FR2749809A1 - Dispositif de transmission de puissance dans un vehicule hybride a accumulation de pression de fluide - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de transmission de puissance (4) pour un véhicule hybride à accumulation de pression, qui comprend: un dispositif de commutation de puissance (5) entre les pneus (2) du véhicule et une unité hydraulique pompe/moteur (6); un arbre moteur (10) pour transmettre un couple de freinage provenant des pneus à l'unité (6); un dispositif d'embrayage (11) entre l'arbre (10) et un élément d'entrée secondaire (22) du dispositif (5); un ensemble formant disque d'embrayage qui est logé dans le dispositif (11) et dont le diamètre extérieur est égal à 3 à 5 fois celui de l'arbre; et un élément de friction qui est mis en contact avec une surface de friction de l'élément de transmission de puissance.
Description
A 2749809
Dispositif de transmission de puissance dans un véhicule hybride à accumulation de pression de fluide La présente invention concerne un dispositif de transmission de puissance, et plus particulièrement un dispositif d'embrayage dans un dispositif de transmission de puissance d'un véhicule hybride comprenant un mécanisme générateur de pression de fluide qui absorbe de l'énergie sous la forme d'un couple de freinage à partir des pneus du
véhicule pendant une décélération de celui-ci.
Les véhicules hybrides à accumulation de pression sont des véhicules motorisés qui sont conçus pour absorber de l'énergie sous la forme d'un couple de freinage à partir des
pneus du véhicule pendant une décélération de celui-ci.
L'énergie absorbée sert ensuite pour redémarrer le véhicule.
Le véhicule comporte une unité hydraulique pompe/moteur qui est reliée mécaniquement aux pneus du véhicule. Dans un véhicule hybride à accumulation de pression de ce type, l'unité hydraulique pompe/moteur est entraînée par le couple de freinage provenant des pneus du véhicule pendant une décélérationou un freinage. Le couple de freinage est dirigé vers l'unité hydraulique pompe/moteur qui sert, pendant la décélération, de pompe hydraulique et accumule ainsi une pression de fluide. Lorsque le véhicule à moteur démarre, l'énergie accumulée à partir du couple de freinage pendant la décélération est ensuite utilisée pour faire tourner l'unité hydraulique pompe/moteur, qui fonctionne alors comme un moteur hydraulique. La force motrice du moteur hydraulique sert de force motrice auxiliaire pour faire tourner les
roues.
Dans le véhicule hybride à accumulation de pression décrit précédemment, l'unité hydraulique pompe/moteur est reliée mécaniquement aux pneus du véhicule en permanence, et elle est par conséquent entraînée pendant un mouvement normal du véhicule. Quand le véhicule est en mouvement, l'unité hydraulique pompe/moteur crée donc une charge qui consomme de l'énergie. Pour interrompre sélectivement la transmission du couple à l'unité hydraulique pompe/moteur, on pourrait prévoir un dispositif d'embrayage entre l'unité hydraulique pompe/moteur et les pneus. En règle générale, un embrayage à solénoïde ou un embrayage similaire pourrait sembler adapté au dispositif d'embrayage. Toutefois, étant donné que l'embrayage à solénoïde présente un poids élevé et est généralement cher, et que par leur nature même, les véhicules hybrides de ce type sont censés réduire les coûts, cet embrayage ne convient pas. Plus spécialement, dans le cas d'un véhicule de grande taille tel qu'un bus, comme les forces associées au couple de freinage peuvent être extrêmement grandes, il est très difficile de concevoir à moindres frais un dispositif d'embrayage qui puisse transmettre une grande part de couple, tout en gardant un
poids et des coûts peu élevés pour l'embrayage.
Une autre solution possible réside dans un dispositif de commutation de puissance qui peut réaliser l'accouplement et le désaccouplement entre les roues et l'unité hydraulique pompe/moteur à l'aide d'engrenages. Un tel dispositif d'engrenages,peut servir à transmettre le couple de freinage et à interrompre la transmission du couple à la place d'un dispositif d'embrayage. Le couple est transmis directement par l'accouplement d'engrenages, et le dispositif peut donc être de petite taille. Il est cependant nécessaire de désaccoupler les engrenages pendant le mouvement normal du véhicule et de les accoupler lors du freinage destiné à décélérer. L'inconvénient de ce système est qu'il peut y avoir un choc ou une secousse pendant l'accouplement des engrenages, et qu'il est difficile de procéder à un
accouplement sans à-coups.
La présente invention a pour but de réduire les forces de traînée et les charges inutiles lorsqu'un véhicule
hybride à accumulation de pression est en mouvement.
Un autre but de l'invention est de permettre une manoeuvre de commutation de puissance sans à-coups dans un dispositif de commutation de puissance disposé entre les roues et un dispositif d'accumulation de pression, dans un
véhicule hybride à accumulation-de pression.
Selon un premier aspect de la présente invention, un dispositif de transmission de puissance pour un véhicule hybride à accumulation de pression qui est monté sur des roues conçues pour être reliées mécaniquement à une source d'énergie rotative comprend un dispositif de commutation de puissance qui comporte un élément d'entrée principal, un élément d'entrée secondaire, un élément de sortie et un élément de commutation, étant précisé que l'élément de commutation est relié mécaniquement à l'élément de sortie, qu'il est conçu pour relier sélectivement, mécaniquement, l'élément de sortie à l'élément d'entrée principal ou à l'élément d'entrée secondaire, et que l'élément de sortie est apte à être relié mécaniquement à une unité hydraulique pompe/moteur. Un, arbre moteur est relié mécaniquement aux roues et à l'élément d'entrée principal du dispositif de commutation de puissance. Un dispositif d'embrayage comporte une entrée et une sortie, son entrée étant reliée mécaniquement à l'arbre moteur tandis que sa sortie est reliée à l'lément d'entrée secondaire du dispositif de commutation de puissance. Le dispositif d'embrayage comprend un dispositif de transmission de puissance qui se compose d'une partie formant arbre reliée, à une première extrémité, à l'élément d'entrée secondaire du dispositif de commutation de puissance, et d'un élément formant bride en forme de disque prévu à l'autre extrémité de la partie formant arbre et pourvu d'une surface de friction. Un ensemble formant disque d'embrayage comporte un élément de friction dont le diamètre extérieur est trois à cinq fois supérieur à celui de l'arbre moteur et qui est conçu pour venir en contact avec la surface de friction de l'élément de transmission de puissance. Une partie périphérique intérieure de l'ensemble formant disque d'embrayage est en contact avec l'arbre moteur afin de tourner avec lui. Il:est également prévu un mécanisme de pression qui est destiné à pousser l'élément de friction contre la surface de friction de l'élément de transmission de puissance. Un dispositif de détente commande la pression du
mécanisme de pression.
Selon un second aspect de la présente invention, un dispositif de transmission de puissance pour un véhicule hybride à accumulation de pression comprend un dispositif d'embrayage qui comporte une entrée et une sortie, son entrée étant apte à être reliée mécaniquement à un arbre moteur, étant précisé que le dispositif d'embrayage comprend un élément de transmission de puissance qui se compose d'une partie formant arbre apte à être reliée à un élément de sortie de puissance, et d'un élément formant bride en forme de disque pourvu d'une surface de friction; un ensemble formant disque d'embrayage comportant un élément de friction dont le diamètre extérieur est trois à cinq fois supérieur à celui de l'arbre moteur et qui est conçu pour venir en contact avec l1 surface de friction de l'élément de transmission de puissance, une partie périphérique intérieure de l'ensemble formant disque d'embrayage étant en contact avec l'arbre moteur afin de tourner avec lui; un mécanisme de pression qui est destiné à pousser l'élément de friction contre la surface de friction de l'élément de transmission de puissance; et un dispositif de détente qui est destiné à
commander la pression du mécanisme de pression.
Le mécanisme de pression comprend de préférence un plateau de pression disposé en face de la surface de friction de l'élément de transmission de puissance, l'élément de friction étant disposé entre le plateau de pression et la surface de friction. Un élément de sollicitation sollicite le plateau de pression en direction de l'élément de transmission de puissance. Un carter d'embrayage est fixé à l'élément formant bride de l'élément de transmission de puissance de manière à couvrir le plateau de pression et l'élément de sollicitation, et il supporte l'élément de sollicitation ainsi que le plateau de pression de telle sorte que ledit plateau de pression soit. fixe en rotation mais mobile
axialement par rapport au carter d'embrayage.
Le mécanisme de détente comprend de préférence un ressort sollicité à l'encontre de la force de l'élément de sollicitation pour que le plateau de pression soit sollicité en vue d'être désaccouplé de l'ensemble formant disque d'embrayage, et un dispositif à pression destiné à comprimer sélectivement le ressort afin de provoquer l'accouplement entre le plateau de pression et l'ensemble formant disque d'embrayage. Le dispositif de transmission de puissance est utilisé dans un véhicule hybride à accumulation de pression dans lequel le couple de freinage provenant des pneus du véhicule est accumulé dans un dispositif d'accumulation de pression. L'énergie stockée à partir du couple de freinage est utilisée par la suite pour fournir une énergie rotative
aux pneus lorsque le véhicule se remet en mouvement.
Dans le dispositif de la présente invention, pendant un mode de roulement normal, l'élément d'entrée secondaire et l'élément de sortie prévus dans le dispositif de commutation de puissance sont reliés mécaniquement entre eux en attendant la transmission du couple. En mode de roulement normal, toutefois, le dispositif d'embrayage est en position désaccouplée,et l'élément d'entrée secondaire et l'élément de sortie ne transmettent donc pas de couple. Quand les freins sont actionnés, le dispositif se met en mode de freinage. En mode de freinage, le dispositif d'embrayage est déplacé vers une position accouplée et le couple est transmis par le dispositif d'embrayage à l'élément d'entrée secondaire. Puis les rotations de l'élément d'entrée principal, de l'élément d'entrée secondaire et de l'élément de sortie du dispositif de commutation de puissance se synchronisent. Quand ces conditions sont réunies, l'élément de commutation est remis à zéro pour que l'élément d'entrée principal et l'élément de sortie soient reliés entre eux et que l'élément d'entrée secondaire soit déconnecté de l'élément de sortie. Ainsi, le couple de freinage est transmis directement au dispositif d'accumulation de pression sans l'intervention du dispositif
d'embrayage, sous la forme d'une pression de fluide.
En mode de démarrage, la puissance accumulée par le dispositif d'accumulation de pression peut ensuite être transmise par l'élément de sortie et l'élément d'entrée principal aux roues. L'élément d'entrée principal et l'élément de sortie sont reliés entre eux. Ainsi, l'énergie accumulée pendant le freinage peut être utilisée comme force
motrice auxiliaire pour commander les roues.
En mode de roulement normal, l'élément de commutation est remis à zéro de telle sorte que l'élément d'entrée principal et l'élément de sortie soient désaccouplés de la transmission de couple, l'élément d'entrée secondaire et l'élément de sortie sont à nouveau reliés et le dispositif d'embrayage est désaccouplé. Ainsi, en mode de roulement normal, le dispositif d'accumulation de pression ne crée par
de charge ou de traînée sur les roues.
Selon la présente invention, le dispositif d'embrayage tranqmet le couple uniquement jusqu'à ce que l'élément d'entrée principal du dispositif de transmission de puissance et l'élément de sortie tournent à une vitesse synchrone pendant le mode de freinage. Cependant, une fois que cette vitesse synchrone est atteinte, l'élément de commutation est remis à zéro pour que la transmission de couple soit effectuée grâce à la liaison entre l'élément d'entrée principal et l'élément de sortie, et le couple est transmis directement au dispositif d'accumulation de pression à partir du côté roues, sans l'intervention du dispositif d'embrayage. En conséquence, la capacité de transmission de couple du dispositif d'embrayage peut être minimale. Le diamètre extérieur de l'élément de friction est donc de préférence trois à cinq fois supérieur à celui de l'arbre moteur. C'est la raison pour laquelle il est possible de construire un dispositif d'embrayage qui présente un poids et un coût peu élevés. En utilisant ce dispositif d'embrayage, on peut également faire fonctionner le dispositif d'embrayage, l'élément d'entrée secondaire et l'élément de commutation comme un dispositif de synchronisation du dispositif de commutation de puissance. Il est possible de réduire les chocs ou les secousses pendant la commutation,
dans le dispositif de commutation de puissance.
On peut par ailleurs utiliser un dispositif d'embrayage pour automobile du type sec, ce qui permet de
réduire le coût du dispositif d'embrayage.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement de la
description détaillée suivante des dessins annexés, sur
lesquels des numéros de référence identiques désignent
toujours les mêmes éléments.
La figure 1 est une vue schématique d'un véhicule hybride à accumulation de pression selon un mode de réalisation préféré de l'invention, et la figure 2 montre une coupe transversale d'un dispositif d'embrayage selon un mode de réalisation préféré de l'invention..t Selon la figure 1, un véhicule hybride à accumulation de pression de l'invention comporte un moteur 1, des pneus 2 et un essieu 3. Dans ce véhicule, l'essieu 3 est relié mécaniquement au moteur 1 et est conçu pour transmettre un couple aux prneus 2. Une unité hydraulique pompe/moteur 6 est sélectivement reliée mécaniquement à l'essieu 3 par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission de puissance 4 et d'un dispositif de commutation de puissance 5. Le dispositif de transmission de puissance 4 comprend un dispositif d'embrayage 11 qui sera décrit plus en détail. Le dispositif de commutation de puissance 5 peut consister par exemple en une boîte de vitesses contenant des engrenages qui s'accouplent mutuellement. Le côté gauche de la figure 2 sera appelé dans ce qui suit le côté pompe/moteur, et le côté
droit le côté essieu.
Le dispositif de transmission de puissance 4 comporte un arbre moteur 10 qui est relié directement à une extrémité de l'essieu 3. L'arbre moteur 10 traverse l'embrayage 11 et
rejoint le dispositif de commutation de puissance 5.
Le dispositif de commutation de puissance 5 comprend un élément d'entrée principal 21 qui est directement relié mécaniquement à l'arbre moteur 10, un élément d'entrée secondaire 22 qui est relié a un élément de sortie du dispositif d'embrayage 11 (comme il sera décrit plus en détail), un élément de sortie 23 qui est relié à un élément d'entrée de l'unité hydraulique pompe/moteur 6, et un élément de commutation 24 qui, pour transmettre le couple, relie sélectivement l'élément de sortie 23 à l'élément d'entrée principal 21 ou à l'élément d'entrée secondaire 22, comme on
l'expliquera plus en détail.
Comme le montre la figure 2, le dispositif d'embrayage 11 comporte un élément de transmission de puissance 30, un ensemble formant disque d'embrayage 31 et un ensemble formant carter d'embrayage 32 qui est pourvu de moyens pour déclencher et supprimer sélectivement la transmission du couple par le dispositif d'embrayage 11, grâce à la pression sélective de l'ensemble formant disque d'embrayage 31 contre l'élément de transmission de puissance 30. Le dispositif d'embrayage 11 comporte aussi un mécanisme de détente 33 pour commander l'action d'accouplement et de désaccouplement de l'ensemble formant carter d'embrayage 32, et un carter,34 dans lequel sont logés tous les éléments du
dispositif d'embrayage 11 qui viennent d'être cités.
L'élément de transmission de puissance 30 a une partie axiale en forme de manchon 30a qui est en appui sur l'arbre moteur 10 grâce à un palier 35, et une partie formant bride en forme de disque 30b qui s'étend radialement vers l'extérieur à partir de la partie axiale 30a. La partie axiale 30a pénètre dans le dispositif de commutation de
puissance 5 et est reliée à l'élément d'entrée secondaire 22.
Une surface de friction 30c est également formée dans la
partie formant bride 30b.
L'ensemble formant disque d'embrayage 31 comporte une partie à bosse 36 dont la circonférence est accouplée à la manière d'une clavette coulissante à une partie formant cannelure lOa de l'arbre moteur 10. L'ensemble formant disque d'embrayage 31 comporte aussi une plaque annulaire 38 qui est fixée à la partie à bosse 36 à l'aide de rivets 27, et un élément de friction 40 qui est fixé à une partie périphérique extérieure de la plaque 38 à l'àaide de rivets 39. L'élément de friction 40 est conçu pour venir en contact par friction avec la surface de friction 30c de l'élément de transmission de puissance 30 en réaction au mouvement d'un plateau de
pression 41 décrit plus loin.
L'ensemble formant carter d'embrayage 32 comprend le plateau de pression 41, un ressort à diaphragme 42 et un carter d'embrayage 43 qui entoure au moins partiellement le ressort à diaphragme 42 et le plateau de pression 41. Le plateau de pression 41 est un élément annulaire, et il est disposé de manière à faire face à la surface de friction 30c de l'élément de transmission de puissance 30, l'élément de friction 40 du disque d'embrayage 31 étant disposé entre le plateau de pression 41 et ladite surface de friction 30c. Le ressort à diaphragme 42 a un élément de pression annulaire 42a sur sa partie périphérique extérieure, et un élément formant levier 42b sur sa partie périphérique intérieure. Il est en appui sur le carter d'embrayage 43 grâce à des goujons et à deux anneaux en fil métallique 46. La partie périphériqueextérieure du carter d'embrayage 43 est fixée à une partie périphérique extérieure de la partie formant bride de l'élément de transmission de puissance 30 grâce à des tiges 47. Le plateau de pression 41 est fixé au carter d'embrayage 43 de manière à ne pas tourner par rapport à celui-ci, mais il peut décrire un mouvement axial limité par rapport audit carter d'embrayage 43. Le carter d'embrayage 43 et le plateau de pression 41 sont reliés entre eux par des plaques formant attaches (non représentées) qui permettent ce mouvement axial mais limitent la rotation relative entre les
deux éléments.
L'ensemble formant disque d'embrayage 31 et le carter d'embrayage 32 peuvent être du type appelé dispositif d'embrayage pour automobiles sec, ou du type humide si le dispositif d'embrayage 11:comporte une chambre à fluide étanche. Dans le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 2, cependant, le dispositif d'embrayage 11 est du type sec. Le diamètre extérieur de l'élément de friction 40 de l'ensemble formant disque d'embrayage 31 est inférieur à celui du type de dispositif d'embrayage pour automobiles sec normal, par rapport au diamètre extérieur de l'arbre moteur 10. Dans le dispositif d'embrayage pour automobiles sec normal, le diamètre des éléments de friction est environ neuf fois supérieur au diamètre extérieur de l'arbre moteur (correspondant à l'arbre moteur 10 de ce mode de réalisation). En effet, dans les autres dispositifs, le diamètre extérieur des éléments de friction est déterminé en fonction de normes techniques prédéterminées telles que le facteur de sécurité concernant un couple maximal du moteur automobile. Le diamètre extérieur de l'élément de friction 40 de la présente invention, au contraire, est calculé pour être trois à cinq fois.,supérieur au diamètre extérieur de l'arbre moteur 10 (plus spécialement au diamètre le plus petit possible de l'arbre moteur 10). Les diamètres sont conformes à l'équation suivante: (diamètre extérieur de l'élément de friction)
= 3 à 5
(diamètre extérieur de l'arbre moteur) En d'autres termes, le diamètre extérieur de l'élément de friction divisé par le diamètre extérieur de l'arbre moteur est égal à un nombre situé approximativement entre trois (3)
et cinq (5).
On utilise un élément de friction généralement de petite taille par rapport aux dispositifs d'embrayage pour automobiles secs normaux. Cela est possible car l'élément de friction 40 de la présente invention est conçu uniquement pour transmettre un couple afin de faire tourner l'élément d'entrée secondaire 22 et l'élément de sortie 23 du dispositif de commutation de puissance 5 jusqu'à ce que les vitesses de rotation de l'élément d'entrée principal 21 et de l'élément de sortie 23 soient globalement synchronisées,
comme on l'expliquera plus en détail.
Le mécanisme de détente 33 comprend un élément de pression en forme de manchon 50 qui est destiné à pousser il l'extrémité de l'élément formant levier 42b du ressort à diaphragme 42, un palier de détente 51 qui est prévu autour de la partie périphérique extérieure de l'élément de pression , un piston 52 qui est en appui sur la partie périphérique extérieure du palier de détente 51, et un ressort 53 qui est destiné à solliciter le piston 52. Le piston 52 et le carter 34 définissent une chambre 54. Le piston 52 est mobile dans le sens axial à l'intérieur du carter 34 en réaction aux variations de pression dans la chambre 54. Les variations de pression dans la chambre 54 sont obtenues grâce à un trou 55, par l'intermédiaire d'un dispositif de commande (non représenté). Le ressort 53 sollicite le piston 52 en direction de l'élément de transmission de puissance 30. En conséquence, dans les cas o la chambre 54 n'est pas alimentée en pression, l'élément de pression 50 pousse l'élément formant levier 42b du ressort à diaphragme 42, et le contact par pression réalisé grâce au plateau de pression 41 entre l'élément de friction 40 et l'élément de
transmissionde puissance 30 est relâché.
Le carter 34 est en appui sur l'arbre moteur 10 grâce à un palier 56 de telle sorte que l'arbre moteur 10 puisse
tourner librement par rapport au carter 34.
On va décrire dans ce qui suit le fonctionnement de
la présente invention.
Le véhicule hybride à accumulation de pression fonctionne généralement suivant au moins trois modes différents: un mode de roulement normal dans lequel le véhicule est commandé par le moteur 1; un mode de freinage dans lequel le couple provenant de la rotation des pneus 2 est utilisé par l'unité hydraulique pompe/moteur 6 pour stocker de l'énergie sous forme de pression de fluide; et un mode de démarrage dans lequel la pression de fluide stockée par l'unité hydraulique pompe/moteur est utilisée pour
produire un couple afin de faire tourner les pneus 2.
Dans le mode de roulement normal, le couple provenant du moteur 1 est transmis aux pneus 2 par l'essieu 3. Aucune pression n'est amenée par le trou 55 dans le chambre 54 du dispositif d'embrayage 11. En conséquence, comme on l'a décrit plus haut, le contact par pression entre le plateau de pression 41 et l'élément de friction 40 est relâché et l'ensemble formant disque d'embrayage 31 tourne librement par rapport à l'élément de transmission 30. Dans le mode de roulement normal, le dispositif d'embrayage 11 est maintenu dans une position désaccouplée, et l'élément de commutation 24 est réglé pour que l'élément d'entrée secondaire 22 et
l'élément de sortie 23 soient reliés mécaniquement.
Cependant, comme le dispositif d'embrayage 11 est dans une position désaccouplée, il n'y a pas de transmission de couple entre l'arbre moteur 10 et l'unité hydraulique pompe/moteur 6, et celle-ci ne génère pas de forces de traînée sur l'arbre moteur 10. Dans..le mode de roulement normal, l'élément de commutation 24 est par ailleurs réglé pour que l'élément d'entrée principal 21 et l'élément de sortie 23 ne soient pas
reliés mécaniquement.
Le véhicule hybride à accumulation de pression est équipé d'un système de freinage (non représenté). Quand le système de freinage est actionné, le véhicule fonctionne en mode de freinage. Dans ce mode, lorsque les freins sont actionnés, une pression est amenée simultanément dans la chambre 54 du mécanisme de détente 33. En réaction à cette pression, le piston 52 se déplace vers le côté essieu, à l'encontre de la force de sollicitation du ressort 53. En conséquence, l'élément de pression 50 est déplacé lui aussi vers le côté essieu. L'extrémité périphérique extérieure du ressort à diaphragme 42 pousse le plateau de pression 41 du côté de l'élément de transmission de puissance 30. Ainsi, l'élément de friction 40 est pressé entre l'élément de transmission de puissance 30 et le plateau de pression 41 de telle sorte que le dispositif d'embrayage 11l est amené dans la position accouplée. De: plus, comme dans le mode de roulement normal, l'élément de commutation 24 est tout d'abord réglé pour que l'élément d'entrée secondaire 22 et
l'élément de sortie 23 soient reliés mécaniquement.
Quand le dispositif d'embrayage 11 est accouplé, le couple de freinage provenant des pneus 2 est transmis par l'arbre moteur 10 puis par le dispositif d'embrayage 11 au dispositif de commutation de puissance 5. De plus, étant donné que le dispositif d'embrayage 11 est accouplé, le couple de freinage est transmis à l'unité hydraulique pompe/moteur 6 par l'intermédiaire de l'élément d'entrée secondaire 22, de l'élément de commutation 24 et du dispositif de sortie 23. L'élément d'entrée principal 21 est fixé à l'arbre moteur 10 et tourne donc à la même vitesse que lui. Lors du passage du dispositif d'embrayage 11 en position accouplée, l'élément d'entrée secondaire 22 commence à tourner, éventuellement à la même vitesse que l'arbre moteur , comme l'élément de commutation 24 et l'élément de sortie 23. En conséquence, l'unité hydraulique pompe/moteur 6 reçoit un couple. Une fois que le dispositif d'embrayage 11 est complètement accouplé grâce à l'engrènement (non représenté) qui a lieu dans l'élément de commutation 24, le dispositif d'entrée seoondaire 22 et le dispositif de sortie 23, l'élément d'entrée principal 21 commence à tourner à la même vitesse que l'élément d'entrée secondaire 22 et l'élément de sortie 23. Autrement dit, les vitesses de rotation de l'élément d'entrée principal 21 et de l'élément d'entrée secondaire 22 deviennent synchronisées. Une fois que les vitesses de rotation de l'élément d'entrée secondaire 22 et de l'élément de sortie 23 sont synchronisées, l'élément de commutation 24 passe facilement d'une position d'accouplement entre l'élément d'entrée secondaire 22 et l'élément de sortie 23 à une position d'accouplement entre l'élément d'entrée secondaire 21 et l'élément de sortie 23. Une fois que l'élément de commutation 24 a effectué ce changement de position, le couple de freinage provenant des pneus 2 est transmis de l'élément d'entrée principal 21 à l'unité hydraulique pompe/moteur 6 en passant par l'élément de sortie 23. L'unité hydraulique pompe/moteur 6 sert de pompe, de sorte que le couple de freinage est accumulé et stocké sous la forme d'une pression de fluide. Une fois que l'élément de commutation 24 est passé de la position d'accouplement entre l'élément d'entrée secondaire 22 et l'élément de sortie 23 à la position d'accouplement entre l'élément d'entrée principal 21 et.l'élément de sortie 23, le dispositif d'embrayage 11 ne fait plus partie d'un trajet de transmission de couple puisque l'élément de commutation 24 a été réglé pour qu'il n'y ait pas d'accouplement entrel'élément d'entrée secondaire 22 et l'élément de sortie 23. Il n'est donc pas nécessaire que le dispositif d'embrayage 11 transmette des parts appréciables de couple pendant de longues périodes de temps, puisque le dispositif d'embrayage 11 sert uniquement à synchroniser la vitesse de rotation de l'élément de sortie
23 et celle de l'élément d'entrée principal 21.
On va maintenant décrire le mode de démarrage. Dans le mode de démarrage, l'élément de commutation 24 est encore réglé pour que l'élément de sortie 23 et l'élément d'entrée principal 21 soient reliés mécaniquement. Par exemple, lorsque les freins sont relâchés et qu'on souhaite un déplacement du véhicule, La pression accumulée et stockée par l'unité hydraulique pompe/moteur 6 sert de source d'énergie auxiliaire pour faire tourner les pneus 2. L'unité hydraulique pompe/moteur 6 génère un couple en utilisant la pression de fluide stockée, et le couple est transmis à l'arbre moteur 10 en passant par l'élément de sortie 23, l'élément de commutation 24 et le dispositif d'entrée principal 21. Dans le mode de démarrage, l'unité hydraulique pompe/moteur 6 sert de moteur hydraulique. La puissance est transmise directement à l'arbre moteur 10 par le dispositif de commutation de puissance 5, puis elle est transmise à l'essieu 3 et aux pneus 2. Dans le mode de démarrage, le dispositif d'embrayage 11 ne contribue pas à la transmission de puissance. Une fois qu'une vitesse prédéterminée du véhicule est atteinte, le dispositif de commutation de puissance 5 passe au mode de roulement normal décrit plus
haut.
Dans le mode de réalisation de la présente invention qui vient d'être décrit, le dispositif d'embrayage 11 sert uniquement à amener les vitesses de rotation des éléments d'entrée/sortie prévus dans le dispositif de commutation de puissance 5 à une vitesse synchronisée. En conséquence, le dispositif d'embrayage 11 peut être conçu de manière à présenter une faible capacité de transmission de couple, ce qui réduit sa taille. Etant donné qu'il est possible d'utiliser un embrayage du type sec semblable à ceux qu'on utilise dans d'autres applications automobiles, le coût peut
aussi être réduit.
De plus, comme la rotation de l'élément d'entrée principal 21 et celle de l'élément de sortie 23 sont synchronisées grâce à l'utilisation du dispositif d'embrayage 11, cela supprime les chocs et les secousses habituellement
liés au changement de vitesse, et une commutation sans à-
coups peut être effectuée par l'élément de commutation 24.
Dans le mode de réalisation décrit, l'ensemble formant disque d'embrayage 31 est d'un type rigide dans lequel il n'y a pas de mécanisme amortisseur. Il est possible d'utiliser un disque d'embrayage pourvu d'un mécanisme amortisseur comprenant une barre de torsion ou un mécanisme
générateur de couple d'hystérésis.
De plus, le disque d'embrayage et le carter d'embrayage ne sont pas limités à ceux qui sont représentés ici. On peut utiliser divers types de dispositifs d'embrayage
automobiles du type sec.
Comme on l'a décrit, selon la présente invention, étant donné qu'il est possible de former le dispositif de transmission de puissance en utilisant un élément de friction de taille relativement petite, l'ensemble du dispositif peut être petit et peut être fabriqué à moindres frais. De plus, comme l'élément d'entrée principal est relié à l'élément de sortie une fois que ces deux éléments du dispositif de commutation de puissance: sont synchronisés grâce au dispositif d'embrayage, il y a un faible choc lors de la commutation, et une commutation en douceur peut être réalisée. On peut modifier divers détails de ce dispositif sans
sortir du cadre de l'invention. Par ailleurs, la description
précédente des modes de réalisation de l'invention est donnée
à titre d'exemple nullement limitatif.
Claims (6)
1. Dispositif de transmission de puissance pour un véhicule hybride à accumulation de pression qui est monté sur des roues (2) conçues pour être reliées mécaniquement à une source d'énergie rotative (1), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de commutation de puissance (5) qui comporte un élément d'entrée principal (21), un élément d'entrée secondaire (22), un élément de sortie (23) et un élément de commutation (24), étant précisé que l'élément de commutation (24) est relié mécaniquement à l'élément de sortie (23), qu'il est conçu pour relier sélectivement, mécaniquement, l'élément de sortie (23) à l'élément d'entrée principal (21) ou à l'élément d'entrée secondaire (22), et que l'élément de sortie (23) est apte à être relié mécaniquement à une unité hydraulique pompe/moteur (6); un arbre moteur (10) qui est relié mécaniquement aux roues (2) et à l'élément d'entrée principal (21) du dispositif de commutation de puissance (5); et un dispositif d'embrayage (11) qui comporte une entrée et une sortie, son entrée étant reliée mécaniquement à l'arbre moteur (10) tandis que sa sortie est reliée à l'élément d'entrée secondaire (22) du dispositif de commutation de puissance (5); étant précisé que le dispositif d'embrayage (11) comprend un dispositif de transmission de puissance (30) qui se compose d'une partie formant arbre (30a) reliée, à une première extrémité, à l'élément d'entrée secondaire (22) du dispositif de commutation de puissance (5), et d'un élément formant bride en forme de disque (30b) prévu à l'autre extrémité de la partie formant arbre (30a) et pourvu d'une surface de friction (30c); un ensemble formant disque d'embrayage (31) comportant un élément de friction (40) dont le diamètre extérieur est trois à cinq fois supérieur à celui de l'arbre moteur (10) et qui est conçu pour venir en contact avec la surface de friction (30c) de l'élément de transmission de puissance (30), une partie périphérique intérieure de l'ensemble formant disque d'embrayage (31) étant en contact avec l'arbre moteur (10) afin de tourner avec lui; un mécanisme de pression (32) qui est destiné à pousser l'élément de friction (40) contre la surface de friction (30c) de l'élément de transmission de puissance (30); et un dispositif de détente (33) qui est destiné à commander la pression du mécanisme de pression (32).
2. Dispositif de transmission de puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de pression (32) comprend un plateau de pression (41) disposé en face de la surface de friction (30c) de l'élément de transmission de puissance (30), l'élément de friction (40) étant disposé entre le plateau de pression (41) et la surface de friction (30c); un élément de sollicitation (42) qui est destiné à solliciter le plateau de pression (41) en direction de l'élément de transmission de puissance (30); et un carter d'embrayage (43) qui est fixé à l'élément formant bride (30b) de l'élément de transmission de puissance (30) de manière à couvrir le plateau de pression (41) et l'élément de sollicitation (42), et qui supporte l'élément de sollicitation (42) ainsi que le plateau de pression (41) de telle sorte que ledit plateau de pression (41) soit fixe en rotation mais mobile axialement par rapport au carter
d'embrayage (43).
3. Dispositif de transmission de puissance selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mécanisme de détente (33) comprend un ressort (53) sollicité à l'encontre de la force de l'élément de sollicitation (42) pour que le plateau de pression (41) soit sollicité en vue d'être désaccouplé de l'ensemble formant disque d'embrayage (31); et un dispositif à pression (54, 55) destiné à comprimer sélectivement le ressort (53) afin de provoquer l'accouplement entre le plateau de pression (41) et
l'ensemble formant disque d'embrayage (31).
4. Dispositif de transmission de puissance pour un véhicule hybride à accumulation de pression, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'embrayage (11) qui comporte une entrée et une sortie, son entrée étant apte à être reliée mécaniquement à un arbre moteur (10), étant précisé que le dispositif d'embrayage (11) comprend un élément de transmission de puissance (30) qui se compose d'une partie formant arbre (30a) apte à être reliée à un élément de sortie de puissance, et d'un élément formant bride en forme de disque (30b) pourvu d'une surface de friction (30c); un ensemble formant disque d'embrayage (31) comportant un élément de friction (40) dont le diamètre extérieur est trois à cinq fois supérieur à celui de l'arbre moteur (10) et qui est conçu pour venir en contact avec la surface de friction (30c) de l'élément de transmission de puissance (30), une partie périphérique intérieure de l'ensemble formant disque d'embrayage (31) étant en contact avec l'arbre moteur (10) afin de tourner avec lui; un mécanisme de pression (32) qui est destiné à poisser l'élément de friction (40) contre la surface de friction (30c) de l'élément de transmission de puissance (30); et un dispositif de détente (33) qui est destiné à commander la pression du mécanisme de pression (32).
5. Dispositif de transmission de puissance selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mécanisme de pression (32) comprend un plateau de pression (41) disposé en face de la surface de friction (30c) de l'élément de transmission de puissance (30), l'élément de friction (40) étant disposé entre le plateau de pression (41) et la surface de friction (30c); un élément de sollicitation (42) qui est destiné à solliciter le plateau de pression (41) en direction de l'élément de transmission de puissance (30); et un carter d'embrayage (43) qui est fixé à l'élément formant bride (30b) de l'élément de transmission de puissance (30) de manière à couvrir le plateau de pression (41) et l'élément de sollicitation (42), et qui supporte l'élément de sollicitation (42) ainsi que le plateau de pression (41) de telle sorte que ledit plateau de pression (41) soit fixe en rotation mais mobile axialement par rapport au carter
d'embrayage (43).
6. Dispositif de transmission de puissance selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mécanisme de détente (33) comprend un ressort (53) sollicité à l'encontre de la force de l'élément de sollicitation (42) pour que le plateau de pression (41) soit sollicité en vue d'être désaccouplé de l'ensemble formant disque d'embrayage (31); et un dispositif à pression (54, 55) destiné à comprimer sélectivement le ressort (53) afin de provoquer l'accouplement entre le plateau de pression (41) et
l'ensemble formant disque d'embrayage (31).
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