Brevet FR3037910A1 — publié le 20161230

Système pour véhicule automobile La présente invention concerne un système pour véhicule automobile, notamment un véhicule de tourisme, un camion ou un bus. Dans le domaine du démarrage automatique du moteur à combustion, ou encore appelé Stop-Start, il est connu d'utiliser une machine électrique réversible qui fait à la fois fonction d'alternateur et de démarreur. Dans certains cas, le couple mécanique à fournir pour le démarrage automatique est très élevé. Des problèmes peuvent alors survenir. Par exemple, si une courroie de transmission est prévue entre la machine électrique et le moteur, des phénomènes de glissement de la courroie peuvent se produire lorsque les couples sont trop importants. L'invention vise notamment à pallier ce type de difficulté. L'invention a ainsi pour objet un système pour véhicule automobile, ce système comportant : - une machine électrique configurée pour fournir un couple mécanique à un moteur à combustion interne du véhicule, - une interface entre cette machine électrique et le moteur à combustion interne pour transmettre un couple de la machine électrique au moteur à combustion, cette interface comprenant notamment une courroie agencée pour transmettre un couple de la machine électrique au moteur à combustion, la machine électrique étant agencée pour pouvoir fournir un couple au moteur à combustion pour maintenir ce moteur à combustion dans un régime bas au-dessus de zéro et dans lequel l'injection de carburant est 30 coupée. 3037910 2 Grâce à l'invention, il est possible de maintenir le moteur à combustion en régime bas, sans avoir à consommer de carburant, ce qui permet de réduire la consommation de carburant et par conséquent la production de polluants le temps du régime bas. 5 Durant le régime bas, le bruit du véhicule peut être réduit du fait de l'absence d'explosions dans le moteur à combustion. Ceci est particulièrement avantageux par rapport à un régime ralenti classique qui nécessite une consommation de carburant, phase durant laquelle le rendement du moteur est mauvais. 10 De plus, le fait que le régime soit au-dessus de zéro, le couple à fournir pour le redémarrage est plus faible, ceci est particulièrement avantageux dans le cas d'un bus ou d'un camion. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le régime bas est en dessous du régime ralenti du véhicule, notamment le régime bas 15 représente au plus 95% du régime ralenti. Ce régime peut par exemple correspondre à 50 tours/min. En variante, ce régime bas correspond au régime ralenti du véhicule. De préférence, la machine électrique est agencée pour, en plus 20 de maintenir le moteur à combustion en régime bas, fournir un couple suffisant pour ramener le vilebrequin à son régime de ralenti initial afin de permettre l'injection de carburant dans le moteur à combustion. Cette phase de retour au régime ralenti fait suite au régime bas. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, juste avant le 25 régime bas, le moteur à combustion passe dans une phase de ré-attelage (« re-injection » en anglais) dans laquelle un embrayage du véhicule s'ouvre pour que le régime du moteur à combustion converge vers le régime ralenti et, dans cette phase de ré-attelage, la machine électrique est agencée pour fournir un couple au moteur à combustion pour ralentir la chute de ralenti, sans injection de carburant. 3037910 3 Grâce à l'invention, durant cette phase de ré-attelage, la consommation de carburant peut être supprimée, ce qui est particulièrement avantageux sur le plan écologique. La machine électrique est de préférence agencée pour, outre 5 fournir un couple au moteur à combustion lorsque cette machine fonctionne en moteur, produire un courant électrique lorsque cette machine fonctionne en alternateur. La machine peut, le cas échéant, comporter une électronique de puissance intégrée. 10 Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la machine électrique comporte une poulie agencée pour coopérer avec la courroie de transmission. Par exemple, la machine électrique présente une puissance électrique comprise entre 4 et 25 KWatts, notamment entre 6 et 12 KWatts, 15 notamment une puissance sensiblement égale à 8 KWatts. L'invention a encore pour objet un ensemble comportant le système décrit ci-dessus, et un moteur à combustion associé à ce système. L'ensemble comporte avantageusement une unité de contrôle agencée pour contrôler la machine électrique. 20 L'ensemble peut comporter une batterie à laquelle la machine électrique est connectée. L'invention a également pour objet un procédé pour maintenir un moteur à combustion interne dans un régime bas, le procédé comportant l'étape suivante : 25 Utiliser une machine électrique (2) pour maintenir ce moteur à combustion dans un régime bas au-dessus de zéro et dans lequel l'injection de carburant est coupée. L'invention est particulièrement avantageuse pour un camion ou 30 un bus, mais s'applique également à un véhicule de tourisme. 3037910 4 L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé dans lequel : 5 - la figure 1 est une vue schématique et partielle, d'un système selon un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 2 illustre l'évolution du régime du moteur à combustion suivant plusieurs phases, et - la figure 3 illustre l'évolution du couple fourni par la machine 10 électrique suivant ces phases. On a représenté sur la figure 1 un système 1 pour véhicule automobile, ce système comportant : - une machine électrique 2 configurée pour fournir 15 un couple mécanique à un moteur à combustion interne 3 du véhicule, - une interface 10 entre cette machine électrique 2 et le moteur à combustion interne 3 pour transmettre un couple de la machine électrique au moteur à combustion, cette interface 20 comprenant une courroie 20 agencée pour transmettre un couple de la machine électrique 2 au moteur à combustion 3, la machine électrique 2 étant agencée pour pouvoir fournir un couple au moteur à combustion pour maintenir ce moteur à combustion 3 dans un régime bas au-dessus de zéro et dans lequel l'injection de carburant est 25 coupée. Dans l'exemple décrit, la machine 2 est une machine électrique tournante synchrone à double excitation, c'est-à-dire comportant un rotor muni d'aimants permanents et d'un bobinage d'excitation. Le moteur à combustion 3 comporte un vilebrequin 14 qui 30 coopère avec la courroie 20 de sorte que ce moteur 3 peut être sélectivement entrainé par la machine 2 ou entrainer cette machine 2. 3037910 5 Durant la phase de régime bas au-dessus de zéro (Phase P2 sur la figure 2), la machine 2 fait tourner le vilebrequin 14 à une vitesse de rotation inférieure au régime ralenti classique. Dans l'exemple décrit, le régime bas représente au plus 95% du 5 régime ralenti. Ce régime peut par exemple correspondre à 50 tours/min. En variante, ce régime bas correspond au régime ralenti du véhicule. La machine électrique 2 est agencée pour, en plus de maintenir le moteur à combustion 3 en régime bas, fournir un couple suffisant pour 10 ramener le vilebrequin à son régime de ralenti initial afin de permettre l'injection de carburant dans le moteur à combustion. Cette phase de retour au régime ralenti fait suite au régime bas. Juste avant le régime bas (P2), le moteur à combustion 3 passe dans une phase de ré-attelage, Phase P1 sur les figures 2 et 3, dans 15 laquelle un embrayage du véhicule s'ouvre pour que le régime du moteur à combustion converge vers le régime ralenti et, dans cette phase de ré-attelage, la machine électrique 2 est agencée pour fournir un couple Cl au moteur à combustion pour ralentir la chute de ralenti, sans injection de carburant. 20 Dans cette phase P1, comme on peut le voir sur la figure 2, le régime moteur baisse. Durant la phase P2, le couple C2 fourni par la machine 2, qui sert à maintenir le régime bas, est supérieur au couple Cl dans la phase P1. 25 La machine électrique 2 est agencée pour, outre fournir un couple au moteur à combustion 3 lorsque cette machine 2 fonctionne en moteur, produire un courant électrique lorsque cette machine fonctionne en alternateur. La machine 2 comporte une électronique de puissance intégrée. 30 La machine électrique 2 comporte une poulie 11 agencée pour coopérer avec la courroie de transmission 20. 3037910 6 Par exemple, la machine électrique présente une puissance électrique comprise entre 4 et 25 KWatts, notamment entre 6 et 12 KWatts, notamment une puissance sensiblement égale à 8 KWatts. Lorsque la machine 2 fonctionne en alternateur, cette machine 2 5 permet de recharger une batterie d'une architecture électrique 5 du véhicule. Cette architecture 5 peut comporter un convertisseur DC/DC. L'ensemble comporte une unité de contrôle, non représentée, agencée pour contrôler la machine électrique. Il est prévu un démarreur 4 pour démarrer à froid le moteur à 10 combustion interne 3 du véhicule. Le démarreur 4 comporte un pignon 7 agencé pour coopérer avec un volant 8 du moteur à combustion 3. Le véhicule est un camion ou un bus. Par exemple, un tel véhicule pèse au moins 7 tonnes et/ou présente un moteur thermique de 15 cylindrée d'au moins 4L. REVENDICATIONS1. Système (1) pour véhicule automobile, ce système comportant : - une machine électrique configurée pour fournir un couple mécanique à un moteur à combustion interne (3) du véhicule, - une interface (10) entre cette machine électrique et le moteur à combustion interne pour transmettre un couple de la machine électrique au moteur à combustion, cette interface comprenant notamment une courroie (20) agencée pour transmettre un couple de la machine électrique au moteur à combustion, la machine électrique étant agencée pour pouvoir fournir un couple (C2) au moteur à combustion pour maintenir ce moteur à combustion dans un régime bas au-dessus de zéro et dans lequel l'injection de carburant est 20 coupée. 2. Système selon la revendication précédente, ce régime bas étant en dessous du régime ralenti du véhicule, notamment le régime bas représente au plus 95% du régime ralenti. 25 3. Système selon l'une des revendications précédentes, ce régime bas correspondant au régime ralenti du véhicule. 4. Système selon l'une des revendications précédentes, la 30 machine électrique étant agencée pour, en plus de maintenir le moteur à combustion en régime bas, fournir un couple suffisant pour ramener le 3037910 8 vilebrequin à son régime de ralenti initial afin de permettre l'injection de carburant dans le moteur à combustion. 5. Système selon la revendication précédente, cette phase de 5 retour au régime ralenti faisant suite au régime bas. 6. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel juste avant le régime bas, le moteur à combustion passe dans une phase de ré-attelage dans laquelle un embrayage du véhicule s'ouvre pour 10 que le régime du moteur à combustion converge vers le régime ralenti et, dans cette phase de ré-attelage, la machine électrique est agencée pour fournir un couple au moteur à combustion pour ralentir la chute de ralenti, sans injection de carburant. 15 7. Système selon l'une des revendications précédentes, la machine électrique étant agencée pour, outre fournir un couple au moteur à combustion lorsque cette machine fonctionne en moteur, produire un courant électrique lorsque cette machine fonctionne en alternateur. 8. Système selon l'une des revendications précédentes, la machine électrique (2) comportant une poulie (11) agencée pour coopérer avec la courroie de transmission (10). 9. Système selon l'une des revendications précédentes, la machine électrique (2) présentant une puissance électrique comprise entre 4 et 25 KWatts, notamment entre 6 et 12 KWatts, notamment une puissance sensiblement égale à 8 KWatts. 10. Ensemble comportant le système selon l'une des revendications précédentes, et un moteur à combustion associé à ce système. 3037910 9 11. Procédé pour maintenir un moteur à combustion interne dans un régime bas, le procédé comportant l'étape suivante : Utiliser une machine électrique (2) pour maintenir ce moteur à combustion dans un régime bas au-dessus de zéro et dans 5 lequel l'injection de carburant est coupée. 10