Il existe des véhicules hybrides dans lesquels l'arbre d'un moteur thermique est relié aux roues du véhicule par une transmission comprenant une voie mécanique et une voie électrodynamique et électrochimique équipée de deux machines dynamo-électriques et d'un accumulateur d'énergie électrique. Cette solution résout d'une certaine manière la problématique ci-dessus, mais elle est particulièrement complexe et coûteuse. Les véhicules hybrides actuels récupèrent une partie de l'énergie de freinage du véhicule. Mais la fraction récupérée est limitée par la puissance des machines dynamo-électriques et la puissance maximum de charge de l'accumulateur. Pendant la durée relativement brève d'une accélération, la puissance d'un 15 véhicule hybride peut être accrue électriquement, par l'une des machines dynamo-électriques utilisant de l'énergie contenue dans l'accumulateur. Mais là encore, le surcroît de puissance est limité pour les raisons déjà évoquées. En outre, le rendement des véhicules hybrides actuels est pénalisé par les 20 nombreuses transformations d'énergie qui s'opèrent dans la voie électrique, et par le poids des composants additionnels nécessaires. Le US 2004/01 24 021 Al décrit un dispositif de transmission dans lequel un train planétaire est monté entre le moteur thermique, relié au porte- 25 satellites, et les roues reliées à la couronne du train planétaire. La roue planétaire du train est entraînée par le moteur thermique via un variateur de vitesse, et elle est couplée à un moteur électrique. On connaît par ailleurs l'accumulation d'énergie sous forme cinétique dans 30 un volant d'inertie. Cette solution se heurte actuellement à un certain nombre de problèmes. Pour stocker une grande quantité d'énergie, un volant d'inertie a nécessairement un poids relativement élevé, qui entraîne des frottements dans les paliers supportant le volant. Certains volants actuels ne sont donc pas capables de conserver longtemps une énergie 35 cinétique significative. D'autres volants actuels utilisent des matériaux récents pour être plus légers et robustes comme le carbone et pouvoir tourner à des vitesses très élevées, et/ou dans des paliers sans frottements comme des paliers magnétiques. Le coût prohibitif de ces techniques en a, jusqu'à présent, restreint la diffusion. Il a existé des véhicules comportant un système d'hybridation avec accumulation d'énergie cinétique dans un volant. On a en particulier connu des autobus dans lesquels, à chaque arrêt, l'énergie cinétique du véhicule est accumulée dans un volant, et ce volant restituait l'énergie pour la remise en mouvement du véhicule. La présente invention a pour but de proposer un dispositif de transmission à variation continue qui offre pour l'organe rotatif de sortie une gamme de vitesses particulièrement étendue. La présente invention a également pour but de proposer un dispositif de transmission à variation continue ayant un excellent rendement. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de transmission à variation continue qui offre pour l'organe rotatif de sortie une gamme de vitesses comprenant la vitesse nulle et de préférence au moins une vitesse en marche arrière lorsque l'organe rotatif d'entrée tourne dans un seul et même sens. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de transmission à accumulation d'énergie relativement simple et économique. Encore un but de la présente invention est de proposer un dispositif de transmission à accumulation d'énergie capable d'une grande puissance de 30 récupération d'énergie au freinage et/ou d'un grand renfort de puissance à l'accélération. La présente invention vise également à proposer un groupe motopropulseur pour véhicule, satisfaisant à l'un au moins des buts ci-dessus. 35 Un but de la présente invention est encore de proposer un véhicule équipé d'un tel groupe motopropulseur. L'invention a également pour but de proposer un accumulateur d'énergie 5 cinétique efficace et économique. L'invention se propose d'offrir des solutions qui satisfont chacune l'un au moins de ces buts, ou encore de proposer des solutions satisfaisant plusieurs de ces buts, ou la totalité d'entre eux. 10 Suivant un premier aspect de l'invention, le dispositif de transmission à variation continue et accumulation d'énergie, est caractérisé en ce qu'il comprend : -- un train planétaire comprenant un porte-satellites relié à un organe 15 rotatif d'entrée du dispositif, une roue planétaire reliée à un organe rotatif de sortie du dispositif et une couronne reliée à un organe rotatif de commande; -- un variateur de vitesse qui règle un rapport de vitesse entre l'organe rotatif de commande et l'un des organes rotatifs d'entrée et 20 de sortie ; et -- un volant d'inertie relié à l'organe rotatif de commande par l'intermédiaire d'un engrenage multiplicateur qui multiplie la vitesse de rotation du volant par rapport à celle de l'organe de commande, le mécanisme différentiel étant agencé pour qu'une augmentation de la 25 vitesse de l'organe rotatif de commande corresponde à une diminution de la vitesse de l'organe rotatif de sortie, pour une vitesse donnée de l'organe rotatif d'entrée Par un réglage du variateur de vitesse dans une gamme de rapports 30 prédéfinie qui est fonction du variateur utilisé, la vitesse de l'organe rotatif de sortie varie dans une plage déterminée pour chaque vitesse de l'organe rotatif d'entrée. Cette plage peut avoir une amplitude plus grande, en termes de rapports de transmission entre l'organe rotatif d'entrée et l'organe rotatif de sortie, que celle qui serait possible en installant le variateur directement entre l'organe rotatif d'entrée et l'organe rotatif de sortie. La vitesse du volant varie en sens inverse de celle de l'organe rotatif de sortie. Ainsi, quand la charge entraînée (par exemple un véhicule) ralentit, le volant accélère et récupère l'énergie cinétique de la charge entraînée. Quand le véhicule accélère, le volant ralentit en restituant son énergie cinétique à la charge entraînée. 10 En outre, grâce à l'invention, le variateur ne transmet qu'une partie de la puissance. Il peut donc être moins gros, moins lourd, moins coûteux. Son rendement, en principe moins bon que celui d'un engrenage, n'affecte qu'une partie de la puissance transmise. Le reste de la puissance ne passe que par un petit nombre d'engrenages. Cela permet au dispositif de 15 transmission selon l'invention d'afficher un rendement global exceptionnel. Il a été trouvé de façon surprenante que la gamme de rapports de transmission possible était particulièrement grande lorsque l'organe de sortie était couplé à la roue planétaire du train planétaire, et que l'organe de 20 commande était couplé à la couronne. De préférence, le variateur de vitesse est monté entre l'organe rotatif d'entrée et l'organe rotatif de commande, et le mécanisme différentiel est conçu pour qu'un rapport de vitesse particulier établi par le variateur de 25 vitesse corresponde à une vitesse nulle de l'organe rotatif de sortie. Suivant une autre disposition préférée, combinable avec la précédente, alors que l'organe rotatif d'entrée et l'organe rotatif de commande tournent dans un même sens respectif, la vitesse de rotation de l'organe rotatif de sortie 30 s'annule et change de sens pour un certain rapport de vitesse établi par le variateur. Même si, comme cela est préféré, le variateur de vitesse est d'un type classique qui ne permet pas d'inverser la marche de l'un des organes rotatifs 35 qu'il relie par rapport à l'autre, la plage de vitesses de l'organe rotatif de 2 9 83 54 7 6 sortie peut comprendre la vitesse nulle ou même une vitesse inversée sans qu'il y ait besoin d'un mécanisme inverseur ou d'un glissement dans le dispositif de transmission. Le variateur est par exemple du type avec poulies à diamètre variable, connu sous le nom de CVT (« Continuously Variable Transmission »). Dans un mode de réalisation avantageux, le mécanisme différentiel est d'un type comprenant au moins une paire de satellites qui sont en liaison d'entraînement mutuel et qui engrènent chacun avec l'un respectif de deux organes dentés qui sont couplés chacun avec l'un respectif des deux organes rotatifs précités. Dans ce type de mécanisme différentiel, les amplitudes de variation de vitesse sont très différentes d'un organe à l'autre. Les deux satellites peuvent être solidaires l'un de l'autre et engrener par exemple avec deux roues planétaires de diamètres différents, dont l'une forme couronne dentée extérieurement. Il est toutefois préféré selon l'invention que les deux satellites de la paire engrènent l'un avec l'autre, et que l'un des organes dentés soit une roue planétaire, et l'autre organe denté soit une couronne dentée intérieurement. Les dispositifs de transmission à accumulation d'énergie présentent de l'intérêt pour l'entraînement à vitesse variable d'une charge ayant une composante inertielle significative. Dans un tel cas, la vitesse de la charge ne peut pas varier de façon instantanée et d'un point de vue pratique varie beaucoup moins vite que la vitesse de l'organe rotatif d'entrée. Ainsi, à un instant donné on peut considérer la vitesse de la charge comme imposée. Il a été trouvé selon l'invention qu'un dispositif de variation selon le premier aspect permet, par action sur le variateur, de faire varier à volonté la vitesse du volant en fonction de l'accélération ou de la décélération voulue pour la charge. Pour décélérer la charge, ou renforcer sa décélération, on provoque une accélération du volant. Pour accélérer la charge, ou renforcer son accélération, on provoque une décélération du volant. Dans les deux cas, la vitesse de l'organe rotatif d'entrée s'établit en conséquence. D'une part un tel dispositif est, dans son principe, purement mécanique. Il n'est donc pas soumis à des rendements de transformation d'énergie. D'autre part, la puissance d'un volant d'inertie, que ce soit à l'accélération ou au ralentissement, peut être très élevée et ne dépend en définitive que de la résistance mécanique des composants qui la transmettent. De préférence, il y a un rapport de transmission différent de 1 : 1 entre le porte-satellites et un élément menant du variateur. Ce rapport de transmission constitue l'un des paramètres d'optimisation du dispositif en fonction du moteur utilisé et de la charge à entraîner. Dans un mode de réalisation préféré, le volant a un axe de rotation vertical. Le poids du volant est, de préférence, au moins partiellement supporté par une différence de pression d'un gaz sur deux faces opposées du volant. De cette manière on décharge les paliers du volant. Ceci réduit les frottements et l'usure dans ces paliers, notamment lorsque le volant tourne à grande vitesse. On peut ainsi réaliser un volant en acier peu coûteux et offrant un excellent rendement, en particulier une très bonne durée de conservation de l'énergie cinétique emmagasinée. Dans une disposition préférée, l'organe d'entrée s'étend selon un axe primaire, tandis que l'organe de sortie et l'organe de commande s'étendent selon un axe secondaire parallèle à l'axe primaire et il est prévu une liaison d'entraînement dans le même sens de mouvement entre l'organe rotatif d'entrée (9) et le porte-satellites disposé selon l'axe secondaire. Avantageusement, des moyens de pilotage sont prévus pour piloter le rapport de transmission du variateur de vitesse dans le sens d'une augmentation de la vitesse de l'organe rotatif de commande par rapport à la vitesse de rotation de l'organe rotatif d'entrée lorsque la vitesse de l'organe rotatif de sortie doit être réduite, et/ou dans le sens d'une diminution de la vitesse de l'organe rotatif de commande par rapport à la vitesse de l'organe rotatif d'entrée lorsque la vitesse de l'organe rotatif de sortie doit être augmentée. Le volant est de préférence relié à l'organe rotatif de commande par l'intermédiaire d'un embrayage, l'organe rotatif de commande restant accouplé à un élément mené du variateur même lorsque ledit embrayage est ouvert. Cet embrayage peut avoir différentes fonctions : découplage du volant lorsque sa vitesse de rotation tend à dépasser une vitesse maximum autorisée, et/ou lorsqu'il est souhaitable de minimiser le ralentissement du volant sous l'effet des frottements, et/ou lorsque le véhicule a dépassé une certaine vitesse de croisière, et/ou pour démarrer le moteur sans avoir en même temps à lancer le volant, et/ou pour une accélération initiale du véhicule après un tel démarrage du moteur ou plus généralement lorsque le volant est à l'arrêt ou à une vitesse trop faible pour être utile. Un embrayage d'entrée est de préférence prévu en amont de l'organe rotatif d'entrée, entre ce dernier et le moteur. L'embrayage d'entrée peut notamment être ouvert lorsque le véhicule ou autre charge entraînée doit être ralentie par accumulation d'énergie dans le volant ou accélérée par restitution d'énergie à partir du volant. Ceci concerne notamment le ralentissement depuis une certaine vitesse jusqu'à l'arrêt de la charge, et l'accélération depuis l'arrêt de la charge jusqu'à épuisement total ou quasi-total de l'énergie utile du volant. Suivant un second aspect de l'invention, le groupe motopropulseur pour véhicule automobile comprend un moteur, notamment un moteur thermique et plus particulièrement un moteur à combustion interne, et un dispositif de transmission selon le premier aspect, dont l'organe rotatif d'entrée peut être couplé à un arbre de puissance du moteur. De préférence, le groupe motopropulseur comprend une unité de pilotage. Dans une première version, l'unité de pilotage comprend des moyens pour commander, à partir d'une situation d'arrêt prolongé : -- démarrage du moteur alors que le volant est découplé de l'organe rotatif de commande; -- mise en mouvement de l'organe rotatif de sortie au moyen du moteur, et -- couplage du volant avec l'organe rotatif de commande lorsque l'organe de 5 sortie (11) est à une certaine vitesse prédéterminée. Dans une deuxième version, combinable avec la première, l'unité de pilotage comprend des moyens pour commander, en réponse à une commande de ralentissement de l'organe de sortie, en particulier l'actionnement d'un 10 frein : - découplage entre le moteur et l'organe rotatif d'entrée ; et -- pilotage du variateur pour appliquer à la vitesse de l'organe de commande par rapport à celle de l'organe d'entrée une croissance d'autant plus rapide que le ralentissement demandé est fort. 15 Dans une troisième version, combinable avec la première et/ou la deuxième, l'unité de pilotage comprend des moyens pour commander, en réponse à une commande de remise en mouvement du véhicule après un temps d'arrêt à l'issue duquel le volant tourne à vitesse élevée : 20 -- pilotage du variateur pour appliquer à la vitesse de l'organe rotatif de commande par rapport à celle de l'organe rotatif d'entrée une décroissance d'autant plus rapide que l'accélération demandée est forte. De préférence, dans cette troisième version, le moteur est découplé de 25 l'organe d'entrée pendant le temps d'arrêt et pendant l'accélération, et lorsque la vitesse du volant passe en dessous d'un seuil prédéterminé, l'unité de pilotage assure : -- pilotage du moteur pour le mettre à une vitesse conforme à celle de l'organe d'entrée et accouplement du moteur avec l'organe rotatif d'entrée. 30 Suivant un troisième aspect, l'invention concerne un véhicule automobile équipé d'un dispositif de transmission selon le premier aspect ou d'un groupe motopropulseur selon le deuxième aspect. Suivant un quatrième aspect de l'invention, l'accumulateur d'énergie cinétique à volant d'inertie, en particulier pour mise en oeuvre dans un dispositif de transmission selon le premier aspect, un groupe motopropulseur selon le deuxième aspect ou un véhicule selon le troisième aspect, est caractérisé en ce que le volant d'inertie est monté en rotation autour d'un axe vertical avec une liberté de mouvement axial par rapport à un bâti, en ce que le volant possède deux faces opposées contribuant chacune à délimiter l'une respective de deux chambres de pression inférieure et respectivement supérieure, pour un gaz, en ce que les deux chambres communiquent par un interstice formé entre une face périphérique du volant et une surface correspondante solidaire du bâti, en ce que l'accumulateur cinétique comprend des moyens générateurs de mouvement du gaz de la chambre inférieure vers la chambre supérieure à travers l'interstice, et en ce qu'une surface liée au bâti et en contact avec le gaz comporte des conformations de mise en rotation du gaz dans le même sens que le volant. Ainsi, le gaz qui sert à supporter le volant présente simultanément, en contact avec le volant, une vitesse de rotation dans le même sens que le 20 volant. Ceci réduit considérablement le freinage aérodynamique du volant. De préférence, les conformations comprennent une gorge spiralée s'étendant sur ladite surface correspondante solidaire du bâti. 25 Avantageusement, la conformation forme labyrinthe d'étanchéité avec une face du volant. Dans une version préférée, les moyens générateurs comprennent un raccordement de l'une au moins des chambres à une source de pression, de 30 préférence régulée. La source de pression peut être une tubulure d'admission de moteur thermique. Dans une autre version, la source de pression est un compresseur, qui de préférence fonctionne en circulateur de la chambre supérieure vers la 35 chambre inférieure. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, ladite face périphérique du volant et ladite surface correspondante sont coniques évasées vers le haut, de sorte que le volant se stabilise à une altitude correspondant à un certain écartement entre sa face périphérique et la surface correspondante. Le volant est de préférence en liaison d'entraînement avec l'extérieur, en particulier avec l'organe rotatif de commande, au moyen d'un pignon à taille droite solidaire du volant. Le pignon à taille droite permet au volant un certain débattement axial, et permet en particulier au volant d'être soulevé par la différence de pression du gaz entre ses faces inférieure et supérieure. De préférence, le volant a un débattement axial limité vers le bas par une butée axiale s'appuyant sur un organe de transmission tournant moins vite que le volant et dans le même sens que celui-ci. Ainsi, la vitesse de travail subie par la butée axiale n'est égale qu'à la différence entre la vitesse du volant et la vitesse de l'organe de transmission, et non pas à la totalité de la vitesse du volant. Le volant est typiquement en relation d'entraînement rotatif avec l'extérieur, en particulier avec l'organe rotatif de commande, par l'intermédiaire de l'organe de transmission précité et d'un multiplicateur de vitesse interposé entre l'organe de transmission et le volant pour augmenter la vitesse du volant par rapport à celle de l'organe de transmission. Dans une réalisation concrète, le volant est avantageusement en forme de cloche avec un fond fermé placé en position haute, entre deux butées axiales. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après, relative à des exemples non limitatifs. Aux dessins annexés : -- la figure 1 est un schéma d'un groupe motopropulseur selon l'invention ; 2 98354 7 12 -- la figure 2 est une vue partielle d'une variante de réalisation du groupe de la figure 1 ; -- la figure 3 est une demi-vue en coupe axiale d'un mode de réalisation de l'accumulateur selon l'invention ; 5 -- la figure 4 est une vue du détail IV se la figure 3, à échelle agrandie ; et -- la figure 5 est une vue partielle de face, déroulée dans un plan, de la surface périphérique interne du carter de l'accumulateur. Le groupe motopropulseur représenté à la figure 1 est destiné à équiper un 10 véhicule automobile. Il comprend un moteur thermique 1 qui produit de la puissance mécanique destinée à entraîner le véhicule symbolisé par les roues motrices 2. Un dispositif de transmission à accumulation d'énergie 3 est interposé entre 15 le moteur thermique 1 et les roues 2. Le dispositif de transmission à accumulation d'énergie 3 comprend un dispositif de variation de vitesse 4 qui est essentiellement composé d'un mécanisme différentiel 6 et d'un variateur de vitesse 7. Le dispositif de transmission 3 comprend en outre un accumulateur d'énergie cinétique comprenant essentiellement un volant 20 d'inertie 8 qui est ici représenté symboliquement. Dans l'exemple, le mécanisme différentiel 6 est un train planétaire, plus particulièrement un train épicycloïdal. Le dispositif de transmission 3 comprend un organe rotatif d'entrée 9 qui est 25 sélectivement accouplé, au moyen d'un embrayage d'entrée 27, avec l'arbre de puissance du moteur thermique 1 pour tourner à la même vitesse que cet arbre. Les roues motrices 2 sont accouplées de façon permanente avec un organe rotatif de sortie 11 du dispositif de transmission 3. 30 En outre, le dispositif de transmission 3 comprend un organe rotatif de commande 13 qui est couplé en rotation avec le volant d'inertie 8. Un engrenage multiplicateur de vitesse 12 est installé entre l'organe rotatif de commande 13 et le volant 8 pour augmenter, par exemple multiplier par 3 ou 4, la vitesse de rotation du volant 8 par rapport à celle de l'organe rotatif 35 de commande 13. Les trois organes rotatifs 9, 11, 13 du dispositif de transmission 3 sont reliés entre eux avec un rapport de vitesse variable par le mécanisme différentiel 6. Dans l'exemple représenté, le mécanisme différentiel 6 est du type comprenant un porte-satellites 14 supportant en rotation au moins un satellite 16 qui engrène d'une part avec une couronne dentée intérieurement 17 et d'autre part avec une roue planétaire 18 dentée extérieurement. La couronne 17 et la roue planétaire 18 sont coaxiales, et les satellites 16 sont excentrés par rapport à elles. Le porte-satellites 14 est couplé à l'organe rotatif d'entrée 9. La roue planétaire 18 est solidaire de l'organe rotatif de sortie 11. La couronne 17 est solidaire de l'organe rotatif de commande 13. Dans l'exemple représenté, les organes rotatifs de sortie 11 et de commande 13, ainsi que le train planétaire 6 sont coaxiaux suivant un axe secondaire A2. L'organe d'entrée 9 s'étend suivant un axe primaire Al parallèle à l'axe secondaire A2. Il y a entre l'organe rotatif d'entrée 9 et le porte-satellites 14 un dispositif de couplage 49 tel que l'organe rotatif d'entrée 9 et le porte-satellites 14 tournent dans le même sens. Dans l'exemple représenté le dispositif de couplage 49 comprend une cascade de pignons 51. Le rapport de transmission local créé par le dispositif de couplage 49 est choisi en général différent de 1 : 1. Ce rapport de transmission local constitue en effet l'un des paramètres de mise au point et d'optimisation de l'ensemble constitué notamment par le moteur, le véhicule, le volant, le variateur et le train planétaire. Sans que cela implique impérativement les particularités qui viennent d'être décrites, les trois éléments 14, 17, 18 du train planétaire, couplés respectivement à l'organe d'entrée 9, à l'organe de commande 13 et à l'organe de sortie 11, tournent dans le même sens lorsque le véhicule fonctionne en marche avant. En marche arrière, obtenue par une zone de la gamme de rapports possibles dans le variateur 7, seul le sens de rotation de la roue planétaire 18 est inversé, les autres tournant dans le même sens que lorsque le véhicule est en marche avant. Il y a un couplage permanent entre l'élément 14 (le porte-satellites dans l'exemple) entraîné par l'organe d'entrée 9, et l'élément menant 21 du variateur 7, avec entre eux le rapport de transmission local créé par le dispositif de couplage 49. Il y a un couplage permanent entre l'élément mené 19 du variateur 7 et 10 l'élément 17 (la couronne dans l'exemple) associée à l'organe de commande 13. Le variateur de vitesse 7 règle le rapport de vitesse entre l'organe rotatif d'entrée 9 et l'organe rotatif de commande 13. Il est réalisé sous la forme 15 d'un variateur CVT («Continuously Variable Transmission », transmission continument variable) comprenant deux poulies 19 ,21 qui ont des axes parallèles et tournent dans le même sens. Une chaîne de transmission ou courroie de transmission 22 réalise un couplage en rotation de ces deux poulies avec un rapport variable. Chaque poulie est formée de deux cônes 20 que l'on peut rapprocher ou écarter l'un de l'autre par des vérins symbolisés par les flèches 23. Lorsque les deux cônes composant une poulie sont très rapprochés l'un de l'autre, la chaîne ou courroie 22 est repoussée à une grande distance de l'axe de la poulie. Inversement, lorsque les deux cônes sont très écartés l'une de l'autre, la chaîne ou courroie 22 contourne la 25 poulie près de l'axe. En faisant varier le diamètre effectif de l'une des poulies dans un sens et le diamètre effectif de l'autre poulie dans le sens opposé, on modifie le rapport de transmission entre les deux poulies. 30 L'embrayage d'entrée 27, réalisé de préférence sous la forme d'un embrayage à base d'huile, permet de sélectivement désolidariser l'arbre du moteur thermique 1 et l'organe rotatif d'entrée 9 l'un par rapport à l'autre. Selon une variante possible, suggérée à la figure 1 est illustrée plus en détail aux figures 2 et 3, un embrayage 24 peut être prévu entre l'organe rotatif de commande 13 et le multiplicateur de vitesse 12. Une unité de pilotage 28 comprend une sortie de commande 29 pour piloter le variateur 7 et en particulier le rapport de transmission qu'il établit entre l'organe rotatif d'entrée 9 et l'organe rotatif de commande 13, une ligne de commande 32 pour piloter le moteur thermique 1, une ligne de commande 36 pour piloter l'embrayage 27, et une ligne de commande 31 pour piloter l'embrayage 24 s'il en est prévu un. L'unité de pilotage 28 reçoit des informations de la part de divers capteurs, en particulier divers capteurs 37 décrivant l'état de fonctionnement du moteur thermique 1. L'unité de pilotage 28 comprend encore des capteurs 38, 41 et 42 pour la vitesse de rotation de l'arbre de puissance du moteur 1 et de deux des trois organes rotatifs du dispositif de transmission (la vitesse de rotation du troisième organe rotatif étant une conséquence de celle des deux autres compte tenu de la relation établie entre eux par le mécanisme différentiel), un capteur 43 de la position de la pédale de gaz 44 et un capteur 46 de l'activation du système de freinage 47 (représenté symboliquement) du véhicule. On va maintenant décrire le fonctionnement du groupe motopropulseur de la figure 1. En partant d'une situation où l'ensemble est à l'arrêt depuis un temps relativement long, par exemple si le véhicule est en stationnement, le processus de mise en route commence par le démarrage du moteur 1, typiquement au moyen d'un démarreur (non représenté). À ce stade, l'embrayage d'entrée 27 peut être ouvert. En variante, l'embrayage d'entrée 27 peut être fermé et le variateur 7 réglé pour que la vitesse de rotation de l'organe rotatif de sortie 11 soit nulle. Pour mettre en mouvement le véhicule, l'unité de pilotage 28 commande la 35 fermeture de l'embrayage 27 (s'il n'est pas déjà fermé) et une modification 2 98354 7 16 progressive du rapport de transmission dans le variateur 7 de façon à faire progressivement augmenter la vitesse de rotation de l'organe de sortie 11. Tant que la vitesse de rotation de l'organe de sortie 11 augmente, il n'est 5 pas nécessaire de fermer l'embrayage 24. Le volant 8 reste donc à l'arrêt. Si le conducteur demande une décélération du véhicule au moyen du dispositif de freinage 47, et que la vitesse du véhicule devient ainsi inférieure à une valeur prédéterminée, par exemple 70 km par heure, le 10 dispositif de pilotage 28 commande la fermeture de l'embrayage 24. Cette vitesse du véhicule correspond à une relativement faible vitesse du volant, par exemple le quart de sa vitesse maximale. En même temps, l'unité de pilotage 28 commande l'ouverture de 15 l'embrayage 27. Le variateur 7 est ensuite commandé par l'unité de pilotage 28 pour faire croître la vitesse du volant 8 d'autant plus rapidement que la demande de décélération du véhicule, détectée par le capteur 46, est forte. Il est bien sûr possible que les freins du véhicule fonctionnent en même temps, notamment si la demande de décélération est supérieure à celle que 20 peut assurer le volant. Quand le véhicule s'immobilise, la vitesse de rotation du volant 8 est maximale, par exemple 20 000 tours par minute. 25 Si l'immobilisation du véhicule est de courte durée, ce dont l'unité de pilotage 28 en est informée car le conducteur ne coupe pas le contact. La remise en mouvement du véhicule s'effectue alors que l'embrayage d'entrée 27 reste ouvert. L'unité de pilotage 28 commande simplement le variateur 7 de façon à faire diminuer la vitesse de rotation du volant 8, d'autant plus 30 rapidement que la pression sur la pédale d'accélérateur 44, détectée par le capteur 43, est forte. Lorsque la vitesse de rotation du volant 8 atteint un seuil bas, par exemple 5000 tours par minute, l'unité de pilotage 28 commande le moteur 1 pour 35 que sa vitesse de rotation corresponde à celle de l'organe d'entrée 9, puis 2 98354 7 17 commande la fermeture de l'embrayage d'entrée 27. La suite de l'accélération est assurée par le moteur 1, de préférence après ouverture de l'embrayage 24 du volant 8. 5 Lorsque le conducteur coupe le contact après un arrêt du véhicule, le volant tourne à grande vitesse. Pour éviter la déperdition de cette énergie, il peut être prévu une liaison mécanique (non représentée) pour que le volant entraîne l'alternateur du véhicule, de façon à recharger la batterie d'accumulateurs du véhicule (non représentée). 10 Lorsque le véhicule fonctionne à vitesse relativement faible et variable, par exemple en ville, les variations de la vitesse du volant, commandées par le variateur 7, peuvent assurer les ralentissements et les accélérations du véhicule. Lorsque l'énergie cinétique du volant tend à s'épuiser, le moteur 1 15 est temporairement utilisé pour fournir un supplément d'énergie mécanique à l'ensemble constitué par le véhicule et son volant. Lorsque le véhicule fonctionne à vitesse relativement élevée, par exemple sur route ou autoroute, le variateur 7 optimise le rapport de transmission 20 entre le moteur 1 et les roues 2 dans le sens d'une optimisation de l'efficacité, du confort et des performances. L'embrayage 24 est de préférence ouvert pour améliorer le rendement du dispositif de transmission À titre d'exemple, un volant pesant environ 25 kilos et tournant à une 25 vitesse maximale de 20 000 tours par minute peut emmagasiner environ 330 id, ce qui correspond à une puissance de 33 kW pendant 10 secondes ou de 65 kW pendant 5 secondes. Ceci permet aisément d'accélérer vigoureusement de 0 à 60 km/h un véhicule de poids usuel. Un système d'hybridation électrique qui offrirait de telles possibilités serait à la fois 30 beaucoup plus coûteux est beaucoup plus lourd. En outre, le dispositif selon l'invention permet d'agrandir considérablement la plage de variation continue du rapport de transmission. L'exemple représenté à la figure 2 ne sera décrit que pour ses différences par rapport à celui de la figure 1. Dans le mécanisme différentiel, le porte-satellites 14 supporte au moins une paire de satellites 65, 66. L'un des satellites 65 engrène avec la couronne 17, et l'autre satellite 66 engrène avec la roue planétaire 18. En outre, les deux satellites 65 et 66 d'une paire sont couplés en rotation l'un avec l'autre de telle manière que la couronne 17 et la roue planétaire 18 tournent dans le même sens par rapport au porte-satellites 14. Ceci n'empêche pas notamment la roue planétaire 18 de tourner en inverse lorsque la couronne 17 tourne dans le même sens que le moteur thermique : il suffit pour cela, dans l'exemple représenté, que le porte-satellites 14 tourne suffisamment plus vite que la couronne. Dans l'exemple représenté, pour leur couplage, les satellites 65 et 66 sont en relation d'engrènement mutuel. Cet agencement est remarquable en ce qu'il ne nécessite qu'une relativement faible amplitude de variation du rapport de transmission dans le variateur 7. Selon un autre perfectionnement par rapport à la figure 1, mais indépendant de celui concernant le train planétaire 6, le multiplicateur de vitesse 12 est désormais constitué par un train épicycloïdal coaxial avec le volant 8, Les figures 3 à 5 représentent un accumulateur d'énergie cinétique qui est dans son principe utilisable pour la réalisation concrète du volant 8 de la figure 2. L'accumulateur comprend un bâti 72 en forme de carter généralement cylindrique ayant un axe vertical 59. Le volant 8 est monté rotatif dans le carter 72. Une chambre inférieure 73 est délimitée dans le carter 72 entre un fond 74 du carter et une face inférieure 76 du volant 8. Une chambre supérieure 77 est délimitée dans la carter 72 entre le couvercle 78 du carter et une face d'extrémité supérieure 79 du volant 8. Les deux chambres 73, 77 sont sensiblement étanches mais communiquent l'une avec l'autre de manière aussi restreinte que possible par un interstice 81, correspondant au jeu de fonctionnement, ménagé entre la face latérale périphérique 82 du volant 8 et la face latérale intérieure correspondante 83 du carter 72. Un raccord 84 permet de brancher sur la cuve 72 un tuyau d'alimentation en gaz de la chambre inférieure 73. Un raccord de sortie 86 permet à du gaz de sortir de la chambre supérieure 77 vers l'extérieur du carter 72. En fonctionnement, une différence de pression est maintenue entre les raccords 84, 86 pour que la pression dans la chambre inférieure 73 soit plus grande que la pression dans la chambre supérieure 77. Ainsi, la face d'extrémité inférieure 76 du volant 8 subit une force pressante ascendante qui est plus grande que la force pressante descendante subie par la face d'extrémité supérieure 79 du volant 8. Le volant 8 est monté avec une liberté de translation le long de son axe 59. La différence entre les forces ascendante et descendante est telle qu'elle équilibre sensiblement le poids du volant 8. Grâce à cette disposition, malgré le poids du volant, les paliers du volant assurent un simple positionnement sous des forces d'appui théoriquement nulles, donc avec des frottements extrêmement limités. L'interstice 81 est aussi mince que possible pour permettre la rotation du volant sans contact direct avec la face latérale périphérique intérieure 83 du carter. Grâce à ce jeu aussi faible que possible et à une conformation non lisse de la face périphérique intérieure 83 du carter, l'interstice 81 assure une limitation maximum du débit de l'écoulement entre les chambres 73 et 77. Cet écoulement est compensé par une circulation, assurée par exemple par un compresseur 116, allant du raccord supérieur 86 au raccord inférieur 84. Comme le gaz circule en circuit fermé, la nature du gaz peut être choisie à volonté. On peut choisir de l'air. On peut également préférer un gaz comme l'hélium dont la viscosité est très faible. Suivant une particularité du mode de réalisation représenté, la face latérale intérieure 83 de la cuve et la face périphérique 82 du volant 8 sont légèrement coniques évasées vers le haut. Ainsi, la position en hauteur du 30 volant est automatiquement régulée. Dès que le volant dépasse la position en hauteur optimale, l'interstice 81, devenant plus grand, permet davantage d'écoulement de la chambre inférieure 73 à la chambre supérieure 77, la pression différentielle diminue entre les deux chambres et par conséquent le volant revient vers sa position nominale. Cette régulation marche 35 particulièrement bien si le dispositif de circulation installé entre les raccords 86 et 84 fait diminuer la pression entre les raccords 86 et 84 lorsque le débit augmente. Suivant une autre particularité très avantageuse de l'accumulateur d'énergie cinétique, la configuration non lisse de la face périphérique intérieure 83 du carter est une gorge 109 spiralée en hélice autour de l'axe 59, qui a pour effet qu'une partie importante du gaz passant d'une chambre à l'autre le long de l'interstice 81 suit les spires de la gorge 109 ce qui fait tourner le gaz à grande vitesse autour de l'axe 59. Le sens d'enroulement des spires du bas vers le haut est le même que le sens de rotation du volant. Ainsi le gaz exerce sur le volant un effet d'entraînement aérodynamique ou en tout cas, selon la vitesse de rotation du volant, un effet de réduction de la résistance aérodynamique subie par le volant. Il a été trouvé que pour un volant de 25 kg en acier une gorge d'environ 3 mm de hauteur et 4 mm de profondeur permettait au gaz de s'écouler à une vitesse linéaire du même ordre de grandeur que la vitesse linéaire de la périphérie du volant. Ainsi le gaz exerce en plus de la lévitation du volant une action d'entretien de la rotation du volant 8. La figure 4 montre un mode de réalisation préféré pour la face périphérique intérieure du carter: -- hauteur axiale de la nervure 111 : 3 mm -- hauteur axiale de la gorge 109 entre nervures successives : 3 mm -- profondeur radiale de la gorge 109 : 4 mm -- inclinaison C de la face périphérique du volant par rapport à l'axe vertical : 5° La face périphérique du volant est de préférence lisse. La figure 4 montre en outre que chaque nervure 111 séparant deux spires de la gorge 109 présente en coupe axiale, un sommet 113 en forme d'arête adjacente à sa face inférieure, qui se raccorde à la face supérieure de la nervure par un congé 114. Dans l'exemple représenté à la figure 3, le volant 8 est en forme de cloche dont le fond est placé en position supérieure entre deux butées axiales 91, 92 qui délimitent le débattement vertical du volant 8. La butée axiale 91 supérieure s'appuie sous le couvercle 78 du carter. La butée axiale inférieure 92 s'appuie sur le porte-satellites 93 du multiplicateur de vitesse 12 réalisé sous la forme d'un train épicycloïdal comme décrit en référence à la figure 2. La roue planétaire 94 du train épicycloïdal est solidaire d'un arbre central 96 solidaire de la face inférieure du volant 8. Le train planétaire état de denture droite permettant le coulissement axial du volant sans que ce dernier subisse une poussée axiale dans un sens ou dans l'autre en fonction du couple transmis dans le train planétaire. La couronne 97 du train épicycloïdal est fixée au fond 74 du carter. Le porte- satellites 97 est solidaire de l'organe mené 98 de l'embrayage 24 réalisé sous la forme d'un embrayage à bain d'huile. L'organe menant 99 de l'embrayage 24 est solidaire d'un organe de transmission 101 qui est accouplé par un engrenage conique 102 avec l'organe de commande 13. Le volant 8 est supporté en rotation, avec possibilité de coulissement axial, dans un palier lisse 103 monté dans le couvercle 78 et un palier lisse 104 monté dans le porte-satellites 93. Le palier lisse 104 ne travaille qu'à la différence entre la vitesse du volant et celle du porte-satellites. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. Les embrayages 24 et 27 ne sont pas indispensables. S'ils sont tous les deux supprimés, il est possible de lancer le moteur thermique 1 au moyen d'une 30 machine dynamo-électrique couplée à l'arbre de commande 13 en plaçant le variateur 7 dans un réglage où la vitesse de l'arbre de sortie 11 est nulle. Le dispositif de transmission peut être piloté de manière différente de ce qui a été décrit. En particulier, il n'est pas indispensable de découpler le volant 8 2 983 5 4 7 22 relativement à l'organe rotatif de commande 13 au-delà d'une certaine vitesse de circulation du véhicule. Le fonctionnement aux basses vitesses peut avoir lieu avec une action 5 cumulée du volant et du moteur. Il peut être prévu plusieurs gorges formant ensemble une hélice à pas multiple, au lieu d'une seule gorge. REVENDICATIONS1 - Accumulateur d'énergie cinétique à volant d'inertie, caractérisé en ce que le volant d'inertie (8) est monté en rotation autour d'un axe vertical (59) avec une liberté de mouvement axial par rapport à un bâti (72), en ce que le volant possède deux faces opposées (76, 79) contribuant chacune à délimiter l'une respective de deux chambres de pression (73, 77), inférieure et respectivement supérieure, pour un gaz, en ce que les deux chambres communiquent par un interstice (81) formé entre une face périphérique (82) du volant (8) et une surface correspondante (83) solidaire du bâti (72), en ce que l'accumulateur d'énergie cinétique comprend des moyens générateurs de mouvement du gaz de la chambre inférieure vers la chambre supérieure à travers l'interstice, et en ce qu'une surface (83) liée au bâti et en contact avec le gaz comporte des conformations (109) de mise en rotation du gaz dans le même sens que le volant. 2 - Accumulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les 20 conformations comprennent une gorge spiralée s'étendant sur ladite surface correspondante (83) solidaire du bâti (72). 3 - Accumulateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la conformation forme labyrinthe d'étanchéité avec une face du volant. 25 4 - Accumulateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens générateurs comprennent un raccordement (84, 86) de l'une au moins des chambres (73, 77) à une source de pression, de préférence régulée. 30 5 - Accumulateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la source de pression est une tubulure d'admission de moteur thermique. 6 - Accumulateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la source de pression est un compresseur (116). 35 7 - Accumulateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le compresseur (116) fonctionne en circulateur de la chambre supérieure (77) vers la chambre inférieure (73). 8 - Accumulateur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite face périphérique du volant (8) et ladite surface correspondante (83) sont coniques évasées vers le haut, de sorte que le volant (58) se stabilise à une altitude correspondant à un certain écartement entre sa face périphérique (82) et la surface correspondante (83). 9 - Accumulateur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le volant est en liaison d'entraînement avec l'extérieur au moyen d'un pignon à taille droite (94) solidaire du volant. 10 - Accumulateur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le volant à un débattement axial limité vers le bas par une butée axiale (92) s'appuyant au moins indirectement sur un organe (93) tournant moins vite que le volant et dans le même sens que celui-ci. 11 - Accumulateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le volant est en relation d'entraînement rotatif avec l'extérieur par l'intermédiaire de l'organe de transmission et d'un multiplicateur de vitesse (12) interposé entre l'organe de transmission (93) et le volant pour augmenter la vitesse du volant par rapport à celle de l'organe de transmission. 12 - Accumulateur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le volant est en forme de cloche avec un fond fermé placé en position haute, entre deux butées axiales (91, 92). 13 - Dispositif de transmission à variation continue et accumulation d'énergie, comprenant un accumulateur d'énergie cinétique selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend : -- un train planétaire (6) reliant entre eux un organe rotatif d'entrée (9) du dispositif, un organe rotatif de sortie (11) du dispositif et un organe rotatif de commande (13);-- un variateur de vitesse (7) qui règle un rapport de vitesse entre l'organe rotatif de commande (13) et l'un des organes rotatifs d'entrée (9) et de sortie (11) ; en ce que le volant d'inertie (8) de l'accumulateur d'énergie cinétique est relié à 5 l'organe rotatif de commande (13) par l'intermédiaire d'un engrenage multiplicateur (12) qui multiplie la vitesse de rotation du volant par rapport à celle de l'organe rotatif de commande (13), et en ce que le mécanisme différentiel (6) est agencé pour qu'une augmentation de la vitesse de l'organe rotatif de commande (13) corresponde à 10 une diminution de la vitesse de l'organe rotatif de sortie (11), pour une vitesse donnée de l'organe rotatif d'entrée (9). 14 - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le variateur de vitesse (7) est monté entre l'organe rotatif d'entrée (9) et l'organe rotatif de 15 commande (13), et en ce que le mécanisme différentiel (6) est conçu pour qu'un rapport de vitesse particulier établi par le variateur de vitesse (7) corresponde à une vitesse nulle de l'organe rotatif de sortie (11). 15 - Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que, l'organe rotatif 20 d'entrée (9) et l'organe rotatif de commande (13) tournant dans un même sens respectif, la vitesse de rotation de l'organe rotatif de sortie (11) s'annule et change de sens pour un certain rapport de vitesse établi par le variateur (7). 16 - Dispositif selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que le 25 variateur (7) est du type avec poulies (19, 21) à diamètre variable. 17 - Dispositif selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que le train planétaire (9) est d'un type comprenant au moins une paire de satellites (65, 66) qui sont en liaison d'entraînement mutuel et qui engrènent l'un avec la 30 couronne (17) et l'autre avec la roue planétaire (18). 18 - Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que les deux satellites (65, 66) de la paire engrènent l'un avec l'autre. 35 19 - Dispositif selon l'une des revendications 13 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (28) pour piloter le rapport de transmission du variateurde vitesse (7) dans le sens d'une augmentation de la vitesse de l'organe rotatif de commande (13) par rapport à la vitesse de rotation de l'organe rotatif d'entrée (9) lorsque la vitesse de l'organe rotatif de sortie (11) doit être réduite, et/ou dans le sens d'une diminution de la vitesse de l'organe rotatif de commande (13) par rapport à la vitesse de l'organe rotatif d'entrée (9) lorsque la vitesse de l'organe rotatif de sortie (11) doit être augmentée. 20 - Dispositif selon l'une des revendications 13 à 19, caractérisé en ce que le volant (8) est relié à l'organe rotatif de commande (13) par l'intermédiaire d'un embrayage (24), l'organe rotatif de commande (13) restant accouplé à un élément mené (19) du variateur (7) même lorsque ledit embrayage (24) est ouvert. 21 - Dispositif selon l'une des revendications 13 à 20, caractérisé en ce qu'il y a un embrayage d'entrée (27) en amont de l'organe rotatif d'entrée (9), entre ce dernier et le moteur (1). 22 - Groupe motopropulseur pour véhicule automobile, comprenant un moteur (1) et un dispositif de transmission selon l'une des revendications 13 à 21, dont 20 l'organe rotatif d'entrée (9) peut être couplé à un arbre de puissance du moteur (1). 23 - Groupe motopropulseur selon la revendication 22, caractérisé en ce que le moteur est un moteur thermique, en particulier à combustion interne. 25 24 - Groupe motopropulseur selon la revendication 22 ou 23, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de pilotage (28) comprenant des moyens pour commander, à partir d'une situation d'arrêt prolongé : -- démarrage du moteur (1) alors que le volant (8) est découplé de l'organe 30 rotatif de commande (13); -- mise en mouvement de l'organe rotatif de sortie (11) au moyen du moteur (1), et -- couplage du volant (8) avec l'organe rotatif de commande (13) lorsque l'organe rotatif de sortie (11) a atteint une certaine vitesse prédéterminée. 35 25 - Groupe motopropulseur selon la revendication 22 ou 23, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de pilotage (28) comprenant des moyens pour commander, en réponse à une commande de ralentissement de l'organe rotatif de sortie, en particulier l'actionnement d'un frein : -- découplage entre le moteur et l'organe rotatif d'entrée (9); et -- pilotage du variateur (7) pour appliquer à la vitesse de l'organe rotatif de commande (13) par rapport à celle de l'organe rotatif d'entrée (9) une croissance d'autant plus rapide que le ralentissement demandé est fort. 26 - Groupe motopropulseur selon la revendication 22 ou 23, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de pilotage (28) comprenant des moyens pour commander, en réponse à une commande de remise en mouvement de l'organe rotatif de sortie après un temps d'arrêt limité de l'organe rotatif de sortie, à l'issue duquel le volant tourne à vitesse élevée : -- pilotage du variateur pour appliquer à la vitesse de l'organe rotatif de commande par rapport à celle de l'organe rotatif d'entrée une décroissance d'autant plus rapide que l'accélération demandée est forte. 27 - Groupe motopropulseur selon la revendication 26, caractérisé en ce que le 20 moteur est découplé de l'organe d'entrée pendant le temps d'arrêt et pendant l'accélération, et lorsque la vitesse du volant passe en dessous d'un seuil prédéterminé, l'unité de pilotage assure : -- pilotage du moteur (1) pour le mettre à une vitesse conforme à celle de l'organe rotatif d'entrée (9) et accouplement du moteur (1) avec l'organe rotatif 25 d'entrée (9). 28 - Véhicule automobile équipé d'un dispositif de transmission selon l'une des revendications 13 à 21. 30 29 - Véhicule automobile équipé d'un groupe motopropulseur selon l'une des revendications 22 à 27.