FR2807979A1 - Hybrid electric vehicle with separate electric machines for priority regenerative braking, uses small braking generators driven by the wheels not driven by the drive motor - Google Patents

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FR2807979A1
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Gerard Pons
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking

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  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

The electric vehicle has driving wheels (10) and non-driving wheels (12). An electric motor (14) is connected to the driving wheels. A braking generator (20) is connected to each of the non-driving wheels, and is activated with priority over the drive motor during braking. Transient operation of the braking generators allows a nominal rating of a fifth or a sixth of the drive motor rating.

Description

VEHICULE ELECTRIQUE OU HYBRIDE DOTE D'AU MOINS UNE MACHINE ELECTRIQUE A FREINAGE PRIORITAIRE DESCRIPTION <B>Domaine</B> technique L'invention concerne un véhicule à propulsion électrique ou hybride, comprenant au moins une roue motrice apte à être entraînée par une machine électrique de traction, et au moins une roue non motrice ou libre.  ELECTRIC OR HYBRID VEHICLE COMPRISING AT LEAST ONE PRIORITY BRAKE ELECTRIC MACHINE DESCRIPTION <B> TECHNICAL FIELD </ B> The invention relates to a vehicle with electric or hybrid propulsion, comprising at least one drive wheel that can be driven by a machine. electric traction, and at least one non-driving or free wheel.

L'invention s'applique à tout type de véhicule électrique ou hybride et notamment à des véhicules à deux, trois ou quatre roues. The invention applies to any type of electric or hybrid vehicle and in particular to vehicles with two, three or four wheels.

Dans l'ensemble du texte, l'expression "véhicule hybride" désigne tout véhicule dont propulsion peut être assurée, selon les circonstances soit par un système de propulsion électrique, soit un autre système de propulsion tel qu'un moteur thermique. Throughout the text, the term "hybrid vehicle" designates any vehicle whose propulsion can be provided, depending on the circumstances either by an electric propulsion system or another propulsion system such as a heat engine.

Par ailleurs, dans l'ensemble du texte 'expression "machine électrique" désigne une machine réversible telle qu'une machine synchrone ou à courant continu, pouvant fonctionner en moteur durant phases de traction du véhicule et en génératrice durant phases de ralentissement et de freinage véhicule. Cette expression est utilisée indifféremment soit pour désigner une machine électrique seule, soit pour désigner une machine électrique associée à mécanisme réducteur de vitesse. Furthermore, throughout the text 'expression' electrical machine 'means a reversible machine such as a synchronous or DC machine, which can operate as a motor during vehicle traction phases and as a generator during deceleration and braking phases. vehicle. This expression is used indifferently either to designate an electric machine alone, or to designate an electric machine associated with speed reduction mechanism.

L'expression "machine électrique de traction est utilisée, dans l'ensemble du texte, pour désigner une machine électrique affectée principalement à la traction du véhicule. The expression "electrical traction machine is used throughout the text to designate an electric machine mainly used to pull the vehicle.

L'expression "roue motrice" est utilisée, dans l'ensemble du. texte, pour désigner une roue entraînée par machine électrique de traction. The term "drive wheel" is used throughout. text, to designate a wheel driven by electric traction machine.

L'expression "machine électrique de freinage" ou machine électrique à freinage prioritaire" est utilisée, dans l'ensemble du texte, pour désigner une machine électrique affectée principalement, ou prioritairement, au freinage du véhicule. The expression "electric brake machine" or electric machine with priority braking "is used, throughout the text, to designate an electric machine mainly affected, or primarily, the braking of the vehicle.

Enfin, l'expression "roue non motrice" ou "roue libre" est utilisée, dans l'ensemble texte, pour désigner une roue reliée mécaniquement à une machine électrique de freinage. Finally, the term "non-driving wheel" or "free wheel" is used, in the text set, to designate a wheel mechanically connected to an electric braking machine.

Etat <B>de la</B> technique Sur les véhicules à traction électrique ou hybride existants, les roues ne sont généralement pas toutes motrices. Ainsi, une machine électrique de traction agit par exemple sur chacune des roues avant d'un véhicule à quatre roues et sur la roue arrière d'un véhicule à deux roues. Cet agencement, analogue à celui que l'on trouve plus fréquemment des véhicules à moteur thermique, a notamment pour cause le désir de limiter la masse du véhicule et le coût de la chaîne de traction.  State <B> of the </ B> technique On vehicles with electric or hybrid traction existing, the wheels are generally not all motor. Thus, an electric traction machine acts for example on each of the front wheels of a four-wheeled vehicle and on the rear wheel of a two-wheeled vehicle. This arrangement, similar to that found more frequently for vehicles with a heat engine, is due in particular to the desire to limit the mass of the vehicle and the cost of the power train.

Contrairement aux moteurs thermiques, les machines électriques peuvent fournir des couples moteurs de freinage très élevés par rapport à leur puissance nominale. Ces machines sont donc capables de transformer l'énergie mécanique de freinage en énergie électrique. Cependant, l'énergie électrique récupérée sur les véhicules électriques ou hybrides lors du freinage est volontairement réduite, afin de pas déstabiliser ces véhicules lors de la décélération. En effet, étant donné que les machines électriques de traction qui équipent ces véhicules ne sont pas reliées à toutes les roues, une récupération complété de l'énergie électrique disponible lors du freinage pourrait traduire par une perte d'adhérence des roues motrices sur la chaussée. Pour cette raison, on ne récupère généralement que 10 à 20 ô de l'énergie électrique disponible. Unlike heat engines, electrical machines can provide very high braking torque compared to their rated power. These machines are thus able to transform the mechanical energy of braking into electrical energy. However, the electrical energy recovered on electric or hybrid vehicles during braking is deliberately reduced, so as not to destabilize these vehicles during deceleration. Indeed, since the electric traction machines that equip these vehicles are not connected to all the wheels, a complete recovery of the electrical energy available during braking could translate into a loss of traction of the driving wheels on the roadway. . For this reason, only 10 to 20% of the available electrical energy is recovered.

ailleurs, certains véhicules électriques ou hybrides très particuliers sont équipés 'une machine électrique de traction sur chacune de leur roue. Parmi ces véhicules, on trouve notamment des autobus ainsi que des véhicules urbains à vitesse limitée réservés aux terrains plats. Dans de tels véhicules, toutes les machines électriques travaillent de manière synchronisée en traction et lors d'un freinage ou d'un ralentissement du véhicule. Ces machines électriques sont donc dimensionnées en conséquence, ce qui représente une masse non négligeable associée à chacune des roues motrices. In addition, some very particular electric or hybrid vehicles are equipped with an electric traction machine on each of their wheels. These vehicles include buses and limited-speed urban vehicles for flat terrain. In such vehicles, all the electric machines work synchronously in traction and during braking or slowing down of the vehicle. These electric machines are therefore dimensioned accordingly, which represents a sizeable mass associated with each of the drive wheels.

Objet de l'invention L'invention a précisément pour obj un véhicule électrique ou hybride dont la conception originale lui permet de récupérer plus de % de l'énergie électrique disponible lors du freinage sans déstabiliser le véhicule et sans trop augmenter sa masse. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un véhicule comprenant au moins une roue motrice, au moins une roue non motrice, et au moins une machine électrique de traction reliée mécaniquement à chaque roue motrice, ledit véhicule étant caractérisé en ce qu'il comprend de plus au moins une machine électrique de freinage reliée mécaniquement à chaque roue non motrice et ayant une puissance nominale sensiblement inférieure à celle de la machine électrique de traction, et des moyens de commande aptes à faire fonctionner la machine électrique de freinage génératrice, pendant une durée limitée, lors d'un freinage du véhicule. OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention is precisely an electric or hybrid vehicle whose original design enables it to recover more than% of the electrical energy available during braking without destabilizing the vehicle and without increasing its mass too much. According to the invention, this result is obtained by means of a vehicle comprising at least one driving wheel, at least one non-driving wheel, and at least one electric traction machine mechanically connected to each driving wheel, said vehicle being characterized in it further comprises at least one electric braking machine mechanically connected to each non-driving wheel and having a nominal power substantially lower than that of the electric traction machine, and control means able to operate the electrical machine of regenerative braking, during a limited time, during a braking of the vehicle.

La machine électrique de freinage agissant sur chaque roue non motrice est une machine de masse encombrement réduits par rapport à la machine électrique de traction agissant sur chaque roue motrice. Cette machine électrique de freinage fonctionne en génératrice, de manière transitoire, lors d un freinage du véhicule. Elle développe alors temporairement, une puissance comparable à celle de machine électrique de traction. Le freinage est ainsi equilibré et il devient possible de récupérer plus de de l'énergie mécanique de freinage sous forme énergie électrique, sans déstabiliser le véhicule. Dans un mode de réalisation préféré de 'invention, des premiers moyens de mesure de couple sont prévus pour mesurer un couple appliqué sur la roue motrice et des deuxièmes moyens de mesure de couple sont prévus pour mesurer un couple appliqué sur la roue non motrice. Les moyens de commande sont alors sensibles à des signaux délivrés par lesdits premiers et deuxièmes moyens de mesure de couple pour égaliser sensiblement les couples appliqués sur chacune des roues, lors d'un freinage du véhicule. The electric braking machine acting on each non-driving wheel is a reduced bulk machine compared to the electric traction machine acting on each drive wheel. This electric braking machine operates as a generator, transiently, during braking of the vehicle. It then develops temporarily, a power comparable to that of electric traction machine. The braking is thus balanced and it becomes possible to recover more of the mechanical braking energy in the form of electric energy, without destabilizing the vehicle. In a preferred embodiment of the invention, first torque measuring means are provided for measuring a torque applied to the driving wheel and second torque measuring means are provided for measuring a torque applied to the non-driving wheel. The control means are then sensitive to signals delivered by said first and second torque measuring means to substantially equalize the torques applied to each of the wheels, during braking of the vehicle.

Avantageusement les moyens de commande sont également sensibles aux signaux délivres par les premiers moyens de mesure de couple pour faire fonctionner automatiquement la machine électrique de freinage en génératrice lorsque le couple de freinage mesuré par les premiers moyens de mesure de couple dépasse un seuil de sécurité prédéterminé. Advantageously, the control means are also sensitive to the signals delivered by the first torque measuring means for automatically operating the electric braking machine as a generator when the braking torque measured by the first torque measuring means exceeds a predetermined safety threshold. .

De façon alternative, les moyens de commande font aussi fonctionner automatiquement chaque machine électrique de freinage en génératrice lorsque le couple freinage mesuré par les premiers moyens mesure de couple augmente à une vitesse supérieure à un seuil de vélocité prédéterminé. Alternatively, the control means also automatically operate each electrical braking machine generator when the braking torque measured by the first torque measuring means increases at a speed greater than a predetermined velocity threshold.

Les premiers et les deuxièmes moyens de mesure de couple peuvent comprendre des môyens pour mesurer le courant électrique parcourant respectivement chaque machine électrique de traction et chaque machine électrique de freinage. The first and second torque measuring means may comprise myyens for measuring the electric current respectively flowing through each electric traction machine and each electric braking machine.

Les premiers et les deuxièmes moyens de mesure couple peuvent aussi être implantés directement sur chaque roue motrice et sur chaque roue non motrice, respectivement. Dans ce cas, le couple mesuré prend en compte l'action éventuelle d'un frein mécanique. The first and second torque measuring means can also be directly implanted on each driving wheel and each non-driving wheel, respectively. In this case, the measured torque takes into account the possible action of a mechanical brake.

De façon alternative ou en complément des moyens de mesure de couple, des premiers moyens de mesure de vitesse peuvent être prévus pour mesurer la vitesse de rotation de chaque machine électrique de traction, des deuxièmes moyens de mesure de mesure de vitesse peuvent être prévus pour mesurer la vitesse de rotation de chaque machine électrique de freinage, et les moyens de commande sont sensibles à des signaux délivrés par lesdits premiers et deuxièmes moyens de mesure de vitesse pour égaliser sensiblement les vitesses de rotation des machines électriques de traction et de freinage, lors d'un freinage du véhicule. Alternatively or in addition to the means for measuring torque, first speed measuring means can be provided for measuring the speed of rotation of each electric traction machine, second speed measuring means can be provided for measuring the rotational speed of each electric braking machine, and the control means are responsive to signals delivered by said first and second speed measuring means to substantially equalize the speeds of rotation of the electric traction and braking machines, when braking of the vehicle.

Dans le mode de réalisation préféré de 'invention, des moyens de mesure de température sont avantageusement prévus pour mesurer la température de chaque machine électrique de freinage. Les moyens de commande sont alors sensibles à un signal délivré par moyens de mesure de température pour faire fonctionner chaque machine de freinage en moteur lors de phases d'accélération et de traction du véhicule et en génératrice lors de phases de ralentissement du véhicule, à une puissance contrôlée fonction de la température mesurée. Cette caractéristique permet au véhicule de bénéficier, au moins temporairement et en cas de nécessité, des avantages procurés par la traction intégrale, c'est-à-dire par le fait toutes les roues du véhicule soient motrices. In the preferred embodiment of the invention, temperature measuring means are advantageously provided for measuring the temperature of each electric braking machine. The control means are then sensitive to a signal delivered by temperature measuring means for operating each engine braking machine during acceleration and traction phases of the vehicle and as a generator during vehicle deceleration phases, at a speed of controlled power function of the measured temperature. This feature allows the vehicle to benefit, at least temporarily and in case of need, the benefits provided by the AWD, that is to say by all the wheels of the vehicle are driving.

De préférence, chaque machine électrique de freinage a une puissance nominale environ 5 a 6 fois inférieure à celle de chaque machine électrique de traction. Preferably, each electric braking machine has a nominal power approximately 5 to 6 times lower than that of each electric traction machine.

Par ailleurs, chaque machine électrique de freinage et chaque machine électrique de traction ont des couples maximum sensiblement égaux. Moreover, each electric braking machine and each electric traction machine have substantially equal maximum pairs.

Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, chaque machine électrique de freinage comprend un rotor creux ou en forme de disque facilitant l'intégration de ladite machine sur la roue motrice correspondante. In a particularly advantageous embodiment of the invention, each electric braking machine comprises a hollow or disc-shaped rotor facilitating the integration of said machine on the corresponding drive wheel.

Brève description des dessins décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préfère de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue de dessus illustrant très schématiquement les organes de propulsion de freinage d'un véhicule électrique à quatre roues conforme à l'invention ; et - la figure 2 est une courbe qui représente, en fonction du temps (en secondes), les variations de la puissance (en watts) d'une machine électrique de traction et d'une machine électrique de freinage utilisées sur le véhicule de la figure 1. Brief description of the drawings will now describe, by way of non-limiting example, a preferred embodiment of the invention, with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 is a top view schematically illustrating the propulsion members of the invention. braking of a four-wheeled electric vehicle according to the invention; and FIG. 2 is a curve which represents, as a function of time (in seconds), the variations in the power (in watts) of an electric traction machine and an electric braking machine used on the vehicle of the figure 1.

Description détaillée d'un mode de réalisation preféré de l'invention Sur la figure 1, on a représenté de façon très schématique un véhicule automobile à quatre roues, à propulsion électrique, réalisé conformément à l'invention. Un tel véhicule électrique à quatre roues ne constitue qu'un exemple d'application possible et ne doit pas être considéré comme limitant la portée de l'invention. En particulier, celle-ci s'applique à tout véhicule à deux roues ou plus, comportant au moins une roue motrice et au moins une roue non motrice. Par ailleurs, l'invention peut être utilisée aussi bien sur un véhicule à propulsion totalement électrique que sur un véhicule hybride, dont la propulsion peut être assurée selon le cas soit par moins une machine électrique, soit par un moteur thermique. DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION FIG. 1 very schematically shows a four-wheeled motor vehicle, electrically propelled, produced in accordance with the invention. Such a four-wheeled electric vehicle is only one example of possible application and should not be considered as limiting the scope of the invention. In particular, it applies to any vehicle with two or more wheels, comprising at least one driving wheel and at least one non-driving wheel. Furthermore, the invention can be used both on a fully electric propulsion vehicle or on a hybrid vehicle, the propulsion of which can be provided as appropriate by either an electric machine or a heat engine.

Dans le mode de réalisation de l'invention illustré à titre d'exemple sur la figure 1, le véhicule comprend deux roues arrière motrices 10 et deux roues avant non motrices 12. Le véhicule comprend également deux machines électriques de traction 14, dont chacune est reliée mécaniquement à l' des roues arrière motrices 10. Les machines électriques de traction 14, sont dimensionnées de façon à pouvoir propulser le véhicule à une vitesse déterminée. Chacune des machines électriques de traction 14 pèse, par exemple, environ 30 kilos et comprend un moteur électrique 16 et un mécanisme réducteur 18. Les machines électriques de traction 14 comprennent des moteurs électriques 16 standards, qui travaillent de façon permanente lors des phases de traction et lors des phases de freinage du véhicule. In the embodiment of the invention illustrated by way of example in FIG. 1, the vehicle comprises two rear-wheel-drive wheels 10 and two non-driving front wheels 12. The vehicle also comprises two electric traction machines 14, each of which is mechanically connected to the rear wheel drive 10. The electric traction machines 14 are dimensioned so as to propel the vehicle at a determined speed. Each of the electric traction machines 14 weighs, for example, approximately 30 kilograms and comprises an electric motor 16 and a reduction mechanism 18. The electric traction machines 14 comprise standard electric motors 16, which work permanently during the traction phases. and during the braking phases of the vehicle.

A titre d'exemple nullement limitatif, la vitesse du véhicule peut être fixée à environ 130 km/h pour un véhicule dont la masse est d'environ 1000 kilos. Chacune des machines électriques de traction 14 a alors, en régime permanent, une puissance nominale d'environ 25000 watts. Elles peuvent toutefois délivrer, à titre transitoire, une puissance maximale de 45000 watts pendant environ 25 secondes. Le couple maximum délivré par chacune des machines électriques de traction 14 est, par exemple, de 00 Nm environ. By way of non-limiting example, the speed of the vehicle can be set at about 130 km / h for a vehicle whose mass is about 1000 kilos. Each of the electric traction machines 14 then has, in steady state, a nominal power of about 25,000 watts. However, they can temporarily deliver a maximum power of 45,000 watts for about 25 seconds. The maximum torque delivered by each of the electric traction machines 14 is, for example, about 00 Nm.

Conformément à l'invention, le véhicule à quatre roues illustré sur laifigure 1 comprend de plus deux machines électriques de freinage 20 dont chacune est reliée mécaniquement à l' des roues avant non motrices 12 du véhicule. Les machines électriques freinage 20 sont conçues prioritairement pour fonctionner en génératrice, pendant une durée limitée lors d' freinage du véhicule. Elles présentent une puissance nominale sensiblement inférieure à celle des machines électriques de traction 14, de sorte que leur masse également très inférieure à celle de ces machines 14. De façon générale, la puissance nominale de chacune des machines électriques de freinage 20 est environ 5 à 6 fois inférieure à celle des machines électriques de traction 14. According to the invention, the four-wheeled vehicle illustrated in Figure 1 further comprises two electric braking machines 20 each of which is mechanically connected to the non-driving front wheels 12 of the vehicle. The electrical braking machines 20 are primarily designed to operate as a generator, for a limited time during braking of the vehicle. They have a power rating substantially lower than that of electric traction machines 14, so that their mass also much lower than that of these machines 14. In general, the nominal power of each of the electrical braking machines 20 is about 5 to 6 times lower than that of electric traction machines 14.

A titre d'illustration nullement limitative dans le cas de l'exemple cité précédemment où chaque machine électrique de traction 14 présente puissance nominale d'environ 25000 watts et pèse environ 30 kilos, chacune des machines électriques de freinage 20 présente une puissance nominale d'environ 5000 watts et pèse moins de 7,5 kilos. Toutefois, les machines électriques de freinage 20 peuvent délivrer une puissance maximale de 28000 watts pendant environ 40 secondes. Elles délivrent un couple maximal élevé par rapport à leur puissance. Ce couple maximal est sensiblement égal à celui qui est fourni par les machines électriques de traction 14, c'est-à-dire environ 3000 Nm dans l'exemple chiffré cité précédemment. By way of non-limiting illustration in the case of the example cited above, where each electric traction machine 14 has a nominal power of approximately 25,000 watts and weighs approximately 30 kilos, each of the electric braking machines 20 has a nominal power of about 5000 watts and weighs less than 7.5 pounds. However, the electric brake machines 20 can deliver a maximum power of 28,000 watts for about 40 seconds. They deliver a high maximum torque compared to their power. This maximum torque is substantially equal to that which is provided by the electric traction machines 14, that is to say about 3000 Nm in the ciphered example mentioned above.

Dans la pratique, chacune des machines électriques de freinage 20 comprend un moteur électrique et un mécanisme de réduction (non représentés). Le moteur électrique peut être un moteur synchrone à aimant permanent, un moteur à courant continu sans balai, un moteur à courant continu à rotor en forme de disque, ou encore un moteur asynchrone. Chacune des machines électriques freinage 20 comprend avantageusement un rotor en forme de disque ou rotor creux permettant d'insérer facilement la machine à l'intérieur de la roue avant non motrice 12 correspondante ou contre celle-ci. De plus, ce type de machine permet d'obtenir de meilleurs couples. En outre, les machines 20 sont conçues de manière à pouvoir supporter et évacuer rapidement de fortes elévations de températures. In practice, each of the electric brake machines 20 comprises an electric motor and a reduction mechanism (not shown). The electric motor may be a permanent magnet synchronous motor, a brushless DC motor, a DC rotor motor with a disk-shaped rotor, or an asynchronous motor. Each of the braking electrical machines 20 advantageously comprises a disk-shaped rotor or hollow rotor for easily inserting the machine inside or against the corresponding non-driving front wheel 12. Moreover, this type of machine makes it possible to obtain better couples. In addition, the machines 20 are designed to be able to withstand and rapidly evacuate high temperature rises.

Sur la figure 2, on a représenté, en fonction du temps t (en secondes) les courbes d'evolution de la puissance P (en watts) respective des machines électriques de traction 14 et de freinage 20. Plus précisément, la courbe Cl représente l'evolution de la puissance de chacune des machines électriques de traction 14 et la courbe C2 représente l'évolution de la puissance de chacune des machines électriques de freinage 20. La moitié supérieure de la figure 2 correspond au cas où les machines fonctionnent en moteur et la moitié inférieure de la figure 2 au cas où les machines fonctionnent en génératrice. La zone d'utilisation préférentielle des machines électriques de freinage 20, hachurée sur la figure 2, correspond à la période de temps située entre l'instant 0 et l'instant t1. Cet instant t1 est sensiblement égal à 40 secondes dans l'exemple chiffré donné précédemment. La zone d'utilisation préférentielle de chacune des machines électriques de traction 14 se situe au contraire au-delà de cet instant t1. FIG. 2 shows, as a function of time t (in seconds), the evolution curves of the respective power P (in watts) of the electric traction 14 and brake 20 machines. More precisely, the curve C1 represents the evolution of the power of each of the electric traction machines 14 and the curve C2 represents the evolution of the power of each of the electric braking machines 20. The upper half of FIG. 2 corresponds to the case where the machines operate as a motor and the lower half of Figure 2 in case the machines operate as generators. The preferential use zone of the electric braking machines 20, hatched in FIG. 2, corresponds to the period of time situated between the instant 0 and the instant t1. This instant t1 is substantially equal to 40 seconds in the encrypted example given above. The preferred area of use of each of the electric traction machines 14 is on the contrary beyond this time t1.

Le véhicule représenté schématiquement sur la figure 1 comprend ,de plus, des moyens de commande 26 constitués par un circuit électronique. Les machines électriques de traction 14 et les machines électriques de freinage 20 sont reliées aux moyens de commande Ces moyens de commande 26 sont également reliés organes de commande du véhicule tels que le frein et l'accélérateur (non représentés). The vehicle shown schematically in Figure 1 further comprises control means 26 constituted by an electronic circuit. The electric traction machines 14 and the electrical braking machines 20 are connected to the control means. These control means 26 are also connected to the vehicle control members such as the brake and the accelerator (not shown).

De façon générale, les machines électriques de traction 14 reliées aux roues motrices 10 sont actionnées de manière permanente par les moyens de commande 26, aussi bien lors des phases de traction du véhicule que lors des phases de freinage. In general, the electric traction machines 14 connected to the driving wheels 10 are permanently actuated by the control means 26, both during the vehicle traction phases and during the braking phases.

En ce qui concerne les machines électriques freinage, elles sont actionnées de manière transitoire par les moyens de commande 26, de façon à fonctionner prioritairement en génératrices, pendant une durée limitée lors des phases de freinage du véhicule. Avantageusement, les machines électriques de freinage 20 sont aussi utilisées en moteurs, pendant une durée limitée lors d'une accélération du véhicule. Elles peuvent aussi être utilisées, à puissance réduite, soit en moteurs dans les phases de traction du véhicule, soit en génératrices dans les phases de ralentissement du véhicule. As regards the electric braking machines, they are actuated transiently by the control means 26, so as to operate primarily as generators for a limited time during braking phases of the vehicle. Advantageously, the electric braking machines 20 are also used in motors for a limited time during an acceleration of the vehicle. They can also be used, at reduced power, either in motors in the traction phases of the vehicle, or in generators in the slowdown phases of the vehicle.

En dehors des utilisations des machines électriques de freinage 20 en génératrices lors des phases de freinage du véhicule, qui sont prioritaires, toutes les autres utilisations de ces machines sont volontairement limitées. En effet, du fait de leur petite taille, ces machines accumulent ponctuellement beaucoup de chaleur, par exemple dans le cas d'un freinage puissant. Il faut alors leur laisser le temps de se refroidir. En dehors d'une phase de freinage, la puissance disponible est fonction de la température des composants des machines électriques de freinage 20, et principalement de celle des conducteurs électriques (bobinages). Apart from the uses of electric braking machines 20 in generators during the braking phases of the vehicle, which have priority, all the other uses of these machines are voluntarily limited. Indeed, because of their small size, these machines accumulate a lot of heat punctually, for example in the case of a powerful braking. Then you have to give them time to cool down. Outside a braking phase, the available power is a function of the temperature of the components of the electrical braking machines 20, and mainly that of the electrical conductors (coils).

A cet effet, un capteur de température 28 est associé à chacune des machines électriques de freinage 20. Chacun des capteurs de température 28 délivre un signal représentatif de la température des composants de la machine électrique de freinage 20 correspondante, et notamment de la température des bobinages de cette machine. Ce signal est transmis aux moyens de commande 26, comme on l'a illustré schématiquement sur la figure 1. For this purpose, a temperature sensor 28 is associated with each of the electrical braking machines 20. Each of the temperature sensors 28 delivers a signal representative of the temperature of the components of the corresponding electrical braking machine 20, and in particular of the temperature of the windings of this machine. This signal is transmitted to the control means 26, as schematically illustrated in FIG.

A partir de la température mesurée les capteurs 28, les moyens de commande 26 calculent la puissance disponible sur les machines électriques de freinage 20, pour effectuer des accélerations ponctuelles ou pour un fonctionnement permanent. En d'autres termes, on effectue un pilotage des machines par la température. Ce pilotage permet faire fonctionner les machines électriques de freinage 20, à puissance contrôlée, en moteurs ou en génératrices selon que le véhicule se trouve en phase de traction ou phase de ralentissement. Dans tous les un actionnement temporaire des machines électriques de freinage en génératrices à pleine puissance est toujours possible, lors d'une phase de freinage du véhicule. From the measured temperature the sensors 28, the control means 26 calculate the available power on the electric braking machines 20, to perform specific acceleration or for permanent operation. In other words, the machines are controlled by the temperature. This control makes it possible to operate the electric braking machines 20, with controlled power, in motors or generators depending on whether the vehicle is in the traction phase or the deceleration phase. In all the temporary actuation of electric braking machines in generators at full power is always possible, during a braking phase of the vehicle.

Avantageusement et comme on l'a également illustré schématiquement surfila figure 1, le vehicule conforme à l'invention est aussi équipé de premiers moyens 30 de mesure de couple, aptes à mesurer le couple appliqué sur chacune des roues arrière motrices 10 et de deuxièmes moyens 32 de mesure de couple, aptes à mesurer le couple appliqué chacune des roues avant non motrice 12. Advantageously and as also schematically illustrated surfila Figure 1, the vehicle according to the invention is also equipped with first means 30 for measuring torque, able to measure the torque applied to each of the rear wheels 10 and second means 32 measuring torque, able to measure the torque applied to each of the non-driving front wheels 12.

Dans une variante réalisation non représentée, les premiers et deuxièmes moyens de mesure de couple sont remplacés ou complétés par des premiers et deuxièmes moyens de mesure vitesses de rotation des machines électriques de traction 14 et de freinage 20. les moyens de commande reçoivent alors les signaux délivrés par lesdits moyens de mesure de vitesse et pilotent les moteurs 14 et 20 en fonction de la différence entre ces signaux, de façon à égaliser sensiblement les vitesses des machines 14 et 20, lors d'un freinage du véhicule. In a variant embodiment, not shown, the first and second torque measuring means are replaced or supplemented by first and second means for measuring rotational speeds of the electric traction and braking machines. The control means then receive the signals. delivered by said speed measuring means and control the motors 14 and 20 as a function of the difference between these signals, so as to substantially equalize the speeds of the machines 14 and 20, during braking of the vehicle.

Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, les premiers et deuxièmes moyens 30, 32 de mesure de couple comprennent des moyens de mesure de courant, aptes à mesurer courant électrique parcourant respectivement les bobinages des machines électriques de traction 14 et freinage 20. In the embodiment illustrated in FIG. 1, the first and second means 30, 32 for measuring torque comprise current measuring means capable of measuring electrical current respectively passing through the windings of the electric traction and braking machines 20.

Dans un mode de réalisation non représenté, les premiers et deuxièmes moyens 30, 32 de mesure de couple sont implantés directement sur chacune des roues motrices 10 et non motrices respectivement. Ils prennent alors en compte à la fois le couple exercé par les machines électriques 14 et correspondantes ainsi que le couple exercé par les freins traditionnels (non représentés) qui équipent également chacune des roues 10 et 12 du véhicule. In an embodiment not shown, the first and second means 30, 32 of torque measurement are located directly on each of the driving wheels 10 and non-driving respectively. They then take into account both the torque exerted by the electric machines 14 and corresponding and the torque exerted by the conventional brakes (not shown) which also equip each of the wheels 10 and 12 of the vehicle.

Les moyens de mesure de couple 30 et 32 délivrent des signaux qui sont transmis aux moyens de commande 26, comme l'a illustré schématiquement sur la figure 1. The torque measuring means 30 and 32 deliver signals which are transmitted to the control means 26, as schematically illustrated in FIG.

L'information ainsi transmise par les premiers moyens de mesure de couple 30 aux moyens de commande 26 est utilisée, lors 'une phase de ralentissement du véhicule, pour commander automatiquement la mise en ceuvre des machines electriques de freinage 20 soit lorsque le couple exercé sur les roues motrices 10 dépasse un seuil de securité prédéterminé, soit lorsque le couple de freinage appliqué sur les roues motrices 10 augmente à .une vitesse supérieure à un seuil de vélocité prédéterminé. The information thus transmitted by the first torque measurement means 30 to the control means 26 is used, during a slowing down phase of the vehicle, to automatically control the implementation of the electrical braking machines 20 either when the torque exerted on the driving wheels 10 exceed a predetermined safety threshold, ie when the braking torque applied to the drive wheels 10 increases at a speed greater than a predetermined velocity threshold.

Le seuil de sécurité du couple appliqué sur les roues motrices 10 correspond à un seuil au-delà duquel le seuil d'adhérence de ces roues sur le. sol risque d'être dépassé. The safety threshold of the torque applied to the drive wheels 10 corresponds to a threshold beyond which the threshold of adhesion of these wheels on the. soil may be exceeded.

Le seuil de vélocité limitant la vitesse d'augmentation du couple de freinage appliqué sur les roues motrices 10 correspond à un risque de dérapage de ces roues. The velocity threshold limiting the rate of increase of the braking torque applied to the driving wheels 10 corresponds to a risk of skidding of these wheels.

Dans l'un l'autre cas, le système proposé permet de ralentir rapidement le véhicule en freinant les roues non motrices 12. Simultanément, des conditions d'adhérence satisfaisantes des roues motrices 10 peuvent etre rétablies. In either case, the proposed system makes it possible to slow down the vehicle rapidly by braking the non-driving wheels 12. Simultaneously, satisfactory traction conditions of the drive wheels 10 can be restored.

Par ailleurs, les couples mesurés par les moyens de mesure de couple 30 et 32 sur les machines électriques de traction 14 et sur les machines électriques de freinage 20 permettent aux moyens de commande 26 de gérer le décalage de puissance entre les roues motrices 10 et les roues non motrices 12, notamment lors d'un freinage. En d'autres termes, les machines électriques de traction 14 et de freinage 20 sont pilotées en permanence de façon à égaliser sensiblement les couples de freinage appliques sur les differentes roues lors d'une phase de freinage du véhicule. Il est ainsi possible de récupérer plus de 50 % et jusqu'à 90 % de l'énergie de freinage disponible, sans déstabiliser le véhicule sans en augmenter le poids de façon significative. Furthermore, the torques measured by the torque measuring means 30 and 32 on the electric traction machines 14 and on the electric braking machines 20 allow the control means 26 to manage the power shift between the driving wheels 10 and the driving wheels 10. non-drive wheels 12, especially during braking. In other words, the electric traction 14 and brake 20 machines are continuously controlled so as to substantially equal the braking torques applied to the different wheels during a braking phase of the vehicle. It is thus possible to recover more than 50% and up to 90% of available braking energy, without destabilizing the vehicle without significantly increasing its weight.

L'agencement qui vient d'être décrit permet de réaliser un véhicule à quatre roues dont roues arriere sont motrices et les roues avant non motrices, sans compromettre la tenue de route de ce véhicule. La conception mécanique du véhicule. peut ainsi etre très simplifiée. En effet, les cardans sont supprimés et les équipements de direction ainsi que la caisse sont simplifiés. Cela permet aussi une meilleure étanchéité du véhicule aux poussières, au froid et aux bruits. En effet, toutes les machines électriques sont montées à l'extérieur de la caisse, sous le coffre arrière pour les machines de traction et dans les roues avant pour les machines de freinage. Seuls des conducteurs électriques, servant à transmettre la puissance de l'intérieur vers l'extérieur, traversent la caisse. La conception globale du véhicule est ainsi grandement simplifiée. The arrangement which has just been described makes it possible to produce a four-wheeled vehicle whose rear wheels are driving and the front wheels non-driving, without compromising the handling of this vehicle. The mechanical design of the vehicle. can be very simplified. Indeed, the gimbals are removed and the steering equipment and the body are simplified. This also allows a better seal of the vehicle to dust, cold and noise. Indeed, all the electrical machines are mounted outside the box, under the trunk for the traction machines and in the front wheels for the braking machines. Only electrical conductors, used to transmit power from the inside to the outside, pass through the box. The overall design of the vehicle is thus greatly simplified.

En cas de très forte puissance de freinage, toute l'énergie électrique disponible n'est pas forcément récupérée dans les batteries du véhicule. En effet, pour protéger celles-ci, une partie de cette énergie électrique peut /être évacuée dans des résistances. Par ailleurs, la fonction différentielle peut être assurée par les moyens de commande 26, de manière électronique, selon des techniques connues de l'homme du métier dans le domaine des véhicules à propulsion électrique. In case of very high braking power, all available electrical energy is not necessarily recovered in the batteries of the vehicle. Indeed, to protect them, some of this electrical energy can / be removed in resistors. Furthermore, the differential function can be provided by the control means 26, electronically, according to techniques known to those skilled in the field of electric propulsion vehicles.

Comme on l'a déjà mentionne, les freins mecaniques traditionnels restent utiles pour les freinages importants ainsi que pour l'arrêt complet du vehicule. Cependant, la récupération importante de l'énergie de freinage dans les machines électriques équipant le véhicule, obtenue grâce l'invention, permet de réduire fortement l'usure de ces freins traditionnels. As already mentioned, traditional mechanical brakes remain useful for heavy braking as well as for the complete stopping of the vehicle. However, the significant recovery of the braking energy in the electrical machinery equipping the vehicle, obtained by the invention, can greatly reduce the wear of these traditional brakes.

Le fonctionnement du véhicule selon 1 invention va à présent être brièvement décrit dans quatre utilisations particulières qui sont le deplacement en cycle urbain, le déplacement en cycle routier et autoroutier, le déplacement sur terrain glissant et le freinage sur forte pente. The operation of the vehicle according to the invention will now be briefly described in four particular uses which are displacement in urban cycle, displacement in road and highway cycle, displacement on slippery ground and braking on steep slope.

Le déplacement d'un véhicule en cycle urbain est caractérisé par de fréquentes accélérations et de fréquents freinages. Les machines electriques de freinage 20 participent alors activement aux accélérations et aux freinages du vehicule, de la manière décrite précédemment. The movement of a vehicle in the urban cycle is characterized by frequent acceleration and frequent braking. The electric braking machines 20 then participate actively in the acceleration and braking of the vehicle, as previously described.

Lorsque le véhicule se déplace sur une route sur une autoroute, les accélérations et les freinages sont peu nombreux. Au contraire, le véhicule fonctionne principalement en traction à vitesse sensiblement constante. La vitesse relativement élevée véhicule assure alors un bon refroidissement des machines électriques et celles-ci s'échauffent peu du fait de la rareté des freinages. La puissance permanente utilisable en traction des machines électriques de freinage 20 peut donc être relativement importante. Cette puissance de traction assurée par les machines électriques de freinage 20 est alors réglée par les moyens de commande 26 de façon à maintenir la temperature des machines électriques 20 en dessous d'un seuil maximum de température admissible pour ces machines. Les performances du véhicule sont donc augmentées. When the vehicle is traveling on a road on a highway, accelerations and braking are few. On the contrary, the vehicle operates mainly in traction at a substantially constant speed. The relatively high speed of the vehicle thus ensures a good cooling of the electric machines and these are not heated much because of the scarcity of braking. The permanent power that can be used in traction of the electric braking machines 20 can therefore be relatively large. This traction power provided by the electric braking machines 20 is then adjusted by the control means 26 so as to maintain the temperature of the electrical machines 20 below a maximum permissible temperature threshold for these machines. The performance of the vehicle is increased.

Lorsque le véhicule se déplace sur un terrain glissant, le fait que toutes les roues du véhicule deviennent motrices n'est réellement intéressant que lorsqu'il existe un déséquilibre de vitesse entre les roues motrices 10 et les roues non motrices 12. En effet, dans des conditions normales d'adhérence, les vitesses de ces roues sont normalement les mêmes. S'il existe une différence de vitesse entre les roues, cela signifie *que certaines roues patinent. Dans ce cas, c' -à-dire par exemple s'il existe une différence de vitesse entre les roues motrices 10 et non motrices 12 supérieure à trois tours/min, il devient utile d'actionner les machines électriques de freinage 20 en moteur afin de fournir aux roues non motrices 12 un couple aussi proche que possible de celui qui est présent sur les roues motrices 10. When the vehicle moves on a slippery ground, the fact that all the wheels of the vehicle become motor is only really interesting when there is a speed imbalance between the driving wheels 10 and the non-driving wheels 12. normal conditions of adhesion, the speeds of these wheels are normally the same. If there is a difference in speed between the wheels, it means * that some wheels are spinning. In this case, that is to say for example if there is a difference in speed between the driving wheels 10 and non-driving 12 greater than three rev / min, it becomes useful to operate the electric braking machines 20 motor in order to provide the non-drive wheels 12 with a torque as close as possible to that which is present on the drive wheels 10.

Toutefois, en l'absence d'un tel deséquilibre de vitesse entre les roues motrices et motrices, les machines électriques de freinage 20 fonctionnent avantageusement à petite puissance en traction ou en ralentissement, de façon permanente, afin appliquer cette petite puissance sur les roues non motrices 12, ce qui améliore sensiblement la tenue route. Les roues non motrices 12 ne sont plus, de fait, une charge pour les roues motrices 10. Ainsi, les roues non motrices ne sont plus un frein, par exemple lorsqu'on roule dans la neige ou dans une flaque d'eau, de sorte que tenue de route du véhicule s'en trouve améliorée. However, in the absence of such a speed imbalance between the driving and driving wheels, the electric braking machines 20 advantageously operate at low power in traction or in slowdown, permanently, in order to apply this small power to the non-driving wheels. 12, which significantly improves the road holding. The non-driving wheels 12 are no longer, in fact, a load for the drive wheels 10. Thus, the non-driving wheels are no longer a brake, for example when driving in the snow or in a puddle of water. so that vehicle handling is improved.

Lorsqu'un véhicule se déplace en descente sur une forte pente, les machines électriques de freinage 20 sont pas dimensionnées pour assurer les ralentissements prolongés et relativement intenses imposes par ces conditions. Les machines électriques de traction 14 assurent alors la plus grande partie du ralentissement du véhicule (par exemple environ 90 % de la puissance à dissiper). Cela permet aux machines électriques de freinage 20 de refroidir suffisamment pour permettre des freinages plus puissants et de courte durée, si cela s'avère nécessaire. Cette limitation de la puissance dissipée dans machines électriques de freinage 20 est assurée grâce aux mesures de température effectuées par les capteurs 28, sous 'action des moyens de commande 26 qui limitent en permanence l'échauffement des machines électriques de freinage 20, en dehors des périodes de freinage. When a vehicle is traveling downhill on a steep slope, the electrical braking machines 20 are not sized to provide the prolonged and relatively intense slowdowns imposed by these conditions. The electric traction machines 14 then provide most of the slowing down of the vehicle (for example about 90% of the power to be dissipated). This allows the electric brake machines 20 to cool sufficiently to allow more powerful braking and short-term, if necessary. This limitation of the power dissipated in electrical braking machines 20 is ensured by virtue of the temperature measurements made by the sensors 28, under the action of the control means 26 which permanently limit the heating of the electric braking machines 20, outside the braking periods.

Du fait que le ralentissement du vehicule est principalement assuré par les roues motrices 10, le fort couple appliqué sur ces roues induit un risque de dérapage de celles-ci. C'est pourquoi, comme on l'a déjà décrit précédemment, les moyens commande 26 déclenchent automatiquement/ la mise ceuvre des machines électriques de freinage 20 en génératrices soit lorsque le couple dissipé sur les roues motrices 10 excède un seuil de sécurité prédéterminé lorsque la vitesse d'augmentation de ce couple excède un seuil de vélocité prédéterminé. Il est à noter que second de ces seuils doit généralement permettre de déclencher le freinage des roues non motrices 12 par les machines électriques de freinage 20 plus rapidement que le seuil de sécurité. Par ailleurs, ce dernier seuil soit programmé dans les moyens de commande 26, soit choisi et refilé par le conducteur en fonction de l'état de la route. Because the slowing down of the vehicle is mainly ensured by the drive wheels 10, the high torque applied to these wheels induces a risk of skidding thereof. Therefore, as already described above, the control means 26 automatically trigger / the implementation of electrical braking machines 20 generators or when the torque dissipated on the drive wheels 10 exceeds a predetermined safety threshold when the rate of increase of this torque exceeds a predetermined velocity threshold. It should be noted that the second of these thresholds must generally make it possible to trigger the braking of the non-driving wheels 12 by the electric braking machines 20 more rapidly than the safety threshold. Furthermore, the latter threshold is programmed in the control means 26, or selected and passed by the driver according to the state of the road.

Dans l'exemple chiffré donné précédemment, correspondant à un véhicule d'environ 1400 kg (passagers inclus) équipé de quatre roues de 20 cm de rayon, de deux machines électriques de traction de 2500 W -et 3000 Nm, pesant environ 30 kg chacune et deux machines électriques de freinage de 5000 W et 3000 Nm, pesant chacune moins de 7,5 kg, on calcule que le temps nécessaire au freinage est de 9,3 secondes, si le véhicule est lancé à 50 km/h. Ce temps passe à 30 secondes si le vahicule roule à 90 km/h. I1 faut donc utiliser les freins conventionnels pour un freinage plus rapide et pour l'arrêt complet. In the example given above, corresponding to a vehicle of about 1400 kg (including passengers) equipped with four wheels of 20 cm radius, two electric traction machines of 2500 W -and 3000 Nm, weighing about 30 kg each and two electrical braking machines of 5000 W and 3000 Nm, each weighing less than 7.5 kg, it is calculated that the time required for braking is 9.3 seconds, if the vehicle is launched at 50 km / h. This time is 30 seconds if the vehicle is traveling at 90 km / h. Conventional brakes should therefore be used for faster braking and for complete stopping.

Sur la base de machines électriques présentant les caractéristiques précitées, une puissance nominale globale de 60 kW peut être obtenue de façon permanente, sur un cycle autoroutier. De plus, une puissance maximale de 112 kW, équilibrée sur les quatre roues, peut être obtenue pendant 40 secondes. Enfin, une puissance maximale de 146 kW (90 kW à l'avant et 56 kW à l'arrière) peut être obtenue pendant 25 secondes. Based on electrical machines having the aforementioned characteristics, an overall nominal power of 60 kW can be obtained permanently, on a motorway cycle. In addition, a maximum power of 112 kW, balanced on all four wheels, can be obtained for 40 seconds. Finally, a maximum power of 146 kW (90 kW front and 56 kW rear) can be obtained for 25 seconds.

De façon complémentaire, le conducteur du véhicule dispose avantageusement d'un voyant ou d'un système d'alarme permettant d'afficher un message en cas d'échauffement excessif des machines électriques de freinage 20 ou en cas de dépassement du seuil de sécurité du couple appliqué sur les roues motrices 10 du véhicule. Ce message invite le conducteur à réduire sa vitesse ou à utiliser les freins conventionnels. In a complementary manner, the driver of the vehicle advantageously has a warning light or an alarm system making it possible to display a message in the event of overheating of the electrical braking machines 20 or in the event of exceeding the safety threshold of the vehicle. torque applied to the drive wheels 10 of the vehicle. This message prompts the driver to reduce speed or use conventional brakes.

Une sécurité peut en outre être prévue afin d'empêcher toute accélération du véhicule si la température des machines électriques de freinage 20 atteint un seuil de température prédéterminé. Safety can also be provided to prevent any acceleration of the vehicle if the temperature of the electrical braking machines 20 reaches a predetermined temperature threshold.

La description qui précède été faite en référence à un véhicule à quatre roues. Cependant, comme on l'a déjà indiqué, l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule et concerne également, par exemple, un véhicule à deux roues style scooter. The foregoing description has been made with reference to a four-wheeled vehicle. However, as already indicated, the invention is not limited to this type of vehicle and also relates, for example, a scooter-style two-wheeled vehicle.

Dans ce cas, pour un véhicule de 100 kilos présentant une vitesse maximale de 45 on équipe la roue arrière d'une machine électrique de traction disposant par exemple d'une puissance nominale d'environ 2500 watts et apte à fournir une puissance pouvant atteindre 4500 watts pendant environ 25 secondes. Le poids de cette machine électrique de traction est d'environ 8,5 kilos. In this case, for a vehicle weighing 100 kilos with a maximum speed of 45 is equipped the rear wheel of an electric traction machine having for example a nominal power of about 2500 watts and able to provide a power of up to 4500 watts for about 25 seconds. The weight of this electric traction machine is about 8.5 kilos.

La roue avant du véhicule est alors équipée d'une machine électrique de freinage présentant par exemple une puissance nominale de 400 watts, pouvant atteindre 2500 watts pendant environ secondes. Le poids 'une telle machine est inférieur à 2 kilos. Cette machine présente avantageusement forme d'un moteur discoïde intégré sur la fourche avant dans l'axe de rotation de la roue. Dans le cas d'un moteur asynchrone ou d'un moteur à courant continu, la fonction différentielle n'est pas nécessaire. Dans le cas d'un moteur synchrone ou d'un moteur à courant continu sans balai, cette fonction est réalisée par des moyens de commande électroniques, selon des techniques bien connues de l'homme du métier dans le domaine des véhicules électriques. The front wheel of the vehicle is then equipped with an electric brake machine having for example a nominal power of 400 watts, up to 2500 watts for about seconds. The weight of such a machine is less than 2 kilos. This machine advantageously has the form of a disc-shaped motor integrated on the front fork in the axis of rotation of the wheel. In the case of an asynchronous motor or a DC motor, the differential function is not necessary. In the case of a synchronous motor or a brushless DC motor, this function is performed by electronic control means, according to techniques well known to those skilled in the field of electric vehicles.

Le couple maximum de chacune des deux machines électriques est équivalent et égal ' environ 300 Nm. Pour une roue de 20 cm de rayon, la force de freinage maximum est donc de 150 kilos/roue. La puissance de freinage des moteurs est limitée à 00 watts pour la roue avant et 4500 watts pour la, roue arrière, soit au total 7000 watts. The maximum torque of each of the two electrical machines is equivalent and equal to approximately 300 Nm. For a wheel with a radius of 20 cm, the maximum braking force is therefore 150 kg / wheel. The braking power of the engines is limited to 00 watts for the front wheel and 4500 watts for the rear wheel, totaling 7000 watts.

L'énergie cinétique accumulee par un scooter de 100 kg supportant un passager 70 kg, lancé à 30 km/h, est de 59000 joules. Le temps nécessaire au freinage est donc d'environ 8,5 secondes. Le temps nécessaire au freinage étant proportionnel au carré de la vitesse, il faudra environ 19 secondes pour freiner le scooter à 45 km/h. Un freinage plus rapide ainsi que l'arrêt complet peuvent être obtenus en utilisant conjointement les freins conventionnels. The kinetic energy accumulated by a 100 kg scooter supporting a 70 kg passenger, launched at 30 km / h, is 59,000 joules. The time required for braking is therefore about 8.5 seconds. The time required for braking is proportional to the square of the speed, it will take about 19 seconds to brake the scooter to 45 km / h. Faster braking and complete stopping can be achieved by using conventional brakes together.

Bien entendu, les différents exemples ne doivent pas être considérés comme limitant la portée de l'invention. Ainsi, l'invention s'applique, par exemple, à un véhicule à trois roues et quel que soit l'emplacement des roues motrices et non motrices sur le véhicule.Of course, the various examples should not be considered as limiting the scope of the invention. Thus, the invention applies, for example, to a three-wheeled vehicle and regardless of the location of the drive and non-drive wheels on the vehicle.

Claims (1)

REVENDICATIONS 1. Véhicule comprenant au moins une roue motrice (10), au moins une roue non motrice (12), et au moins une machine électrique de traction (14) reliée mécaniquement à chaque roue motrice (10), ledit véhicule étant caractérisé en ce"qu'il comprend de plus au moins machine électrique de freinage (20) reliée mécaniquement à chaque roue non motrice (12 et ayant une puissance nominale sensiblement inférieure à celle de la machine électrique de traction (14 , et des moyens commande (26) aptes à faire fonctionner la machine électrique de freinage (20) en génératrice, pendant durée limitée, lors d'un freinage du véhicule. . Véhicule selon la revendication 1, dans lequel des premiers moyens de mesure de couple (30) sont prévus pour mesurer un couple appliqué sur chaque roue motrice (10), des deuxièmes moyens de mesure de couple ( sont prévus pour mesurer un couple appliqué sur chaque roue non motrice (12), et les moyens de commande 6) sont sensibles à des signaux délivrés par lesdits premiers et deuxièmes moyens de mesure de couple (3 ,32) pour égaliser sensiblement les couples appliqués sur les roues motrice et non motrice (10,12) lors d'un freinage du véhicule. 3. Véhicule selon la revendication 2, dans lequel les moyens de commande (26) sont sensibles aux signaux délivrés par les premiers moyens de mesure de couple (30) pour faire fonctionner automatiquement chaque machine électrique de freinage (20) en génératrice lorsque le couple de freinage mesuré par les premiers moyens de mesure de couple dépasse un seuil sécurité prédéterminé. 4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, dans lequel moyens de commande (26) sont sensibles aux signaux délivrés par les premiers moyens de mesure de couple ) pour faire fonctionner automatiquement chaque machine électrique de freinage (20) en génératrice lorsque couple de freinage mesuré par les premiers moyens de mesure de couple (30) augmente à une vitesse supérieure à un seuil vélocité prédéterminé. 5. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel -les premiers et les deuxièmes moyens de mesure de couple (30,32) comprennent des moyens pour mesurer le courant électrique parcourant chaque machine électrique de traction (14) et chaque machine électrique de freinage (20), respectivement. 6. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel premiers et deuxièmes moyens de mesure de couple (30,32) sont implantés sur chaque roue motrice (10 et sur chaque roue non motrice (12), respectivement. 7. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des premiers moyens de mesure de vitesse sont prévus pour mesurer la vitesse de rotation de chaque machine électrique de traction (14), des deuxièmes moyens de mesure de mesure de vitesse sont prévus pour mesurer la vitesse de rotation de chaque machine électrique de freinage (20), et les moyens de commande (26) sont sensibles à des signaux délivrés par lesdits premiers et deuxièmes moyens de mesure de vitesse pour égaliser sensiblement les vitesses de rotation des machines électriques de traction (14) et de freinage (20), lors d'un freinage du véhicule. 8. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des moyens de mesure de température (28) sont prévus pour mesurer la température de chaque machine électrique de freinage (20), les moyens de commande (26) étant sensibles à un signal délivré par lesdits moyens de mesure de température (28) pour faire fonctionner chaque machine de freinage (20) en moteur lors de . .phases d'accélération et de traction véhicule et en génératrice lors de phases de ralentissement du véhicule, à une puissance contrôlee fonction de la température mesurée. 9. Véhicule selon l' quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque machine électrique de freinage (20) a puissance nominale environ 5 à 6 fois inférieure à celle de chaque machine électrique de traction (14). 10. Véhicule selon l' quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque machine électrique de freinage (20) chaque machine électrique de traction (14) ont des couples maximum sensiblement égaux. 11. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque machine électrique de freinage (20) comprend un rotor creux ou en forme de disque.A vehicle comprising at least one driving wheel (10), at least one non-driving wheel (12), and at least one electric traction machine (14) mechanically connected to each driving wheel (10), said vehicle being characterized in that it further comprises at least one electric braking machine (20) mechanically connected to each non-driving wheel (12 and having a nominal power substantially lower than that of the electric traction machine (14, and control means (26) adapted to operate the electric braking machine (20) as a generator for a limited period of time during braking of the vehicle A vehicle according to claim 1, wherein first torque measuring means (30) are provided for measuring a torque applied to each driving wheel (10), second torque measuring means (are provided for measuring a torque applied to each non-driving wheel (12), and the control means 6) are sensitive to signals delivered by said first and second torque measuring means (3, 32) for substantially equalizing the torques applied to the driving and non-driving wheels (10, 12) during braking of the vehicle. 3. Vehicle according to claim 2, wherein the control means (26) are responsive to the signals delivered by the first torque measuring means (30) for automatically operating each electric braking machine (20) as a generator when the torque braking rate measured by the first torque measuring means exceeds a predetermined safety threshold. 4. Vehicle according to any one of claims 2 and 3, wherein control means (26) are responsive to the signals delivered by the first torque measuring means) for automatically operating each electric braking machine (20) as a generator when the braking torque measured by the first torque measuring means (30) increases at a speed greater than a predetermined velocity threshold. The vehicle according to any one of claims 2 to 4, wherein the first and second torque measuring means (30, 32) comprise means for measuring the electrical current flowing through each electric traction machine (14) and each electric braking machine (20), respectively. A vehicle according to any one of claims 2 to 4, wherein first and second torque measuring means (30,32) are located on each drive wheel (10 and each non-driving wheel (12), respectively. A vehicle according to any one of the preceding claims, wherein first speed measuring means are provided for measuring the rotational speed of each electric traction machine (14), second speed measuring means are provided for measuring the rotational speed of each electric brake machine (20), and the control means (26) are responsive to signals delivered by said first and second speed measuring means to substantially equalize the rotational speeds of the electrical machines of traction (14) and braking (20), when braking the vehicle 8. A vehicle according to any one of the preceding claims, wherein means temperature measuring means (28) are provided for measuring the temperature of each electric brake machine (20), the control means (26) being responsive to a signal delivered by said temperature measuring means (28) for operating each braking machine (20) during engine operation. .phases of acceleration and traction vehicle and generator during slowdown phases of the vehicle, a controlled power function of the measured temperature. 9. Vehicle according to any one of the preceding claims, wherein each electric braking machine (20) has nominal power approximately 5 to 6 times lower than that of each electric traction machine (14). 10. Vehicle according to any one of the preceding claims, wherein each electric braking machine (20) each electric traction machine (14) have substantially equal maximum torque. Vehicle according to any one of the preceding claims, wherein each electric braking machine (20) comprises a hollow or disc-shaped rotor.
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FR (1) FR2807979A1 (en)

Citations (4)

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