FR2991718A3

FR2991718A3 - HYBRID PROPULSION SYSTEM OF A VEHICLE WITH OPTIMIZED AIR INJECTION

Info

Publication number: FR2991718A3
Application number: FR1255386A
Authority: FR
Inventors: Gerald Peters; Yoann Lefevre
Original assignee: Renault SA
Current assignee: Renault SA
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2013-12-13

Abstract

The system has a compressed air tank (3) and an internal combustion engine (1) that is equipped with a combustion chamber (2). The chamber is associated with an inlet valve (4), an exhaust valve (5) and a charging valve (6). The tank is in communication with the chamber via a connection pipe (16) emerging in a charging collector (17). The charging valve controls passage of air entering the tank and the chamber. A pressure regulation unit i.e. motorized butterfly case (18), regulates pressure of air outgoing from the tank and entering the chamber when the charging valve is open. An independent claim is also included for a method for using a hybrid propulsion system.

Description

SYSTEME DE PROPULSION HYBRIDE D'UN VEHICULE A INJECTION D'AIR OPTIMISEE L'invention se rapporte à un système de propulsion hybride d'un 5 véhicule à injection d'air optimisée. Un système de propulsion hybride selon l'invention, possède une composante thermique et une composante pneumatique. Pour la suite de la description, les termes « cylindre » et « chambre de combustion » sont équivalents. Il est de plus supposé connu que chaque 10 cylindre comprend un piston déplaçable, pour assurer les différentes phases de compression et de détente des gaz durant un cycle moteur. De même, il est supposé connu qu'un moteur thermique est associé à un circuit d'admission d'air et à un circuit ou une ligne d'échappement de gaz d'échappement. 15 Les limitations des émissions polluantes deviennent de plus en plus restrictives et la consommation de carburant et les émissions de dioxyde de carbone CO2 qui en découlent sont de plus en plus pénalisantes pour les utilisateurs de véhicules. Des contraintes de circulation des véhicules sont déjà appliquées dans certaines villes et le seront de plus en plus, afin de limiter la 20 pollution et l'émission des gaz à effet de serre dans les villes. Certaines villes utilisent déjà des « péages » afin de contraindre les utilisateurs à rouler dans certaines zones, le montant de ces péages étant proportionnels aux émissions de CO2 et aux émissions polluantes. Les véhicules hybrides, de par leur capacité à combiner deux sources 25 d'énergie embarquées, permettent d'utiliser le moteur thermique préférentiellement dans des zones de rendement énergétique élevé, et d'utiliser l'autre source énergétique dans les zones de rendement plus faibles, afin de réduire la consommation de carburant et les émissions de polluants comme par exemple, les hydrocarbures, le monoxyde d'azote, les oxydes 30 d'azote et différentes particules. La configuration la plus répandue pour les véhicules hybrides actuellement opérationnels, est la combinaison d'un moteur thermique avec un moteur électrique alimenté par une batterie. En fonction de la puissance du moteur électrique et de la capacité de stockage de la batterie, l'hybridation peut aller de la simple assistance au moteur thermique pendant les phases d'accélération, à la prise en charge complète de la traction du véhicule par le moteur électrique sur une distance plus ou moins longue. L'autre mode de fonctionnement hybride est celui appelé optimisation de point de fonctionnement. Dans ce cas, le moteur thermique génère plus de couple pour faire fonctionner le moteur électrique en mode générateur de courant. La batterie ainsi rechargée peut être utilisée ensuite pour faire fonctionner le moteur électrique en mode générateur de couple sur les roues. Les véhicules hybrides thermique/électrique présentent toutefois 10 l'inconvénient d'intégrer des composants électriques et électrotechniques, dont le coût est relativement important. Ce coût vient grever le gain de coût d'usage du véhicule, réalisé à travers une baisse significative de la consommation de carburant obtenue grâce à l'hybridation. Les principaux composants évoqués ci-avant, sont le moteur électrique additionnel et son 15 électronique de puissance, le couplage à la transmission et la batterie. Une solution alternative à l'hybridation thermique/électrique est l'hybridation thermique/pneumatique. Le principe est de récupérer de l'énergie sous forme pneumatique lors des décélérations du véhicule effectuées avec ou sans freinage, et de réutiliser cette énergie dans les autres phases 20 fondamentales de fonctionnement du véhicule, comme par exemple, le démarrage, le roulage à l'air comprimé, et l'assistance pendant les accélérations. Ce type d'hybridation nécessite l'implantation de composants de moindre coût que les composants électriques et électrotechniques, ces composants étant essentiellement constitués par un réservoir d'air comprimé, 25 des clapets et des électrovannes. Le principe du moteur hybride pneumatique est connu et est à présent dans le domaine public. A titre d'exemple, en se référant à la figure 1, un système de propulsion hybride d'un véhicule automobile, comprend une composante thermique à travers un moteur 1 doté de quatre chambres 2 de 30 combustion, et une composante pneumatique à travers un réservoir 3 d'air sous pression récupéré lors des phases de décélération du véhicule. Les différents flux d'air dans chaque chambre de combustion 2 sont gérés par deux soupapes d'admission 4, une soupape d'échappement 5 et une soupape de charge 6. Schématiquement, un compresseur 7 envoie de l'air comprimé dans chaque chambre de combustion 2 du moteur thermique 1 par l'intermédiaire d'un collecteur d'admission 14, la pression de cet air comprimé étant réglée par un boitier 8 papillon motorisé situé en amont dudit collecteur 14. L'actionnement de chaque soupape d'admission 4 permet de piloter le débit de cet air comprimé à injecter dans chaque chambre 2. L'ouverture de chaque soupape d'échappement 5 crée un passage de fuite pour les gaz d'échappement issus de la combustion dans chacune desdites chambres 2, lesdits gaz étant alors acheminés, au moyen d'un collecteur d'échappement 15, vers une turbine 9 couplée au compresseur 7. Un volet 10 de contournement est placé en aval de la turbine 9 sur la ligne d'échappement 13 du moteur 1, pour réacheminer les gaz en provenance de ladite turbine 9, soit directement vers l'extérieur du véhicule par une sortie 11 de cette ligne 13 au moyen d'un circuit de contournement 21, soit vers un pot catalytique 12 afin de les traiter avant de les rejeter à l'extérieur dudit véhicule via cette sortie 11. Le réservoir 3 est en communication avec chacune des chambres 2 de combustion, grâce à un conduit de liaison 16, qui débouche dans un collecteur de charge 17 permettant de distribuer l'air dans chacune desdites chambres 2. Chaque soupape de charge 6 gère le passage de l'air entre chaque chambre 2 de combustion et ledit réservoir 3. Ainsi, lorsque le réservoir 3 s'est rempli d'air, chaque soupape de charge 6 peut s'ouvrir pour permettre le passage de l'air en provenance du réservoir 3 vers chaque chambre 2 de combustion, pour notamment assurer une injection complémentaire d'air dans lesdites chambres 2 Un tel système hybride de propulsion fonctionne selon 3 modes : a. Un mode conventionnel, qui est le mode de fonctionnement standard du moteur 1 en combustion. Dans ce cas, les soupapes 6 de charge restent fermées et le réservoir 3 d'air n'est pas impliqué. b. Un mode pompe, qui est activé durant les phases de décélération et de freinage du véhicule. Le réservoir 3 d'air comprimé est rempli durant ce mode. Chaque soupape de charge 6 est alors commandée pour s'ouvrir et faire transiter l'air de chaque cylindre 2 vers le réservoir 3 durant la phase de compression. c. Un mode pneumatique, qui est activé durant les phases de démarrage du moteur 1 et de roulage du véhicule uniquement à l'air comprimé. Chaque soupape de charge 6 est commandée pour s'ouvrir et faire transiter l'air comprimé du réservoir 3 vers chaque cylindre 2 durant la phase de détente. Le volet 10 de contournement du circuit d'échappement 13, est utilisé pour éviter aux gaz évacués durant les modes pompe et pneumatique de 10 traverser le pot catalytique 12 et ainsi de refroidir sa thermique. Ce volet 12 peut occuper deux positions : a. Une première position pour laquelle les gaz évacués par les soupapes 5 d'échappement des chambres 2 de combustion pendant les modes pompe et pneumatique, sont déviés vers le 15 circuit de contournement 21 pour éviter le pot catalytique 12, avant d'être rejetés à l'extérieur du véhicule. Ils sont en effet composés uniquement d'air comprimé détendu, à une faible température comprise entre -10°C et 15°C. Cela permet ainsi de conserver la thermique du pot catalytique 12, nécessaire au 20 traitement des gaz brûlés issus des chambres 2 de combustion. b. Une deuxième position pour laquelle les gaz évacués par les soupapes 5 d'échappement des chambres 2 de combustion, pendant le mode conventionnel, passent bien au travers du pot 25 catalytique 12 pour être dépollués avant d'être rejetés dans l'atmosphère. En effet, pour le mode conventionnel de fonctionnement du moteur thermique 1, les gaz d'échappement sont portés à haute température et sont chargés de particules polluantes. Il est donc prioritaire de les 30 traiter avec le pot catalytique 12 avant de les rejeter dans l'atmosphère.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a hybrid propulsion system of an optimized air injection vehicle. A hybrid propulsion system according to the invention has a thermal component and a pneumatic component. For the rest of the description, the terms "cylinder" and "combustion chamber" are equivalent. It is furthermore known that each cylinder comprises a displaceable piston, to ensure the different phases of compression and expansion of the gases during a motor cycle. Similarly, it is assumed that a heat engine is associated with an air intake circuit and an exhaust circuit or exhaust line. Pollutant emission limitations are becoming increasingly restrictive and the consequent fuel consumption and carbon dioxide emissions are becoming more and more of a disadvantage for vehicle users. Vehicle traffic constraints are already being applied in some cities and will be increasingly used to limit pollution and the emission of greenhouse gases in cities. Some cities already use "tolls" to force users to drive in certain areas, the amount of these tolls being proportional to CO2 emissions and polluting emissions. Hybrid vehicles, by virtue of their ability to combine two onboard energy sources, make it possible to use the heat engine preferentially in areas of high energy efficiency, and to use the other energy source in the lower efficiency zones. in order to reduce fuel consumption and pollutant emissions such as, for example, hydrocarbons, nitric oxide, nitrogen oxides and various particles. The most common configuration for hybrid vehicles currently operational is the combination of a heat engine with an electric motor powered by a battery. Depending on the power of the electric motor and the storage capacity of the battery, the hybridization can range from simple assistance to the engine during the acceleration phases, to the complete support of the traction of the vehicle by the electric motor over a more or less long distance. The other hybrid mode of operation is called point-of-operation optimization. In this case, the heat engine generates more torque to operate the electric motor in current generator mode. The battery thus recharged can be used subsequently to operate the electric motor in torque generating mode on the wheels. Hybrid thermal / electric vehicles, however, have the drawback of integrating electrical and electrotechnical components, the cost of which is relatively high. This cost is a burden on the gain in the cost of use of the vehicle, achieved through a significant reduction in fuel consumption obtained through hybridization. The main components mentioned above are the additional electric motor and its power electronics, the coupling to the transmission and the battery. An alternative solution to thermal / electrical hybridization is thermal / pneumatic hybridization. The principle is to recover energy in pneumatic form during decelerations of the vehicle made with or without braking, and to reuse this energy in the other fundamental phases of operation of the vehicle, such as, for example, starting, driving the vehicle. compressed air, and assistance during acceleration. This type of hybridization requires the implementation of components of lower cost than the electrical and electrotechnical components, these components essentially consisting of a compressed air reservoir, valves and solenoid valves. The principle of the pneumatic hybrid engine is known and is now in the public domain. By way of example, with reference to FIG. 1, a hybrid propulsion system of a motor vehicle comprises a thermal component through a motor 1 having four combustion chambers 2, and a pneumatic component through a combustion chamber. tank 3 of compressed air recovered during the deceleration phases of the vehicle. The different air flows in each combustion chamber 2 are managed by two intake valves 4, an exhaust valve 5 and a charge valve 6. Schematically, a compressor 7 sends compressed air into each chamber of combustion 2 of the heat engine 1 via an intake manifold 14, the pressure of this compressed air being regulated by a motorized throttle body 8 located upstream of said manifold 14. The actuation of each intake valve 4 allows to control the flow rate of this compressed air to be injected into each chamber 2. The opening of each exhaust valve 5 creates a leakage passage for the exhaust gases from the combustion in each of said chambers 2, said gases being then conveyed, by means of an exhaust manifold 15, to a turbine 9 coupled to the compressor 7. A bypass louver 10 is placed downstream of the turbine 9 on the exhaust line 13 of the engine 1, to reroute r gases from said turbine 9, either directly to the outside of the vehicle through an outlet 11 of this line 13 by means of a bypass circuit 21, or to a catalytic converter 12 to treat them before rejecting them outside of said vehicle via this outlet 11. The tank 3 is in communication with each of the combustion chambers 2, thanks to a connecting pipe 16, which opens into a charge collector 17 for distributing the air in each of said 2. Each charge valve 6 manages the passage of air between each combustion chamber 2 and said reservoir 3. Thus, when the tank 3 is filled with air, each charging valve 6 can open for allow the passage of air from the tank 3 to each combustion chamber 2, in particular to provide additional injection of air into said chambers 2 Such a hybrid propulsion system operates in 3 modes: a. A conventional mode, which is the standard operating mode of the burning engine 1. In this case, the charge valves 6 remain closed and the air reservoir 3 is not involved. b. A pump mode, which is activated during the deceleration and braking phases of the vehicle. The reservoir 3 of compressed air is filled during this mode. Each charge valve 6 is then controlled to open and pass air from each cylinder 2 to the reservoir 3 during the compression phase. vs. A pneumatic mode, which is activated during the starting phases of the engine 1 and driving the vehicle only with compressed air. Each charge valve 6 is controlled to open and pass the compressed air from the tank 3 to each cylinder 2 during the expansion phase. The flap 10 of the exhaust circuit 13 is used to prevent gases evacuated during the pump and pneumatic modes from passing through the catalytic converter 12 and thus cooling its heat. This component 12 can occupy two positions: a. A first position for which gases evacuated by the exhaust valves of the combustion chambers 2 during the pump and pneumatic modes are deflected to the bypass circuit 21 to avoid the catalytic converter 12, before being discharged to the combustion chamber. outside the vehicle. They are only composed of compressed compressed air, at a low temperature between -10 ° C and 15 ° C. This thus makes it possible to conserve the heat of the catalytic converter 12, necessary for the treatment of the flue gases from the combustion chambers 2. b. A second position for which the gases evacuated by the exhaust valves of the combustion chambers 2, during the conventional mode, pass through the catalytic pot 12 to be cleaned before being discharged into the atmosphere. Indeed, for the conventional operating mode of the heat engine 1, the exhaust gases are heated to high temperature and are loaded with polluting particles. It is therefore a priority to treat them with the catalytic converter 12 before discharging them into the atmosphere.

La nécessité de réduire les émissions de CO2 des moteurs thermiques, conduit la plupart des constructeurs à recourir à une réduction de la cylindrée desdits moteurs, et à l'ajout d'un turbocompresseur pour conserver les performances et diminuer la consommation.The need to reduce the CO2 emissions of combustion engines, led most manufacturers to resort to a reduction in engine displacement, and the addition of a turbocharger to maintain performance and reduce fuel consumption.

Mais un problème souvent rencontré lors de l'utilisation de moteurs à cylindrée réduite, est le temps de réponse du turbo, notamment à bas régime lors des reprises. En effet, le moteur étant de petite cylindrée, il ne permet pas d'absorber suffisamment d'air pour générer assez d'enthalpie au lancement rapide de la turbine. Le temps de réponse du turbo est donc augmenté, laissant à l'usager l'impression que son véhicule est un peu « poussif ». Ce problème est majeur car il pourrait remettre en question le développement des moteurs à faible cylindrée. Actuellement, ce problème n'est toujours pas résolu. En effet, certains constructeurs ont pensé à l'utilisation d'un compresseur mécanique ou électrique, qui serait activé durant les phases transitoires, pour gaver rapidement en air le moteur dans l'attente du lancement de la turbomachine. Or, cela nécessite l'ajout de technologies coûteuses et consommatrices d'énergie. D'autres constructeurs, qui travaillent sur les systèmes de propulsion 20 hybrides pneumatiques, souhaitent résoudre ce problème en injectant, à l'aide de la soupape de charge, de l'air comprimé provenant du réservoir, durant la remontée du piston dans chaque chambre de combustion. De tels système de propulsion sont, par exemple, décrits dans le brevet FR 2865769 Bi. Pour ces systèmes, lors de la fermeture de la soupape admission, durant la phase de 25 compression, en fonction de la pression contenue dans le réservoir d'air et de la pression régnant dans chaque cylindre, la soupape de charge est ouverte et une certaine quantité d'air est injectée dans le cylindre. En ajoutant la quantité de carburant dans la même proportion que la quantité d'air injectée, la turbine peut ainsi être lancée avec un temps de réponse raisonnable. 30 Mais avec ce type de technologie, les problèmes rencontrés sont nombreux. En effet, - il y a un risque important d'injecter un mélange d'air et de carburant dans le réservoir d'air, si les instants d'ouverture et de fermeture des différentes soupapes impliquées ne sont pas bien synchronisés durant le cycle moteur, ou si il existe un déphasage d'ondes de pression entre le collecteur de charge et chaque cylindre, car une onde de pression demeure un phénomène qui n'est pas toujours bien maitrisé. - Par ailleurs, injecter de l'air comprimé durant la remontée du piston conduit : o à diminuer le rendement du cycle thermodynamique, car l'air supplémentaire injecté en provenance du réservoir, va gêner, voire empêcher la remontée dudit piston dans le cylindre. o à perturber la préparation du mélange air-carburant et l'aérodynamique interne dans la chambre. o à favoriser le phénomène de cliquetis par une augmentation trop importante de turbulence. En effet, puisque les durées d'ouverture de chaque soupape de charge sont très faibles et les vitesses de gaz au passage de la soupape sont très élevées, généralement voisines de la vitesse du son, le niveau de turbulence dans chaque cylindre croît de façon importante. o à favoriser le phénomène de cliquetis par une élévation de la température du cylindre, car les gaz sous pression sont à températures élevées, comprises généralement entre 50 et 250°C. . De plus, étant donné que le réservoir se vide au fur et à mesure de l'injection d'air, il faut adapter cycle à cycle les instants d'ouverture et de fermeture de la soupape de charge, pour ne jamais risquer d'introduire une partie du mélange air-carburant dans le réservoir. Or, cette adaptation nécessite une mise au point très précise, qui n'est pas aisée à réaliser. - Enfin, la soupape de charge doit être capable de s'ouvrir durant de très courtes périodes car, lorsque la pression dans le réservoir est élevée, il est facile d'injecter beaucoup, voire trop d'air en peu de temps. Il en résulte une forte contrainte sur les performances de l'actionneur de soupape. Les systèmes de propulsion hybrides pneumatiques selon l'invention, sont conçus pour améliorer le temps de réponse des moteurs à faible cylindrée, mis au point pour limiter les émissions de gaz et de particules polluantes, tout en s'affranchissant de tous les inconvénients précédents, détectés dans les systèmes de propulsion hybrides de l'état de la technique. L'invention a pour objet un système de propulsion hybride d'un véhicule, comprenant une réserve d'air comprimé et un moteur thermique doté d'au moins une chambre de combustion, chacune desdites chambres étant associée à au moins une soupape d'admission, à au moins une soupape d'échappement et à au moins une soupape de charge, ladite réserve étant en communication avec chaque chambre par l'intermédiaire d'un conduit de liaison débouchant dans un collecteur de charge et chaque soupape de charge régulant le passage de l'air entre la réserve d'air et chaque chambre. La principale caractéristique d'un système de propulsion hybride selon l'invention, est qu'il comporte au moins un élément de régulation de la pression de l'air sortant de la réserve et entrant dans chaque chambre lorsque les soupapes de charge sont ouvertes. Cet élément de régulation de pression va permettre d'utiliser, de façon optimisée, l'air comprimé contenu dans la réserve, afin notamment de l'injecter avec maitrise et contrôle, dans les chambres de combustion. Dans les systèmes de propulsion hybride de l'état de la technique, l'injection d'air en provenance de la réserve s'effectuant systématiquement à une pression maximale, ne peut s'effectuer que lors de certaines phases spécifiques du cycle moteur, sous peine d'engendrer les inconvénients rédhibitoires mentionnés ci-avant. Avec une régulation de la pression à chaque instant, l'injection d'air en provenance de la réserve dans les chambres de combustion, peut s'effectuer à n'importe quel moment d'un cycle moteur, en fonction des besoins requis, et notamment pendant les phases d'ouverture des soupapes d'admission, ce qui était proscrit avec les systèmes de propulsion hybride déjà existants. Cet élément de régulation de la pression permet une bonne maitrise des conditions d'injection d'air dans les chambres de combustion en provenance de la réserve, et donc une plus grande souplesse d'utilisation de ces systèmes de propulsion hybride. L'élément de régulation de la pression gère la pression de l'air en provenance de la réserve, tandis que les soupapes de charge pilotent le débit de cet air dans les chambres de combustion. La réserve d'air comprimé peut être constituée, soit par une source énergétique autonome et indépendante, soit être alimentée en air par les chambres de combustion. Chaque soupape d'admission, chaque soupape d'échappement et chaque soupape de charge est actionnée indépendamment l'une de l'autre. Avantageusement, l'élément de régulation de la pression s'ouvre de façon à ajuster la pression dans le collecteur de charge à la pression dans un collecteur d'admission. Cet équilibrage des pressions entre le collecteur d'admission et le collecteur de charge permet d'éviter que de l'air mélangé à du carburant en provenance de chaque chambre, ne reflue accidentellement vers la réserve d'air.But a problem often encountered when using reduced displacement engines is the response time of the turbo, especially at low revs. Indeed, the engine being of small displacement, it does not allow to absorb enough air to generate enough enthalpy at the rapid launch of the turbine. The response time of the turbo is increased, leaving the user with the impression that his vehicle is a little "choppy". This problem is major because it could call into question the development of low-displacement engines. Currently, this problem is still not resolved. Indeed, some manufacturers have considered the use of a mechanical or electrical compressor, which would be activated during the transient phases, to quickly fill the air in the engine waiting for the launch of the turbomachine. This requires the addition of expensive and energy-consuming technologies. Other manufacturers, who are working on pneumatic hybrid propulsion systems, wish to solve this problem by injecting, by means of the charging valve, compressed air from the tank during the raising of the piston in each chamber. of combustion. Such propulsion systems are, for example, described in patent FR 2865769 Bi. For these systems, during the closing of the intake valve, during the compression phase, depending on the pressure contained in the air tank and the pressure in each cylinder, the charge valve is open and some amount of air is injected into the cylinder. By adding the amount of fuel in the same proportion as the amount of air injected, the turbine can be launched with a reasonable response time. But with this type of technology, the problems encountered are numerous. Indeed, - there is a significant risk of injecting a mixture of air and fuel into the air tank, if the opening and closing times of the various valves involved are not well synchronized during the engine cycle , or if there is a phase shift of pressure waves between the charge collector and each cylinder, because a pressure wave remains a phenomenon that is not always well controlled. - In addition, injecting compressed air during the ascent of the piston leads: o to reduce the efficiency of the thermodynamic cycle, because additional air injected from the reservoir, will interfere, or even prevent the rise of said piston in the cylinder. o to disturb the preparation of the air-fuel mixture and the internal aerodynamics in the chamber. o to promote the rattling phenomenon by an excessive increase in turbulence. Indeed, since the opening times of each load valve are very low and the gas velocities at the passage of the valve are very high, generally close to the speed of sound, the level of turbulence in each cylinder increases significantly . o to promote the phenomenon of rattling by a rise in the temperature of the cylinder, because the pressurized gases are at high temperatures, generally between 50 and 250 ° C. . In addition, since the tank empties as the air is injected, the opening and closing times of the charge valve must be adapted cycle-by-cycle, so as not to risk introducing a part of the air-fuel mixture in the tank. However, this adaptation requires a very precise focus, which is not easy to achieve. - Finally, the charge valve must be able to open for very short periods because, when the pressure in the tank is high, it is easy to inject much or too much air in a short time. This results in a strong constraint on the performance of the valve actuator. The pneumatic hybrid propulsion systems according to the invention are designed to improve the response time of small displacement engines, developed to limit emissions of gases and pollutant particles, while overcoming all the above disadvantages, detected in the hybrid propulsion systems of the state of the art. The subject of the invention is a hybrid propulsion system for a vehicle, comprising a reserve of compressed air and a heat engine equipped with at least one combustion chamber, each of said chambers being associated with at least one intake valve. , at least one exhaust valve and at least one charge valve, said reserve being in communication with each chamber via a connecting pipe opening into a charge collector and each charging valve regulating the passage air between the air supply and each room. The main characteristic of a hybrid propulsion system according to the invention is that it comprises at least one element for regulating the pressure of the air leaving the reserve and entering each chamber when the charge valves are open. This pressure regulating element will allow to use, in an optimized manner, the compressed air contained in the reserve, in particular to inject it with control and control, into the combustion chambers. In the hybrid propulsion systems of the state of the art, the injection of air from the reserve systematically taking place at a maximum pressure, can be carried out only during certain specific phases of the engine cycle, under trouble to generate the crippling disadvantages mentioned above. With regulation of the pressure at any time, the injection of air from the reserve into the combustion chambers can be carried out at any moment of an engine cycle, according to the required needs, and especially during the opening phases of the intake valves, which was prohibited with existing hybrid propulsion systems. This pressure regulating element allows a good control of the conditions of air injection into the combustion chambers from the reserve, and therefore a greater flexibility of use of these hybrid propulsion systems. The pressure regulating element controls the air pressure from the supply, while the load valves control the flow of that air into the combustion chambers. The reserve of compressed air can be constituted either by an autonomous and independent energy source, or be supplied with air by the combustion chambers. Each intake valve, each exhaust valve and each charge valve is operated independently of one another. Advantageously, the pressure regulating element opens to adjust the pressure in the charge manifold to the pressure in an intake manifold. This balancing of the pressures between the intake manifold and the charge manifold prevents air mixed with fuel from each chamber from accidentally flowing back to the air supply.

De façon préférentielle, l'élément de régulation de la pression s'ouvre de façon à ajuster la pression dans le collecteur de charge à la pression dans chaque chambre au moment de l'ouverture des soupapes de charge. Avantageusement, l'élément de régulation de la pression est implanté sur le conduit de liaison. De cette manière, quel que soit le nombre de 20 chambres de combustion du moteur, le dispositif de régulation de pression est unique et commun à toutes ces chambres. Ainsi, la pression de l'air en provenance de la réserve sera uniforme pour chacune desdites chambres. De façon préférentielle, l'élément de régulation de la pression est piloté automatiquement au moyen d'un calculateur embarqué. Cette possibilité de 25 pouvoir commander l'élément de régulation de pression à tout moment et indépendamment des différents bilans de pression, accroît les possibilités d'utilisation d'un système de propulsion selon l'invention. De façon avantageuse, l'élément de régulation de pression peut occuper une multiplicité de positions correspondant chacune à un niveau de 30 pression souhaité. Pour cette configuration, l'élément de régulation de pression est assimilable à une vanne fonctionnant à partir d'un volet mobile, capable d'occuper plusieurs positions intermédiaires entre une position de fermeture et une position de complète ouverture. Plus le nombre de positions intermédiaires est important, plus le contrôle de la pression sera précis. Préférentiellement, l'élément de régulation de la pression est un boitier papillon motorisé. Un tel boitier est couramment utilisé dans un circuit 5 d'admission du moteur, pour notamment contrôler la pression de l'air incident. Il constitue donc un moyen largement éprouvé et donc bien maitrisé. Avantageusement, un système de propulsion hybride selon l'invention, comprend un circuit d'admission doté d'un deuxième boitier papillon et d'un compresseur, ledit deuxième boitier papillon étant placé entre le compresseur 10 et les chambres à combustion du moteur. De cette manière, la pression de l'air incident en provenance du compresseur, et la pression de l'air issu de la réserve sont parfaitement contrôlées. Ainsi, la position d'un boitier papillon pourra se caler sur la position de l'autre boitier papillon, afin d'optimiser les conditions de pression dans chaque chambre de combustion. 15 De façon préférentielle, l'air présent dans la réserve provient uniquement de chaque chambre de combustion. Avec une telle configuration, il n'est donc pas nécessaire de créer de toute pièce une nouvelle source d'énergie, sous la forme d'une réserve d'air sous pression. L'air de la réserve est constitué par une partie de l'air injecté dans chaque chambre de 20 combustion via les soupapes d'admission et récupéré dans ladite réserve grâce à l'ouverture des soupapes de charge. De façon avantageuse, un système de propulsion hybride selon l'invention, comprend une turbine, un volet de contournement, un pot catalytique et un circuit de contournement dudit pot catalytique, ledit volet 25 pouvant occuper une première position pour permettre aux gaz issus de la turbine de court-circuiter le pot catalytique en passant par le circuit de contournement, et une deuxième position pour laquelle il permet auxdits gaz de passer par le pot catalytique avant d'être rejetés hors du véhicule. Le volet de contournement sera piloté pour faire passer les gaz dans le pot catalytique, 30 lorsque le moteur est utilisé selon un mode conventionnel, avec une évacuation de gaz d'échappement chauds. Il sera piloté pour éviter aux gaz de passer par le pot catalytique, lorsque lesdits gaz d'échappement seront mélangés à de l'air en provenance de la réserve, pour éviter de refroidir ledit pot. L'invention a pour deuxième objet un premier mode de réalisation préféré d'un procédé d'utilisation d'un système de propulsion conforme à l'invention, soit lors d'une phase de décélération et de freinage pour remplir la réserve d'air, soit lors d'une phase de démarrage ou de roulage pour alimenter en air chaque chambre uniquement à partir de la réserve. La principale caractéristique de ce premier mode de réalisation préféré d'un procédé d'utilisation selon l'invention, est qu'il comprend les étapes suivantes, - une étape d'ouverture complète de l'élément de régulation de pression, - une étape d'ouverture des soupapes de charge. L'étape d'ouverture complète de l'élément de régulation correspond à un passage de l'air en provenance de la réserve, avec une pression maximale. 15 En effet, que ce soit pour une phase de remplissage complète de la réserve, ou pour une phase d'injection maximale d'air dans les chambres de combustion exclusivement en provenance de la réserve, l'élément de régulation doit permettre un passage d'air avec une pression maximale, et chaque soupape de charge doit être dans une position d'ouverture pour 20 assurer le passage de l'air. Les deux étapes précédentes sont majoritairement simultanées. L'invention a pour troisième objet un deuxième mode de réalisation préféré d'un Procédé d'utilisation d'un système de propulsion conforme à l'invention, lors d'une phase de fonctionnement d'un turbocompresseur 25 permettant d'injecter de l'air supplémentaire dans chaque chambre, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend, afin de limiter le temps de réponse dudit turbocompresseur: Une étape d'ouverture variable de l'élément de régulation de pression, de façon à ajuster la pression dans le collecteur de 30 charge à celle du collecteur d'admission, - Une étape d'ouverture des soupapes d'admission, - Une étape d'ouverture des soupapes de charge pendant l'étape d'ouverture des soupapes d'admission. Il est supposé, de façon conventionnelle, qu'un collecteur d'admission 5 est placé en amont du moteur afin de distribuer l'air incident dans chacune des chambres. De cette manière, l'injection de l'air supplémentaire en provenance de la réserve et l'injection de l'air incident régulé par les soupapes d'admission, s'effectuent à iso pression, évitant tout déséquilibre de pression, qui pourrait créer un flux d'un mélange d'air et de carburant, soit vers la 10 réserve d'air, soit dans les conduits d'admission. Les systèmes de propulsion hybrides selon l'invention, présentent l'avantage de mettre en oeuvre une optimisation de l'utilisation de la réserve d'air comprimé, en proposant une régulation de la pression de l'air à injecter dans les chambres de combustion du moteur, en provenance de ladite réserve. 15 Puisque cette injection d'air complémentaire n'est plus effectuée à une pression maximale, elle peut se réaliser au moment le plus opportun, quelle que soit la phase du cycle moteur considérée. De cette manière, les phénomènes de cliquetis entrevus sur les systèmes de propulsion déjà existants sont éliminés, et les risques de voir un mélange d'air et de carburant 20 migrer, soit vers la réserve d'air comprimé, soit vers les conduits d'admission, se retrouvent minimisés. Ils ont de plus l'avantage d'être d'un encombrement et d'un coût constants, par rapport aux systèmes déjà existants, tout en proposant une fonctionnalité supplémentaire à travers cette régulation de pression. 25 On donne ci-après, une description détaillée, d'un mode de réalisation préféré d'un système de propulsion hybride selon l'invention, en se référant aux figures 1 à 3. - La figure 1 est une vue schématique d'un système de propulsion hybride de l'état de la technique, 30 - La figure 2 est une vue schématique d'un système de propulsion hybride selon l'invention, - La figure 3 est un diagramme montrant le mouvement des différentes soupapes en fonction de la phase d'un cycle moteur, pour un système de propulsion hybride selon l'invention. La figure 1 a déjà été décrite.Preferably, the pressure regulating member opens to adjust the pressure in the charge manifold to the pressure in each chamber as the charge valves open. Advantageously, the pressure regulating element is implanted on the connecting pipe. In this way, irrespective of the number of combustion chambers of the engine, the pressure regulating device is unique and common to all these chambers. Thus, the air pressure coming from the reserve will be uniform for each of said chambers. Preferably, the pressure regulating element is automatically controlled by means of an onboard computer. This possibility of being able to control the pressure regulating element at any time and independently of the various pressure balances, increases the possibilities of using a propulsion system according to the invention. Advantageously, the pressure regulating element can occupy a multiplicity of positions each corresponding to a desired level of pressure. For this configuration, the pressure regulating element is similar to a valve operating from a movable flap, capable of occupying several intermediate positions between a closed position and a fully open position. The greater the number of intermediate positions, the more precise the pressure control will be. Preferably, the pressure regulating element is a motorized throttle body. Such a case is commonly used in an engine intake circuit 5, in particular to control the pressure of the incident air. It is therefore a widely tested means and therefore well mastered. Advantageously, a hybrid propulsion system according to the invention comprises an intake circuit having a second throttle body and a compressor, said second throttle body being placed between the compressor 10 and the combustion chambers of the engine. In this way, the pressure of the incident air coming from the compressor, and the pressure of the air coming from the reserve are perfectly controlled. Thus, the position of a throttle body can be stalled on the position of the other throttle body, to optimize the pressure conditions in each combustion chamber. Preferably, the air in the supply comes only from each combustion chamber. With such a configuration, it is therefore not necessary to create from scratch a new source of energy, in the form of a reserve of air under pressure. The air of the reserve is constituted by a part of the air injected into each combustion chamber via the intake valves and recovered in said reserve through the opening of the charge valves. Advantageously, a hybrid propulsion system according to the invention comprises a turbine, a bypass flap, a catalytic converter and a bypass circuit of said catalytic converter, said flap 25 may occupy a first position to allow the gases from the turbine to bypass the catalytic converter through the bypass circuit, and a second position for which it allows said gas to pass through the catalytic converter before being discharged from the vehicle. The bypass flap will be piloted to pass the gases into the catalytic converter, when the engine is used in a conventional mode, with a hot exhaust gas evacuation. It will be controlled to prevent gas from passing through the catalytic converter, when said exhaust gas will be mixed with air from the reserve, to avoid cooling said pot. The subject of the invention is a first preferred embodiment of a method of using a propulsion system according to the invention, ie during a deceleration and braking phase to fill the air reserve. , either during a start-up or rolling phase to supply air to each chamber only from the reserve. The main feature of this first preferred embodiment of a method of use according to the invention is that it comprises the following steps, - a step of fully opening the pressure regulating element, - a step opening of the charge valves. The full opening step of the regulating element corresponds to a passage of the air coming from the reserve, with a maximum pressure. Indeed, whether for a phase of complete filling of the reserve, or for a maximum injection phase of air in the combustion chambers exclusively from the reserve, the regulation element must allow a passage of with maximum pressure, and each charge valve must be in an open position to ensure the passage of air. The two previous steps are mostly simultaneous. The third object of the invention is a second preferred embodiment of a method for using a propulsion system according to the invention, during a phase of operation of a turbocharger 25 for injecting fuel. additional air in each chamber, the method being characterized in that it comprises, in order to limit the response time of said turbocharger: a variable opening step of the pressure regulating element, so as to adjust the pressure in the charge manifold to that of the intake manifold, - a step of opening the intake valves, - a step of opening the charge valves during the opening step of the intake valves. It is assumed, conventionally, that an intake manifold 5 is placed upstream of the engine to distribute the incident air in each of the chambers. In this way, the injection of the additional air from the reserve and the injection of the incident air regulated by the intake valves, is carried out at iso pressure, avoiding any imbalance of pressure, which could create a flow of a mixture of air and fuel, either to the air supply or to the intake ducts. The hybrid propulsion systems according to the invention have the advantage of implementing an optimization of the use of the compressed air reserve, by proposing a regulation of the pressure of the air to be injected into the combustion chambers. engine, from said reserve. Since this complementary air injection is no longer carried out at maximum pressure, it can be performed at the most opportune moment, whatever the phase of the engine cycle considered. In this way, rattling phenomena glimpsed on existing propulsion systems are eliminated, and the risk of a mixture of air and fuel migrating either to the compressed air supply or to the air ducts. admission, find themselves minimized. They also have the advantage of being of a congestion and a constant cost, compared to existing systems, while providing additional functionality through this pressure regulation. The following is a detailed description of a preferred embodiment of a hybrid propulsion system according to the invention, with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a schematic view of a Hybrid propulsion system of the state of the art, FIG. 2 is a schematic view of a hybrid propulsion system according to the invention, FIG. 3 is a diagram showing the movement of the various valves as a function of the phase of a motor cycle, for a hybrid propulsion system according to the invention. Figure 1 has already been described.

Les éléments communs aux figures 1 et 2 sont désignés avec la même référence. En se référant à la figure 2, un système de propulsion hybride selon l'invention se distingue d'un système de propulsion hybride de l'état de la technique, par le fait qu'il met en oeuvre un boitier papillon 18 motorisé, sur le conduit de liaison 16 permettant de joindre le réservoir 3 d'air comprimé au collecteur de charge 17 prévu pour distribuer l'air du réservoir 3 dans les chambres de combustion 2 du moteur 1. De cette manière, la pression de l'air en provenance du réservoir 3 peut être régulée, et notamment baissée, avant que l'air ne pénètre dans les chambres 2 de combustion. Ce boitier papillon additionnel 18 est piloté de façon indépendante et autonome par un calculateur, afin d'ajuster de façon précise, le niveau de pression de l'air issu du réservoir 3 à celle de l'air incident en provenance du circuit d'admission, et ce, en fonction de la phase du cycle moteur considérée et des paramètres thermodynamiques régnant dans les différentes voies d'air impliquées.The elements common to Figures 1 and 2 are designated with the same reference. Referring to FIG. 2, a hybrid propulsion system according to the invention is distinguished from a hybrid propulsion system of the state of the art, in that it uses a motorized throttle body 18, on the connecting duct 16 making it possible to join the compressed air tank 3 to the charge collector 17 designed to distribute the air from the tank 3 into the combustion chambers 2 of the engine 1. In this way, the air pressure in from the tank 3 can be regulated, and especially lowered, before the air enters the combustion chambers 2. This additional throttle body 18 is controlled independently and autonomously by a computer, in order to precisely adjust the level of pressure of the air coming from the tank 3 to that of the incident air coming from the intake circuit. depending on the phase of the engine cycle considered and the thermodynamic parameters prevailing in the various airways involved.

Un premier mode de réalisation préféré d'un procédé d'utilisation d'un système de propulsion conforme à l'invention, soit lors d'une phase de décélération et de freinage pour remplir le réservoir 3 d'air correspondant au mode pompe, soit lors d'une phase de démarrage où de roulage lorsqu'il est envisagé une alimentation en air de chaque chambre 2 exclusivement à partir du réservoir 3 et correspondant au mode pneumatique, comprend les étapes suivantes : - une étape d'ouverture complète du boitier papillon 18 motorisé, placé sur le conduit de liaison 16 reliant le réservoir 3 au collecteur de charge 17, - une étape d'ouverture de toutes les soupapes de charge 6.A first preferred embodiment of a method of using a propulsion system according to the invention, either during a deceleration and braking phase to fill the air tank 3 corresponding to the pump mode, or during a start-up phase where running when envisaged an air supply of each chamber 2 exclusively from the tank 3 and corresponding to the pneumatic mode, comprises the following steps: - a step of fully opening the throttle body 18 motorized, placed on the connecting conduit 16 connecting the reservoir 3 to the charge collector 17, - a step of opening all the charging valves 6.

L'échange d'air entre le réservoir 3 et les chambres de combustion 2 du moteur 1 doit s'effectuer avec une pression et un débit maximum. Pour le mode pneumatique, cela permet de minimiser la perte de charge, car la perte de charge d'un boitier papillon 18 en configuration de pleine ouverture, demeure très faible et ne pénalisera pas le niveau de pression maximal atteignable dans le réservoir 3. En se référant à la figure 3, un deuxième mode de réalisation préféré d'un procédé d'utilisation d'un système de propulsion conforme à l'invention, lors d'une phase de fonctionnement habituelle d'un turbocompresseur 7,9 correspondant au mode conventionnel, lorsque le contrôle moteur estime nécessaire d'injecter de l'air supplémentaire dans chaque chambre 2 afin de limiter le temps de réponse dudit turbocompresseur 7,9, comprend les étapes suivantes, Une étape d'ouverture du boitier papillon 18 motorisé, de façon à ajuster la pression dans le collecteur de charge 17 à celle du collecteur d'admission 14, - Une étape d'ouverture de toutes les soupapes d'admission 4, - Une étape d'ouverture de toutes les soupapes de charge 6 pendant l'étape d'ouverture de toutes les soupapes d'admission 4. Une telle configuration est visible sur la figure 3, où la phase de levée maximale de chaque soupape de charge 6, matérialisée par la courbe 19, et la phase de levée maximale de chaque soupape d'admission 4 matérialisée par la courbe 20, sont concomitantes et postérieures à la phase de levée maximale des soupapes d'échappement matérialisée par la courbe 22. Pour ce mode conventionnel, lorsque le contrôle moteur détecte qu'il est nécessaire d'injecter de l'air supplémentaire pour aider au lancement du turbo compresseur 7,9, notamment dans les phases transitoires de relance, en fonction de la pression dans le réservoir 3 et de la pression dans le collecteur d'admission14 générée par la suralimentation naturelle du moteur 1 et par le pourcentage d'ouverture du boîtier papillon motorisé 8 placé entre ledit compresseur 7 et ledit collecteur d'admission 14, le contrôle moteur : 1. va ajuster le pourcentage d'ouverture du boîtier papillon motorisé 18 placé entre le réservoir 3 et le collecteur de charge 17 pour que la pression dans ledit collecteur de charge 17 soit égale à la pression présente dans le collecteur admission 14. 2. va commander l'ouverture de chaque soupape de charge 6 pour introduire la quantité d'air nécessaire à la relance du turbocompresseur 7,9. Comme le montre l'exemple de la figure 3, la phase d'ouverture 19 de chaque soupape de charge 6 s'effectue simultanément avec la phase d'ouverture 20 de chaque soupape d'admission 4, et non durant la phase de compression correspondant à la remontée du piston, comme c'est le cas dans les systèmes de propulsion hybrides de l'état de la technique. 3. va devoir ajuster continuellement le pourcentage d'ouverture du boitier papillon 18 régulant la pression de l'air issu du réservoir 3, pour maintenir l'équilibre des pressions entre le collecteur d'admission 14 et le collecteur 17 de charge, puisque le réservoir 3 se vide progressivement de son air.Air exchange between the tank 3 and the combustion chambers 2 of the engine 1 must be carried out with maximum pressure and flow. For the pneumatic mode, this makes it possible to minimize the pressure drop, since the pressure drop of a throttle body 18 in a full opening configuration remains very low and will not penalize the maximum level of pressure that can be reached in the reservoir 3. In Referring to FIG. 3, a second preferred embodiment of a method of using a propulsion system according to the invention, during a normal operating phase of a turbocharger 7.9 corresponding to the mode conventional, when the engine control considers necessary to inject additional air in each chamber 2 to limit the response time of said turbocharger 7,9, comprises the following steps, a step of opening the throttle body 18 motorized, way to adjust the pressure in the charge manifold 17 to that of the intake manifold 14, - A step of opening all the intake valves 4, - A step of opening all the charging steps 6 during the opening step of all the intake valves 4. Such a configuration is visible in FIG. 3, where the maximum lifting phase of each charging valve 6, represented by the curve 19, and the maximum lift phase of each intake valve 4 materialized by the curve 20, are concomitant and subsequent to the maximum lift phase of the exhaust valves represented by the curve 22. For this conventional mode, when the engine control detects that it is necessary to inject additional air to help launch the turbo compressor 7.9, especially in the transient recovery phases, depending on the pressure in the tank 3 and the pressure in the intake manifold generated by the natural supercharging of the engine 1 and the opening percentage of the motorized throttle body 8 placed between said compressor 7 and said intake manifold 14, the engine control: 1. v adjusting the opening percentage of the motorized throttle body 18 placed between the reservoir 3 and the charge collector 17 so that the pressure in said charge manifold 17 is equal to the pressure present in the intake manifold 14. 2. will control the opening each charge valve 6 to introduce the amount of air needed to restart the turbocharger 7.9. As shown in the example of FIG. 3, the opening phase 19 of each charge valve 6 is carried out simultaneously with the opening phase 20 of each intake valve 4, and not during the corresponding compression phase. piston ascent, as is the case in the hybrid propulsion systems of the state of the art. 3. Will have to continuously adjust the opening percentage of the throttle body 18 regulating the pressure of the air from the tank 3, to maintain the pressure balance between the intake manifold 14 and the collector 17 of load, since the tank 3 is gradually emptied of its air.

Avec cette solution technique : - étant donné que la pression du collecteur de charge 17 est adaptée à la pression du collecteur admission 14, il n'y a pas de risque que l'air injecté par la soupape de charge 6 dans le cylindre 2 remonte dans le collecteur admission 14.With this technical solution: - since the pressure of the charge collector 17 is adapted to the pressure of the intake manifold 14, there is no risk that the air injected by the charge valve 6 into the cylinder 2 goes back in the intake manifold 14.

En effet, en l'absence du boîtier papillon motorisé 18 régulant la pression de l'air issu du réservoir 3, la pression dans le collecteur de charge 17 est identique à celle du réservoir 3 d'air comprimé et peut donc être supérieure à la pression constatée dans le collecteur admission 14. Dans ce cas, l'air injecté par la soupape de charge 6 remonterait dans le collecteur admission 14, ce phénomène appelé backflow, serait préjudiciable au fonctionnement du moteur 1. - les stratégies de contrôle moteur et de mise au point sont plus simples à développer. - l'aérodynamique interne du moteur 1 n'est pas modifié, le phénomène de tumble, qui correspond à un mouvement tourbillonnaire connu présent dans les cylindres 2 du moteur 1 à allumage commandé, ou de swirl qui correspond également à un mouvement tourbillonnaire connu présent dans les cylindres 2 d'un moteur diesel, pouvant même être amplifiés ou limités en fonction de la forme de chaque soupape de charge 6 et de son siège. - il n'y a pas de risque d'injecter un mélange d'air et de carburant dans le réservoir 3 d'air. Dans le mode de fonctionnement de suralimentation par la soupape de charge 6, il faut tout de même que les gaz d'échappements soient à richesse 1 pour respecter la fenêtre catalytique imposée par le fonctionnement d'un pot catalytique 12 à trois voies. Pour ce faire, l'estimation de la masse d'air qui est délivrée par la soupape de charge 6 dans chaque cylindre 2, est basée sur le même principe que l'estimation d'air admis par les soupapes admission 4. Cette estimation est fonction du régime moteur, de la pression et de la température du collecteur de charge 17. La masse totale d'air d'admission enfermée dans chaque cylindre 2 sera donc la somme des estimations des 2 masses d'air admises par les soupapes d'admission 4 et les soupapes de charge 6. Chaque soupape de charge 6 étant pilotée par un actionneur indépendant, qui peut être hydraulique, électrique ou électromécanique, les instants d'ouverture et de fermeture de ladite soupape 6 ainsi que le niveau de levée maximum peuvent être ajustés de façon rigoureuse et précise, en fonction des besoins du moment. D'autres avantages d'un système de propulsion hybride selon l'invention, sont que : - le laminage des gaz provenant du réservoir 3 d'air comprimé par le boitier 18 papillon crée une perte de charge donc une chute de pression, mais conduit aussi à une chute de température des gaz provenant du réservoir 3, ce qui sera favorable au remplissage et éventuellement à la garde au cliquetis, si cette chute de température est suffisamment importante. - au-delà de la compensation du temps de réponse du turbo 7,9, cette solution permet en outre de proposer au client un supplément de puissance de quelques kW pendant une certaine durée, grâce à l'injection d'air supplémentaire provenant du réservoir 3. Cette prestation est notamment proposée sur les groupes moto-propulseurs hybrides électriques, en faisant fonctionner le moteur électrique comme générateur de couple en même temps que le moteur thermique : la puissance des deux machines est alors additionnée.Indeed, in the absence of the motorized throttle body 18 regulating the pressure of the air coming from the reservoir 3, the pressure in the charge manifold 17 is identical to that of the compressed air reservoir 3 and can therefore be greater than the pressure found in the intake manifold 14. In this case, the air injected by the charging valve 6 back into the intake manifold 14, this phenomenon called backflow, would be detrimental to the operation of the engine 1. - the engine control strategies and tuning are simpler to develop. - The internal aerodynamics of the engine 1 is not changed, the phenomenon of tumble, which corresponds to a known swirling movement present in the cylinders 2 of the spark ignition engine 1, or swirl which also corresponds to a known swirling movement present in the cylinders 2 of a diesel engine, which can even be amplified or limited depending on the shape of each charge valve 6 and its seat. - There is no risk of injecting a mixture of air and fuel in the air tank 3. In the supercharging operation mode by the charge valve 6, it is still necessary that the exhaust gas is rich 1 to meet the catalytic window imposed by the operation of a catalytic converter 12 three-way. To do this, the estimate of the mass of air that is delivered by the charge valve 6 in each cylinder 2, is based on the same principle as the intake air estimate admitted by the intake valves 4. This estimate is function of the engine speed, the pressure and the temperature of the charge collector 17. The total mass of intake air enclosed in each cylinder 2 will therefore be the sum of the estimates of the 2 air masses admitted by the valves of intake 4 and the charge valves 6. Each charging valve 6 being controlled by an independent actuator, which can be hydraulic, electrical or electromechanical, the opening and closing times of said valve 6 as well as the maximum level of lift can be adjusted in a rigorous and precise manner, according to the needs of the moment. Other advantages of a hybrid propulsion system according to the invention are that: the rolling of the gases coming from the tank 3 of compressed air by the throttle body creates a pressure drop and therefore a pressure drop, but leads also at a temperature drop of the gas from the tank 3, which will be favorable to the filling and possibly the guard rattling, if the temperature drop is sufficiently large. - beyond the compensation of the response time of the turbo 7.9, this solution also allows the customer to offer additional power of a few kW for a certain period, thanks to the injection of additional air from the tank 3. This service is offered in particular on electric hybrid powertrain units, by operating the electric motor as a torque generator at the same time as the heat engine: the power of the two machines is then added.

Claims

REVENDICATIONS1. Hybrid propulsion system of a vehicle, comprising a reserve (3) of compressed air and a heat engine (1) provided with at least one combustion chamber (2), each of said chambers (2) being associated with at least one an intake valve (4), at least one exhaust valve (5) and at least one charge valve (6), said supply (3) being in communication with each chamber (2) via a connecting duct (16) opening into a charge collector (17) and each charging valve (6) regulating the passage of air between the air supply (3) and each chamber (2), characterized in that it comprises at least one element (18) for regulating the pressure of the air leaving the reserve (3) and entering each chamber (2) when the charging valves (6) are open.

Hybrid propulsion system according to claim 1, characterized in that the pressure regulating element (18) opens to adjust the pressure in the charge manifold (17) to the pressure in a manifold. admission (14).

Hybrid propulsion system according to claim 1, characterized in that the pressure regulating element (18) opens to adjust the pressure in the charge manifold (17) to the pressure in each chamber (2). ) when the load valves (6) are opened.

4. Hybrid propulsion system according to claim 1, characterized in that the element (18) for regulating the pressure is located on the connecting pipe (16).

5. Hybrid propulsion system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the element (18) for regulating the pressure is controlled automatically by means of an onboard computer.

6. Hybrid propulsion system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the element (18) of pressure regulation can occupy a plurality of positions each corresponding to a desired pressure level.

Hybrid propulsion system according to claim 6, characterized in that the pressure regulating element is a motorized throttle body (18).

8. hybrid propulsion system according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises an intake circuit having a second throttle body (8) and a compressor (7), and said second throttle body (8) is placed between the compressor (7) and the combustion chambers (2) of the engine (1).

9. Hybrid propulsion system according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the air in the reserve (3) comes only from each combustion chamber (2).

10.Hybrid propulsion system according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises a turbine (9), a flap (10) bypass, a catalytic converter (12) and a bypass circuit ( 21) of said catalytic converter (12), and in that said flap (10) can occupy a first position to allow the gases from the turbine (9) to short-circuit the catalytic converter (12) through the circuit of bypass (21), and a second position for which it allows said gases to pass through the catalytic converter (12) before being discharged from the vehicle.

11.Process of using a propulsion system according to any one of claims 1 to 10, either during a deceleration and braking phase to fill the reserve (3) air, or when a start-up or running phase for supplying air to each chamber (2) only from the reserve (3), characterized in that it comprises, - a step of fully opening the control element (18) pressure, - a step of opening the charge valves (6).

12.Process of using a propulsion system according to claims 2, 8 and 10, during a phase of operation of a turbocharger (7,9) for injecting additional air into each chamber ( 2), the method being characterized in that it comprises, in order to limit the response time of said turbocharger (7,9) - A variable opening step of the pressure regulating element (18), so as to adjust the pressure in the charge manifold (17) to that of the intake manifold (14), - A step of opening the intake valves (4), - A step of opening the charge valves (6) during the opening step of the intake valves (4).