Brevet FR3005129A1 — publié le 20141031

DISPOSITIF DE TRANSFERT D'UN COUPLE ENTRE UNE MACHINE ELECTRIQUE ET UN MOTEUR THERMIQUE [0001] L'invention porte sur dispositif de transfert d'un couple entre une machine électrique et un moteur thermique équipant un véhicule automobile, le dispositif comprenant une courroie qui circule entre une poulie de vilebrequin et une poulie de machine électrique, la poulie de vilebrequin étant en liaison avec un axe de moteur du moteur thermique, la poulie de machine électrique étant en liaison avec un axe de machine électrique de la machine électrique. [0002] Le document FR 2,918,127 décrit un dispositif de démarrage d'un moteur thermique, notamment de véhicule automobile. Le véhicule automobile comprend une façade avant sur laquelle s'étend une poulie de vilebrequin pouvant être entraînée en rotation par le moteur thermique lorsque celui-ci est en fonctionnement. Le dispositif de démarrage pour démarrer le moteur thermique est également monté au niveau de la façade avant du moteur thermique. Le dispositif de démarrage comporte une machine électrique, telle qu'un alterno-démarreur, comportant un organe d'entraînement formé d'une poulie de machine électrique. Le dispositif de démarrage comporte aussi une courroie coopérant avec la poulie de la machine électrique et avec le moteur thermique pour provoquer le démarrage de ce dernier à l'aide de la courroie entraînée en rotation suivant un premier sens par la machine électrique. Le dispositif de démarrage comporte aussi un tendeur, de type électrique, en appui sur un brin de la courroie s'étendant entre la machine électrique et le moteur thermique. Le tendeur est par exemple amené, lors d'une rotation de la machine électrique suivant un deuxième sens opposé au premier sens, depuis une position d'arrêt vers une position de début de démarrage du moteur thermique, le passage de la position d'arrêt vers la position de début de démarrage s'accompagnant d'une élongation dudit brin et/ou d'un accroissement de la tension de ce brin. [0003] Un problème général posé par l'utilisation d'un tel dispositif de démarrage résulte du fait que des besoins en tension de la courroie diffèrent d'un cas de vie du véhicule automobile à un autre cas de vie et qu'un tel dispositif de démarrage répond à une telle différence de besoins à partir d'un changement de position du tendeur, ce qui est susceptible de s'avérer insuffisant, voire inefficace. Ceci est notamment le cas pour un véhicule automobile équipé d'un système couramment dénommé « Stop and Start », qui permet un arrêt et un redémarrage automatiques du moteur thermique dans des situations dans lesquelles le véhicule automobile est immobile, moteur thermique tournant, par exemple à un feu rouge, dans un embouteillage ou dans une situation de vie analogue. En principe, un véhicule automobile pourvu d'un tel système nécessite une tension de courroie plus élevée pour le démarrage du moteur thermique qu'un autre véhicule automobile exempt d'un tel système. [0004] Outre le cas spécifique d'un véhicule automobile équipé d'un système « Stop and Stat », la tension de la courroie d'un dispositif de démarrage résulte couramment d'un compromis insatisfaisant entre une tension importante de la courroie pour permettre un passage de couple et une tension faible de la courroie pour réduire des pertes au niveau de la façade avant. [0005] Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de transfert d'un couple entre une machine électrique et un moteur thermique équipant un véhicule automobile, un tel dispositif étant efficace dans des cas de vie variés du véhicule automobile, un tel dispositif étant apte à contrôler et déterminer efficacement une tension de la courroie, sans faire varier un effort appliqué par un tendeur sur la courroie selon des cas de vie du véhicule automobile, voire en s'affranchissant d'un tel tendeur. [0006] Un dispositif de la présente invention est un dispositif de transfert d'un couple entre une machine électrique et un moteur thermique équipant un véhicule automobile. Le dispositif comprend une courroie qui circule entre une poulie de vilebrequin et une poulie de machine électrique. La poulie de vilebrequin est en liaison avec un axe rotatif de moteur du moteur thermique. La poulie de machine électrique est en liaison avec un axe rotatif de machine électrique de la machine électrique. [0007] Selon la présente invention, le dispositif comprend un bras de déport qui comporte une première extrémité sur laquelle l'une quelconque des poulies est montée mobile en rotation et une deuxième extrémité qui est montée mobile en rotation sur ledit axe rotatif auquel ladite poulie est affectée. [0008] De préférence, le bras de déport est monté mobile en rotation sur ledit axe rotatif autour d'un premier axe de rotation tandis que la poulie est montée sur ladite première extrémité en étant mobile en rotation sur elle-même autour d'un deuxième axe de rotation, le premier axe de rotation et le deuxième axe de rotation étant distants l'un de l'autre d'une distance qui est non-nulle. [0009] La poulie est avantageusement montée sur un axe de poulie s'étendant selon le deuxième axe de rotation, l'axe de poulie étant équipé d'un premier pignon de poulie qui est engrené sur un pignon complémentaire solidaire dudit axe rotatif en liaison avec la poulie. [0010] L'axe de poulie est avantageusement équipé d'un deuxième pignon de poulie qui comprend des cannelures d'entraînement de la poulie de machine électrique. [0011] De préférence, l'axe de poulie est équipé d'une première platine, des rouleaux cylindriques étant interposés entre la première platine et le deuxième pignon de poulie. [0012] L'axe de poulie est avantageusement équipé d'une deuxième platine qui comprend une surface externe qui est ménagée en vis-à-vis d'une surface interne que comporte une platine radiale de la poulie de machine électrique, une chambre annulaire d'huile étant ménagée entre ladite surface externe et ladite surface interne. [0013] La chambre annulaire d'huile est avantageusement en relation fluidique avec un système de déphasage par l'intermédiaire d'un premier canal ménagé entre la surface interne et la deuxième platine, d'un deuxième canal logé à l'intérieur de l'axe de poulie et d'un troisième canal ménagé à l'intérieur du bras de déport. [0014] Accessoirement, le dispositif comprend au moins un tendeur de la courroie. [0015] La machine électrique est par exemple un alterno-démarreur. [0016] Un véhicule automobile de la présente invention est principalement reconnaissable en ce que le véhicule automobile est équipé d'un tel dispositif. [0017] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles : - Les figures 1 et 2 sont des illustrations schématiques de deux variantes respectives de réalisation d'un dispositif de transfert d'un couple selon la présente invention. - La figure 3 est une vue schématique d'une façade avant d'un véhicule automobile qui loge une variante de réalisation du dispositif de transfert d'un couple illustré sur la figure 1. - Les figures 4 et 5 sont des vues schématiques en perspective d'une variante de réalisation du dispositif de transfert de couple représenté sur la figure 3. - La figure 6 est une vue en coupe du dispositif de transfert de couple représenté sur les figures 4 à 5. - La figure 7 est une vue schématique d'un principe de fonctionnement du dispositif de transfert de couple représenté sur les figures précédentes. [0018] Sur la figure 1 et la figure 2, est représenté un dispositif 100 de transfert d'un couple C entre un moteur thermique M équipant un véhicule automobile et une machine thermique 5 équipant également le véhicule automobile. La machine électrique 5 est préférentiellement un alterno-démarreur du moteur thermique M ou analogue. Le dispositif 100 est destiné à transférer le couple C indifféremment depuis le moteur thermique M vers la machine électrique 5, et depuis la machine électrique 5 vers le moteur thermique M, selon des cas de vie distincts du véhicule automobile. Plus particulièrement, le dispositif 100 est par exemple destiné à transférer le couple C depuis la machine électrique 5 vers le moteur thermique M, lors d'une phase de démarrage de ce dernier. Plus particulièrement encore, le dispositif 100 est par exemple destiné à transférer le couple C depuis le moteur thermique M vers la machine électrique 5, notamment pour recharger des batteries électriques équipant le véhicule automobile. Un tel cas de vie se présente par exemple lors d'une phase de freinage d'un véhicule automobile du type hybride dont la motorisation est alternativement assurée par le moteur thermique M et un moteur électrique alimenté par lesdites batteries électriques. [0019] Le dispositif 100 comprend une poulie de vilebrequin 1 qui est en liaison avec un axe rotatif de moteur 101 du moteur thermique M. L'axe rotatif de moteur 101 est mis en rotation par le moteur thermique M. Le dispositif 100 comprend aussi une poulie de machine électrique 4 qui est en liaison avec un axe rotatif de machine électrique 9 de la machine électrique 5. L'axe rotatif de machine électrique 9 est mis en rotation par la machine électrique 5. Le dispositif 100 comprend enfin une courroie 6 qui circule de l'une à l'autre des poulies 1,4. Le dispositif 100 comprend enfin un bras de déport 11 qui est interposé soit entre la poulie de machine électrique 4 et l'axe rotatif de machine électrique 9, tel qu'illustré sur la figure 1, soit entre la poulie de vilebrequin 1 et l'axe rotatif de moteur 101, tel qu'illustré sur la figure 2. [0020] Autrement dit, selon la première variante illustrée sur la figure 1, la liaison entre la poulie de vilebrequin 1 et l'axe rotatif de moteur 101 est directe dans le sens où la poulie de vilebrequin 1 est montée directement sur l'axe rotatif de moteur 101 tandis que la liaison entre la poulie de machine électrique 4 et l'axe rotatif de machine électrique 9 est indirecte dans le sens où le bras de déport 11 est interposé entre la poulie de machine électrique 4 et l'axe rotatif de machine électrique 9. Selon cette variante, le bras de déport 11 est monté en bascule sur l'axe rotatif de machine électrique 9, une première extrémité 201 du bras de déport 11 étant équipée de la poulie de machine électrique 4 tandis qu'une deuxième extrémité 201 du bras de déport 11 est montée mobile en rotation sur l'axe rotatif de machine électrique 9. Plus particulièrement, la poulie de machine électrique 4 est montée mobile en rotation sur la première extrémité 201 du bras de déport 11. [0021] Autrement dit encore, selon la deuxième variante de réalisation illustrée sur la figure 2, la liaison entre la poulie de vilebrequin 1 et l'axe rotatif de moteur 101 est indirecte dans le sens où le bras de déport 11 est interposé entre la poulie de vilebrequin 1 et l'axe rotatif de moteur 101 tandis que la liaison entre la poulie de machine électrique 4 et l'axe rotatif de machine électrique 9 est directe dans le sens où la poulie de machine électrique 4 est montée directement sur l'axe rotatif de machine électrique 9. Selon cette variante, le bras de déport 11 est monté en bascule sur l'axe rotatif de moteur 101, la première extrémité 201 du bras de déport 11 étant équipée de la poulie de vilebrequin 1 tandis que la deuxième extrémité 202 du bras de déport 11 est montée mobile en rotation sur l'axe rotatif de moteur 101. Plus particulièrement, la poulie de vilebrequin 1 est montée mobile en rotation sur la première extrémité 201 du bras de déport 11. [0022] Sur les figures 3 à 6, est décrite une forme de réalisation de la première variante de réalisation de la présente invention dans laquelle le bras de déport 11 est monté sur l'axe rotatif de machine électrique 9. Ce qui va être décrit demeure valable mutatis mutandis pour une forme de réalisation de la deuxième variante de réalisation de la présente invention, similaire à la première forme de réalisation mais dans laquelle le bras de déport 11 est monté sur l'axe rotatif de moteur 101. [0023] Sur la figure 3, le dispositif 100 comprend une poulie de compresseur 3 qui est en relation avec un compresseur participant d'une boucle de climatisation. La poulie de vilebrequin 1, la poulie de compresseur 3 et la poulie de machine électrique 4 sont préférentiellement logée à l'intérieur d'une façade avant 2 du véhicule automobile. La poulie de vilebrequin 1, la poulie de compresseur 3 et la poulie de machine électrique 4 sont disposées à l'intérieur d'un même plan de poulie P1 et sont associées les unes aux autres par l'intermédiaire de la courroie 6 qui circule de l'une à l'autre des poulies 1,3,4. Plus particulièrement, un brin 7 de courroie 6 circule de la poulie de machine électrique 4 vers la poulie de vilebrequin 1 puis vers la poulie de compresseur 3 pour rejoindre ensuite la poulie de machine électrique 4. Accessoirement, au moins un tendeur 8 est en relation avec la courroie 6 pour tendre cette dernière, à partir d'un appui du tendeur 8 sur la courroie 6. [0024] Sur les figures 4 et 5, l'axe rotatif de machine électrique 9 est mobile en rotation sur lui-même autour d'un premier axe de rotation Al. Le premier axe de rotation Al est orthogonal au plan de poulie Pl. L'axe rotatif de machine électrique 9 est équipé d'un pignon complémentaire 10 et du bras de déport 11. Sur les figures 4 et 5, le bras de déport 11 est conformé en une platine circulaire alors que, sur les figures 1 à 3, le bras de déport 11 est conformé en un bras allongé, la conformation du bras de déport 11 étant indifférente pour la présente invention. [0025] Le pignon complémentaire 10 comprend des dents qui s'engrènent sur des dents complémentaires que comprend un premier pignon de poulie 12. Le bras de déport 11 est monté sur l'axe rotatif de machine électrique 9 par l'intermédiaire d'un système de déphasage 13, tel qu'un système couramment connu sous le terme de système de déphasage VVT pour « variable valve timing ». Le premier pignon de poulie 12 est monté sur un axe de poulie 14 qui est monté sur le bras de déport 11. L'axe de poulie 14 est monté mobile en rotation sur le bras de déport 11 autour d'un deuxième axe de rotation A2. Le deuxième axe de rotation A2 est ménagé à une distance D du premier axe de rotation Al qui est non nulle. Autrement dit, l'axe de poulie 14 est désaxé par rapport au premier axe de rotation Al de la machine électrique 5. Le bras de déport 11 est compris à l'intérieur d'un plan de bras P2 qui est parallèle au plan de poulie Pl. [0026] Ces dispositions sont telles que l'axe de poulie 14 est monté mobile en rotation autour du premier axe de rotation Al. Il en résulte qu'une tension de la courroie 6 varie en fonction d'une position angulaire de l'axe de poulie 14 autour du premier axe de rotation Al. Autrement dit, la tension de la courroie 6 est directement fonction de ladite position angulaire ce qui permet de réduire au minimum des efforts produits par le tendeur 8 sur la courroie 6, voire dans certains cas préférés, de ne pas utiliser de tendeur 8. [0027] Ces dispositions sont également telles que la tension de la courroie 16 est avantageusement proportionnelle au couple C transmis par l'axe rotatif de machine électrique 9 par l'intermédiaire d'un accouplement par came. [0028] Sur la figure 5, l'axe de poulie 14 est équipé d'un deuxième pignon de poulie 15 qui comprend des cannelures 16. Les cannelures 16 sont ménagées en périphérie radiale du deuxième pignon de poulie 15. Les cannelures 16 sont destinées à s'emboîter à l'intérieur de rainures complémentaires ménagées sur la poulie de machine électrique 4. Ces dispositions visent à entraîner en rotation la poulie de machine électrique 4 lorsque l'axe de poulie 14 est lui-même entraîné en rotation. L'axe de poulie 14 est encore équipé d'une première platine 17 et d'une deuxième platine 18 qui sont disposées sur l'axe de poulie 14 de part et d'autre du deuxième pignon de poulie 15. La première platine 17 est interposée entre le deuxième pignon de poulie 15 et le bras de déport 11. Des rouleaux cylindriques 19 sont interposés entre la première platine 17 et le deuxième pignon de poulie 15. Les rouleaux cylindriques 19 sont mobiles sur une trajectoire en arc de cercle ménagé autour du deuxième axe de rotation A2. [0029] En se reportant sur la figure 7, ces dispositions sont telles que les rouleaux cylindriques 19 se déplaçant à une vitesse angulaire V permettent une transformation d'un couple Ode l'axe de poulie 14 en effort axial E sur le deuxième pignon de poulie 15. Un tel effort axial E entraîne une compression d'une chambre annulaire d'huile 20 qui est ménagée autour de l'axe de poulie 14 entre le deuxième pignon de poulie 15 et une platine radiale 21 que comprend la poulie de machine électrique 4. La chambre annulaire d'huile 20 loge un fluide, préférentiellement liquide, tel que de l'huile notamment. La platine radiale 21 s'étend à l'intérieur d'un plan qui est parallèle au plan de poulie Pl. Plus particulièrement, le deuxième pignon de poulie 15 comprend une couronne radiale 22 à l'intérieur de laquelle est logée la deuxième platine 18, cette dernière étant interposée radialement entre l'axe de poulie 14 et la couronne radiale 22. La couronne radiale 22 comprend une surface externe 23 qui est ménagée en vis-à-vis d'une surface interne 24 de la platine radiale 21. La chambre annulaire d'huile 20 est notamment bordée par la surface interne 24 de la platine radiale 21 et la surface externe 23 de la couronne radiale 22. Un premier canal 25 ménagé entre la surface interne 24 et la deuxième platine 18 relie la chambre annulaire d'huile 20 à un deuxième canal 26 logé à l'intérieur de l'axe de poulie 14. Le deuxième canal 26 est en relation avec un troisième canal 27 ménagé à l'intérieur du bras de déport 11 pour venir alimenter en huile le système de déphasage 13. [0030] Ces dispositions sont telles que ledit effort axial E qui comprime la chambre annulaire d'huile 20 par l'intermédiaire des rouleaux cylindriques 19 et de la deuxième platine 18 entraîne une circulation d'huile à l'intérieur du premier canal 25, du deuxième canal 26 et du troisième canal 27 vers le système de déphasage 13, ce qui provoque une mise en rotation du bras de déport 11 autour du premier axe de rotation A1, ce qui augmente une tension de la courroie 6. [0031] Il résulte de l'ensemble de ces dispositions qu'il est possible de dimensionner la tension de la courroie 6 d'une manière idéale en fonction de chaque point de fonctionnement du moteur thermique M. Il en résulte une minimisation de pertes à l'intérieur de la façade avant 2, ce qui optimise une consommation en carburant du véhicule automobile et réduit une pollution générée par ce dernier. Par ailleurs, de telles dispositions rendent pérenne la courroie 6 et permettent de disposer de tensions élevées dans des cas de vie le nécessitant, sans pour autant pénaliser d'autres cas de vie. [0032] Il résulte aussi de ces dispositions que le couple C est avantageusement transmis indifféremment depuis le moteur thermique M vers la machine électrique 5, et depuis la machine électrique 5 vers le moteur thermique M, selon des cas de vie distincts du véhicule automobile. [0033] II résulte aussi du décentrage de la poulie de machine électrique 4 par rapport à l'axe rotatif de machine électrique 9 que la poulie de machine électrique 4 est susceptible d'être identique à la poulie de vilebrequin 1. Dans ce cas, un rapport de réduction est le résultat d'une conformation choisie du pignon complémentaire 10 et du premier pignon de poulie 12. De telles dispositions permettent de faire tourner la machine électrique 5 à une vitesse déterminée sans faire glisser la courroie 6 sur la poulie de machine électrique 4, tout en gardant un tel rapport de réduction. REVENDICATIONS1. Dispositif (100) de transfert d'un couple (C) entre une machine électrique (5) et un moteur thermique (M) équipant un véhicule automobile, le dispositif (100) comprenant une courroie (6) qui circule entre une poulie de vilebrequin (1) et une poulie de machine électrique (4), la poulie de vilebrequin (1) étant en liaison avec un axe rotatif de moteur (101) du moteur thermique (M), la poulie de machine électrique (4) étant en liaison avec un axe rotatif de machine électrique (9) de la machine électrique (5), caractérisé en ce que le dispositif (100) comprend un bras de déport (11) qui comporte une première extrémité (201) sur laquelle l'une quelconque des poulies (1,4) est montée mobile en rotation et une deuxième extrémité (202) qui est montée mobile en rotation sur ledit axe rotatif (9,101) auquel ladite poulie (1,4) est affectée. 2. Dispositif (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le bras de déport (11) est monté mobile en rotation sur ledit axe rotatif (9,101) autour d'un premier axe de rotation (Al) tandis que la poulie (1,4) est montée sur ladite première extrémité (201) en étant mobile en rotation sur elle-même autour d'un deuxième axe de rotation (A2), le premier axe de rotation (Al) et le deuxième axe de rotation (A2) étant distants l'un de l'autre d'une distance (D) qui est non-nulle. 3. Dispositif (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la poulie (1,4) est montée sur un axe de poulie (14) s'étendant selon le deuxième axe de rotation (A2), l'axe de poulie (14) étant équipé d'un premier pignon de poulie (12) qui est engrené sur un pignon complémentaire (10) solidaire dudit axe rotatif (9,101) en liaison avec la poulie (1,4). 4. Dispositif (100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe de poulie (14) est équipé d'un deuxième pignon de poulie (15) qui comprend des cannelures (16) d'entraînement de la poulie de machine électrique (4). 5. Dispositif (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'axe de poulie (14) est équipé d'une première platine (17), des rouleaux cylindriques (19) étant interposés entre la première platine (17) et le deuxième pignon de poulie (15). 6. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'axe de poulie (14) est équipé d'une deuxième platine (18) qui comprend une surface externe (23) qui est ménagée en vis-à-vis d'une surface interne (24) que comporte une platine radiale (21) de la poulie de machine électrique (4), une chambre annulaired'huile (20) étant ménagée entre ladite surface externe (23) et ladite surface interne (24). 7. Dispositif (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la chambre annulaire d'huile (20) est en relation fluidique avec un système de déphasage (13) par l'intermédiaire d'un premier canal (25) ménagé entre la surface interne (24) et la deuxième platine (18), d'un deuxième canal (26) logé à l'intérieur de l'axe de poulie (14) et d'un troisième canal (27) ménagé à l'intérieur du bras de déport (11). 8. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (100) comprend au moins un tendeur (8) de la courroie (6). 9. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la machine électrique (5) est un alterno-démarreur. 10. Véhicule automobile équipé d'un dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes.