FR2786137A1 - Vehicule hybride a coupleur a differentiel electromecanique - Google Patents

Vehicule hybride a coupleur a differentiel electromecanique Download PDF

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Abstract

Coupleur à différentiel électromécanique.L'invention concerne un dispositif d'organes d'un véhicule hybride électrique et un procédé de commande dudit dispositif d'invention.Le dispositif comporte essentiellement un moteur thermique (1), un arbre primaire (2), un arbre secondaire (3), une batterie d'accumulateurs électriques (7) et un dispositif de réglage (6), l'invention réside dans un coupleur à différentiel électromécanique (4) connectant les deux arbres (2) et (3) par des liaisons mécaniques et ayant la possibilité de régler la vitesse et le couple dudit moteur (1), ainsi que de générer du courant électrique et/ ou de se motoriser électriquement.Le dispositif selon l'invention est applicable aux automobiles.

Description

L'objet de la présente invention concerne un dispositif de différents organes d'un véhicule hybride électrique formant un système d'entraînement, ledit dispositif d'invention comportant :
-un moteur thermique ;
-un arbre primaire, dit aussi, arbre de sortie moteur thermique ;
-un arbre secondaire, dit aussi, arbre de transmission aux arbres des ;
-un différentiel de transmission aux ;
-un dispositif de coulissage de l'arbre primaire;
-un dispositif de verrouillage d'une machine électrique ;
-une batterie d'accumulateurs électriques, et
-un dispositif de réglage du système d'entraînement comprenant un dispositif gestionnaire, un capteur de vitesse angulaire dudit moteur thermique, une manette de commande de la consigne de la vitesse angulaire, un capteur de position de la pédale d'accélération et des circuits électriques de transmission.
Selon une première caractéristique de l'invention, le dispositif comporte, en outre, un coupleur à différentiel électromécanique qui connecte par des liaisons mécaniques, l'arbre primaire à l'arbre secondaire par l'intermédiare de deux de ses éléments.
De mme, l'invention concerne un procédé de commande de tout le système d'entraînement du présent dispositif d'invention :
Le brevet FR 2 745 243-A1, remédie à certains inconvéniants relatifs à des versions en série ou en parallèle de véhicules hybrides électriques citées dans ledit brevet FR 2 745 243-A1. Ceci, en remplaçant certains organes d'un véhicule hybride électrique de cesdites versions par un coupleur électromagnétique, dit CEM, tout en préservant un moteur électrique dans le disposititf du véhicule hybride. Plus exactement, le fonctionnement du CEM et du moteur électrique peut tre présenté comme un convertisseur couple/vitesse qui comprend une première partie assurant la fonction de variateur de vitesse par l'intermédiaire du CEM et une deuxième partie assurant la fonction de variateur de couple par l'intermédiaire du moteur électrique essentiellement. La variation de vitesse du moteur thermique s'effectue en faisant varier la tension ou l'intensité électrique dans l'inducteur du CEM par commande d'une régulation de la vitesse angulaire dudit moteur thermique. La variation du couple moteur thermique s'effectue en appliquant au moteur électrique la tension ou l'intensité électrique générée par le
CEM, ceci, par commande de la pédale d'accélération.
Ledit CEM pouvant donc tre, simultanément, un générateur électrique et un coupleur électromagnétique de retransmission, nécessite d'un moteur électrique pour appliquer la puissance fournit du moteur thermique aux transmissions des roues. La présente invention propose de remplacer l'ensemble moteur électrique et
CEM , par un coupleur à différentiel électromécanique.
A cet effet, dans la présente invention, de manière identique au brevet FR 2 745 243-Al, la variation de vitesse du moteur thermique s'effectue en faisant varier la tension ou l'intensité électrique de l'inducteur du coupleur à différentiel électromécanique et ceci, par commande d'une régulation de la vitesse angulaire dudit moteur thermique. Par contre, relativement à une des différences du brevet FR 2 745 243-A1, la variation du couple moteur thermique s'effectue en faisant toujours varier la tension ou l'intensité électrique de l'inducteur dudit coupleur à différentiel électromécanique, ceci, par commande de la variation de position de la pédale d'accélération. Bien entendu, la pédale d'accélération fait varier le couple moteur thermique par la variation de l'admission des gaz. Ces variations de tension ou d'intensité électrique dans la machine électrique du coupleur à différentiel électromécanique, peuvent-tre effectuées par un apport électrique extérieur, tel une batterie d'accumulateurs électriques et/ou par auto-exitation.
Ce coupleur à différentiel électromécanique moins encombrant présente simultanément, les mmes fonctions que l'ensemble moteur électrique et CEM . Outre, l'encombrement réduit occasionné, une des conséquences directes de ce remplacement se traduit par une autorégulation du système d'entraînement du véhicule.
De ce fait, la gestion et la régulation dudit système d'entraînement s'en trouve plus simplifiées. Plus encore, contrairement au CEM, avec l'emploi du coupleur à différentiel électromécanique, le moteur thermique peut travailler partiellement en frein moteur lors d'un ralentissement ou d'un freinage du véhicule.
Par système d'entraînement, on comprend lors d'une transmission mécanique suivant le dispositif d'organes de la présente invention, dans quel sens les organes, les parties d'organes ou les éléments d'organes doivent tourner relativement les uns par rapport aux autres, afin d'obtenir des effets de l'entraînement recherché.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description suivante de diverses formes de réalisation, présentées à titre d'exemples non limitatifs en référence aux figures annexées dans lesquelles :
La figure 1, est un schéma fonctionnel simplifié d'un véhicule hybride électrique selon la présente invention ;
La figure 2, est un schéma de principe d'un exemple de réalisation d'un véhicule hybride électrique, selon le dispositif et le procédé de la présente invention, en ayant choisi, de manière préférentielle, pour sa facilité de mise en oeuvre lors de sa réalisation, la deuxième combinaison de connections du coupleur à différentiel électromécanique ;
La figure 3, est un schéma détaillé d'un coupleur à différentiel électromécanique, représentant, selon la première combinaison, les différents éléments qui composent chacune des trois parties dudit (CDEM), de mme que la figure 3, présente une variante de réalisation suivant une particularité lors de la réalisation d'un véhicule hybride électrique, selon l'invention ;
La figure 4, expose le modèle de l'inverseur rotatif selon l'exemple de la figure 3 ;
Les figures 5,6,7,8,9 et 10 sont les modèles schématisés des différentes combinaisons des connections possibles, lors de la réalisation du coupleur à différentiel électromécanique, mettant en jeux, les éléments dudit coupleur à différentiel électromécanique, ainsi que l'arbre primaire et l'arbre secondaire;
Dans toutes les figures, les références identiques désignent des organes, des parties d'organe ou des éléments d'organe ayant des fonctions identiques ou similaires.
Relativement à la figure 1, le véhicule hybride électrique, selon la présente invention, comporte un coupleur à différentiel électromécanique (4), dit aussi
CDEM (4), connecté, par son élément amont, avec un arbre primaire (2), dit aussi arbre de sortie du moteur thermique (1), et par son élément aval avec un arbre secondaire (3), dit aussi arbre de transmission aux roues (11). Le sens amont vers aval, interprète le sens de l'application mécanique du couple moteur thermique (1) vers la transmission aux roues (11). En fait, le
CDEM (4) transmet mécaniquement et électomagnétiquement le couple moteur (1) vers les roues (11). Le CDEM (4) peut travailler en mode générateur en chargeant une batterie d'accumulateurs électriques (7) et, inversement, ladite batterie (7) peut fournir une tension électrique au CDEM (4) par l'intermédiaire des circuits électriques (21) et (22) représentés par deux flèches bidirectionnelles, via un dispositif de réglage
(6). Le CDEM (4) peut passer en mode démarreur et entraîner le moteur thermique (1) par l'intermédiaire de l'arbre primaire (2) représenté donc par une flèche bidirectionnelle. Dans ce cas, le frein de garage doit tre utilisé et les polarités électriques sur la batterie (7) doivent tre inversées. Entre les circuits (21) et (22) se trouve le dispositif de réglage (6) de tout le système d'entraînement que forme le dispositif d'invention. De ce fait, lorsque le moteur thermique
(1) est arrté et l'arbre primaire (2) désolidarisé par un dispositif électromécanique, le CDEM (4) peut basculer en mode moteur électrique et fournir un couple mécanique sur l'arbre secondaire (3), si un autre dispositif verrouille mécaniquement l'inducteur ou l'induit comme on le verra plus loin. Pour passer du mode générateur au mode moteur électrique, il est nécessaire d'inverser les polarités électriques sur la batterie (7). Mme le moteur (1) en marche et restant solidaire, le CDEM (4) peut fonctionner en mode moteur électrique. Lors d'un freinage ou d'un ralentissement dudit véhicule, le CDEM (4) peut basculer en mode générateur électrique seulement pour recharger la batterie (7) et/ou pour fournir un couple résistant ralentisseur par l'intermédiaire de l'arbre secondaire (3) représenté par une flèche bidirectionnelle. A cet effet, le moteur thermique travaille partiellement en frein moteur. A l'arrt, le frein de garage utilisé, le
CDEM (4) peut fonctionner en mode générateur.
Dans le schéma de principe de la figure 2, le
CDEM (4) et le dispositif de réglage (6) sont exposés de manière plus détaillée.
Pour décrire le CDEM (4), selon la figures 2, et en complément selon les figures 3 et 4, celui-ci est un organe comprenant deux parties essentielles (40) et (50), une troisième partie (30) complémentaire selon certaines combinaisons de connections dudit CDEM (4) lors de sa réalisation et un carter (45).
Mais plus exactement :
-la première partie est un système d'engrenages à train épicycloldal (40), dit aussi train épicycloldal, compris dans le carter (45) ;
-la deuxième partie est une machine électrique (50) à deux rotors, dont un des deux rotors est principalement la réalisation d'un stator pouvant tourner à l'extérieur de l'autre rotor, et
-la troisième partie est un inverseur rotatif (30), compris aussi dans le carter (45).
Plus précisément, le train d'engrenages épicycloïdal (40) comporte trois éléments distincts et rotatoirs, lesdits éléments rotatoirs sont :
-une couronne à denture intérieure (41), complétée, aux cas échéants, d'une denture extérieure et/ou d'une denture oblique ;
-une roue planétaire centrale (44) à denture extérieure, complétée, aux cas échéants, d'une denture oblique, et
-un porte roue (s) satellite (s) (42) fixant une ou plusieurs roue (s) satellite (s) (43) à denture, celle (s)-ci toujours en prise, simultanément, par ses (ou leurs) pignons d'attaques avec la roue planétaire centrale (44) et la couronne (41).
De mme, plus précisément, la machine électrique comprend principalement cinq éléments :
-un rotor intérieur (51), dit aussi induit si celui-ci est disposé en aval de la transmission mécanique, pouvant comprendre, aux cas échéants, une roue à denture ;
-un rotor extérieur (52), concernant le rotor intérieur (51), dit aussi inducteur si celui-ci est disposé en amont de la transmission mécanique, pouvant comprendre, aux cas échéants, une roue à denture extérieur oblique ;
-des moyens de liaison électrique entre la machine électrique (50) et la batterie mettant en jeux des bagues lisses (53) ;
-un circuit électrique (55), schématiséà l'extérieur de la machine électrique (50) pour plus de clarté, mettant en liaison électrique les deux rotors (51) et (52), et
-un variateur de tension électrique (54).
Et enfin, l'inverseur rotatif (30) comporte :
-une ou plusieurs roue (s) planétaire (s) inverseuse (s) (31) à dentures, fixée (s) sur un ou plusieurs porte (s) planétaire (s) (32), et
-un axe de fixation (33) solidaire du ou des porte (s) planétaire (s), et solidaire du véhicule.
Suivant la figure 3, le CDEM (4) est choisi, à titre d'exemple, relativement à la première combinaison de connection, afin d'impliquer, dans son rôle, la troisième partie (30). De ce fait, le carter (45) n'est pas représenté arbritrairement pour une plus grande clarté de la figure 3.
Le principe physique et fonctionnel du CDEM (4) réside dans une première application, avec la possibilité que ledit CDEM (4) puisse répartir en parallèle, la puissance d'un couple d'action, suivant deux cheminements d'application mécanique distincts.
Ceci, avec l'utilisation du système d'engrenages à train épicycloïdal (40) comportant trois éléments de connection, (41), (42) et (44) et fonctionnant en différentiel de transmission. Un premier quelconque desdits éléments (41), (42) ou (44) pouvant tre connecté au couple d'action forme un ensemble rotatoir dit d'action. Ensuite, et dans une deuxième application, avec la possibilité que ledit CDEM (4) puisse recombiner par addition de couple, la puissance fournit dudit couple d'action. Ceci avec l'utilisation d'une machine électrique (50) dont ses deux rotors (51) et (52) tiennent tout le système d'entraînement en équilibre par le couple de réaction réglable qu'ils génèrent. A cet effet, un deuxième quelconque desdits éléments (41), (42) ou (44) restant, pouvant tre connecté à un quelconque des deux rotors (51) ou (52) forme un deuxième ensemble rotatoir résistant, dit de réaction. Et, pour finir, un troisième quelconque des éléments (41), (42) ou (44) restant, pouvant tre connecté à un quelconque des deux rotors (51) ou (52) restant, forme un troisième ensemble rotatoir de réaction. Pour donner un exemple concret de cette explication, en référence à la figure 2, l'arbre primaire (2) est solidaire du porte satellite (s) (42) et forme un ensemble rotatoir d'action moteur. Cette ensemble rotatoir d'action moteur s'applique, d'une part, sur l'ensemble rotor extérieur (52) solidaire de la couronne (41) et, d'autre part, sur l'ensemble rotor intérieur (51) solidaire de la roue planétaire
(44) alors que rotor intérieur (51) est connecté à l'arbre secondaire (3).
Pour revenir au principe fonctionnel du CDEM
(4), afin de constituer le différentiel de transmission, il existe plusieurs possibilités de montages d'ensembles rotatoirs. L'ensemble rotatoir d'action moteur peut tre monté en choisissant l'arbre primaire (2) solidaire de la couronne (41) ou solidaire de la roue planétaire centrale (44) ou encore solidaire du porte satellite (s) (42). Les montages possibles d'ensembles rotatoirs de réaction, de telle sorte que le rotor extérieur (52) concerne toujours le rotor intérieur (51) sont, le rotor intérieur (51) solidaire de la roue planétaire centrale (44) ou solidaire du porte satellite (s) (42) et le rotor extérieur (52) solidaire de la couronne (41) ou solidaire du porte satellite (s) (42).
Dans l'exemple d'application qui préoccupe le système d'entraînement du dispositif d'invention, l'effet d'entraînement recherché s'obtint avec, un premier ensemble rotatoir étant l'action du moteur thermique (1) via l'arbre primaire (2). Avec, un deuxième ensemble rotatoir étant le couple de réaction des deux rotors (51) et (52), en application de la force électromagnétique générée par la machine électrique (50). Et enfin, avec, un troisième ensemble étant le couple de réaction du véhicule. Ce troisième ensemble de réaction provient par l'intermédiaire d'un quelconque des deux rotors (51) et (52) pouvant tre connecté avec l'arbre secondaire (3).
Afin d'obtenir le CDEM (4) avec l'effet d'entraînement désiré, toutes les connections possibles de transmission des différents ensembles rotatoirs d'éléments, [ (2), (41)], [(2), (42)], [ (2), (44)], [ (51), (44)], [(51), (42)], [(52), (42)] ou [ (52), (41)], rajoutées à celles possibles de l'arbre secondaire (3), [ (51), (3)] et [ (52), (3)], peuvent tre réalisées selon six combinaisons énumérées suivantes :
-dans la première combinaison, [ (2), (41)], [ (52), (42)], [ (51), (44)] et [ (51), (3)] ;
-dans la deuxième combinaison, [ (2), (42)], [ (52), (41)], [ (51), (44)] et [ (51), (3)] ;
-dans la troisième combinaison, [ (2), (44)], [ (52), (41)], [ (51), (42)] et [ (51), (3)] ;
-dans la quatrième combinaison, [ (2), (41)], [ (52), (42)), [ (51), (44)] et [ (52), (3)] ;
-dans la cinquième combinaison, [(2), (42)], [ (52), (41)], [ (51), (44)] et [ (52), (3)] ;
-dans la sixième combinaison, [ (2), (44)], [ (52), (41)], [ (51), (42)] et [ (52), (3)].
Le signe [] signifie : connecte.
Toutefois, le système d'entraînement du CDEM (4) doit tre disposé de tel sorte que les deux rotors (51) et (52) puissent additionner le couple d'action en aval de la transmission. Ce qui signifie que, lesdits rotors (51) et (52), doivent pouvoir tourner dans le mme sens, lors d'une application du couple d'action moteur thermique (1). Pour rétablir la rotation d'un quelconque des rotors (51) ou (52) à l'autre desdits rotors, dans les combinaisons une, trois, quatre et six, le CDEM (4) est complété d'un inverseur rotatif (30), dont son élément (31) couple les éléments (41), (42) ou (44) avec les éléments (51) ou (52) suivant les ensembles rotatoirs de réaction [ (51), (44)], [ (52), (42)], [ (51), (42)] ou [ (52), (41)], desdites combinaisons une, trois, quatre et six. Ceci, de telle sorte que, d'une part, dans la première et quatrième combinaison de connections, le rotor intérieur (51) est couplé à la roue planétaire centrale (44) par l'intermédiaire de la ou des roues planétaire (s) inverseuse (s) (31) ou bien, le rotor extérieur (52) est couplé au porte satellite (s) (42) par l'intermédiaire de la ou des roues planétaire (s) inverseuse (s) (31) et, d'autre part, dans la troisième et sixième combinaison de connections, le rotor intérieur (51) est couplé au porte satellite (s) (42) par l'intermédiaire de la ou des roues planétaire (s) inverseuse (s) (31) ou bien, le rotor extérieur (52) est couplé à la couronne (41) par l'intermédiaire de la ou des roues planétaire (s) inverseuse (s) (31). Dans les combinaisons de connections deux et cinq, l'inverseur rotatif est inutil.
Toujours en référence à la Figure 2, selon la deuxième combinaison de connections du CDEM (4), le train épicycloïdal (40) se comporte comme un différentiel de transmission dont l'équilibre de la force d'action finalement appliquée aux deuxième et troisième ensembles rotatoirs [ (52), (41)] et [ (51), (44)], se traduit par un mouvement relatif de l'un par rapport à l'autre, de mme sens, mais pas de mme vitesse angulaire. Le rotor intérieur (51), étant connecté à l'arbre secondaire (3), subit le couple de réaction du véhicule. Le rotor extérieur (52) subit, de mme, le couple de réaction du véhicule via le rotor intérieur (51) par l'intermédiaire d'une force électromagnétique.
A cet effet, lors d'une tension électrique appliquée à la machine électrique (50), le glissement du rotor inducteur (52) relativement à l'autre rotor induit (51) génère un couple d'action et de réaction électromagnétique tendant à entraîner le véhicule et à stabiliser la vitesse angulaire du moteur thermique (1) pour un couple dudit moteur thermique définit au préalable.
Dans l'invention, lors d'un fonctionnement hybride, le CDEM (4) réalise la fonction de variateur de vitesse et de variateur de couple, relativement à une variation de tension électrique appliquée sur l'inducteur (52) de la machine électrique (50).
Pour cela, dans le dispositif de réglage (6) un dispositif gestionnaire (61) comprenant un régulateur de vitesse angulaire agit sur le CDEM (4). Ceci, en appliquant une variation de tension dans le circuit (55) de la machine électrique (50), soit, en agissant sur un variateur de tension (54) et/ou, soit, en appliquant directement une variation de tension entre ladite machine électrique (50) et la batterie (7), via les circuits électriques (21) et (22). Ledit régulateur compris dans le dispositf (61) mesure par le capteur de vitesse (63), l'écart entre la vitesse angulaire réelle SnV du moteur (1) et celle dite de consigne ScV, ensuite, ordonne sous le contrôle du dispositif (61) une correction de mesure, par une action SUo sur le variateur de tension (54), et/ou par des connections électriques entre les circuits (21) et (22). Les circuits (55) et (21) étant reliés en permanence par les connections (26) et (27) sur la figure 2, dans la réalité, lesdits circuits (55) et (21) sont reliés par des bagues lisses (53). Le variateur de tension (54) agit sur la tension électrique UoC appliquée à la machine électrique (50) en fonction de l'action SUo en sortie dudit régulateur. Par exemple, le variateur de tension (54) peut tre un modulateur du niveau du courant d'auto-exitation à fréquence variable selon une variation de tension Suo, dit aussi, signal de correction. En d'autres termes, le modulateur fait varier la fréquence de coupure du courant d'intensité sur le circuit (55), en fonction du signal de correction appliqué sur ledit variateur de tension (54).
Les paramètres de commande de la consigne ScV sont relatifs à la position ou à la variation de la position, d'une part, d'une manette de commande manuelle (65) et/ou, d'autre part, de la pédale d'accélération, via un capteur de position (64) de ladite pédale d'accélération.
A partir de son principe, le CDEM (4) peut fonctionner en mode générateur, en mode coupleur électromécanique et en mode moteur électrique.
Le mode générateur du CDEM (4), s'effectue et reste établi, avec l'action du couple moteur sur la machine électrique (50), dès lors que la tension dans le circuit électrique (55) est supérieur à celle de la batterie (7) et que le dispositif gestionnaire (61) via son circuit (21) connecte les circuits (22) et (55), en fonction d'un paramètre de régulation d'une différence de tension entre UB et UoC. Cette connection peut s'effectuer par un régulateur de niveau de tension batterie compris dans le dispositif gestionnaire (61).
Le mode coupleur électromécanique du CDEM (4), s'effectue, varie et reste établi, avec l'action du couple moteur sur la machine électrique (50), dès lors qu'une tension UoC est appliquée sur le circuit (55) et qu'un courant électrique d'intensité circule après amorçage et/ou auto-exitation dans ledit circuit électrique (55), ceci, par glissement de l'inducteur
(52) relativement à l'induit (51).
Le mode moteur électrique du CDEM (4), s'effectue, varie et reste établi, avec ou sans l'action du couple moteur, dès lors qu'un courant électrique en provenance de la batterie (7) de tension
UB supérieur à UoC alimente la machine électrique (50), via le dispositif gestionnaire (61). Si la tension UB du circuit (22) est inférieur à la tension UoC du circuit (55), avec pourtant, une batterie chargée, c'est le cas lorsque le moteur (1) est en mode coupleur électromécanique, le courant d'alimentation batterie peut passer par un élévateur de tension via d'abord un ondulateur que peut comporter tous deux, le dispositif
(61).
Dans le mode moteur électrique du CDEM (4), pour déplacer ou maintenir en déplacement le véhicule, lorsque le moteur thermique (1) est mis à l'arrt, l'arbre primaire (2) doit tre désolidarisé du train épicycloïdal (40) par l'action d'un dispositif (81), et la machine électrique (50) verrouillée selon le blocage d'un de ces rotors (51) ou (52), celui disposé en amont de la transmission mécanique. Le verrouillage de la machine (50) est effectué par l'action d'un dispositif
(82).
Dans ce cas, par exemple selon une commande du dispositif gestionnaire (61), d'une part, le dispositif de coulissage (81) permet de dissocier l'arbre primaire
(2) de son élément de connection en faisant coulisser, vers l'extérieur du CDEM (4), l'arbre primaire (2) sur son axe de rotation et, d'autre part, le dispositif (82) permet de verrouiller de sa rotation un quelconque des rotors (51) ou (52), en fonction de la combinaison de connections choisie lors de la réalisation du CDEM (4), en verrouillant le rotor (51) ou (52), diposé en amont de la transmission.
Le dispositif gestionnaire (61), outre, la gestion du niveau de la tension électrique UB de la batterie (7) et le traitement électrique, commande les différentes connections de polarités électriques entre la batterie (7) et la machine électrique (50). Par exemple, dans le mode moteur électrique, la machine électrique (50) peut tre polarisée avec la batterie (7) dans un sens du courant électrique, pour démarrer le moteur thermique (1) et dans l'autre sens pour entraîner le véhicule.
A cet effet donc, le dispositif gestionnaire (61) compris dans le dispositif (6) établi suivant un ordre des polarités électriques définit, toutes les différentes connections électriques entre la batterie (7) et les organes, partie (s) d'organe, ou encore élément (s) d'organe pour basculer en mode de marche voulu, gère par l'entremise dudit régulateur la vitesse angulaire du moteur thermique (1) ou gère encore le niveau et la tension électrique de la batterie (7).
Pour continuer sur un autre exemple d'une application possible, lorsque le CDEM (4) se rapproche d'un couple de transmission, pour une vitesse presque égale entre les arbres (2) et (3), par exemple, à une grande vitesse constante du véhicule, le dispositif gestionnaire (61) peut gérer la procédure du fonctionnement de transmission en prise direct entre lesdits arbres de transmission (2) et (3). Le dispositif (61) bascule tout le système d'entraînement du véhicule en mode électrique afin de donner un complément de couple qui va ramener à la mme vitesse angulaire le deuxième et le troisième ensemble rotatoir, comme par exemple [ (52), (41)] et [ (51), (44)], du CDEM (4) de la figure 2. A partir de ce moment là, le dipositif (61) va agir sur le dispositif (81). Ce dispositif de coulissage (81) permet aussi de verrouiller le train épicycloïdal (40) en rendant solidaire ensemble deux ses éléments (41), (42) ou
(44), selon le choix d'une desdites combinaisons de connections, en faisant coulisser l'arbre primaire (2), dans l'autre sens, c'est à dire, à travers son élément de connection (41), (42) ou (44), jusqu'à la connection en prise direct d'un autre desdit éléments (41), (42) ou (44).
La marche arrière s'effectue en tout électrique en désolidarisant l'arbre primaire (2), tout en respectant des polarités de connections électriques, alors que le rotor amont est verrouilllé.
Les possibilités d'utilisation du véhicule hybride électrique, selon le dispositif de la présente invention et selon son procédé de commande, en combinant les différents modes d'utilisation du CDEM
(4), en milieu urbain ou extra urbain, correspondent à la mise en oeuvre choisie lors de la construction dudit véhicule hybride ainsi qu'à sa stratégie de conduite choisie. A titre d'exemple, la présente invention peut s'adapter parfaitement à la stratégie d'utilisation du véhicule hybride exposée dans le brevet 2 745 243 A.
Selon une variante de réalisation, exposée dans 1'exemple dans la figure 3, mais ceci, applicable à toutes les combinaisons de connections, l'arbre primaire (2) peut tre couplé au train épicycloïdal
(40) via son élément de connection, par l'intermédiaire d'une roue à denture (9) solidaire ou pas dudit arbre primaire (2) et l'arbre secondaire (3) est couplé avec le différentiel de transmission (5) par l'intermédiaire d'une roue réductrice (8), sans renvoi d'angle, ceci pour déporter transversalement la position du moteur
(1) et celle du CDEM (4).

Claims (10)

REVENDICATIONS
1) Dispositif de différents organes d'un véhicule hybride électrique formant un système d'entraînement, ledit dispositif d'invention comportant :
-un moteur thermique (1) ;
-un arbre primaire (2), dit aussi, arbre de sortie moteur thermique ;
-un arbre secondaire (3), dit aussi, arbre de transmission aux arbres des roues ;
-un différentiel (5) de transmission aux roues (11) ;
-un dispositif de coulissage (81) de l'arbre primaire (2) ;
-un dispositif de verrouillage (82) de la machine électrique ;
-une batterie d'accumulateurs électriques (7), et
-un dispositif de réglage (6) du système d'entraînement comportant un dispositif gestionnaire (61), un capteur de vitesse angulaire (63) dudit moteur thermique (1), une manette de commande (65) de la consigne de vitesse angulaire, un capteur de position (64) de ladite pédale d'accélération et des circuits électriques (21) et (22).
Le dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un coupleur à différentiel électromécanique (4) qui connecte mécaniquement l'arbre primaire (2) à l'arbre secondaire (3), par l'intermédiaire d'un de ses éléments (41), (42) ou (44), disposé en amont et d'un de ses éléments (51) ou (52) diposé en aval.
2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le CDEM (4) comporte :
-un système d'engrenages à train épicycloïdal (40) de quatre éléments compris dans un carter (45) ;
-une machine électrique (50) à deux rotors, de cinq éléments essentiels, et
-un inverseur rotatif (30) de trois éléments, compris dans ledit carter (45) et étant complémentaire selon certaines combinaisons de connections du CDEM (4) lors de sa réalisation.
3) Dispositif selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce que pour obtenir le CDEM (4) avec l'effet d'entraînement désiré, toutes les connections possibles de transmission des différents ensembles rotatoirs d'éléments, [ (2), (41)], [ (2), (42)],
[ (2), (44)], [ (51), (44)], [ (51), (42)], [ (52), (42)] ou [ (52), (41)], rajoutées à celles de l'arbre secondaire (3), c'est à dire, [ (51), (3)] et [ (52), (3)], peuvent tre réalisées selon six combinaisons énumérées de la première à la sixième.
4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour rétablir la rotation d'un quelconque des rotors (51) ou
(52) relativement à l'autre desdits rotors, dans les combinaisons de connections une, trois, quatre et six, le CDEM (4) est complété d'un inverseur rotatif (30), dont son élément (31) couple les éléments (41), (42) ou
(44) avec les éléments (51) ou (52) suivant les ensembles rotatoirs de réaction [ (51), (44)],
[ (52), (42)], [ (51), (42)], ou [ (52), (41)], desdites combinaisons une, trois, quatre et six.
5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de coulissage (81) permet de dissocier l'arbre primaire (2) de son élément de connection en faisant coulisser, vers l'extérieur du CDEM (4), ledit arbre primaire (2) sur son axe de rotation et permet de verrouiller le train épicycloïdal (40) en rendant solidaire deux ses éléments (41), (42) ou (44), selon le choix d'une desdites combinaisons de connections, en faisant coulisser l'arbre primaire (2), dans l'autre sens, c'est à dire, à travers son élément de connection (41), (42) ou (44), jusqu'à la connection en prise direct d'un autre desdits éléments (41), (42) ou (44).
6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour déporter transversalement la position du moteur (1) et celle du CDEM (4), l'arbre primaire (2) peut tre couplé au train épicycloïdal (40) via son élément de connection, par l'intermédiaire d'une roue à denture (9) solidaire ou pas dudit arbre primaire (2) de mme que l'arbre secondaire (3) est couplé avec le différentiel de transmission (5) par l'intermédiaire d'une roue réductrice (8) sans renvoi d'angle.
7) Procédé de commande du système d'entraînement du dispositif d'invention ou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le
CDEM (4) réalise la fonction de variateur de vitesse et de couple en appliquant par l'action dudit régulateur de vitesse angulaire, via le contrôle du dispositif gestionnaire (61), une variation de tension sur la machine électrique (50), soit, en agissant sur un variateur de tension (54) et/ou soit, en appliquant directement une variation de tension entre ladite machine électrique (50) et la batterie (7), via les circuits électriques (21) et (22).
8) Procédé de commande selon la revendication 7, ou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les paramètres de commande de la consigne ScV sont relatifs à la position ou à la variation de la position, d'une part, d'une manette de commande manuelle (65) et/ou, d'autre part, de la pédale d'accélération, via un capteur de position (64) de ladite pédale d'accélération.
9) Procédé de commande selon la revendication 7 ou 8, ou encore, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif gestionnaire (61) compris dans le dispositif (6) établi suivant un ordre de polarité électrique définit, toutes les différentes connections électriques entre la batterie (7) et les organes, partie (s) d'organe, ou encore élément (s) d'organe pour basculer en mode de marche voulu et gère par l'entremise dudit régulateur la vitesse angulaire du moteur thermique (1) ou encore gère le niveau et la tension électrique de la batterie (7).
10) Procédé de commande selon la revendication 7, 8 ou 9, ou encore, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le mode moteur électrique du CDEM (4), pour déplacer ou maintenir en déplacement le véhicule, lorsque le moteur thermique (1) est mis à l'arrt, l'arbre primaire (2) est désolidarisé du train épicycloïdal (40) par action du dispositif (81), et la machine électrique (50) doit est verrouillée selon son rotor amont par action du disposotif (82).
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