CA2778845A1 - Systeme d'entrainement electrique des roues motrices d'un vehicule - Google Patents

Systeme d'entrainement electrique des roues motrices d'un vehicule Download PDF

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Abstract

Un système d'entraînement électrique des roues motrices d'un véhicule comprend deux moteurs électriques (2) et deux carters (3) sur lequel les moteurs (2) sont montés. Le système comprend en outre deux pignons qui sont montés respectivement dans les carters (3) en étant indépendants en rotation. Les pignons sont solidaires en rotation d'un rotor de respectivement un moteur (2) pour être chacun entraînés en rotation par un rotor. Dans chaque carter, un train d'engrenages planétaires (4) où une roue dentée à l'extérieur et à l'intérieur agit comme couronne à l'intérieur de laquelle tournent les planètes et le soleil qui sont montées dans le carter pour être entraînées en rotation par respectivement un pignon, chaque roue dentée étant solidaire en rotation d'un moyen de liaison avec une roue motrice (1). Les soleils des engrenages planétaires sont reliés entre eux par un arbre de transmission.

Description

Système d'entraînement électrique des roues motrices d'un véhicule La présente demande concerne un système d'entraînement des roues motrices et optionnellement directrices (1) d'un véhicule. Les figures 1 à 6 illustrent une réalisation possible dudit système. Cette réalisation comprend généralement deux moteurs électriques (2) et deux carters (3) sur lequel les moteurs (2) sont montés. Le système peut comprendre en outre deux pignons - respectivement droit et gauche - qui sont montés dans le carter (3) en étant indépendants en rotation, les pignons étant solidaires en rotation d'un rotor de respectivement un moteur (2) pour être chacun entraînés en rotation par un rotor. Le système peut également comprendre dans chaque carter, un train d'engrenages planétaires (4) où une roue dentée à l'extérieur et à l'intérieur agit comme couronne à
l'intérieur de laquelle tournent les planètes et le soleil - respectivement droite et gauche - qui sont montées dans le carter pour être entraînées en rotation par respectivement un pignon, chaque roue dentée étant solidaire en rotation d'un moyen de liaison avec une roue motrice (1). Les soleils (droit et gauche) des engrenages planétaires sont reliés entre eux par un arbre de transmission.
Donc pour chaque côté, le système comporte un carter avec un système d'engrenages comprenant un planétaire et pour chacun de ces carters, il y a un entrée pour l'arbre de sortie d'un moteur électrique , un première sortie vers une des roues (1) et une deuxième sortie vers un arbre de transmission reliant les deux carters (gauche et droit). L'aménagement particulier des engrenages tels qu'illustré, de même que la localisation des moteurs électriques n'est qu'une configuration possible et envisagé.
Un autre aspect de la demande concerne un procédé de pilotage d'un tel train de roues motrices.

Le système d'entraînement électrique peut s'appliquer à tout type de véhicule à
roues motrices. La configuration du système est particulièrement bien adapté à

l'aménagement d'un essieu pour des véhicules commerciaux à plancher surbaissé.
Le système permet une utilisation optimale des caractéristiques de couple et de vitesse des moteurs électriques en agissant comme convertisseur de couple.
Lors du démarrage du véhicule les moteurs électriques sont mis en rotation en directions opposées et montées en régime sans qu'il n'y ait de couple transmis aux roues. Les moteurs sont amenés à la vitesse de rotation où ils pourront développer leurs couples maximaux. Pour faire avancer le véhicule, le moteur qui tourne en sens inverse est temporairement utilisé en mode génératrice dans le but d'appliquer un couple de freinage. Lorsque les couples des deux moteurs sont appliqués (l'un en mode motorisation et l'autre en mode freinage) et comme les moteurs tournent en sens inverse, la résultante est que les deux couples de force égale sont appliqués dans le même sens et la puissance est alors transmise aux roues motrices. Ce dispositif permet d'appliquer aux roues le couple maximal (peak torque) des moteurs et cela à partir du point mort. Cela en vient à faire concorder les caractéristiques de couple et de vitesse que peuvent produire les moteurs électriques simples et économiques aux caractéristiques de couple et de vitesse qui sont requises aux roues du véhicule de la même façon que le fait un convertisseur de couple hydraulique ou un plateau d'embrayage et des vitesses multiples.
Une autre caractéristique du système concerne la fonction de double différentiel que jouent les deux trains d'engrenages planétaires, ils permettent une distribution égale du couple aux deux roues, même lors de tournant et principalement lorsque les deux moteurs ne tournent pas exactement à la même vitesse. Il est plus simple, moins coûteux et plus efficace énergétiquement de contrôler seulement le couple des moteurs sans égard à leurs positions relatives.
De surcroît ce dispositif permet une redondance où le véhicule peut être
2 maintenue en service (avec des caractéristiques réduite mais suffisante) ne fonctionnant que sur un seul moteur.
Le dispositif de transmission à roues simples permet de libérer l'espace central d'un véhicule à plancher surbaissé et de positionner les moteurs immédiatement à coté de la roue entraîné tout en minimisant la masse non amortie.
3

Claims (2)

1. Un système d'entraînement électrique des roues motrices d'un véhicule, comprenant au moins deux moteurs électriques et au moins deux carters sur lesquels les moteurs sont montés, au moins deux pignons monté
sur les carters en étant indépendants en rotation, les pignons étant solidaires en rotation d'un rotor de respectivement l'un desdits au moins deux moteurs pour être chacun entraînés en rotation par le rotor du moteur associé, un train d'engrenages planétaires où une roue dentée à l'extérieur et à l'intérieur agit comme couronne à l'intérieur de laquelle tournent les planètes et le soleil montée dans chacun des carters pour être entraînées en rotation par respectivement un desdits pignons, chaque roue dentée étant solidaire en rotation d'un moyen de liaison avec une des roues motrices, lesdits soleils des engrenages planétaires étant reliés entre eux par un arbre de transmission.
2. Un véhicule à plancher surbaissé comprenant un essieu associé audit système de la revendication 1.
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