Dispositif de découplage d'un alternateur

[0001] La présente invention revendique la priorité des demandes françaises 0654526 et 0654528 déposées le 25/10/2006 dont les contenus (description, revendications et dessins) sont incorporés ici par référence.

[0002] La présente invention concerne un dispositif de découplage de l'arbre de rotation d'un alternateur avec le vilebrequin d'un moteur thermique d'un véhicule.

[0003] De façon classique, l'arbre de rotation d'un alternateur (arbre de rotation qui fait partie du rotor de l'alternateur) de véhicule automobile est muni à son extrémité d'une poulie, laquelle est mise en rotation à l'aide d'une courroie d'entraînement, elle-même reliée à une poulie solidaire du vilebrequin du moteur. Dés la mise en marche du moteur, la courroie entraîne l'alternateur, lequel génère un courant électrique utilisé pour recharger la batterie du véhicule et pour alimenter différents équipements consommateurs d'énergie électrique.

[0004] Certains véhicules sont actuellement équipés d'un alternateur réversible qui peut fonctionner en moteur électrique. Le rotor est alimenté en courant électrique à l'aide de la batterie, ce qui met en rotation le rotor et donc la poulie fixée à l'arbre du rotor, laquelle entraîne la courroie et le vilebrequin. L'énergie mécanique fournie par l'alternateur peut être utilisée pour démarrer le moteur thermique, par exemple dans un système d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur (système « Stop & Start ») ou pour fournir un couple supplémentaire (assistance) au moteur thermique.

[0005] Lorsque la batterie est suffisamment chargée, l'alternateur peut être coupé, c'est-à-dire qu'il ne génère plus de courant électrique.

[0006] L'inconvénient principal des systèmes existants vient du fait que l'alternateur est relié en permanence au vilebrequin du moteur, même lorsque l'alternateur ne débite pas de courant, ce qui engendre des pertes mécaniques et une usure inutile de l'alternateur.

[0007] Des dispositifs de découplage de l'arbre de rotation d'un alternateur avec le vilebrequin d'un moteur ont déjà été proposés. Par exemple, le brevet EP 0 980 479 B1 décrit un tel dispositif composé d'un système à ressort et à embrayage unidirectionnel interposé entre l'arbre et la poulie de l'alternateur. Le ressort et l'embrayage sont reliés en série. Le ressort transmet le mouvement de rotation de la poulie à l'arbre de l'alternateur, la poulie et l'arbre tournant dans le même sens, en permettant de petits mouvements de rotation de l'arbre en sens inverse du mouvement de la poulie. L'embrayage permet à l'arbre de l'alternateur de tourner à une vitesse de rotation supérieure à celle de la poulie lorsque la vitesse de rotation du vilebrequin diminue. Le but de ce système est d'éviter que les brusques variations de régime du moteur se répercutent sur l'alternateur, ce qui provoquerait un glissement de la courroie sur la poulie de l'alternateur et donc l'usure ou même la casse de la courroie.

[0008] La demande de brevet FR 2 727 902 décrit un dispositif pour la climatisation d'un véhicule. Lorsque le moteur thermique du véhicule est à l'arrêt, l'alternateur (réversible) est découplé du vilebrequin du moteur et le compresseur de climatisation est actionné par l'alternateur réversible fonctionnant en moteur électrique. Le découplage de l'alternateur est réalisé à l'aide d'une roue libre interposée entre le vilebrequin et la poulie du vilebrequin.

[0009] La demande de brevet EP 0 441 212 A2 concerne un dispositif de charge d'une batterie connectée à un alternateur entraîné par le vilebrequin d'un moteur, à l'aide d'un système à deux poulies reliées par une courroie. Selon un mode de réalisation, l'une des deux poulies est du type électromagnétique, ce qui permet d'optimiser la charge de la batterie en découplant l'alternateur du vilebrequin lorsque la batterie est chargée.

[0010] Bien que les documents cités précédemment permettent un découplage de l'alternateur avec le vilebrequin du moteur, ils ne concernent pas le problème de la diminution de consommation en carburant du moteur.

[0011] La présente invention propose un dispositif permettant de réduire la consommation du moteur d'un véhicule en découplant l'arbre de rotation d'un

alternateur avec le vilebrequin d'un moteur thermique lors de certaines phases de fonctionnement. Par dispositif de découplage, on désigne un dispositif permettant de découpler mais également de coupler deux éléments entre eux (tel qu'un embrayage par exemple). H s'agit donc d'un dispositif de couplage/découplage, qui sera désigné par la suite dispositif de découplage afin d'alléger l'exposé. Le dispositif doit de préférence être de petites dimensions, donc de faible encombrement de façon à être logé sous le capot du véhicule sans occuper trop d'espace. La solution retenue pour résoudre le problème de découplage doit donc tenir compte de l'encombrement du dispositif de découplage.

[0012] De façon plus précise, le dispositif de découplage comporte deux moyens de découplage, le premier moyen de découplage étant capable de transmettre un couple important - notamment pour entraîner l'arbre du moteur thermique par l'alternateur lors des phases de démarrage du moteur thermique, le second moyen étant lui adapté à la transmission d'un couple plus faible, mais avec une vitesse de rotation des arbres plus élevées.

[0013] Avantageusement, le second moyen d'embrayage n'est mis en jeu que lorsque le régime moteur atteint une valeur minimaie, de préférence néanmoins inférieure à la valeur correspondant au ralenti moteur (généralement de l'ordre de 700 tours minute). Pour autant, sur certaines plages de régime moteur, les deux moyens d'embrayage peuvent être avantageusement tous deux mis en oeuvre.

[oou] Le premier moyen d'embrayage est de préférence piloté, l'organe de pilotage étant apte à commander le découplage de l'arbre de l'alternateur, y compris lorsque la vitesse de rotation du moteur est supérieure à la valeur de mise en jeu du second moyen d'embrayage.

[0015] Avantageusement, le dispositif de découplage va comporter une première poulie reliée au vilebrequin et une deuxième poulie reliée à l'arbre de l'alternateur, au moins l'un des premier et deuxième moyens de découplage est placé dans l'une des poulies.

[0016] Dans une variante de l'invention, au moins un des mécanismes d'embrayage est constitué par un mécanisme à roues libres. Si un seul des mécanismes est à roue libre, il constitue alors le premier moyen d'embrayage, actif même lors d'un démarrage moteur thermique à l'arrêt.

[0017] Dans cette variante, le mécanisme peut comporter au moins l'une des caractéristiques suivantes :

• le mécanisme à roue libre est en position bloquée lorsque la vitesse de rotation de l'alternateur est supérieure à la vitesse de rotation du moteur ;

• le mécanisme à roue libre est placé dans la première ou la deuxième poulie ;

• les premier et deuxième moyens de découplage sont constitués chacun d'un mécanisme à roue libre, les deux mécanismes étant placés dans la première ou la deuxième poulie.

[0018] Dans une autre variante de l'invention, le second moyen de découplage, n'intervenant que lorsque le moteur a atteint une valeur minimale, est constitué par un embrayage à friction, comportant au moins un disque. Le premier moyen de découplage pouvant alors être constitué par un embrayage centrifuge ou par un mécanisme à roues libres.

[0019] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés et sur lesquels :

• les figures 1 et 2 illustrent schématiquement le placement de deux roues libres dans une poulie ;

• la figure 3 montre schématiquement une roue libre à billes ou à rouleaux placée dans une poulie ;

• la figure 4 illustre un exemple de réalisation d'une roue libre pilotée ;

• la figure 5 est une coupe d'une partie d'un dispositif de découplage comportant deux roues libres implantées dans une poulie ;

• la figure 6 est une vue simplifiée, en coupe, d'un dispositif de découplage avec deux embrayages placés dans une poulie ; « la figure 7 illustre en coupe un système d'embrayage centrifuge ;

• les figures 8 et 10 représentent les volumes occupés par différents types de systèmes de couplage ;

• la figure 9 illustre le fonctionnement d'un dispositif de découplage comprenant deux embrayages ou composé d'un embrayage et d'une roue libre ;

• la figure 11 illustre l'architecture d'un dispositif de découplage avec un embrayage et une roue libre ; et

• la figure 12 montre en coupe un exemple de réalisation d'un dispositif de découplage comportant un embrayage et une roue libre implantés dans une poulie.

[0020] Afin de découpler l'alternateur du vilebrequin au cours des différentes phases de fonctionnement d'un moteur thermique, ce qui permet de diminuer la consommation en carburant du moteur, il est nécessaire de disposer d'un dispositif de découplage performant, offrant une grande souplesse d'utilisation et peu encombrant. Selon l'invention, le dispositif de découplage comporte deux moyens de découplage distincts, un premier moyen permettant au moteur d'entraîner l'alternateur lorsque la vitesse de rotation du rotor de l'alternateur est supérieure à une valeur déterminée et un deuxième moyen permettant à l'alternateur d'entraîner le moteur lorsque la vitesse de rotation du rotor de l'alternateur est inférieure à la valeur prédéterminée. En d'autres termes, le deuxième moyen est utilisé pour découpler (ou coupler) l'alternateur au moteur jusqu'à une valeur prédéterminée de vitesse de rotation du rotor (ou du moteur) et le premier moyen est utilisé pour le découplage (ou couplage) au-delà de cette valeur prédéterminée. Cette dernière est choisie de façon à correspondre de préférence à une vitesse de rotation du moteur inférieure à la vitesse de rotation du moteur tournant au ralenti.

[0021] Les figures 1 à 5 concernent un premier mode de réalisation avec deux roues libres.

[0022] Sur les figures 1 et 2, la poulie de l'alternateur est représentée symboliquement par une couronne 10, l'arbre de rotation de l'alternateur par une couronne 12 et deux roues libres 14 et 16, ces roues libres constituant respectivement un premier et un deuxième moyen de découplage de l'alternateur et du vilebrequin. L'alternateur est réversible. La flèche 18 indique le sens de rotation de la poulie et du rotor de l'alternateur. Au moins l'une des roues libres (ici la roue libre 14 est pilotée, ce qui est représenté sur la figure 1 par une bille, un rouleau ou un galet mobile 20 dont le déplacement peut être commandé de façon à bloquer la roue libre ou au contraire à la libérer). Les roues libres sont placées dans la poulie de l'alternateur.

[0023] La roue libre 14 permet au moteur d'entraîner l'alternateur lorsque le moteur tourne plus vite que l'alternateur. Cette roue libre 14 peut être pilotée et se découpler de l'alternateur pour le libérer. La roue libre 16 permet à l'alternateur d'entraîner le moteur lorsque ce dernier tourne moins vite que l'alternateur.

[0024] Lors du démarrage du moteur thermique, l'alternateur est alimenté par la batterie du véhicule et entraîne le moteur via la roue libre 16 et la courroie d'entraînement. Lorsque le moteur devient autonome, il entraîne à son tour l'alternateur via la roue libre 14. Il continue à entraîner l'alternateur via la roue libre 14 lorsque l'alternateur est en phase de génération de courant. Quand l'alternateur est en phase d'assistance du moteur thermique c'est à nouveau la roue libre 16 qui sert à transmettre le couple et à entraîner le moteur thermique.

[0025] Le dispositif de pilotage peut permettre de désengager la roue libre 14 afin de libérer l'alternateur, et d'économiser du carburant, lorsque le fonctionnement de l'alternateur en générateur de courant n'est pas nécessaire, par exemple lors des phases de délestage de ce dernier. Le moteur thermique n'entraîne alors plus l'alternateur et celui-ci chute en régime pour s'arrêter. C'est ce qui est représenté par la flèche 14 qui montre symboliquement l'absence de liaison entre la couronne 10 (la poulie) et la couronne 12 (l'axe de l'alternateur). A

noter que la couronne 10 est liée au vilebrequin via la courroie. Il suffit de réengager la roue libre 14 à l'aide du dispositif de pilotage pour à nouveau entraîner l'alternateur par le moteur thermique.

[0026] La figure 3 représente un mode de réalisation d'une roue libre 22. Elle est solidaire de l'axe de rotation 24 du rotor de l'alternateur et placée dans la poulie 26 d'entraînement de l'alternateur, entre l'axe de rotation et la poulie. La roue libre se compose essentiellement d'un plateau tournant 28 fixé à l'axe de rotation 24 et comportant des encoches 30 régulièrement réparties à la périphérie du plateau 28. Dans chacune de ces encoches, une bille, un galet ou un rouleau 32 peut se déplacer entre une position bloquée 34 (figure 4) solidarisant la poulie 26 avec l'arbre de rotation 24 et une position débloquée 36 (figure 4) désolidarisant la poulie 26 de l'arbre de rotation 24. Le plateau 28, l'axe 24 et la poulie 26 tournent dans le sens indiqué par les flèches 38.

[0027] Les roues libres peuvent être de différents types connus, par exemples à billes, à rouleaux, à cliquets ou à galets.

[0028] L'organe de pilotage de la roue libre peut être d'un type connu, par exemple mécanique, électrique, magnétique, piézoélectrique, hydraulique ou pneumatique. Le retour de la roue libre en position bloquée peut être également réalisé automatiquement par des moyens élastiques tels qu'un ou plusieurs ressort(s). Par exemple, dans le cas d'une roue libre à billes, à rouleaux ou à galets, l'organe peut être composé d'électroaimants 40 (figure 4) disposés de façon à pouvoir attirer et bloquer les billes, les galets ou les rouleaux en position débrayée 36. Quand le moteur tourne et entraîne la poulie 26, il entraîne également l'alternateur en bloquant les billes en position bloquée 34. Lorsque l'on veut découpler l'alternateur, on alimente les bobines des électroaimants 40 qui attirent alors les billes en position débloquée 36 et désolidarisent ainsi l'alternateur qui n'est alors plus entraîné par le moteur.

[0029] Avant d'actionner les électroaimants, l'alternateur peut être activé en mode moteur, si nécessaire, afin de débloquer les billes de cette roue libre et faciliter ainsi l'attraction par les bobines.

[0030] Le dispositif de découplage peut se placer également dans la poulie du vilebrequin. Dans ce cas, l'alternateur est alors lié à la poulie et le moteur thermique à l'axe autour duquel sont placées les roues libres. C'est donc la roue libre 16 qui est pilotée. On peut également, pour des raisons d'encombrement, séparer les roues libres, une dans la poulie vilebrequin et une autre dans la poulie alternateur.

[0031] Les deux roues libres peuvent être pilotées. Fonctionnellement cela permet de filtrer les à-coups du moteur vus par l'alternateur lors des phases de génération. Les durées de vie de l'alternateur ainsi que de sa poulie et de la courroie de transmission sont ainsi augmentées.

[0032] La figure 5 montre en coupe, par un plan passant par l'axe de rotation de la poulie, un exemple d'implantation d'un dispositif de découplage à deux roues libres interposé entre l'axe 42 d'un alternateur et une poulie 44. Le dispositif est placé dans la poulie 44. Les rainures d'une courroie de transmission (non représentée) viennent se positionner dans des crans 46 de la poulie. Les roues libres comprennent un premier support 48 de forme cylindrique fixé à l'axe de rotation 42 et un deuxième support 50 fixé à la poulie 44 et entourant le premier support 48 afin de définir un logement 52 dans lequel sont placés des rouleaux 54 pour un premier moyen de découplage et des rouleaux 56 pour un deuxième moyen de découplage. Le logement 52 comporte des gorges de hauteur variable (analogue des encoches de la figure 4) dans lesquelles sont placés les rouleaux qui se déplacent entre une position bloquée, solidarisant les deux supports 48 et 50, et une position débloquée pour laquelle les supports 48 et 50 sont désolidarisés.

[0033] Les figures 6 à 9 concernent un deuxième mode de réalisation avec deux embrayages et les figures 10 à 12 concernent un troisième mode de réalisation avec un embrayage et une roue libre (la figure 9 concerne les deux modes de réalisation). Chacun des embrayages et chacune des roues libres forme un moyen de découplage de l'axe de rotation de l'alternateur avec le vilebrequin.

[0034] Pour fixer les idées, le tableau ci-après schématise les deux modes avec les moyens de découplage correspondants et les régimes moteurs pour lesquels ces moyens sont actifs.

[0035] La figure 6 représente, schématiquement et en coupe par un plan passant par l'axe 58 de l'arbre de rotation 60 d'un alternateur, un dispositif de découplage 62 comportant un premier moyen de découplage sous forme d'un embrayage à friction piloté 64 de type électromagnétique mono disque et un deuxième moyen sous forme d'un embrayage centrifuge automatique 66. L'embrayage 64 comporte un disque 68 solidaire de l'arbre de rotation 60 de l'alternateur et un électroaimant fixe 70 permettant de coupler l'arbre de rotation à la poulie 72 de l'alternateur. L'embrayage centrifuge automatique 66 permet de découpler l'arbre de rotation 60 à la poulie 72. Il peut par exemple prendre la forme représentée sur la figure 7.

[0036] Sur cette figure 7, un plateau 74 est fixé à l'arbre de rotation 60 en l'entourant. La périphérie du plateau comporte des logements 76 régulièrement répartis dans lesquels viennent se loger l'une 78 des deux extrémités de plusieurs cames identiques 80 (la figure 7 ne montre qu'une seule de ces cames). L'autre extrémité 82 est sollicitée vers l'extérieur du plateau à l'aide d'un ressort 83. En position bloquée de l'embrayage 66, les extrémités 82 des cames 80 viennent en appui contre des épaulements 84 d'un plateau 86 fixé à la poulie 72. Au repos, l'arbre de rotation 60, le plateau 74 et la poulie 72 sont solidaires (position bloquée

de l'embrayage 66). Au fur et à mesure que la vitesse de rotation augmente, l'extrémité 78 de la came 80 se soulève sous l'effet de la force centrifuge. Pour une vitesse de rotation prédéterminée, l'extrémité 78 sort du logement 76 et l'extrémité 82 n'est plus en appui sur l'épaulement 84, désaccouplant ainsi l'arbre de rotation 60 de la poulie 72.

[0037] L'embrayage centrifuge 66 est fermé à bas régime et à régime nul. Il est capable de transmettre un couple important lors du démarrage du moteur thermique par l'alternateur réversible. Quand le moteur devient autonome, l'embrayage s'ouvre progressivement avec l'augmentation de la vitesse de rotation et désolidarise les deux parties à partir d'un certain régime inférieur au ralenti du moteur thermique. C'est alors l'embrayage électromagnétique 64 qui permet de gérer le couplage ou découplage de l'alternateur et du moteur thermique. Cet embrayage n'étant actif qu'a partir d'un régime élevé, il ne doit plus passer qu'un couple limité (le couple décroît avec le régime).

[0038] C'est ce qu'illustre la figure 9 qui représente le couple C (en N. m) à passer par l'embrayage en fonction du régime R de l'alternateur (en tours par minute). Pour un régime nul (moteur à l'arrêt) à environ 2000 tours/minute (marqué par le trait vertical 88 en tirets), le couple à transmettre varie d'environ 90 N. m à environ 30 N. m. L'embrayage centrifuge est alors utilisé (en position bloquée) pour transmettre ce couple, l'embrayage électromagnétique étant alors en position débloquée. Lorsque le régime de l'alternateur passe au-dessus d'environ 2000 tours/minute (partie de la courbe à droite des tirets 88), l'embrayage centrifuge est en position débloquée alors que l'embrayage électromagnétique est en position bloquée. Le couple maximal à transmettre par l'embrayage électromagnétique est donc d'environ 30 N. m. Les tirets 88 montrent la limite d'ouverture de l'embrayage centrifuge.

[0039] De préférence, cette limite est choisie pour correspondre à une vitesse de rotation du moteur thermique inférieure à son régime de ralenti. Cependant, de façon générale le régime de désengagement de l'embrayage centrifuge peut être situé au dessous ou au delà du régime de ralenti du moteur thermique selon la stratégie de gestion de l'énergie électrique. Plus ce régime est haut, plus le

volume de l'ensemble des deux embrayages est réduit mais en contrepartie la stratégie de pilotage du désaccouplement de l'alternateur et du moteur se trouve limitée.

[0040] Grâce au choix d'utiliser deux moyens de découplage opérant chacun à des régimes différents, les deux embrayages 64 et 66 peuvent être de faible encombrement et être logés dans la poulie 72. Le dispositif de découplage peut également se trouver dans la poulie du vilebrequin ou scindé en deux, un embrayage dans la poulie vilebrequin et un autre dans la poulie alternateur.

[0041] L'embrayage centrifuge 64 peut ne transmettre le couple que dans un sens, de l'alternateur vers le moteur thermique. Son régime de désengagement doit alors être en dessous du régime de ralenti du moteur thermique pour assurer la génération de courant au ralenti.

[0042] Un dispositif de découplage constitué d'un embrayage par friction peut également être couplé à une roue libre, par exemple du type illustré à la figure 3, afin de filtrer les à-coups du moteur vu par l'alternateur lors des phases de génération. Les durées de vie de l'alternateur, ainsi que de la courroie de transmission et de la poulie, sont ainsi augmentées.

[0043] L'embrayage à friction peut être de type mono-disque, multi-disques ou à dentures. Il peut être piloté de manière par exemple électromagnétique, hydraulique ou pneumatique.

[0044] La figure 8 est une justification technique du choix de la combinaison d'un embrayage centrifuge avec un embrayage à friction. Cette figure 8 représente le volume V occupé par différents types d'embrayage. Le volume V1 correspond à un embrayage à friction piloté permettant de transmettre un couple maximal de 100 N. m (couple nécessaire pour mettre en marche le moteur thermique à l'aide de l'alternateur fonctionnant en moteur électrique). Le volume V2 correspond à un embrayage à dentures piloté permettant de transmettre un couple maximal de 100 N. m. Le volume V3 correspond à la solution retenue, à savoir l'association d'un embrayage centrifuge piloté permettant de transmettre un couple maximal de 100

N. m avec un embrayage à friction piloté permettant de transmettre un couple maximal de 30 N. m. On remarque que le volume V3 est plus faible que les volumes V1 et V2, ce qui présente un avantage sachant que l'espace est souvent réduit sous le capot d'un véhicule automobile et ce qui permet de loger le dispositif de découplage dans la poulie de l'alternateur ou du vilebrequin.

[0045] Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de découplage comporte une roue libre et un embrayage électromagnétique à friction piloté. Ce choix technique est justifié par la figure 10 qui montre le volume occupé par différentes solutions, sachant comme précédemment que la valeur maximale du couple C à transmettre est d'environ 100 N .m. Les deux volumes V1 et V2 concernent respectivement un embrayage à friction piloté, mono ou multi disques, et un embrayage à dentures piloté (centrifuge ou à crabots par exemple) capable de transmettre un couple maximal de 100 N. m. Le volume V4 représente le volume occupé par la combinaison d'une roue libre capable de transmettre un couple jusqu'à 100 N. m et d'un embrayage à friction piloté capable de transmettre un couple maximal d'environ 40 N. m. On remarque que la combinaison d'une roue libre et d'un embrayage à friction capable de transmettre un couple jusqu'à une valeur maximale d'environ 100 N. m occupe un volume V4 plus faible que les volumes V1 et V2 occupés par un embrayage respectivement à friction et à denture pour la même valeur maximale de couple.

[0046] La figure 9 représente la valeur du couple C en N. m à transmettre par le dispositif de découplage en fonction du régime de l'alternateur en tours/minute. Cette figure illustre le fonctionnement de la combinaison roue libre / embrayage à friction avec le couple maximal d'environ 40 N. m à transmettre par l'embrayage électromagnétique. Cette limite est indiquée par le trait vertical continu 90. Elle correspond à environ 1600 tours/mini pour l'alternateur et à une vitesse de rotation du moteur thermique inférieure à son régime de ralenti. Jusqu'à environ 1600 tours/minute, la roue libre est bloquée et l'embrayage électromagnétique est ouvert. Au-delà de cette limite, la roue libre est libre ou bloquée (selon le mode de fonctionnement de l'alternateur, en moteur électrique ou en générateur de courant) et l'embrayage électromagnétique piloté est ouvert ou fermé selon la phase de fonctionnement du véhicule.

[0047] Lors du démarrage, l'embrayage peut rester ouvert et la machine électrique va entraîner le moteur thermique via la roue libre qui doit alors transmettre un couple important. A un régime qui correspond à un régime du moteur thermique inférieur au régime de ralenti, l'embrayage vient se fermer et permettre au moteur thermique d'entraîner l'alternateur lorsque celui-ci basculera de son mode démarreur à son mode générateur de courant et ce, avant que le régime de ralenti du moteur thermique ne soit atteint.

[0048] L'embrayage reste fermé dans les phases où l'alternateur est générateur (entraîné par le moteur thermique), et peut, ou non, s'ouvrir dans les phases où l'alternateur devient moteur et apporte du couple au moteur car la roue libre transmet le couple.

[0049] L'embrayage permet également de gérer le couplage ou découplage de l'alternateur et du moteur thermique. On l'ouvre pour les découpler et on le referme pour les coupler à nouveaux. L'embrayage n'étant actif qu'à partir d'un régime élevé, il ne doit plus transmettre qu'un couple limité (figure 9).

[0050] La figure 11 représente schématiquement l'association d'un embrayage électromagnétique 92 et d'une roue libre 94 placés dans une poulie 96. L'embrayage électromagnétique comporte un plateau 98 fixé à l'arbre de rotation 100 d'un alternateur. Une bobine fixe 102 permet de piloter l'embrayage électromagnétique pour passer de la position débrayée à la position embrayée, et inversement. La flèche 104 indique le sens de rotation de l'arbre de l'alternateur et de la poulie. Un roulement 106 permet la rotation de la poulie 96 autour de l'axe 100. La roue libre 94 peut prendre la forme décrite en regard de la figure 7.

[0051] La figure 12 montre en coupe un exemple d'implantation du dispositif de découplage représenté schématiquement sur la figure 11. Le plateau 98 de l'embrayage électromagnétique est fixé à l'extrémité de l'arbre de rotation 100 de l'alternateur dont le carter est représenté par la référence 108. La bobine 102 permet de coupler ou découpler le plateau 98 à la poulie 96. Le roulement 106 assure la rotation de la poulie 96 autour de l'arbre 100 avec un minimum de frottement. La roue libre 94 est placée dans la poulie 96, entre l'arbre 100 et la

poulie. La roue libre peut par exemple prendre la forme illustrée sur la figure 3 ou sur la figure 7.

[0052] De façon générale, l'embrayage peut être de type mono disque, multi disques ou à denture. Il est piloté de manière électromagnétique mais peut l'être autrement, par exemple de façon hydraulique ou pneumatique.

[0053] Le dispositif de découplage peut également se trouver intégralement dans la poulie vilebrequin ou scindé en deux, l'embrayage dans la poulie vilebrequin et la roue libre dans la poulie alternateur, ou inversement.

[0054] Avant de fermer l'embrayage pour re-accoupler le moteur et l'alternateur, il peut être avantageux d'effectuer une synchronisation des deux parties mobiles afin de limiter l'énergie à absorber par l'embrayage. L'alternateur étant à l'arrêt (ou vitesse inférieure au moteur), on l'active en mode moteur, sans couple résistant.

La rotation de l'arbre de l'alternateur va monter rapidement en régime et venir se bloquer sur la roue libre. Les régimes du moteur thermique et de l'alternateur sont alors égaux. On peut, à ce moment, venir fermer l'embrayage sans risque de rupture ni d'à coups.