FR2895941A1 - Dispositif de propulsion bimoteur pour un vehicule de fortes performances, de faibles consommation et de faibles emissions polluantes - Google Patents

Abstract

Système de propulsion comportant un moteur thermique booster,un moteur thermique urbain,un système de transmission lié avec des roues motrices,un équipement de gestion comprenant un calculateur, des capteurs et des analyseurs destinés à fournir des données représentatives de l'état du fonctionnement du véhicule au calculateur, des moyens de contrôle et de commande destinés à commander les moteurs et le système de transmission,caractérisé en ce quele moteur booster dispose d'un embrayage booster,le moteur urbain dispose d'un embrayage urbain,les deux moteurs étant liés mécaniquement via une boîte de vitesse commune raccordée au système de transmission,l'embrayage booster et l'embrayage urbain pouvant être actionnés sélectivement par les moyens de contrôle et de commande pour commander le raccordement respectif de chacun des deux moteurs à la boîte de vitesse.

Description

Dispositif de propulsion bimoteur pour un véhicule de fortes performances,

de faible consommation et de faibles émissions polluantes DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne, dans le domaine de véhicules motorisés, des dispositifs de propulsion leur assurant à la fois des fortes performances tout en préservant une faible consommation de carburant et des faibles émissions polluantes. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de propulsion io bimoteur thermique pour un véhicule de fortes performances, de faible consommation et de faibles émissions polluantes. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION La nécessité de répondre aux exigences des usagers de véhicules automobiles en terme de performances, oblige les constructeurs d'équiper 15 leurs véhicules de motorisations importantes comportant un nombre et/ou un volume de cylindres de plus en plus élevés. Cependant cette solution améliorant les performances des véhicules a au moins deux inconvénients majeurs : - Une augmentation de la consommation du carburant pénalisante pour 20 l'usager du véhicule, via le coût d'exploitation du véhicule plus élevé au final. Une augmentation des émissions polluantes pénalisante pour le constructeur du véhicule, contraint à respecter les normes, de plus en plus sévères, relatives aux niveaux des émissions polluantes liées 25 au fonctionnement des moteurs à combustion interne. En outre, la motorisation importante est largement surdimensionnée par rapport aux besoins réels d'une voiture, notamment lors de son utilisation urbaine et extra urbaine aux vitesses réglementaires qui représente une très grosse partie des déplacements des usagers.

Il existe donc un réel besoin d'optimiser le rapport entre les performances souhaitées par les usagers, le coût d'exploitation d'une voiture, sa consommation et ses émissions polluantes, notamment lors de l'utilisation urbaine et extra urbaine aux vitesses réglementaires du véhicule automobile.

De manière connue, pour optimiser ces paramètres, certains constructeurs proposent des véhicules hybrides thermiques-électriques comportant deux moteurs, l'un thermique, l'autre électrique. Le moteur électrique est utilisé quand sa puissance est suffisante par rapport aux besoins du conducteur. Au-delà, c'est le moteur thermique booster qui prend io le relais. Cela permet de minimiser la durée de fonctionnement du moteur thermique. Cette solution d'hybride thermique-électrique est lourde, complexe et très chère et n'est donc pas satisfaisante. Une autre solution connue, décrite dans la demande de brevet 15 français FR 2 727 363 porte sur une automobile de haute performance, comprenant des ensembles propulsifs constitués de deux moteurs à combustion interne identiques agissant chacun sur une roue arrière par l'intermédiaire d'un train de pignons (page 2, lignes 28-31 ; page 4, lignes 16-23). La nature bimoteur du véhicule divulgué permet la gestion 20 indépendante de chaque roue propulsive, sans recourir à une action sur le système de freinage ou sur un répartiteur de couple (page 5, lignes 26-30). II en résulte immédiatement que cette solution privilégie la performance au détriment de la consommation du carburant et du taux des émissions polluantes. En effet, la présence de deux moteurs à combustion interne 25 identiques, mécaniquement indépendants, agissant séparément sur des roues indépendantes ne peut pas faire baisser la consommation du carburant et les émissions polluantes par rapport à la solution classique comprenant un seul moteur à combustion interne du même type installé sur ce même véhicule. Par ailleurs, le dispositif divulgué par la demande de 30 brevet français FR 2 727 363 ne résout en rien la problématique d'optimisation de la puissance du moteur de véhicule à l'utilisation urbaine.

Enfin, l'utilisation d'ensembles propulsifs multiples à bord des véhicules est connue en tant que telle sur des aéronefs ou sur des navires. Cependant la pluralité des moteurs y est appliquée plus pour des raisons de sécurité que pour des raisons techniques liées à l'optimisation du rapport entre les performances souhaitées, le coût d'exploitation, la consommation et les émissions polluantes. En outre, ces ensembles étant dans la plupart des cas mécaniquement indépendants et situés de part et d'autre du plan de symétrie du mobile. Une telle architecture est manifestement étrangère aux véhicules automobiles couramment utilisés, notamment dans la circulation io urbaine. DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de propulsion bimoteur thermique pour un véhicule de fortes performances présentant une 15 consommation modérée et un taux réduit d'émissions polluantes. A cet effet, l'invention concerne un système de propulsion bimoteur pour un véhicule de fortes performances comportant un moteur booster à combustion interne comprenant au moins un cylindre, 20 un moteur urbain à combustion interne comprenant au moins un cylindre, un système de transmission liant chacun des moteurs avec au moins une roue motrice, un équipement de gestion comprenant un moyen calculateur, des 25 moyens capteurs et des moyens analyseurs destinés à fournir des données représentatives de l'état du fonctionnement des différents éléments du véhicule au moyen calculateur, des moyens de contrôle et de commande destinés à commander les moteurs et le système de transmission, caractérisé en ce que 30 le moteur booster dispose d'un embrayage booster, le moteur urbain dispose d'un embrayage urbain, les deux moteurs avec les embrayages respectifs étant liés mécaniquement l'un et l'autre à une boîte de vitesse commune comprenant des rapports discrets ou de variation continue et des moyens d'actionnement pour engager/dégager les rapports ou pour adapter la variation continue, la boîte de vitesse étant à son tour liée mécaniquement au système de transmission, l'embrayage booster et l'embrayage urbain pouvant être actionnés sélectivement par les moyens de contrôle et de commande pour commander le raccordement respectif de chacun des deux moteurs à la boîte de vitesse. io Selon une autre particularité, au moins l'un des deux moteurs est agencé pour fonctionner de façon permanente dès le démarrage du véhicule. Selon une autre particularité, l'autre moteur est agencé pour entrer en fonctionnement de manière occasionnelle lors d'une demande de puissance prédéterminée, et pour cesser son fonctionnement occasionnel 15 lors d'une demande de puissance prédéterminée. Selon une autre particularité, le moteur fonctionnant dès le démarrage du véhicule cesse l'entraînement de la boîte de vitesse dès le démarrage de l'autre moteur lors d'une demande de puissance prédéterminée et vice versa. 20 Selon une autre particularité, le moteur booster et le moteur urbain peuvent avoir en commun un circuit choisi parmi un ou plusieurs circuits suivants : (a) circuit de refroidissement ; (b) circuit électrique ; (c) circuit d'alimentation en carburant ; (d) circuit d'échappement ; (e) circuit d'admission d'air. 25 Selon un mode de réalisation du système selon l'invention, la boîte de vitesse comporte au moins un arbre primaire d'entrée et un arbre secondaire de sortie, l'arbre primaire d'entrée et l'arbre secondaire de sortie disposent des trains de pignons et de synchronisateurs respectifs liés en rotation avec les 3o deux arbres respectivement, l'arbre secondaire de sortie transmet le moment de force provenant d'au moins un des deux moteurs à une couronne de différentiel à l'aide d'un pignon de sortie lié en rotation avec l'arbre secondaire de sortie, un variateur muni d'un pignon est monté en rotation libre sur l'arbre primaire d'entrée, la liaison du moteur urbain et de l'embrayage urbain avec le variateur s'effectue à l'aide d'un moyen de transmission de mouvement circulaire, et le pignon du variateur entraîne en rotation un pignon intermédiaire de l'arbre secondaire de sortie. lo Selon une autre particularité, le pignon intermédiaire est lié en rotation avec l'arbre secondaire de sortie. Selon une autre particularité, le pignon intermédiaire est monté en roue libre sur l'arbre secondaire de sortie. Selon une autre particularité, la liaison du moteur booster et de 15 l'embrayage booster avec l'arbre primaire d'entrée s'opère soit à l'aide des moyens de transmission de mouvement, soit directement sur l'arbre primaire d'entrée qui coïncide alors avec l'axe de l'embrayage booster. Selon une autre particularité, les deux moteurs sont disposés û soit en vis-à-vis, avec les embrayages de chacun des deux moteurs 20 disposés face à face, soit côte à côte, avec les embrayages de chacun des deux moteurs orientés alors dans la même direction. Selon un autre mode de réalisation du système selon l'invention, la boîte de vitesse comporte au moins un arbre primaire booster, un arbre 25 primaire urbain d'entrée et un arbre secondaire commun de sortie, les deux arbres primaires d'entrée et l'arbre secondaire commun de sortie disposent des trains de pignons et de synchronisateurs respectifs liés en rotation avec les arbres respectivement, l'arbre secondaire commun de sortie transmet le moment de force 30 provenant d'au moins un des deux moteurs à une couronne de différentiel à l'aide d'un pignon de sortie lié en rotation avec l'arbre secondaire commun de sortie, la liaison du moteur booster et de l'embrayage booster avec l'arbre primaire booster d'entrée s'opère soit à l'aide des moyens de transmission de mouvement, soit directement sur l'arbre primaire booster d'entrée qui coïncide alors avec l'axe de l'embrayage booster, et la liaison du moteur urbain et de l'embrayage urbain avec l'arbre primaire urbain d'entrée s'opère û soit à l'aide des moyens de transmission de mouvement, soit directement sur l'arbre primaire urbain d'entrée qui coïncide io alors avec l'axe de l'embrayage urbain. Selon une autre particularité, les entraxes arbre primaire booster / arbre secondaire commun (a) et arbre primaire urbain / arbre secondaire commun 3) sont différents l'un de l'autre (a#f3). Selon une autre particularité, les deux moteurs sont disposés 15 soit en vis-à-vis, avec les embrayages de chacun des deux moteurs disposés face à face, soit côte à côte, avec les embrayages de chacun des deux moteurs orientés alors dans la même direction. L'invention concerne également un système de propulsion bimoteur 20 pour un véhicule de fortes performances comportant un moteur booster à combustion interne comprenant au moins un cylindre, un moteur urbain à combustion interne comprenant au moins un cylindre, 25 un système de transmission liant chacun des moteurs avec au moins une roue motrice, un équipement de gestion comprenant un moyen calculateur, des moyens capteurs et des moyens analyseurs destinés à fournir des données représentatives de l'état du fonctionnement des différents éléments du 30 véhicule au moyen calculateur, des moyens de contrôle et de commande destinés à commander les moteurs et le système de transmission, caractérisé en ce que le moteur booster dispose d'un embrayage booster raccordé à une boîte de vitesse booster comprenant des rapports discrets ou de variation continue et des moyens d'actionnement pour engager/dégager les rapports 5 ou pour adapter la variation continue, le moteur urbain dispose d'un embrayage urbain raccordé à une boîte de vitesse urbaine comprenant des rapports discrets ou de variation continue et des moyens d'actionnement pour engager/dégager les rapports ou pour adapter la variation continue, lo chaque boîte de vitesse est liée mécaniquement à un système de transmission qui lui est propre, les deux boîtes de vitesse avec les systèmes de transmission respectifs étant mécaniquement indépendantes l'une de l'autre, l'embrayage booster et l'embrayage urbain pouvant être actionnés 15 sélectivement par les moyens de contrôle et de commande pour commander le raccordement respectif de chacun des deux moteurs à leur boîte de vitesse respective. Selon une autre particularité, le moteur urbain avec l'embrayage urbain, pris ensemble avec la boîte de vitesse urbaine et son propre système 20 de transmission, est agencé pour entraîner au moins une roue initialement non motrice. Selon une autre particularité, la boîte de vitesse booster et la boîte de vitesse urbaine se confondent. L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus 25 clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente de manière schématique en vue de dessus un premier mode de réalisation du système selon l'invention, la figure 2 représente de manière schématique en vue de dessus un 30 deuxième mode de réalisation du système selon l'invention, la figure 3 représente de manière schématique en vue de dessus un troisième mode de réalisation du système selon l'invention.

DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES DE L'INVENTION Tel qu'il est illustré sur les figures 1 à 3, le système selon l'invention comprend un moteur propulseur (1) dit moteur booster (1), et un moteur principal (2) dit moteur urbain (2), à combustion interne muni chacun d'au moins un cylindre référencés respectivement (14, 15). Lorsque l'un des moteurs dispose d'au moins deux cylindres (14, 15), ils peuvent être agencés en lignes (figures 2-3) ou en V (figure 1). Les moteurs, booster (1) ou urbain (2), à combustion interne, sont du type classique, par exemple, moteur à io essence, moteur à gaz de pétrole liquéfié dit moteur GPL, moteur à gaz naturel comprimé dit moteur GNC, moteur à gaz naturel pour véhicules dit moteur GNV, moteur à alcool, moteur Diesel etc. Le moteur booster (1) et le moteur urbain (2) sont reliés avec une boîte de vitesse (5) par un embrayage respectif, dit embrayage booster (3) et 15 embrayage urbain (4). Par embrayage, booster (3) ou urbain (4), on comprendra dans ce qui suit tout système de couplage et de découplage dont le fonctionnement peut être du type manuel, automatique ou semi-automatique tels que, par exemple, un embrayage classique mécanique ou centrifuge ou un système équivalent, un coupleur, un convertisseur 20 hydraulique etc. La boîte de vitesse (3) avec des rapports discrets ou de variation continue comprend un arbre primaire (7) et un arbre secondaire (8). Chacun de ces deux arbres (7, 8) dispose de manière classique de moyens d'actionnement pour engager/dégager les rapports comme, par exemple, des 25 trains de pignons (17, 18) et de synchronisateurs liés en rotation avec les deux arbres (7, 8), ou pour adapter la variation continue. La liaison du moteur booster (1) et de l'embrayage booster (3) avec l'arbre primaire (7) de la boîte de vitesse (5) s'opère à l'aide des moyens de transmission de mouvement bien connus, par exemple, par une chaîne (11) 30 (figure 1), une courroie ou un train de pignons. Ainsi, le moteur booster (1) et l'embrayage booster (3) sont reliés via la boîte de vitesse (5) à une couronne (16) d'un différentiel. Cette dernière est reliée mécaniquement avec un système de transmission (non représenté sur les figures) entraînant les roues motrices (non représentée sur les figures). Chaque moteur, booster (1) ou urbain (2), peut également entraîner de manière classique des accessoires (non représentés sur les figures), par exemple, un alternateur, une pompe, un compresseur de climatisation, une pompe d'assistance de direction etc. Chaque moteur, booster (1) ou urbain (2), peut être muni de manière classique des équipements assurant son bon fonctionnement (non représentés sur les figures), par exemple, d'un démarreur, des capteurs etc. io Le fait que le moteur urbain (2) soit un moteur classique à combustion interne représente une caractéristique avantageuse qui différencie fondamentalement le système selon l'invention des autres systèmes dits hybrides, évoqués précédemment, comportant deux moteurs, l'un thermique et l'autre électrique. 15 Le fonctionnement du système selon l'invention consiste donc en l'utilisation de deux moteurs thermiques (1, 2), complémentaires l'un à l'autre. Le moteur urbain (2) fonctionne de façon permanente dès le démarrage du véhicule en délivrant suffisamment de puissance pour une utilisation courante qui représente une grande majorité du temps 20 d'exploitation du véhicule automobile, par exemple, dans une zone urbaine ou dans une zone extra urbaine aux vitesses réglementaires. Le moteur booster (1) entre en fonctionnement de manière occasionnelle, seulement quand cela est nécessaire, par exemple, lors d'une forte demande de puissance à fortes charges, sur l'autoroute etc., en procurant ainsi un surplus 25 de puissance nécessaire. Un autre exemple concerne le cas où le moteur booster (1) est mis en fonctionnement pour assurer la marche arrière du véhicule. Dans un mode de fonctionnement, le moteur urbain (2) cesse l'entraînement de la boîte de vitesse (5) dès que le moteur booster (1) entre 30 en fonctionnement pour optimiser la puissance du système selon l'invention. Dans ce cas, le moteur urbain (2) reprend l'entraînement de la boîte de vitesse (5) dès que la demande de puissance baisse jusqu'à un niveau l0 prédéterminé et lorsque le moteur booster est prêt à cesser son fonctionnement, de manière à optimiser la puissance du système selon l'invention. Une fois que le moteur urbain a repris l'entraînement de la boîte de vitesse (5), le moteur booster (1) s'arrête.

Dans un autre mode de fonctionnement, pendant que le véhicule est propulsé par le moteur urbain (2), le moteur booster (1) tourne au ralenti en participant ou non à l'entraînement de la boîte de vitesse. Ce mode de fonctionnement est particulièrement adapté à un régime de conduite dit sportif nécessitant le temps de réponse réduit. En effet, le moteur booster (1) io se trouve alors constamment en veille , prêt à délivrer instantanément, sans qu'il soit nécessaire de perdre du temps (quelques dixièmes de seconde) pour démarrer le moteur booster (1), un surplus de puissance nécessaire suite à une demande de puissance exprimée, par exemple, par un enfoncement brutal de la pédale d'accélérateur par le conducteur du 15 véhicule. Dans les modes de réalisation sur les figures 1 à 3, le moteur booster (1) est plus puissant que le moteur urbain (2). Dans un autre mode de réalisation, la puissance du moteur booster (1) est identique à celle du moteur urbain (2). 20 Le transitoire entre le moteur urbain (2) seul et le moteur booster (1) ou les deux moteurs en simultané est géré à l'aide d'un équipement de gestion (non représenté sur les figures) connu de l'art antérieur et utilisé, par exemple, sur des voitures hybrides thermiques-électriques mentionnées ci-dessus. 25 Cet équipement de gestion comprend de manière classique un calculateur doté d'une unité de traitement dite CPU (en anglais Computer Processing Unit), disposant d'une architecture en plusieurs couches. Le calculateur reçoit via des différents capteurs et analyseurs faisant parties de l'ensemble dénommé l'équipement de gestion et installés sur le véhicule, 30 les données représentatives de l'état du fonctionnement du véhicule et des différents éléments qui le composent, par exemple, des moteurs (1, 2), des embrayages (3, 4), de la boîte de vitesse (5) etc. Le calculateur optimise alors les régimes de fonctionnement du système selon l'invention à l'aide des différents moyens de contrôle et de commande qui font aussi parties de l'ensemble dénommé l'équipement de gestion , en agissant, entre autres, sur les deux moteurs (1, 2), les deux embrayages (3, 4), la boîte de vitesse (5) etc. Les deux embrayages (3, 4) peuvent être actionnés sélectivement pour commander le raccordement de chacun des deux moteurs à la boîte de vitesse (5). Ainsi, la présence de ces deux embrayages (3, 4) permet avantageusement d'assurer une parfaite synchronisation des deux moteurs (1, 2), d'une part, pour répartir au mieux leurs puissances en fonction de la volonté du conducteur du véhicule traduite, par exemple, par l'action exercée sur une pédale d'accélérateur (par exemple, un enfoncement progressif ou brutal), et d'autre part, pour transmettre au mieux le moment de force vers les roues motrices. Ceci sans créer des interférences nuisibles entre les deux moteurs (1, 2) pour leur fonctionnement synchronisé et tout en optimisant la consommation de carburant. Outre la présence avantageuse des deux embrayages (3, 4) mentionnée ci-dessus, le système selon l'invention dispose de la boîte de vitesse (5) avantageusement agencée pour permettre une coopération entre les deux moteurs (1, 2) via des liens, par exemple mécaniques, établis par des moyens d'actionnement pour engager/dégager les rapports comme, par exemple, les trains de pignons (17, 18) et de synchronisateurs, ou pour adapter la variation continue, en vue de transmettre un moment de force correspondant au système de transmission. Plusieurs architectures du système selon l'invention comprenant le 25 moteur booster (1), le moteur urbain (2) et la boîte de vitesse (5) sont alors envisageables. Mode de réalisation n 1 (figure 1) Dans ce premier mode de réalisation, la boîte de vitesse (5) compte au moins deux arbres, par exemple, parallèles l'un à l'autre : 30 l'arbre primaire (7) ou l'arbre d'entrée de la boîte de vitesse (5), et - l'arbre secondaire (8) ou l'arbre de sortie de la boîte de vitesse (5).

Les axes de l'arbre primaire (7) et de l'arbre secondaire (8) de la boîte de vitesse (5) sont, par exemple, parallèles aux axes des vilebrequins des deux moteurs (1, 2). Les deux moteurs, par exemple chacun à deux cylindres en V (figure 1), sont disposés en vis-à-vis, avec les embrayages (3, 4) de chacun des deux moteurs (1, 2) disposés face à face, comme le montre schématiquement en vue de dessus la figure 1. Dans une variante de réalisation n 1, les axes des vilebrequins des deux moteurs (1, 2) sont parfaitement alignés l'un par rapport à l'autre. Dans une autre variante de réalisation n 1, les axes de l'arbre primaire (7) et de l'arbre secondaire (8) de la boîte de vitesse (5) sont inclinés ou perpendiculaires par rapport aux axes des vilebrequins des deux moteurs (1, 2). Un variateur (13) muni d'un pignon (10) est monté en rotation libre sur l'arbre primaire (7). La liaison du moteur urbain (2) avec le variateur (13) 15 s'effectue à l'aide de l'embrayage urbain (4). Le pignon (10) du variateur (13) entraîne en rotation un pignon intermédiaire (103) lié en rotation avec l'arbre secondaire (8). Le moment de force provenant du moteur urbain (2) à destination de la boîte de vitesse (5) est transmis par le pignon (10) du variateur (13) au 20 pignon intermédiaire (103) de l'arbre secondaire (8). L'arbre secondaire de sortie (8) transmet par la suite ce moment de force à la couronne (16) de différentiel à l'aide d'un pignon de sortie (18) lié en rotation avec l'arbre secondaire de sortie (8). Le fonctionnement synchronisé des deux moteurs (1, 2) est assuré à 25 l'aide de leurs embrayages respectifs (3, 4). A titre d'exemple, l'embrayage urbain (4) coupe la liaison du moteur urbain (2) avec la boîte de vitesse dès que la vitesse de rotation (nombre de tours par minute) du moteur booster (1) atteint une valeur prédéterminée. Cela évite le freinage du moteur booster (1) par le moteur urbain (2). Bien entendu, ce dernier peut continuer à 30 fonctionner en entraînant, par exemple, un ou plusieurs accessoires comme alternateur, pompe, compresseur de climatisation etc.

Dans une autre variante de réalisation n 1, le pignon intermédiaire (103) coopérant avec le pignon (10) du variateur (13), est monté avantageusement en roue libre sur l'arbre secondaire (8). Cela permet, par exemple, de maintenir le fonctionnement des deux moteurs (1, 2) sans couper nécessairement la liaison du moteur urbain (2) avec la boîte de vitesse par l'embrayage urbain (3). Ainsi, les deux moteurs (1, 2) peuvent tourner avec deux vitesses de rotation différentes sans freiner l'un l'autre. Cette variante de réalisation permet avantageusement d'utiliser un embrayage urbain (4) centrifuge qui est robuste et peu coûteux. En absence du montage de pignon intermédiaire (103) en roue libre sur l'arbre secondaire (8), il est nécessaire d'utiliser un embrayage urbain (4) piloté qui est plus complexe (et donc moins robuste) et coûteux. Mode de réalisation n 2 (figure 2) Comme dans le mode de réalisation n 1, la boîte de vitesse (5) 15 conforme au mode de réalisation n 2, compte au moins deux arbres, par exemple, parallèles l'un à l'autre : - l'arbre primaire (7) ou l'arbre d'entrée de la boîte de vitesse (5), et - l'arbre secondaire (8) ou l'arbre de sortie de la boîte de vitesse (5). Les deux moteurs (1, 2) sont disposés côte à côte de manière à 20 ce que les axes de leurs vilebrequins soient, par exemple, parallèles aux arbres (7, 8) et que les embrayages (3, 4) de chacun des deux moteurs (1, 2) soient, par exemple, orientés dans la même direction, comme le montre schématiquement en vue de dessus la figure 2. Les deux moteurs (1, 2) sont disposés du même côté de la boîte de 25 vitesse (5) de manière à ce que l'axe de vilebrequin du moteur booster (1) soit parfaitement aligné sur l'axe de l'arbre primaire (7) de la boîte de vitesse (5). Dans ce mode de réalisation, la liaison du moteur booster (1), par exemple à trois cylindres (14), et de l'embrayage booster (3) avec la boîte de vitesse (5) s'effectue sans aucun dispositif intermédiaire directement sur 30 l'arbre primaire (7) de la boîte de vitesse (5) qui coïncide alors avec l'axe de l'embrayage booster (3).

Dans une variante de réalisation n 2, les axes de l'arbre primaire (7) et de l'arbre secondaire (8) de la boîte de vitesse (5) sont inclinés ou perpendiculaires par rapport aux axes des vilebrequins des deux moteurs (1, 2).

Dans une autre variante de réalisation n 2, la liaison du moteur booster (1) et de l'embrayage booster (3) avec la boîte de vitesse (5) s'effectue à l'aide d'un moyen de transmission de mouvement circulaire. Un variateur (13) muni d'un pignon (10) est monté en rotation libre sur l'arbre primaire (7). La liaison du moteur urbain (2), par exemple à deux cylindres (15), avec le variateur (13) s'effectue à l'aide de l'embrayage urbain (4). Le pignon (10) du variateur (13) entraîne en rotation un pignon intermédiaire (103) lié en rotation avec l'arbre secondaire (8). Le moment de force provenant du moteur urbain (2) à destination de la boîte de vitesse (5) est transmis par le pignon (10) du variateur (13) au pignon intermédiaire (103) de l'arbre secondaire (8). L'arbre secondaire de sortie (8) transmet par la suite ce moment de force à la couronne (16) de différentiel à l'aide d'un pignon de sortie (18) lié en rotation avec l'arbre secondaire de sortie (8).

Comme dans le mode de réalisation n 1 décrit précédemment, le fonctionnement synchronisé des deux moteurs (1, 2) est assuré à l'aide de leurs embrayages respectifs (3, 4) ce qui permet avantageusement d'éviter la rupture de couple quand les deux moteurs (1, 2) fonctionnent. De même, dans une autre variante de réalisation n 2, le pignon intermédiaire (103) coopérant avec le pignon (10) du variateur (13), est monté avantageusement en roue libre sur l'arbre secondaire (8). Comme dans une variante de réalisation n 1 décrit précédemment, cela permet, par exemple, de maintenir le fonctionnement des deux moteurs (1, 2) sans couper nécessairement la liaison du moteur urbain (2) avec la boîte de vitesse par l'embrayage urbain (3). Cette variante de réalisation permet aussi avantageusement d'utiliser un embrayage urbain (4) centrifuge qui est robuste et peu coûteux. En absence du montage de pignon intermédiaire (103) en roue libre sur l'arbre secondaire (8), il est nécessaire d'utiliser un embrayage urbain (4) piloté qui est plus complexe (et doncmoins robuste) et coûteux. Mode de réalisation n 3a (figure 3a) Dans ce mode de réalisation, la boîte de vitesse (5) compte au moins trois arbres, par exemple, parallèles l'un à l'autre : l'arbre primaire booster (7) ou l'arbre d'entrée booster de la boîte de vitesse (5), ù l'arbre primaire urbain (6) ou l'arbre d'entrée urbain de la boîte de vitesse (5), et l'arbre secondaire commun (8) ou l'arbre commun de sortie de la boîte de vitesse (5). Les deux moteurs (1, 2) sont disposés côte à côte de manière à ce que les axes de leurs vilebrequins soient, par exemple, parallèles l'un à l'autre et que les embrayages (3, 4) de chacun des deux moteurs (1, 2) soient orientés, par exemple, dans la même direction, comme le montre schématiquement en vue de dessus la figure 3a. Dans une variante de réalisation n 3a, la liaison du moteur booster (1), par exemple à trois cylindres (14), et de l'embrayage booster (3) avec la boîte de vitesse (5) s'effectue à l'aide d'un moyen de transmission de mouvement circulaire. Dans une autre variante de réalisation n 3a, la liaison du moteur urbain (2), par exemple à deux cylindres (15), et de l'embrayage urbain (4) avec la boîte de vitesse (5) s'effectue à l'aide d'un moyen de transmission de mouvement circulaire. Dans une autre variante de réalisation n 3a, les deux moteurs sont disposés du même côté de la boîte de vitesse (5) de manière à ce que l'axe de vilebrequin du moteur booster (1) soit aligné sur l'axe de l'arbre primaire booster (7) de la boîte de vitesse (5). Dans cette variante de réalisation n 3a, la liaison du moteur booster (1) et de l'embrayage booster (3) avec la boîte de vitesse (5) s'effectue sans aucun dispositif intermédiaire directement sur l'arbre primaire booster (7) de la boîte de vitesse (5). En outre, l'axe de vilebrequin du moteur urbain (2) est aligné sur l'axe de l'arbre primaire urbain (6) de la boîte de vitesse (5). Dans cette variante de réalisation n 3a, la liaison du moteur urbain (2) et de l'embrayage urbain (4) avec la boîte de vitesse (5) s'effectue sans aucun dispositif intermédiaire directement sur s l'arbre primaire urbain (6) de la boîte de vitesse (5) qui coïncide alors avec l'axe de l'embrayage urbain (4). Dans une autre variante de réalisation n 3a, les axes de l'arbre primaire booster (7), de l'arbre primaire urbain (6) et de l'arbre secondaire commun (8) de la boîte de vitesse (5) sont inclinés ou perpendiculaires par 10 rapport aux axes des vilebrequins des deux moteurs (1, 2). La coopération entre les arbres primaires, booster (7) et urbain (6), et l'arbre secondaire commun (8) s'opère via les trains de pignons et de synchronisateurs respectifs (17). L'arbre secondaire commun (8) transmet le moment de force 15 provenant des deux moteurs (1, 2) à la couronne (16) de différentiel à l'aide d'un pignon de sortie (18) lié en rotation avec l'arbre secondaire commun (8). Les entraxes arbre primaire booster (7) / arbre secondaire commun (8) (a) et arbre primaire urbain (6) / arbre secondaire commun (8) (f3) diffèrent avantageusement l'un de l'autre (a ≠ R) pour assurer la transmission 20 des deux gammes de rapports différents des moteurs (1, 2) à la couronne (16) de différentiel. Par exemple, dans un sous-mode de réalisation n 3a, l'entraxe (f3) entre l'arbre primaire urbain (6) et l'arbre secondaire commun (8) est plus faible que l'entraxe (a) entre l'arbre primaire booster (7) et l'arbre secondaire 25 commun (8) : R < a. Les pignons de l'arbre secondaire commun (8) étant les mêmes, les pignons de l'arbre primaire urbain (6) sont d'un plus petit diamètre que ceux de l'arbre primaire booster (7). Ainsi dans cet exemple, la démultiplication pour le moteur urbain (2) sera plus importante que pour le moteur booster (1). L'ouverture entre le rapport le plus court et le rapport 30 le plus long sera aussi plus importante pour le moteur urbain (2) que pour le moteur booster (1). Chacun des deux arbres primaires (6, 7) disposant de son embrayage et de ses ensembles de synchronisation/crabotage pourra changer de rapport indépendamment de l'autre, en évitant ainsi la rupture complète de couple quand les deux moteurs (1, 2) fonctionnent. Cela permet avantageusement d'améliorer le confort de roulage du véhicule.

Mode de réalisation n 3b (figure 3b) Le mode de réalisation n 3b est identique en tous points au mode de réalisation n 3a décrit ci-dessus, sauf le positionnement relatif des moteurs l'un par rapport à l'autre et par rapport à la boîte de vitesse (5). En effet, dans le mode de réalisation n 3b les deux moteurs (1, 2) sont disposés en lo vis-à-vis (dans le prolongement des arbres primaires (6, 7) respectifs dans l'exemple illustré par la figure 3b), avec les embrayages (3, 4) de chacun des deux moteurs (1, 2) disposés face à face, comme le montre schématiquement en vue de dessus la figure 3b. Grâce à l'architecture particulière du système selon l'invention 15 (figures 1 à 3) comprenant l'équipement de gestion, les deux moteurs (1, 2) munis des deux embrayages (3, 4) respectifs et étant mécaniquement liés via la boîte de vitesse (5) commune qui coopère avec les deux moteurs (1, 2), le moteur booster (1) avec ses cylindres (14) et le moteur urbain (2) avec ses cylindres (15), peuvent fonctionner de manière indépendante et 20 transparente pour les roues motrices et/ou le conducteur du véhicule. Dans un autre mode de réalisation, le moteur booster (1) et le moteur urbain (2) peuvent avoir au moins un circuit en commun, par exemple, un circuit de refroidissement. Ainsi, le moteur urbain (2) fonctionnant de manière continue peut avantageusement maintenir la température du liquide de 25 refroidissement à son niveau optimal pour permettre le démarrage à chaud du moteur booster (1) dans les meilleures conditions de performances, de consommation et d'émissions polluantes. Dans un autre mode de réalisation, le démarreur classique du moteur booster (1) correspondant à celui du véhicule monomoteur classique 30 de référence est remplacé par un modèle plus puissant permettant un démarrage très rapide du moteur booster (1), par exemple, en quelques dixièmes de seconde. Le démarrage très rapide du moteur booster (1) permet avantageusement la venue également très rapide du moteur booster (1) en appoint du moteur urbain (2) lors des demandes de puissance. Ainsi, le véhicule muni du système bimoteur selon l'invention dispose d'un niveau de performances supérieur à celui du véhicule monomoteur classique de référence malgré l'augmentation du poids, ce surplus du poids venant du moteur urbain (2) et de sa transmission. Dans un autre mode de réalisation, le moteur urbain (2) à combustion interne peut être installé éventuellement ensemble avec tous les accessoires (12) sur le train initialement non moteur du véhicule monomoteur à combustion interne classique de référence. Par exemple, pour un véhicule de traction muni de deux roues motrices à l'avant, le moteur urbain (2) avec les accessoires est installé à l'arrière. Ce mode de réalisation dispose d'au moins deux avantages : l'architecture du sous capot du véhicule monomoteur 15 classique de référence reste quasiment inchangée, les roues initialement non motrices pouvant être entraînées par le moteur urbain (2), ce mode de réalisation permet de modifier le véhicule monomoteur classique de référence avec deux roues motrices en véhicule de type 4x4 disposant de quatre roues motrices. 20 Dans ce mode de réalisation dit 4x4 , les deux moteurs (1, 2) forment deux ensembles propulsifs mécaniquement indépendants. Cela veut dire que chacun des deux moteurs (1, 2) dispose de sa propre boîte de vitesse et de son propre système de transmission. Ainsi, en reprenant l'exemple ci-dessus, les deux roues motrices du train avant seront entraînées par le 25 moteur booster d'origine muni d'une boîte de vitesse booster d'origine, de manière indépendante par rapport aux deux roues motrices du train arrière (initialement non moteur) entraîné par le moteur urbain muni d'une autre boîte de vitesse dite urbaine. En d'autres termes, mis à part le lien par le sol, ces deux trains moteurs seront complètement déconnectés l'un de l'autre. 30 Bien entendu, l'architecture de l'équipement de gestion comprenant au moins le calculateur, les capteurs, les analyseurs, les moyens de contrôle et de commande, est agencée pour optimiser le fonctionnement du système selon l'invention dans ce mode de réalisation 4x4 en couplant les deux moteurs électroniquement en fonction, par exemple, des besoins en puissance. Une différence de réglage entre les moteurs pourra aussi être compensée automatiquement. De même, les informations d'accélération permettent au calculateur de calculer le couple demandé à chaque train et, donc, à chaque ensemble moteur avec sa boîte de vitesse . La détection du couple sur chaque arbre de transmission permet d'asservir le couple fourni en fonction de la demande. D'autres contrôles du comportement du véhicule peuvent être pratiqué par le calculateur pour optimiser le fonctionnement du système selon l'invention, par exemple, à l'aide des information dérivées d'un système d'antiblocage des roues dit ABS, d'un système d'antipatinage, d'un système de freinage de manière à détecter instantanément une perte d'adhérence, un dérapage et d'autres paramètres liés avec la sécurité ou le confort de la conduite du véhicule.

Dans une variante de ce mode de réalisation 4x4 , les deux moteurs (1, 2) forment deux ensembles propulsifs mécaniquement dépendants via une boîte de vitesse commune, cette dernière étant reliée mécaniquement à l'aide d'un ou de deux système(s) de transmission avec les roues motrices.

Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. Notamment, bien que l'invention ait été illustrée par des exemples où le système selon l'invention est utilisé sur un véhicule automobile, on comprendra que le système selon l'invention puisse également être adapté à toutes les applications nécessitant des niveaux de puissance très éloignés et pour lesquels les temps passés à faible puissance sont significatifs.

De même, bien que l'invention ait été illustrée par des exemples où le système selon l'invention dispose de deux moteurs (1, 2) à combustion interne, on comprendra que le système selon l'invention puisse également être utilisé dans une configuration où les deux moteurs thermiques sont remplacés par les deux moteurs dont le principe de fonctionnement diffère du principe de fonctionnement à combustion interne. II peut s'agir, par exemple, de deux moteurs électriques, des deux moteurs à pile à combustible etc. De même, bien que l'invention ait été illustrée par des exemples où le système selon l'invention dispose de deux moteurs à combustion interne Io (1, 2), on comprendra que le système selon l'invention puisse également être utilisé dans une configuration avec plus de deux moteurs, par exemple, avec au moins trois moteurs. Un autre exemple porte sur une configuration du système selon l'invention avec au moins trois moteurs dont au moins l'un des trois moteurs pourrait ne pas être thermique. Il peut s'agir, par exemple, d'un 15 moteur électrique, d'un moteur à pile à combustible etc. En outre, bien que l'invention ait été illustrée par des exemples où le système selon l'invention dispose de deux moteurs (1, 2) ayant en commun un circuit de refroidissement, on comprendra que le système selon l'invention puisse également être utilisé dans une configuration où les deux moteurs (1, 20 2) partageant d'autres circuits, par exemple, un circuit d'alimentation en carburant, un circuit d'échappement, un circuit électrique, un circuit d'admission d'air etc. Enfin, bien que l'invention ait été illustrée par des exemples où les axes des arbres (7, 6, 8) de la boîte de vitesse (5) et les axes de vilebrequins 25 des deux moteurs (1, 2) sont parallèles les uns par rapport aux autres (figures 1 à 3), on comprendra que le système selon l'invention puisse également être utilisé dans une configuration où certains de ces axes ou tous les axes sont soit inclinés les uns par rapport aux autres, soit perpendiculaires les uns par rapport aux autres, soit inclinés par rapport aux 30 uns et perpendiculaires par rapport aux autres.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Système de propulsion bimoteur pour un véhicule de fortes performances comportant un moteur booster (1) à combustion interne comprenant au moins un 5 cylindre (14), un moteur urbain (2) à combustion interne comprenant au moins un cylindre (15), un système de transmission liant chacun des moteurs (1,

2) avec au moins une roue motrice, 10 un équipement de gestion comprenant un moyen calculateur, des moyens capteurs et des moyens analyseurs destinés à fournir des données représentatives de l'état du fonctionnement des différents éléments du véhicule au moyen calculateur, des moyens de contrôle et de commande destinés à commander les moteurs (1, 2) et le système de transmission, 1s caractérisé en ce que le moteur booster (1) dispose d'un embrayage booster (3), le moteur urbain (2) dispose d'un embrayage urbain (4), les deux moteurs (1, 2) avec les embrayages respectifs (3, 4) étant liés mécaniquement l'un et l'autre à une boîte de vitesse (5) commune 20 comprenant des rapports discrets ou de variation continue et des moyens d'actionnement pour engager/dégager les rapports ou pour adapter la variation continue, la boîte de vitesse (5) étant à son tour liée mécaniquement au système de transmission, l'embrayage booster (3) et l'embrayage urbain (2) pouvant être 25 actionnés sélectivement par les moyens de contrôle et de commande pour commander le raccordement respectif de chacun des deux moteurs (1, 2) à la boîte de vitesse (5).2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'un des deux moteurs (1, 2) est agencé pour fonctionner de façon permanente dès le démarrage du véhicule.

3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'autre moteur est agencé pour entrer en fonctionnement de manière occasionnelle lors d'une demande de puissance prédéterminée, et pour cesser son fonctionnement occasionnel lors d'une demande de puissance prédéterminée.

4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moteur lo fonctionnant dès le démarrage du véhicule cesse l'entraînement de la boîte de vitesse (5) dès le démarrage de l'autre moteur lors d'une demande de puissance prédéterminée et vice versa.

5. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur booster (1) et le moteur urbain (2) peuvent avoir en 15 commun un circuit choisi parmi un ou plusieurs circuits suivants : (a) circuit de refroidissement ; (b) circuit électrique ; (c) circuit d'alimentation en carburant ; (d) circuit d'échappement ; (e) circuit d'admission d'air.

6. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boîte de vitesse (5) comporte au moins un arbre primaire 20 d'entrée (7) et un arbre secondaire de sortie (8), en ce que l'arbre primaire d'entrée (7) et l'arbre secondaire de sortie (8) disposent des trains de pignons (17, 18) et de synchronisateurs respectifs liés en rotation avec les deux arbres (7, 8) respectivement, en ce que l'arbre secondaire de sortie (8) transmet le moment de 25 force provenant d'au moins un des deux moteurs (1, 2) à une couronne (16) de différentiel à l'aide d'un pignon de sortie (18) lié en rotation avec l'arbre secondaire de sortie (8), en ce qu'un variateur (13) muni d'un pignon (10) est monté en rotation libre sur l'arbre primaire d'entrée (7),en ce que la liaison du moteur urbain (2) et de l'embrayage urbain (4) avec le variateur (13) s'effectue à l'aide d'un moyen de transmission de mouvement circulaire, et en ce que le pignon (10) du variateur (13) entraîne en rotation un 5 pignon intermédiaire (103) de l'arbre secondaire de sortie (8).

7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le pignon intermédiaire (103) est lié en rotation avec l'arbre secondaire de sortie (8).

8. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le pignon intermédiaire (103) est monté en roue libre sur l'arbre secondaire de sortie io (8).

9. Système selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la liaison du moteur booster (1) et de l'embrayage booster (3) avec l'arbre primaire d'entrée (7) s'opère soit à l'aide des moyens de transmission de mouvement, soit directement sur l'arbre primaire d'entrée (7) qui coïncide 15 alors avec l'axe de l'embrayage booster (3).

10. Système selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que les deux moteurs (1, 2) sont disposés soit en vis-à-vis, avec les embrayages (3, 4) de chacun des deux moteurs (1, 2) disposés face à face, 20 soit côte à côte, avec les embrayages (3, 4) de chacun des deux moteurs (1, 2) orientés alors dans la même direction.

11. Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la boîte de vitesse (5) comporte au moins un arbre primaire booster (7), un arbre primaire urbain d'entrée (6) et un arbre secondaire commun de 25 sortie (8), en ce que les deux arbres primaires d'entrée (7, 6) et l'arbre secondaire commun de sortie (8) disposent des trains de pignons (17, 18) et de synchronisateurs respectifs liés en rotation avec les arbres (7, 6, 8) respectivement,en ce que l'arbre secondaire commun de sortie (8) transmet le moment de force provenant d'au moins un des deux moteurs (1, 2) à une couronne (16) de différentiel à l'aide d'un pignon de sortie (18) lié en rotation avec l'arbre secondaire commun de sortie (8), en ce que la liaison du moteur booster (1) et de l'embrayage booster (3) avec l'arbre primaire booster d'entrée (7) s'opère soit à l'aide des moyens de transmission de mouvement, soit directement sur l'arbre primaire booster d'entrée (7) qui coïncide alors avec l'axe de l'embrayage booster (3), et lo en ce que la liaison du moteur urbain (2) et de l'embrayage urbain (4) avec l'arbre primaire urbain d'entrée (6) s'opère soit à l'aide des moyens de transmission de mouvement, soit directement sur l'arbre primaire urbain d'entrée (6) qui coïncide alors avec l'axe de l'embrayage urbain (4). 15

12. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que les entraxes arbre primaire booster (7) / arbre secondaire commun (8) (CO et arbre primaire urbain (6) / arbre secondaire commun (8) (13) sont différents l'un de l'autre (a ≠ [3).

13. Système selon l'une des revendications 11 à 12, caractérisé en 20 ce que les deux moteurs (1, 2) sont disposés û soit en vis-à-vis, avec les embrayages (3, 4) de chacun des deux moteurs (1, 2) disposés face à face, û soit côte à côte, avec les embrayages (3, 4) de chacun des deux moteurs (1, 2) orientés alors dans la même direction. 25

14. Système de propulsion bimoteur pour un véhicule de fortes performances comportant un moteur booster (1) à combustion interne comprenant au moins un cylindre (14), un moteur urbain (2) à combustion interne comprenant au moins un 30 cylindre (15),un système de transmission liant chacun des moteurs (1, 2) avec au moins une roue motrice, un équipement de gestion comprenant un moyen calculateur, des moyens capteurs et des moyens analyseurs destinés à fournir des données s représentatives de l'état du fonctionnement des différents éléments du véhicule au moyen calculateur, des moyens de contrôle et de commande destinés à commander les moteurs (1, 2) et le système de transmission, caractérisé en ce que le moteur booster (1) dispose d'un embrayage booster (3) raccordé à io une boîte de vitesse booster comprenant des rapports discrets ou de variation continue et des moyens d'actionnement pour engager/dégager les rapports ou pour adapter la variation continue, le moteur urbain (2) dispose d'un embrayage urbain (4) raccordé à une boîte de vitesse urbaine comprenant des rapports discrets ou de is variation continue et des moyens d'actionnement pour engager/dégager les rapports ou pour adapter la variation continue, chaque boîte de vitesse est liée mécaniquement à un système de transmission qui lui est propre, les deux boîtes de vitesse avec les systèmes de transmission 20 respectifs étant mécaniquement indépendantes l'une de l'autre, l'embrayage booster (3) et l'embrayage urbain (2) pouvant être actionnés sélectivement par les moyens de contrôle et de commande pour commander le raccordement respectif de chacun des deux moteurs (1, 2) à leur boîte de vitesse (5) respective. 25

15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que le moteur urbain (2) avec l'embrayage urbain (4), pris ensemble avec la boîte de vitesse urbaine et son propre système de transmission, est agencé pour entraîner au moins une roue initialement non motrice.

16. Système selon l'une des revendications 14 à 15, caractérisé en ce que la boîte de vitesse booster et la boîte de vitesse urbaine se confondent.