FR2870483A1 - Unite de propulsion hybride pour vehicules - Google Patents

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Masatoshi Adachi
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    • F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
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Abstract

Une unité de propulsion hybride pour véhicules, dans laquelle un dispositif de distribution de puissance est agencé dans une ligne de transmission de puissance entre un moteur et une roue, dans lequel le dispositif de distribution de puissance comporte des premier à quatrième éléments rotatifs capables de tourner de manière différentielle les uns par rapport aux autres, dans lequel un premier moteur électrique-générateur est relié au second élément rotatif et une roue est reliée au quatrième élément rotatif, et qui est capable de commander en continu un rapport de changement de vitesse du premier élément rotatif et du quatrième élément rotatif du dispositif de distribution de puissance comprenant : un second moteur électrique-générateur relié au troisième élément rotatif du dispositif de distribution de puissance, un troisième moteur électrique-générateur relié à la roue d'une manière permettant de transmettre la puissance, et un circuit électrique destiné à échanger une puissance électrique parmi les moteurs électriques-générateurs individuels.

Description

UNITE DE PROPULSION HYBRIDE POUR VEHICULES
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION Domaine de l'invention Cette invention se rapporte à une unité de propulsion hybride pour véhicules comportant une pluralité de sources de puissance principales telles qu'un moteur à combustion interne et un moteur électrique-générateur.
Description de la technique apparentée
Un véhicule hybride, qui comporte un moteur à combustion interne et un moteur électrique-générateur en tant que sources de puissance principales est connu dans la technique. Ce type de véhicule hybride permet d'améliorer la consommation de carburant et de diminuer les émissions en utilisant les caractéristiques du moteur à combustion interne et du moteur électrique-générateur. Un exemple du véhicule hybride comportant ainsi le moteur à combustion interne et le moteur électrique-générateur en tant que sources de puissance principales est décrit dans le brevet japonais mis à la disposition du public N 2000-346 187.
Le véhicule hybride décrit dans le brevet japonais mis à la disposition du public N 2000-346 187 comprend un moteur à combustion interne et un moteur d'assistance en tant que sources de puissance principales, et un mécanisme de train planétaire est agencé entre le moteur à combustion interne et un arbre d'entraînement. Le mécanisme de train planétaire comprend trois éléments rotatifs tels qu'une roue solaire, une couronne, et un porte-satellites supportant un pignon s'engrenant avec la roue solaire et la couronne. Dans le mécanisme de train planétaire, le portesatellites est relié au côté du moteur à combustion interne, et la couronne est reliée à l'arbre d'entraînement. Le moteur d'assistance est également relié à l'arbre d'entraînement et un moteur électrique est relié à la roue solaire.
Il y est prévu une transmission sur la ligne depuis le moteur à combustion interne jusqu'au porte-satellites. La transmission comprend trois éléments rotatifs tels qu'une roue solaire, une couronne, et un porte-satellites supportant un pignon s'engrenant avec la roue solaire et la couronne. Dans la transmission, le porte-satellites de la transmission est relié au moteur à combustion interne, et la couronne de la transmission est reliée au porte-satellites du mécanisme de train planétaire. De plus, il est prévu un embrayage destiné à permettre une rotation intégrale entre le porte-satellites et la couronne de la transmission, et un frein pouvant arrêter de manière sélective la rotation de la roue solaire de la transmission. En outre, une batterie est reliée au moteur électrique et au moteur électrique d'assistance.
Le couple fourni en sortie de la couronne est transmis à l'arbre d'entraînement en utilisant le moteur électrique pour fonctionner en tant qu'élément de réaction tout en appliquant en entrée un couple du moteur à combustion interne au porte- satellites de l'unité de train planétaire. Le moteur électrique fonctionnant en tant qu'élément de réaction exécute une commande de régénération (c'est-à-dire une commande de génération de courant électrique) et la puissance électrique générée est stockée dans une batterie. Il est possible de commander un rapport de changement de vitesse en continu en commandant la vitesse du moteur. Dans ce cas, le rapport de changement de vitesse est un rapport de vitesse du portesatellites de l'unité de train planétaire et de la couronne de l'unité de train planétaire. A savoir, l'unité de train planétaire fonctionne comme une transmission variable en continu utilisant une action différentielle des trois éléments rotatifs. Il est également possible de remplir l'intervalle entre un couple exigé du véhicule et un couple du moteur à combustion interne transmis à un arbre d'entraînement en entraînant un moteur d'assistance.
Dans le cas où le frein est appliqué et où l'embrayage est relâché, la vitesse de la couronne de la transmission augmente par comparaison au régime du moteur. Au contraire, dans le cas où le frein est relâché et où l'embrayage est appliqué, l'arbre de sortie du moteur à combustion interne et la couronne de la transmission tournent de manière solidaire. Par ailleurs, le véhicule hybride comportant une pluralité de sources de puissance principales telles que le moteur à 2870483 3 combustion interne et le moteur électrique-générateur est également décrit dans le brevet japonais mis à la disposition du public N 2002-78 105, le brevet japonais mis à la disposition du public N 2000-142 146 et le brevet japonais mis à la disposition du public N 2003-32 802.
Conformément au véhicule hybride enseigné par le brevet japonais mis à la disposition du public N 2000-346 187, il est nécessaire d'augmenter la vitesse du moteur électrique fonctionnant en tant qu'élément de réaction de manière à augmenter le rapport de vitesse entre la vitesse du portesatellites de l'unité de train planétaire et la vitesse de l'arbre d'entraînement. C'est-à-dire que, pour faire fonctionner le véhicule à faible vitesse en maintenant le régime du moteur à un régime prédéterminé, le moteur électrique fonctionnant comme élément de réaction doit avoir une puissance de sortie élevée de sorte que la taille du moteur puisse être grande. De manière à réduire le rapport de vitesses entre la vitesse du porte-satellites de l'unité de train planétaire et la vitesse de l'arbre d'entraînement, un couple d'entraînement est appliqué à la roue solaire de l'unité de train planétaire dans une direction inverse en inversant le moteur, et une synthèse du couple du moteur à combustion interne et du couple d'entraînement du moteur électrique est fournie en sortie de la couronne à l'arbre d'entraînement. Par ailleurs, le moteur d'assistance exécute une régénération de l'énergie et la puissance électrique générée est fournie au moteur électrique. En conséquence, une circulation de puissance peut avoir lieu.

Claims (8)

    RESUME DE L'INVENTION Un but de la présente invention est de fournir une unité de propulsion hybride pour des véhicules, qui puisse réprimer l'augmentation de taille et de capacité d'un moteur électrique-générateur destiné à établir une force réactive contre un couple du moteur à combustion interne, et qui puisse éviter l'apparition d'une circulation de puissance.
  1. 2870483 4 En conséquence, une unité de propulsion hybride de l'invention comprend un dispositif de distribution de puissance destiné à distribuer un couple de sortie d'un moteur à combustion interne à un premier moteur électrique- générateur et à une roue. Le dispositif de distribution de puissance comprend: un premier élément rotatif en tant qu'élément d'entrée, un second élément rotatif capable de fonctionner en tant qu'élément de réaction, un troisième élément rotatif capable de fonctionner en tant qu'un autre élément de réaction, et un quatrième élément rotatif en tant qu'élément de sortie. Le moteur à combustion interne est relié au premier élément rotatif, le premier moteur électrique-générateur est relié au second élément rotatif, et la roue est reliée au quatrième élément rotatif. L'unité de propulsion hybride de l'invention comprend en outre: un second moteur électrique-générateur relié au troisième élément rotatif, un troisième moteur électrique-générateur relié à l'une quelconque de la roue et de l'autre roue, et un circuit électrique qui permet l'échange de la puissance électrique parmi les moteurs électriques-générateurs mentionnés ci-dessus.
    En conséquence, conformément à l'invention, la puissance de sortie de chaque moteur électrique-générateur peut être réduite à une valeur aussi petite que possible, en appliquant en entrée le couple du moteur à combustion interne au premier élément rotatif, et en faisant fonctionner sélectivement au moins l'un du premier et du second moteurs électriquesgénérateurs en tant que générateur pour établir une force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, lorsque le couple du moteur à combustion interne est fourni en sortie du quatrième élément rotatif. Il en résulte qu'il est possible de réprimer l'augmentation de la taille et de la capacité des moteurs électriques-générateurs. Pour cette raison, il est possible de réprimer l'augmentation du taux de conversion de la puissance du moteur à combustion interne en puissance électrique, et une proportion de l'énergie électrique dans un circuit électrique est ainsi supprimée. De plus, dans le cas où l'un du moteur électrique-générateur est mis en oeuvre en tant que générateur et fonctionne en tant qu'élément de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, il est possible d'éviter l'apparition de la circulation de puissance en fournissant au troisième moteur électrique-générateur grâce à la puissance électrique régénérée pour lui permettre de fonctionner en tant que moteur électrique.
    En plus de la conception ci-dessus, l'unité de propulsion hybride de l'invention comprend: un premier moyen de commande ou un premier dispositif de commande destiné à transmettre le couple du moteur à combustion interne au quatrième élément rotatif, en faisant fonctionner le second moteur électrique-générateur en tant que moteur électrique ou en tant que générateur afin d'établir une force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, tout en transmettant le couple du troisième moteur électrique-générateur à la roue en faisant fonctionner le troisième moteur électrique-générateur en tant que moteur électrique, dans le cas où on commande la vitesse du quatrième élément rotatif pour qu'elle soit plus faible que celle du premier élément rotatif lorsque le couple du moteur à combustion interne est transmis au premier élément rotatif.
    En conséquence, conformément à l'invention, il est possible de transmettre le couple du moteur à combustion interne au quatrième élément rotatif en faisant fonctionner le second moteur électrique-générateur en tant que générateur et en établissant la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, tout en transmettant le couple du troisième moteur électrique-générateur à la roue en faisant fonctionner le troisième moteur électrique-générateur en tant que moteur, dans le cas où on commande la vitesse du quatrième élément rotatif pour qu'elle soit plus faible que celle du premier élément rotatif lorsque le couple du moteur à combustion interne est transmis au premier élément rotatif.
    En outre, dans le cas où le second moteur électrique-générateur fonctionne en tant que générateur, il est également possible de fournir la puissance électrique régénérée au troisième moteur électrique- générateur.
  2. 2870483 6 De plus, l'unité de propulsion hybride de l'invention comprend: un second moyen de commande ou un second dispositif de commande destiné à transmettre au moins l'un du couple des second et troisième moteurs électriques- générateurs à la roue, en faisant fonctionner le premier moteur électrique-générateur en tant que générateur et en établissant la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, tout en faisant fonctionner au moins l'un des second et troisième moteurs électriques-générateurs en tant que moteur électrique, dans le cas où l'on commande la vitesse du quatrième élément rotatif de sorte qu'elle soit plus élevée que celle du premier élément rotatif tout en transmettant le couple du moteur à combustion interne au premier élément rotatif.
    En conséquence, conformément à l'invention, au moins l'un du couple des second et troisième moteurs électriques-générateurs est transmis à la roue, en faisant fonctionner le premier moteur électrique-générateur en tant que générateur et en établissant la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, et en faisant fonctionner au moins l'un des second et troisième moteurs électriques-générateurs en tant que moteur électrique, dans le cas où l'on commande la vitesse du quatrième élément rotatif pour qu'elle soit plus élevée que celle du premier élément rotatif tout en transmettant le couple du moteur à combustion interne au premier élément rotatif. En outre, dans le cas où le premier moteur électrique-générateur fonctionne en tant que générateur, il est également possible de fournir la puissance électrique régénérée à au moins l'un des second et troisième moteurs électriques-générateurs.
    De plus, l'unité de propulsion hybride de l'invention comprend: un troisième moyen de commande ou un troisième dispositif de commande destiné à permettre au frein de fonctionner comme élément de réaction contre au moins l'un des second et troisième moteurs électriques- générateurs, en utilisant le frein pour arrêter le premier élément rotatif et le moteur à combustion interne, dans le cas où l'on transmet le couple d'au moins l'un des second et troisième moteurs électriques-générateurs à la roue en faisant fonctionner au moins l'un des second et troisième moteurs électriques-générateurs en tant que moteur électrique.
    En conséquence, conformément à l'invention, le frein fonctionne comme élément de réaction contre au moins l'un du second et du troisième moteurs électriques-générateurs en utilisant le frein pour arrêter le premier élément rotatif et le moteur à combustion interne, dans le cas où l'on transmet le couple d'au moins l'un des second et troisième moteurs électriques-générateurs à la roue en faisant fonctionner au moins l'un des second et troisième moteurs électriques-générateurs en tant que moteur électrique.
    En plus de la conception ci-dessus, l'unité de propulsion hybride de l'invention comprend: un quatrième moyen de commande ou un quatrième dispositif de commande destiné à faire tourner le moteur à combustion interne de manière autonome, (i) en laissant le premier moteur électriquegénérateur fonctionner en tant qu'élément de réaction contre au moins l'un des second et troisième moteurs électriques-générateurs en faisant fonctionner le premier moteur électrique-générateur en tant que générateur, et en réduisant la force de freinage du frein, (ii) en augmentant le régime du moteur à combustion interne en commandant la vitesse du premier moteur électrique-générateur, et (iii) en brûlant du carburant, dans le cas où l'on démarre le moteur à combustion interne après que le premier élément rotatif et le moteur à combustion interne ont été arrêtés par le frein.
    En conséquence, conformément à l'invention, dans le cas où l'on démarre le moteur à combustion interne après que le premier élément rotatif et le moteur à combustion interne ont été arrêtés par le frein, le régime du moteur à combustion interne est augmenté : en laissant le premier moteur électrique-générateur fonctionner comme élément de réaction contre au moins l'un des second et troisième moteurs électriques-générateurs, en faisant fonctionner le premier moteur électrique-générateur en tant que générateur et en réduisant la force de freinage du frein, et en commandant la vitesse du premier moteur électrique-générateur.
  3. 2870483 8 De plus, l'unité de propulsion hybride de l'invention comprend: un cinquième moyen de commande ou un cinquième dispositif de commande destiné à permettre au moins à l'un des premier et second moteurs électriques-générateurs de fonctionner en tant que générateur afin d'établir une force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne dans le cas où le couple du moteur à combustion interne est appliqué au premier élément rotatif et transmis à la roue par l'intermédiaire du quatrième élément rotatif.
    En conséquence, conformément à l'invention, au moins l'un des premier et second moteurs électriques-générateurs fonctionne en tant que générateur pour établir une force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, dans le cas où le couple du moteur à combustion interne est appliqué en entrée au premier élément rotatif et transmis à la roue par l'intermédiaire du quatrième élément rotatif.
    En outre, conformément à l'unité de propulsion hybride de l'invention, le cinquième moyen de commande ou le cinquième dispositif de commande comprend un moyen destiné à sélectionner le moteur électrique-générateur devant être mis en oeuvre en tant que générateur, dont la puissance de sortie nécessaire pour établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne est la plus faible.
    Ce type de moyen de sélection permet de réduire la puissance du moteur électrique-générateur devant être utilisé comme élément de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, et la taille du moteur électrique-générateur est ainsi diminuée.
    En plus de ce qui précède, conformément à l'unité de propulsion hybride de l'invention, le dispositif de distribution de puissance comprend un mécanisme de train planétaire combiné, qui est constitué de deux ensembles de mécanismes de trains planétaires, et dans lesquels quatre éléments rotatifs des mécanismes de trains planétaires sont individuellement reliés les uns aux autres. Les éléments rotatifs du mécanisme de train planétaire combiné sont connectés comme illustré dans un schéma nomographique. Sur le schéma, les lignes représentant les quatre éléments rotatifs sont situées à une position différente sur une ligne de base, les lignes représentant les premier et quatrième éléments rotatifs sont situées les unes à côté des autres, et les lignes représentant les second et troisième éléments rotatifs sont situées toutes les deux à des extrémités extérieures.
    En conséquence, dans le schéma nomographique, dans lequel les premier à quatrième éléments rotatifs sont situés dans une position différente sur la ligne de base, les premier et quatrième éléments rotatifs sont situés à côté l'un de l'autre et les second et troisième éléments rotatifs sont situés aux deux extrémités extérieures.
    Les buts et caractéristiques novatrices ci-dessus de l'invention ainsi que d'autres seront plus complètement évidents d'après la description détaillée suivante lorsque celle-ci est lue en faisant référence aux dessins annexés.
    Cependant, on doit expressément comprendre que les dessins sont à des fins d'illustration seulement et ne sont pas prévus comme étant une définition des limites de l'invention.
    BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
    La figure 1 est un schéma de conception illustrant un exemple dans lequel un train d'entraînement d'un véhicule hybride de l'invention est appliqué un véhicule à quatre roues motrices.
    La figure 2 est un organigramme destiné à expliquer un exemple de commande 1, qui peut être mise en pratique pour le véhicule hybride de l'invention.
    La figure 3 est un schéma nomographique représentant un état de chaque élément rotatif dans le cas où l'on exécute 30 l'exemple de commande de la figure 2.
    La figure 4 est un organigramme destiné à expliquer un exemple de commande 2, qui peut être mise en pratique pour le véhicule hybride de l'invention.
    La figure 5 est un schéma nomographique représentant un 35 état de chaque élément rotatif dans le cas où l'on exécute l'exemple de commande de la figure 4.
    La figure 6 est un organigramme destiné à expliquer un exemple de commande 3, qui peut être mise en pratique pour le véhicule hybride de l'invention.
    La figure 7 est un schéma nomographique représentant un 5 état de chaque élément rotatif dans le cas où l'on exécute l'exemple de commande de la figure 6.
    La figure 8 est un organigramme destiné à expliquer un exemple de commande 4, qui peut être mise en pratique pour le véhicule hybride de l'invention.
    La figure 9 est un schéma nomographique représentant un état de chaque élément rotatif dans le cas où l'on exécute l'exemple de commande de la figure 8.
    La figure 10 est un organigramme destiné à expliquer un exemple de commande 5, qui peut être mise en pratique pour le 15 véhicule hybride de l'invention.
    La figure 11 est un schéma nomographique représentant un état de chaque élément rotatif dans le cas où l'on exécute l'exemple de commande de la figure 10.
    La figure 12 est un organigramme destiné à expliquer un 20 exemple de commande 7, qui peut être mise en pratique pour le véhicule hybride de l'invention.
    La figure 13 est un schéma nomographique représentant un état de chaque élément rotatif dans le cas où l'on exécute l'exemple de commande de la figure 12.
    La figure 14 est un organigramme destiné à expliquer un exemple de commande 8, qui peut être mise en pratique pour le véhicule hybride de l'invention.
    La figure 15 est un schéma nomographique représentant un état de chaque élément rotatif dans le cas où l'on exécute 30 l'exemple de commande de la figure 14.
    La figure 16 est un schéma représentant les caractéristiques de sortie du premier moteur électrique-générateur dans chaque exemple de commande et dans un exemple comparatif.
    La figure 17 est un schéma représentant les caractéristiques de sortie des moteurs électriques-générateurs dans chaque exemple de commande et dans un exemple comparatif.
    La figure 18 est un schéma représentant un exemple d'une relation entre un rapport de changement de vitesse et un rendement de transmission de puissance d'un dispositif de distribution de puissance dans chaque exemple de commande et dans l'exemple comparatif.
    DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION PREFERE
    Ensuite, la présente invention sera décrite en faisant référence aux dessins annexés. Tout d'abord, un exemple d'un train d'entraînement et d'un système de commande d'un véhicule hybride auquel l'invention est appliquée est illustré sur la figure 1. Un véhicule (c'est-à-dire un véhicule hybride) Ve représenté sur la figure 1 comprend un moteur à combustion interne 1, un premier moteur électrique- générateur MG1, un second moteur électrique-générateur MG2, et un troisième moteur électrique-générateur MG3. En particulier, le moteur à combustion interne 1 et le second moteur électrique-générateur MG2, fonctionnant en tant que sources de puissance principales, sont reliés aux roues avant 2 d'une manière pouvant transmettre la puissance. De même, il est prévu le troisième moteur électrique-générateur MG3 en tant qu'autre source de puissance principale du véhicule Ve. Le troisième moteur électriquegénérateur MG3 est relié aux roues arrière 3 d'une manière pouvant transmettre la puissance.
    Le moteur à combustion interne 1 est une unité de propulsion connue destinée à fournir en sortie une énergie cinétique convertie à partir d'une énergie thermique générée en brûlant un carburant, laquelle comprend un système d'injection de carburant, un système d'admission et d'échappement ou autres. Un moteur à combustion interne peut être utilisé comme le moteur à combustion interne 1, par exemple un moteur à essence, un moteur diesel, un moteur à gaz naturel, un moteur à méthanol, un moteur à hydrogène ou autres peuvent être appliqués. Le système d'admission du moteur à combustion interne 1 est doté d'un papillon des gaz électronique (un papillon des gaz électronique non représenté). Le moteur à combustion interne 1, le premier moteur électrique-générateur MG1, et le second moteur électrique- générateur MG2 sont agencés coaxialement, et le premier moteur électrique- générateur MG1 est agencé entre le moteur à combustion interne 1 et le second moteur électrique- générateur MG2.
    Dans ce cas on décrira un train d'entraînement du moteur à combustion interne 1 jusqu'à la roue avant 2. Un arbre d'entrée 4 et un vilebrequin (non représenté) du moteur à combustion interne 1 sont reliés d'une manière permettant de transmettre la puissance. Dans une ligne de transmission de puissance entre l'arbre d'entrée 4 et la roue avant 2, il est prévu un dispositif de distribution de puissance 5. Le dispositif de distribution de puissance 5 comprend un premier mécanisme de train planétaire 6, un second mécanisme de train planétaire 7. Le premier mécanisme de train planétaire 6 est un mécanisme de train planétaire du type à un seul pignon comprenant trois éléments rotatifs, tels que: une roue solaire 8, en tant qu'engrenage externe, une couronne 9 en tant qu'engrenage interne agencé de manière concentrique à la roue solaire 8, et un porte-satellites 11 supportant un pignon 10 s'engrenant avec la roue solaire 8 et la couronne 9 d'une manière permettant de tourner. Dans le premier mécanisme de train planétaire 6, la roue solaire 8 et un rotor du premier moteur électrique-générateur MG1 sont reliés d'une manière permettant de transmettre la puissance, le porte-satellites 11 et l'arbre d'entrée 4 sont reliés pour tourner de manière solidaire, et la couronne 9 ainsi qu'un tambour de liaison 12 tournent de manière solidaire.
    Par ailleurs, le second mécanisme de train planétaire 7 est un mécanisme de train planétaire du type à deux pignons comprenant trois éléments rotatifs tels que: une roue solaire 13, en tant qu'engrenage externe, une couronne 14 en tant qu'engrenage interne agencée de manière concentrique à la roue solaire 13, et le porte-satellites 11 supportant un pignon 15 s'engrenant avec la roue-solaire 13, et un pignon 16 s'engrenant avec la couronne 14 et le pignon 15 d'une manière permettant de tourner. Dans le second mécanisme de train planétaire 7, la roue solaire 13 et un rotor du second 2870483 13 moteur électrique-générateur MG2 sont reliés d'une manière permettant de transmettre la puissance, et la couronne 14 et le tambour de liaison 12 tournent de manière solidaire. En outre, le premier mécanisme de train planétaire 6 et le second mécanisme de train planétaire 7 partagent le porte-satellites 11.
    De plus, un mécanisme de transmission 17 et un différentiel 18 sont agencés sur une ligne de transmission de puissance entre le tambour de liaison 12 et la roue avant 2, et le différentiel 18 et la roue avant 2 sont reliés par l'intermédiaire d'un essieu 19 d'une manière permettant de transmettre la puissance. Un mécanisme de transmission à chaîne, un mécanisme de transmission à courroie, un mécanisme de transmission à engrenage ou autre peut être utilisé en tant que mécanisme de transmission 17. De manière à commander la rotation et l'arrêt de l'arbre d'entrée 4, il est prévu un frein 20. Un frein hydraulique, un frein électromagnétique ou autres peuvent être utilisés en tant que frein 20. Dans ce mode de réalisation, un frein hydraulique est employé.
    Ensuite, il sera décrit ici la ligne de transmission de puissance formée entre le troisième moteur électrique-générateur MG3 et la roue arrière 3. Un mécanisme de transmission 21 et un différentiel 22 sont reliés à un rotor du troisième moteur électrique-générateur MG3 d'une manière permettant de transmettre la puissance. Par exemple, un mécanisme de transmission à engrenage peut être utilisé en tant que mécanisme de transmission 21. Une structure du différentiel 22 est bien connue dans la technique, et le différentiel 22 et la roue arrière 3 sont reliés par l'intermédiaire d'un essieu 23.
    Un convertisseur 24 est relié au premier moteur électrique-générateur MG1, un convertisseur 25 est relié au second moteur électrique-générateur MG2, un convertisseur 26 est relié au premier moteur électrique-générateur MG1, et une batterie d'accumulateurs 27 fonctionnant comme un dispositif de stockage est reliée à ces convertisseurs 24, 25 et 26. Une batterie ou un condensateur peut être utilisé en tant que batterie d'accumulateurs 27. En outre, les moteurs 2870483 14 électriques-générateurs MG1, MG2 et MG3 ont pour fonction en tant que moteur électrique de convertir l'énergie électrique en énergie cinétique et pour fonction, en tant que générateur de convertir de l'énergie cinétique en énergie électrique.
    Dans ce mode de réalisation, la commande pour convertir l'énergie cinétique en énergie électrique et la stocker dans la batterie d'accumulateurs 27 est appelée la "commande de régénération" ou la "commande de génération", et des définitions de ces expressions entre guillemets sont sensiblement identiques. Donc, la puissance électrique peut être transférée dans les deux directions entre la batterie d'accumulateurs 27 et les moteurs électriques-générateurs MG1, MG2 et MG3 par l'intermédiaire des convertisseurs 24, 25 et 26. De même les moteurs électriques-générateurs MG1, MG2 et MG3 sont câblés de manière à transférer la puissance électrique entre eux sans passer par la batterie d'accumulateurs 27. Un circuit électrique M1 est constitué de ces éléments, tels que les moteurs électriques-générateurs MG1, MG2 et MG3, les convertisseurs 24, 25 et 26, la batterie d'accumulateurs 27 et des câbles électriques.
    Le troisième moteur électrique-générateur MG3 peut être placé à une première position illustrée par un trait continu sur la figure 1, c'est-àdire l'emplacement où la puissance peut être transmise entre le troisième moteur électrique- générateur MG3 et la roue arrière 3. En variante, le troisième moteur électrique-générateur MG3 peut également être placé à une seconde position illustrée par un trait interrompu sur la figure 1, c'est-à-dire l'emplacement où la puissance peut être transmise entre le troisième moteur électrique-générateur MG3 et la roue avant 2. La batterie d'accumulateurs 27 est reliée au troisième moteur électrique- générateur MG3 par l'intermédiaire du convertisseur 26 également dans le cas où l'on sélectionne la seconde position. Le troisième moteur électrique-générateur MG3 est également relié au mécanisme de transmission 17 d'une manière permettant de transmettre la puissance. Donc, le troisième moteur électrique- générateur MG3 est placé à la première position dans le cas où le véhicule Ve est une voiture à 2870483 15 quatre roues motrices, dans laquelle la puissance est transmise à la fois aux roues avant et arrière 2 et 3. En revanche, dans le cas où le véhicule Ve est une voiture à deux roues motrices (c'est-à-dire un véhicule à moteur à l'avant et à traction avant), dans laquelle la puissance peut être transmise seulement à la roue avant 2 et ne peut pas être transmise à la roue arrière 3, le troisième moteur électrique-générateur MG3 est placé à la seconde position.
    Cependant, il est prévu un actionneur 28 destiné à commander la force de freinage du frein 20. Dans le cas où le frein 20 est un frein hydraulique, une unité de commande hydraulique peut être employée comme actionneur 28. L'unité de commande hydraulique comprend un circuit hydraulique et une électrovanne, et celle-ci est connue dans la technique.
    De plus, il est prévu une unité de commande électronique 29 en tant que contrôleur destiné à commander entièrement le véhicule Ve. Des signaux d'une vitesse du véhicule, d'une demande d'accélération, d'une demande de freinage, d'un régime de moteur, d'une quantité de charge de la batterie d'accumulateurs 27, etc. sont appliqués en entrée à l'unité de commande électronique 29. Depuis l'unité de commande électronique 29, il est fourni en sortie un signal pour commander la puissance (c'est-à-dire le régime x le couple) du moteur à combustion interne 1, des signaux pour commander les moteurs électriques-générateurs MGl, MG2 et MG3 par l'intermédiaire des convertisseurs 24, 25 et 26, un signal pour commander la force de freinage du frein 20 par l'intermédiaire de l'actionneur 28, etc. Ici on décrira une relation correspondante entre la conception du véhicule Ve illustrée sur la figure 1 et la conception de l'invention. La roue avant 2 et la roue arrière 3 correspondent à la roue de l'invention, le porte-satellites 11 correspond au premier élément rotatif (ou à l'élément d'entrée) de l'invention, la roue solaire 8 correspond au second élément rotatif de l'invention, la roue solaire 13 correspond au troisième élément rotatif de l'invention, le tambour de liaison 12 comportant les couronnes 9 et 14, correspond au quatrième élément rotatif (ou à l'élément de sortie) de l'invention, et le véhicule Ve correspond au véhicule hybride de l'invention.
    Dans le cas où une condition pour démarrer le moteur à combustion interne 1 est satisfaite lorsque le véhicule Ve s'arrête, de sorte que le moteur à combustion interne 1 et les moteurs électriques-générateurs MG1, MG2 et MG3 sont arrêtés, le premier moteur électrique-générateur est alimenté en courant électrique et entraîné pour fonctionner en tant que moteur. Dans cette situation, le premier moteur électrique-générateur MG1 est commandé pour tourner dans un sens vers l'avant. Ici, dans ce mode de réalisation, le "sens vers l'avant" désigne un sens identique au sens de la rotation autonome du moteur à combustion interne 1. Lorsque le premier moteur électrique-générateur MG1 fonctionne en tant que moteur, le couple du premier moteur électrique-générateur MG1 est appliqué en entrée à la roue solaire 8 du premier mécanisme de train planétaire 6, et la couronne 9 du premier mécanisme de train planétaire 6 fonctionne comme élément de réaction. En conséquence, le couple du premier moteur électrique-générateur MG1 est transmis au moteur à combustion interne 1 par l'intermédiaire de l'arbre d'entrée 4, de sorte que le lancement du moteur à combustion interne 1 est effectué. En même temps, une commande d'injection de carburant est exécutée et du carburant est brûlé dans lemoteur à combustion interne 1. Il en résulte que le moteur à combustion interne 1 commence à tourner de manière autonome.
    Après que le moteur à combustion interne 1 a été ainsi lancé et que le régime du moteur a augmenté, le premier moteur électrique-générateur MG1 fonctionne en tant qu'élément de réaction contre le couple du moteur à combustion interne en étant maintenu à une vitesse prédéterminée. Lorsque le premier moteur électrique-générateur MG1 fonctionne comme un élément de réaction, le couple pour faire tourner le tambour de liaison 12 dans le sens vers l'avant est augmenté de sorte que la force motrice pour mouvoir le véhicule Ve dans le sens vers l'avant est augmentée. On décrira une commande fondamentale, qui peut être mise en pratique pour le véhicule Ve. Tout d'abord, une demande de force motrice du véhicule Ve est calculée sur la base d'une vitesse du véhicule et d'un degré d'ouverture d'un accélérateur. Ensuite, une puissance du moteur à combustion interne cible est déterminée sur la base de la demande de force motrice et un régime de moteur à combustion interne cible est calculé sur la base de la puissance du moteur à combustion interne cible et d'une courbe d'écônomie en carburant optimum.
    De plus, une commande pour amener le régime du moteur à combustion interne réel à s'approcher du régime du moteur à combustion interne cible est exécutée, en commandant la vitesse de l'élément de réaction contre le couple du moteur à combustion interne afin de commander le rapport de changement de vitesse du dispositif de distribution de puissance 5 sans échelons. En même temps, une commande pour amener le couple du moteur à combustion interne réel à s'approcher du couple du moteur à combustion interne cible est exécutée en commandant le papillon des gaz électronique, etc. Il est également possible de transmettre le couple du troisième moteur électrique-générateur MG3 à la roue avant 2 ou à la roue arrière 3 en faisant fonctionner le troisième moteur électrique-générateur MG3 en tant que moteur.
    Dans ce mode de réalisation, le second moteur électrique générateur MG2 est relié à la roue solaire 13 du second mécanisme de train planétaire 7 du dispositif de distribution de puissance 5. En conséquence, il est également possible d'exécuter une commande pour faire fonctionner le second moteur électrique-générateur MG2 en tant que générateur afin d'établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne. En d'autres termes, conformément à ce mode de réalisation, le rapport de changement de vitesse du dispositif de distribution de puissance 5 peut être effectué sans échelons, en faisant fonctionner ati moins l'un des moteurs électriques-générateurs MGl et MG2 en tant que générateur afin d'établir une force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne et pour commander son régime.
    Donc, dans le cas où l'on sélectionne ou bien où l'on détermine le moteur électrique-générateur devant être mis en oeuvre en tant que générateur pour établir une force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, il on sélectionne un mode de commande dans lequel la quantité de l'énergie électrique dans le circuit électrique M1 est réduite à un niveau aussi faible que possible. Ici, l'expression "mode de commande" désigne une séquence de la commande. Des facteurs déterminants du mode de commande sont par exemple: un type d'un mode de fonctionnement du moteur électrique-générateur établissant le couple de réaction, c'est- à-dire pour le faire fonctionner comme un "moteur électrique" ou un "générateur", une destination de la puissance électrique naissant de la commande de régénération du moteur électrique-générateur établissant le couple de réaction, c'est-à-dire que la puissance électrique générée doit être stockée dans la batterie d'accumulateurs 27, ou doit être fournie au troisième moteur électrique-générateur MG3 sans passer par la batterie d'accumulateurs 27, en plus du type du moteur électrique-générateur devant être utilisé pour établir le couple de réaction.
    De manière à sélectionner le mode de commande pour réduire la quantité de l'énergie électrique dans le circuit électrique Ml à un niveau aussi faible que possible, les formules suivantes peuvent être utilisées par exemple.
    Te + ((1 + p 1) /p 1}Tg-{(1-p 2) /p 2}Tm = 0 (1) To = (1/p 2)Tm - (1/p 1) Tg (2) (1 + p 1)Ne = p 1 Ng + No (3) (1 - p 2)Ne = -p 2 Nm + No (4) Dans les formules ci-dessus: "Te" représente le couple du moteur à combustion interne, "p 1" représente un rapport de changement de vitesse du premier mécanisme de train planétaire 6 (c'est-à-dire une valeur obtenue en divisant le nombre de dents de la roue solaire 8 par le nombre de dents de la couronne 9), "Tg" représente le couple du premier moteur électrique-générateur MG1, "p 2" représente un rapport de changement de vitesse du second mécanisme de train planétaire 7 (c'est-à-dire une valeur obtenue en divisant le nombre de dents de la roue solaire 18 par le nombre de dents de la couronne 14), "Tm" représente le couple du second moteur électrique-générateur MG2, "To" représente le couple transmis au tambour de liaison 12, "Ne" représente le régime du moteur, "Ng" représente la vitesse du premier moteur électrique-générateur MGi, "No" représente la vitesse du tambour de liaison 12, et "Nm" représente la vitesse du second moteur électrique- générateur MG2. En outre, "zéro" dans le membre de droite de la formule (1) signifie que la puissance électrique n'est pas appliquée en entrée, ou n'est pas fournie en sortie de la batterie d'accumulateurs 27.
    Lorsque le véhicule roule, Te, Ne, To et No sont calculés. Sur la base du résultat du calcul de ces valeurs, les puissances des premier et second moteurs électriques- générateurs MG1 et MG2 peuvent être calculées en utilisant les formules ci-dessus (1) à (4). Par ailleurs, un état de fonctionnement du troisième moteur électrique-générateur MG3 peut être obtenu en utilisant les formules énumérées ci-dessous.
    T3 = a É T (5) T3 N3 + Tg Ng + Tm Nm = 0 (6) Dans les formules (5) et (6) ci-dessus, "T3" représente le couple du troisième moteur électrique-générateur MG3, et "N3" représente la vitesse du troisième moteur électrique- générateur MG3. De même, "a" représente un rapport de distribution de puissance de la roue avant 2 et de la roue arrière 3, plus particulièrement une proportion de la puissance transmise à la roue avant 2. En outre, "zéro" dans le membre de droite de la formule (6) signifie que la puissance électrique n'est pas appliquée en entrée à la batterie d'accumulateurs 27, ni fournie en sortie de celle- ci.
    Les paramètres utilisés dans les formules ci-dessus sont obtenus comme décrit ci-dessous. Tout d'abord, une vitesse de véhicule et un degré d'ouverture de l'accélérateur sont calculés sur la base du signal appliqué en entrée à l'unité de commande électronique 29, et une demande de force motrice du véhicule Ve est calculée sur la base du résultat du calcul. Sur la base de la demande de force motrice, To, No et a sont calculés, et Te et Ne sont également calculés. Ensuite, sur la base de ces résultats de calcul, Tg, Ng, Tm, Nm, T3 et N3 sont calculés. Le mode de commande peut être sélectionné sur la base des facteurs déterminants du mode de commande comprenant les formules ci-dessus (1) à (6).
    Ensuite, on décrira ici séquentiellement des exemples pour sélectionner le mode de commande à partir de différents types de modes de commande en fonction de l'état de conduite du véhicule Ve.
    (Exemple 1)
    L'exemple 1 sera décrit en faisant référence à l'organigramme de la figure 2. Tout d'abord, il est évalué (à l'étape Si) si la quantité de l'énergie électrique dans le circuit électrique M1 peut être ou non réduite, dans le cas où l'on exécute la commande pour rendre inactif le premier moteur électrique-générateur MG1 et pour faire fonctionner le second moteur électrique-générateur MG2 en tant que générateur afin d'établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, conformément aux facteurs déterminants mentionnés ci-dessus du mode de commande, lorsque le papillon des gaz est complètement ouvert, que le véhicule Ve se déplace à une vitesse extrêmement faible après que le véhicule Ve a démarré, et que le troisième moteur électrique- générateur MG3 fonctionne en tant que moteur.
    Dans le cas où la réponse à l'étape S1 est OUI, un fonctionnement conforme au mode de commande sélectionné sur la base du facteur déterminant mentionné ci-dessus est exécuté (à l'étape S2), et il est mis fin au sous-programme représenté sur la figure 2. Au contraire, dans le cas où la réponse à l'étape S2 est NON, il est mis fin au sous-programme de commande de la figure 2 sans exécuter l'action de l'étape S2.
    Ici, on décrira l'action de l'étape S2 en faisant référence à un schéma nomographique El représenté sur la figure 3. Dans le schéma nomographique El de la figure 3, il est indiqué la vitesse du premier moteur électrique2870483 21 générateur MG1, la vitesse du second moteur électriquegénérateur MG2, le régime du moteur à combustion interne (Eng) et la vitesse du tambour de liaison 12 (c'est-à-dire un élément de sortie). En d'autres termes, le schéma nomographique El illustre une liaison des éléments rotatifs du dispositif de distribution de puissance 5. En particulier, dans le schéma nomographique El, une ligne représentant le moteur à combustion interne 1 et une ligne représentant le tambour de liaison 12 sont situées près l'une de l'autre sur une ligne de base Dl, et une ligne représentant la roue solaire 8 et le premier moteur électrique-générateur MG1 et une ligne représentant la roue solaire 13 et le second moteur électrique-générateur MG2 sont situées aux deux extrémités extérieures de Dl.
    Dans le groupe motopropulseur illustré sur la figure 1, la vitesse du porte-satellites 11 et le régime du moteur sont identiques l'un à l'autre, et une valeur obtenue en divisant le régime du moteur par la vitesse du tambour de liaison 12 est un rapport de changement de vitesse. Ici, dans le schéma nomographique El de la figure 3: "zéro" signifie un arrêt des éléments rotatifs, "vers l'avant" signifie un sens de rotation vers l'avant de l'élément rotatif, et "vers l'arrière" signifie un sens de rotation vers l'arrière de l'élément rotatif. De même, les flèches illustrées sur le schéma El indiquent les sens des couples. En outre, dans le schéma nomographique El, "(MG3)" signifie que le couple du troisième moteur électrique-générateur MG3 est transmis au tambour de liaison 12 (c'est-à-dire la roue avant 2) ou à la roue arrière 3. Des exemples suivants doivent être décrits en faisant référence à d'autres schémas nomographiques en plus du schéma nomographique El de la figure 3. Cependant, les expressions dans ces schémas sont identiques à celles dans le schéma nomographique El de la figure 3.
    Tout d'abord, une commande pour faire fonctionner le second moteur électrique-générateur MG2 en tant que générateur afin d'établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne et exécutée. A ce stade, le second moteur électrique-générateur MG2 fonctionne 2870483 22 en tant que générateur et tourne vers l'arrière. De plus, il est exécuté une commande pour compléter l'insuffisance du couple du moteur à combustion interne vis-à-vis du couple demandé avec le couple du troisième moteur électrique- générateur MG3, en fournissant la puissance électrique générée par le second moteur électrique-générateur MG2 directement au troisième moteur électrique-générateur MG3 sans passer par la batterie d'accumulateurs 27 de manière à faire fonctionner le troisième moteur électrique-générateur MG3 en tant que moteur. Dans le schéma nomographique El de la figure 3, la vitesse du tambour de liaison 12 est inférieure au régime du moteur à combustion interne, de sorte que le couple du moteur à combustion interne est amplifié par le dispositif de distribution de puissance 5. Ici, dans le cas où l'action de l'étape S2 est mise en oeuvre, le premier moteur électrique-générateur MGi est inactif sans fonctionner en tant que moteur électrique ou en tant que générateur.
    Donc, dans l'exemple de commande représenté sur la figure 2, la commande pour faire fonctionner le second moteur électrique-générateur MG2 en tant que générateur afin d'établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne est exécutée. En particulier, la puissance du second moteur électrique-générateur MG2 fonctionnant en tant que générateur et établissant la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne est réduite à une valeur aussi faible que possible, en faisant tourner le second moteur électrique- générateur MG2 dans le sens vers l'arrière alors qu'il fonctionne en tant que générateur. En conséquence, il est possible d'empêcher que la taille du second moteur électrique-générateur MG2 ne croisse. En conséquence, il est possible. d'empêcher qu'une augmentation de la proportion de la puissance qui est convertie une fois en la puissance électrique au cours du processus soit transmise du moteur à combustion interne 1 à la roue avant 2, et une quantité de l'énergie électrique dans le circuit électrique est ainsi réduite. Il est également possible de fournir le courant électrique généré par le second moteur électrique-générateur MG2 au troisième moteur électrique- 2870483 23 générateur MG3 sans passer par la batterie d'accumulateurs 27. En conséquence, la quantité de l'énergie électrique dans un circuit électrique peut être davantage réduite.
    De plus, une dégradation du rendement de transmission de 5. la puissance depuis le moteur à combustion interne 1 à la roue avant 2 peut être réprimée, et une détérioration de la force motrice maximum de même que de la consommation de carburant dans le véhicule Ve peut être réprimée. Et de plus, comme la puissance électrique générée par le second moteur électrique-générateur MG2 est utilisée pour exécuter la commande de production de puissance du troisième moteur électrique-générateur MG3, il est possible d'éviter l'apparition d'une circulation de puissance. En d'autres termes, ,"une répétition d'une conversion de la puissance motrice en la puissance électrique, et une conversion de la puissance électrique convertie en la puissance motrice" peut être évitée. En outre, dans le cas où le couple du troisième moteur électrique-générateur MG3 compense l'insuffisance du couple du moteur à combustion interne par rapport au couple exigé, le couple devant être compensé, est empêché d'augmenter. En conséquence, une caractéristique nominale du troisième moteur électrique-générateur MG3 est empêchée d'augmenter. A savoir, on empêche que la taille du troisième moteur électrique-générateur MG3 augmente. En conséquence, les coûts de production d'un système hybride peuvent être diminués.
    Cependant, à l'étape Sl le mode de commande peut également être sélectionné sur la base d'un second facteur déterminant, qui est différent des facteurs déterminants mentionnés ci-dessus. Ce second facteur déterminant consiste en ce que le rapport de changement de vitesse p 3 du dispositif de distribution de puissance 5 satisfait la formule suivante (7).
    p 3 > 1(1 - p 2) (7) Le rapport de changement de vitesse p 3 est une valeur obtenue en divisant la vitesse du porte-satellites 11, en tant qu'élément d'entrée du dispositif de distribution de puissance 5, par la vitesse du tambour de liaison 12, en tant 2870483 24 qu'élément de sortie du dispositif de distribution de puissance 5.
    Dans le cas où la réponse de l'étape S1, sur la base du second facteur déterminant est OUI, lorsque le papillon des gaz est complètement ouvert alors que le véhicule se déplace à une vitesse extrêmement faible, et que le troisième moteur électrique-générateur MG3 fonctionne en tant que moteur, le sous-programme passe à l'étape S2. Au contraire, dans le cas où la réponse à l'étape S1 sur la base du second facteur déterminant est NON, il est mis fin au sous-programme de commande de la figure 2. Donc, l'effet du cas dans lequel le mode de commande est sélectionné sur la base du second facteur déterminant est identique à celui du cas dans lequel le mode de commande est sélectionné sur la base des facteurs déterminants mentionnés ci-dessus.
    Ici, le moyen pour exécuter les étapes S1 et S2 représentées sur la figure 2 correspond à un premier moyen de commande hybride et à un cinquième moyen de commande hybride de l'invention.
    (Exemple 2)
    Ensuite, un exemple 2, qui peut être mis en pratique pour le véhicule Ve, sera décrit en faisant référence à l'organigramme représenté sur la figure 4. Dans cet exemple, il est évalué (à l'étape S11), si la quantité de la puissance électrique dans le circuit électrique Ml peut être réduite ou non, si l'exécution d'une commande pour faire fonctionner le premier moteur électrique-générateur MG1 ou à la fois les premier et second moteurs électriques-générateurs MG1 et MG2 en tant que générateur afin d'établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, sur la base des facteurs déterminants mentionnés ci-dessus, dans le cas où le fonctionnement de l'étape S2 sur la figure 2 est exécuté, et alors le sens de rotation du second moteur électrique-générateur MG2 est commuté du sens vers l'arrière vers le sens vers l'avant, alors que le papillon des gaz est complètement ouvert et que le véhicule Ve se déplace à une vitesse entre une faible vitesse et une vitesse intermédiaire. Dans le cas où la réponse à l'étape S11 est 2870483 OUI, l'action de l'étape S12 est exécutée et il est mis fin au sous-programme de commande de la figure 4. Au contraire, dans le cas où la réponse à l'étape S11 est NON, il est mis fin au sous-programme de commande de la figure 4 sans exécuter l'action de l'étape S12.
    Ici, on expliquera l'action de l'étape S12 en faisant référence au schéma nomographique El représenté sur la figure 5. Tout d'abord, le second moteur électrique-générateur MG2 relié à la roue solaire 13 est entraîné dans le sens vers l'avant et est mis en oeuvre en tant que moteur. Dans le schéma nomographique El de la figure 5, il est illustré un cas dans lequel la vitesse du tambour de liaison 12 est inférieure au régime du moteur, et où le couple du moteur à combustion interne est amplifié par le dispositif de distribution de puissance 5. De même, la commande du fonctionnement de puissance du troisième moteur électrique-générateur MG3 est exécutée en fournissant la puissance électrique de la batterie d'accumulateurs 27 au troisième moteur électrique-générateur MG3, de manière à exécuter la commande pour compléter l'insuffisance du couple du moteur à combustion interne par comparaison au couple exigé avec le couple du troisième moteur électrique-générateur MG3.
    De plus,, à l'étape S12, si la puissance électrique devant être fournie au second moteur électrique-générateur MG2 et au troisième moteur électrique-générateur MG3 peut être couverte par la puissance électrique de la batterie d'accumulateurs 27, le premier moteur électriquegénérateur MGl devient inactif sans fonctionner en tant que moteur électrique ou en tant que générateur. Au contraire, si le véhicule se déplace à une vitesse à laquelle la puissance électrique devant être fournie par le second moteur électrique-générateur MG2 et le troisième moteur électrique-générateur MG3 ne peut pas être couverte par la puissance électrique de la batterie d'accumulateurs 27, le premier moteur électrique-générateur MGi fonctionne en tant que générateur à l'intérieur d'une plage dans laquelle les puissances des éléments rotatifs individuels représentés sur le schéma nomographique El de la figure 5 sont équilibrées, et la puissance électrique générée est fournie au second moteur électrique-générateur MG2 et au troisième moteur électriquegénérateur MG3.
    Donc, le même effet que celui de l'exemple 1 peut également être obtenu par l'exemple 2, en sélectionnant le mode de commande sur la base des facteurs déterminants mentionné ci-dessus. Dans ce cas, le moyen destiné à exécuter les étapes S11 et S12 représentée sur la figure 4 correspond au premier moyen de commande hybride et au cinquième moyen de commande hybride de l'invention.
  4. 2870483 27
    (Exemple 3)
    Ensuite, un exemple 3 sera décrit en faisant référence à un organigramme représenté sur la figure 6. Dans cet exemple, il est évalué (à l'étape 21) si la sélection du mode de commande pour faire fonctionner le premier moteur électrique-générateur MGi en tant que générateur afin d'établir, la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne est optimum ou non, dans le cas où, par exemple, le papillon des gaz est complètement ouvert alors que le véhicule Ve roule à grande vitesse. L'évaluation effectuée à l'étape S21 est identique à l'évaluation faite à l'étape S1. Dans le cas où la réponse à l'étape S21 est OUI, une action de l'étape S22 est exécutée et il est mis fin à un sous-programme de commande représenté sur la figure 6. Au contraire, dans le cas où la réponse à l'étape S21 est NON, il est mis fin au sous-programme de la figure 6 sans exécuter l'action de l'étape S22.
    Ici, on décrira l'action de l'étape S22 en faisant référence au schéma nomographique El représenté sur la figure 7. Tout d'abord la commande pour faire fonctionner le premier moteur électrique-générateur MG1 en tant que générateur afin d'établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne est exécutée. Dans cette situation, le premier moteur électrique-générateur MG1 tourne dans le sens vers l'avant et fonctionne en tant que générateur. La puissance électrique générée est stockée dans la batterie d'accumulateurs 27. Dans le schéma nomographique El de la figure 7, la vitesse du tambour de liaison 12 est supérieure au régime du moteur à combustion interne, et le couple du moteur à combustion interne est réduit par le dispositif de distribution de puissance 5.
    A l'étape S22, la puissance électrique de la batterie d'accumulateurs 27 est fournie au second moteur électrique- générateur MG2 de sorte que le second moteur électrique- générateur MG2 fonctionne en tant que moteur, en conséquence, il est également possible de compléter l'insuffisance du couple du moteur à combustion interne vis-à-vis du couple exigé comme avec le couple du second moteur électrique- 2870483 28 générateur MG2. De plus, l'insuffisance du couple du moteur à combustion interne par rapport au couple exigé peut également être compensée avec le couple du troisième moteur électrique-générateur MG3, en fournissant la puissance électrique de la batterie d'accumulateurs 27 pour exécuter la commande de fonctionnement en puissance du troisième moteur électrique-générateur MG3. En d'autres termes, à l'étape S22, il est possible de faire fonctionner au moins l'un du second moteur électrique-générateur MG2 et du troisième moteur électrique- générateur MG3 en tant que moteur électrique.
    Donc, le même effet que celui de l'exemple 1 peut également être réalisé par l'exemple 3, en sélectionnant le mode de commande sur la base des facteurs déterminants. Ici, le moyen destiné à exécuter les étapes S21 et S22 représentées sur la figure 6 correspond à un second moyen de commande hybride et au cinquième moyen de commande hybride de l'invention.
    (Exemple 4)
    Ensuite, un exemple 4 sera décrit en faisant référence à l'organigramme représenté sur la figure 8, et au schéma nomographique El représenté sur la figure 9. Tout d'abord, il est évalué (à l'étape S31) si une condition pour faire fonctionner le véhicule Ve et pour entraîner le moteur à combustion interne 1 est ou non satisfaite. Par exemple, dans le cas où un mode de véhicule électrique est sélectionné, de sorte que la réponse à l'étape S31 est NON, une action de l'étape S32 est exécutée et il est mis fin au sous-programme de commande de la figure 8. A cette étape S32, la force de freinage du frein (B1) 20 est augmentée pour arrêter le moteur à combustion interne 1 de sorte que le porte- satellites 11 fonctionne en tant qu'élément de réaction, et la commande de fonctionnement en puissance du second moteur électrique-générateur MG2 est exécutée. Il en résulte que le couple du second moteur électrique-générateur MG2 est transmis au tambour de liaison 12. A l'étape S32, il est également possible de couvrir une partie du couple requis du véhicule Ve grâce au troisième moteur électrique-générateur MG3, en exécutant la commande de fonctionnement en puissance du troisième moteur électrique- générateur MG3. Ici, à l'étape S32, le premier moteur électrique- générateur MG1 tourne dans le sens vers l'arrière et devient inactif, comme indiqué sur la figure 9 Au contraire, dans la situation où la réponse à l'étape S31 est OUI après l'exécution de l'étape S32, il est exécuté (à l'étape S33) une préparation pour que l'élément de réaction contre le second moteur électrique-générateur MG2 devienne le premier moteur électrique-générateur MGi à la place du frein 20, en faisant fonctionner le premier moteur électrique-générateur MGi en tant que générateur. A la suite de l'étape S33, une action de l'étape S34 est exécutée, et il est mis fin au sous-programme de la figure 8.
    A l'étape S34, tout d'abord, une commande pour réduire la force de freinage du frein 20 est exécutée à un instant auquel le couple de réaction généré par le premier moteur électrique-générateur MGi devient une valeur requise. Alors, le second moteur électrique-générateur MG2 est mis en oeuvre en tant que moteur, pour fonctionner en tant qu'élément de réaction, et un lancement du moteur à combustion interne 1 est débuté en commandant la vitesse du premier moteur électrique-générateur MG1 tout en injectant et en brûlant du carburant. Il en résulte que le moteur à combustion interne est laissé tourner de manière autonome. Le premier moteur électrique-générateur MG1 commence à fonctionner en tant que moteur à un instant où le sens de rotation du premier moteur électrique-générateur MGi passe du sens vers l'avant au sens vers l'arrière au cours de cette commande de démarrage du moteur à combustion interne 1. En conséquence, la vitesse du premier moteur électriquegénérateur MG1 est augmentée. En outre, de manière à maintenir la vitesse du tambour de liaison 12 généralement constante au cours de l'action de l'étape S34, comme illustré par une ligne en trait interrompu dans le schéma nomographique El de la figure 9, une action pour diminuer la vitesse du second moteur électrique- générateur MG2 est exécutée. Donc, dans l'exemple 4, la puissance électrique générée par le premier moteur électrique-générateur MGi fonctionnant en tant que moteur peut être consommée par le second moteur électrique-générateur MG2 et le troisième moteur électrique-générateur MG3. En conséquence, il est possible d'éviter l'apparition de la circulation de puissance.
    A condition que le véhicule hybride soit un véhicule à deux roues motrices comprenant le moteur à combustion interne et les premier à troisième moteurs électriques-générateurs, dans lequel le couple du troisième moteur électrique-générateur MG3 est transmis seulement à la roue avant 2, et non à la roue arrière 3, et dans le cas où l'on exécute la commande del'exemple 4, une commande pour augmenter la force de freinage du frein 20, afin de faire fonctionner le troisième moteur électrique-générateur MG3 en tant que moteur, et pour rendre inactif les premier et second moteurs électriques-générateurs est exécutée à l'étape S32 dans l'organigramme de la figure 8.
    Ici, le moyen pour exécuter les commandes des étapes S31 et S32 représentées sur la figure 8, correspond à un troisième moyen de commande hybride de l'invention.
    Egalement, le moyen destiné à exécuter les commandes des étapes S31, S33 et S34 représentées sur la figure 8, correspond à un quatrième moyen de commande hybride de l'invention.
    (Exemple 5)
    Ensuite, il sera décrit ici encore un autre exemple de commande en faisant référence à un organigramme représenté sur la figure 10, et au schéma nomographique El représenté sur la figure 11. Tout d'abord, il est évalué (à l'étape S41) si une décélération supérieure à une valeur préétablie est ou non requise alors que le véhicule descend en roue libre. Dans le cas où la réponse à l'étape S41 est OUI, la vitesse du tambour de liaison 12 est réduite comme illustré par une ligne en trait interrompu sur la figure 11 (à l'étape S42), en faisant fonctionner le premier moteur électriquegénérateur MG1 en tant que moteur dans le sens vers l'avant, et en faisant fonctionner le second moteur électrique-générateur MG2 en tant que générateur, dans le sens vers l'avant. De plus, à cette étape S42, la puissance 2870483 31 correspondant à l'énergie cinétique du véhicule Ve est transmise au moteur à combustion interne 1 par l'intermédiaire du dispositif de distribution de puissance 5, en conséquence, un frein moteur est généré comme illustré sur la figure 11 par les flèches en traits interrompus. Ceci accélère la réduction de la vitesse du tambour de liaison 12.
    Après l'étape S42 mentionnée ci-dessus, il est évaluée (à l'étape S43) si le véhicule est ou non dans une plage de faibles vitesses, où il est autorisé que le moteur à combustion interne 1 soit arrêté, et la décélération requise est une valeur préétablie ou plus petite. En supposant que le moteur à combustion interne 1 est arrêté, si la différence de vitesse entre le porte-satellites 11 relié au moteur à combustion interne 1 et le tambour de liaison 12 est une valeur préétablie ou une valeur supérieure, à savoir si la vitesse du véhicule est supérieure à la valeur préétablie, un grippage d'un roulement du porte-satellites 11 peut se produire, c'est-à-dire un grippage d'un roulement supportant les pignons 10, 15 et 16 peut se produire. Pour cette raison, on autorise que le moteur à combustion interne 1 soit arrêté dans le cas où la différence de vitesse entre le porte-satellites 11 et le tambour de liaison 12 est la valeur préétablie ou une valeur inférieure, à savoir, dans la plage de faibles vitesses où le grippage du roulement ne peut pas avoir lieu.
    Dans le cas où la réponse à l'étape S43 est OUI, la vitesse du premier moteur électrique-générateur MG1 est commandée et la force de freinage du frein 20 est augmentée (à l'étape S44), de manière à rendre nul le régime du moteur comme illustré par une ligne en trait plein sur la figure 11, puis, il est mis fin au sous-programme de commande de la figure 10. A l'étape 44, le premier moteur électrique-générateur MG1 fonctionne en tant que générateur lorsqu'il tourne dans le sens vers l'avant, et fonctionne en tant que moteur, lorsqu'il tourne dans le sens inverse. Le second moteur électrique-générateur MG2 continue à fonctionner en tant que générateur également à l'étape S44.
    De plus aux étapes S42 et S44, le troisième moteur électrique-générateur MG3 fonctionne en tant que moteur. A ce stade, une quantité de régénération du troisième moteur électrique-générateur MG3 est établie pour mettre en conformité la force de freinage réelle à la décélération exigée, et pour optimiser la consommation de carburant du moteur à combustion interne 1, sur la base de paramètres tels qu'un positionnement du troisième moteur électrique-générateur MG3, une capacité de la batterie d'accumulateurs 27 etc. Dans le cas où la réponse à l'étape S41 ou S43 est NON, il est mis fin au sous-programme de commande de la figure 10.
    (Exemple 6)
    Ensuite, il sera décrit ici un exemple 6. Cet exemple 6 est exécuté dans le cas où le papillon des gaz n'est pas complètement ouvert, en d'autres termes, le véhicule est dans un état de déplacement normal. Une procédure de l'exemple 6 est identique à celle représentée sur l'organigramme de la figure 2. En conséquence, l'état de fonctionnement de l'exemple 6 peut être illustré par le schéma nomographique El de la figure 3. Ici, l'exemple 6 peut être expliqué par l'organigramme de la figure 2, dans lequel la description de l'étape S1 "le papillon des gaz est complètement ouvert" est remplacée par "le papillon des gaz n'est pas complètement ouvert". Les mêmes effets que ceux de l'exemple 1 peuvent également être atteints par l'exemple 6.
    (Exemple 7)
    Ensuite, il sera décrit ici un exemple 7 en faisant référence à un organigramme représenté sur la figure 12, et au schéma nomographique El représenté sur la figure 13. Tout d'abord, il est évalué (à l'étape S51) si la sélection du mode de commande pour faire fonctionner le premier moteur électrique-générateur MGl et le second moteur électriquegénérateur MG2 en tant que générateur pour établir la force de réaction contre le couple du moteùr à combustion interne est ou non optimum sur la base des facteurs déterminants mentionnés ci-dessus, dans le cas où le papillon des gaz n'est pas complètement ouvert et où la vitesse du tambour de 2870483 33 liaison 12 est inférieure au régime du moteur à combustion interne. Dans le cas où la réponse à l'étape S51 est OUI, une action de l'étape S52 est exécutée, et il est mis fin au sous-programme de commande de la figure 12. Au contraire, dans le cas où la réponse à l'étape S51 est NON, il est mis fin au sous-programme de commande de la figure 12 pour exécuter l'action de l'étape S52.
    Ici, on décrira l'action de l'étape S52 en faisant référence au schéma nomographique El représenté sur la figure 13. Comme illustré sur le schéma nomographique El de la figure 13, le premier moteur électrique-générateur MG1 et le second moteur électrique- générateur MG2 sont entraînés dans le sens vers l'avant et sont mis en oeuvre en tant que générateurs pour établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne. Les puissances électriques générées par le premier moteur électrique-générateur MGi et le second moteur électrique-générateur MG2 sont fournies au troisième moteur électrique-générateur MG3 sans passer par la batterie d'accumulateurs 27, de sorte que le troisième moteur électrique-générateur MG3 fonctionne en tant que moteur. A savoir, le véhicule Ve se déplace sans utiliser la puissance électrique de la batterie d'accumulateurs 27 autant que possible. Les mêmes effets que ceux de l'exemple 1 peuvent également être réalisés par
    l'exemple 7.
    Ici, le moyen pour exécuter les commandes des étapes S51 et S52 représentées sur l'organigramme de la figure 12, correspond au premier moyen de commande hybride et au cinquième moyen de commande hybride de l'invention.
    (Exemple 8)
    Ensuite, il sera décrit ici un exemple 8 en faisant référence à un organigramme représenté sur la figure 14, et au schéma nomographique El représenté sur la figure 15. Tout d'abord, il est évalué (à l'étape S61) si la sélection du mode de commande pour faire fonctionner le premier moteur électrique-générateur MGi et le second moteur électriquegénérateur MG2 en tant que générateurs, pour établir la force de réaction contre le couple de sortie du moteur à combustion 2870483 34 interne 1 est optimum, dans le cas où le papillon des gaz n'est pas complètement ouvert et où la vitesse du tambour de liaison 12 est supérieure au régime du moteur à combustion interne. Dans le cas où la réponse à l'étape S61 est OUI, une action de l'étape S62 est exécutée conformément au mode de commande sélectionné à l'étape S61, et il est mis fin au sous-programme de commande de la figure 14. Au contraire, dans le cas où la réponse à l'étape S61 est NON, il est mis fin au sous-programme de commande de la figure 14 sans exécuter l'action de l'étape S62.
    Ici, on décrira l'action de l'étape S62 en faisant référence au schéma nomographique El de la figure 15. Comme indiqué sur le schéma nomographique El de la figure 15, le premier moteur électrique-générateur MG1 et le second moteur électrique-générateur MG2 sont entraînés dans le sens vers l'avant et mis en oeuvre en tant que générateurs pour établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne. Les puissances électriques générées par le premier moteur électrique-générateur MG1 et le second moteur électrique-générateur MG2 sont fournies au troisième moteur électrique- générateur MG3 sans passer par la batterie d'accumulateurs 27, de sorte que le troisième moteur électrique-générateur MG3 fonctionne en tant que moteur. A savoir, le véhicule Ve roule sans utiliser la puissance électrique de la batterie d'accumulateurs 27 autant que possible. Les mêmes effets que ceux de l'exemple 1 peuvent également être atteints par l'exemple 8.
    Ici, le moyen pour exécuter les commandes des étapes S61 et S62 représentées sur l'organigramme de la figure 14 correspond au premier moyen de commande hybride et au cinquième moyen de commande hybride de l'invention.
    Ici, il sera décrit de manière synthétique les actions et les effets qui peuvent être obtenus en commun dans chaque exemple. Conformément aux exemples 1 à 3, bien que trois moteurs électriques-générateurs, c'est-àdire le premier moteur électrique-générateur MG1 au troisième moteur électrique-générateur MG3, soient utilisés, il n'y a pas d'augmentation de la somme totale de l'énergie électrique générée par la puissance du moteur à combustion interne 1 et l'énergie électrique stockées dans la batterie d'accumulateurs 27 ou l'énergie électrique circulant au travers de la batterie d'accumulateurs 27. En conséquence, il est possible de réduire la puissance maximum de chaque moteur électrique-générateur, en réprimant ainsi l'augmentation de coût du premier moteur électrique- générateur MG1, du second moteur électrique-générateur MG2 et les convertisseurs 24 et 25. En particulier, les effets mentionnés ci-dessus peuvent être obtenus en comparant les exemples individuels à un premier exemple comparatif. Ici, le premier exemple comparatif est "une conception comprenant: un dispositif de distribution de puissance comportant trois éléments rotatifs, qui est relié à une roue avant ou à une roue arrière, dans lequel des premier et seconds moteurs électriques-générateurs sont reliés au dispositif de distribution de puissance, et dans lequel un troisième moteur électrique-générateur n'est pas prévu".
    Conformément aux exemples 1 à 3, de plus, la quantité de courant électrique dans le circuit électrique Ml peut être réduite lorsque le papillon des gaz est complètement ouvert et que le véhicule Ve se déplace à faible vitesse. En outre, le rendement de transmission de puissance entre le moteur à combustion interne 1 et la roue avant 2 est amélioré, et la force motrice maximum et la consommation de carburant sont en conséquence augmentées. Conformément aux exemples 1 à 3, encore davantage, le troisième moteur électrique-générateur MG3 peut fonctionner en tant que moteur, néanmoins la puissance maximum de chaque moteur électriquegénérateur peut être réduite. Pour cette raison, la sortie de la batterie d'accumulateurs 27 à une faible vitesse du véhicule peut être utilisée de manière efficace. En particulier, les effets mentionnés ci-dessus peuvent être obtenus en comparant le second exemple comparatif à chaque exemple. Ici, le second exemple comparatif est "une conception dans laquelle un troisième moteur électrique-générateur est relié d'une manière permettant la transmission de puissance à une roue à laquelle un dispositif de distribution de puissance n'est pas relié, en plus de la conception du premier exemple comparatif (c'est-à-dire un véhicule à quatre roues motrices)". Conformément aux exemples 1 à 3, en outre, une augmentation de la puissance maximum de chaque moteur électrique-générateur peut être réprimée sans gêner le fonctionnement du dispositif de distribution de puissance 5 en tant que transmission variable en continu.
    De plus, comme indiqué dans l'exemple 4, dans le cas où le mode de fonctionnement dans lequel le second moteur électrique-générateur MG2 et le troisième moteur électrique-générateur MG3 fonctionnent en tant que moteurs, c'est-à-dire où le mode de véhicule électrique est sélectionné, ou bien dans le cas où le moteur électrique- générateur MG1 fonctionne en tant que générateur, il est possible d'éviter la circulation de puissance de sorte que la conversion entre l'énergie cinétique et l'énergie électrique est répétée. En conséquence, le rendement de la transmission de puissance entre le moteur à combustion interne 1 et la roue avant 2 est augmenté.
    De plus, conformément aux exemples 4 et 5, le régime du moteur et le couple devant être supporté par le frein 20 peuvent être commandés de manière précise en commandant le couple et la vitesse du premier moteur électrique-générateur MG1. En conséquence, un élément structurellement simple, tel qu'un frein du type s'engrenant de manière synchrone peut être utilisé en tant que frein 20. Pour cette raison, par comparaison au cas où l'on utilise, par exemple, un frein du type à plaques multiples, la capacité de couple peut être commandée de manière certaine. En particulier, une "capacité de couple nul" peut être réalisée de manière certaine. Il en résulte qu'un frein et un couple de traînée du frein 20 peuvent être réduits.
    La figure 16 est un schéma représentant les caractéristiques de sortie du premier moteur électrique- générateur MGi dans chaque exemple. Sur la figure 16, l'axe des abscisses représente la vitesse du moteur électriquegénérateur, et l'axe des ordonnées représente le couple du moteur électrique-générateur. Dans le cas où l'on établit le 2870483 37 couple de réaction contre le couple du moteur à combustion interne seulement par le biais du premier moteur électrique-générateur MG1 (c'est-à-dire le premier exemple comparatif), le couple reste constant indépendamment de la vitesse du moteur électrique-générateur, comme illustré par la ligne en trait interrompu. En revanche, conformément à ce mode de réalisation, le moteur électrique-générateur devant être mis en oeuvre en tant que générateur pour établir la force de réaction, est interchangeable de manière sélective. En conséquence, le couple dans les vitesses élevées peut être diminué par comparaison à celui de la plage de faibles vitesses, comme illustré par la ligne en trait plein. Donc, conformément aux exemples, la sortie maximum du premier moteur électrique-générateur MG1 peut être réduite.
    La figure 17 est un schéma représentant les caractéristiques de sortie du second moteur électrique-générateur MG2 et du troisième moteur électriquegénérateur MG3 dans les exemples. Sur la figure 17, l'axe des abscisses représente la vitesse des moteurs électriques-générateurs, l'axe des ordonnées représente le couple des moteurs électriques-générateurs, une ligne en trait continu représente la somme totale des sorties du second moteur électrique-générateur MG2 et du troisième moteur électriquegénérateur MG3 dans cet exemple, une ligne en tirets représente les caractéristiques du second moteur électrique-générateur MG2 fondée sur l'hypothèse selon laquelle le troisième moteur électrique-générateur MG3 est prévu, et la ligne en trait interrompu représente les caractéristiques de sortie du second moteur électrique-générateur MG2 dans le premier exemple comparatif. Comme indiqué sur la figure 17, le couple du second moteur électrique-générateur sur la base de l'hypothèse que le troisième moteur électrique-générateur MG3 est prévu, est plus faible que le couple du second moteur électrique-générateur du premier exemple comparatif, sur toute la plage de vitesses. C'est-à-dire que la sortie maximum du second moteur électrique-générateur dans l'exemple est inférieure à celle du premier exemple comparatif.
  5. 2870483 38 La figure 18 est un schéma représentant un exemple d'une relation entre un rapport de changement de vitesse des éléments d'entrée et de sortie du dispositif de distribution de puissance, et un rendement de transmission de la puissance transmise depuis le moteur à combustion interne jusqu'aux roues. Sur la figure 18, une ligne en trait continu représente les caractéristiques correspondant à cet exemple, une ligne en tiret représente les caractéristiques correspondant au premier exemple comparatif, et une ligne en trait interrompu représente le second exemple comparatif. Dans le cas où le rapport de changement de vitesse est plus petit qu'une valeur préétablie v 1, qui est plus petite que "1", les rendements de transmission de puissance de l'exemple, de même que des premier et second exemples comparatifs augmentent.
    Sur la figure 18, les rendements de transmission de puissance des exemples et du second exemple comparatif tendent à diminuer lorsque le rapport de changement de vitesse augmente depuis la valeur préétablie v 1 jusqu'à "1", et tendent à augmenter à nouveau lorsque le rapport de changement de vitesse est "i" ou plus. Dans le cas où le rapport de changement de vitesse est la valeur prédéterminée v 2 ou plus, alors les rendements de transmission de puissance des exemples et du second exemple comparatif tendent à diminuer. Le degré de diminution du rendement de transmission de puissance (c'est-à-dire le gradient de diminution) conforme au degré d'augmentation du rapport de changement de vitesse des exemples est plus doux que celui du second exemple comparatif.
    En revanche, conformément au premier exemple comparatif, dans le cas où le rapport de changement de vitesse est la valeur préétablie v 1 ou plus, son rendement de transmission de puissance tend à diminuer conformément à une augmentation du rapport de changement de vitesse. Dans le cas où le rapport de changement de vitesse est la valeur préétablie v 3 ou plus, le rendement de transmission de puissance du premier exemple comparatif est supérieur à celui du second exemple comparatif. Dans la plage où le rapport de changement de vitesse est plus petit que la valeur préétablie v 3, le rendement de transmission de puissance du premier exemple comparatif est supérieur à celui du second exemple comparatif. Dans le cas où le rapport de changement de vitesse est la valeur préétablie v 2 ou plus, le rendement de transmission de puissance de l'exemple est supérieur à celui des premier et second exemples comparatifs.
    La raison en est que, conformément aux exemples, la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne peut être établie par l'un du premier moteur électrique-générateur MGl ou du second moteur électrique-générateur MG2, dont la sortie est inférieure à celle de l'autre, et du fait que la circulation de puissance peut être évitée en fournissant la puissance électrique générée par le moteur électriquegénérateur en établissant la force de réaction sur le troisième moteur électrique-générateur MG3, dans le cas où le rapport de changement de vitesse du second mécanisme de train planétaire 7 est v 2 ou plus. De plus, conformément aux exemples, la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne est établie par l'un du premier moteur électrique-générateur MGi et du second moteur électrique-générateur MG2, en conséquence, l'autre moteur électrique-générateur peut être utilisé en tant que sécurité intrinsèque dans le cas où la fonction de l'un des moteurs électriques-générateurs diminue.
    Bien que cela ne soit pas représenté, les commandes conformes aux exemples peuvent également être mises en pratique dans un véhicule à deux roues motrices (FR) comprenant un train d'entraînement dans lequel un moteur à combustion interne, le premier moteur électrique-générateur et le second moteur électrique-générateur sont liés aux éléments rotatifs du dispositif de distribution de puissance relié aux roues arrière, et dans lequel un troisième moteur électrique-générateur est également relié aux roues arrière.
    De plus, bien que cela ne soit pas représenté, les commandes conformes aux exemples peuvent également être mises en pratique dans un véhicule à quatre roues motrices comprenant un train d'entraînement dans lequel le moteur à 2870483 40 combustion interne, le premier moteur électriquegénérateur et le second moteur électrique-générateur sont reliés aux éléments rotatifs du dispositif de distribution de puissance relié aux roues arrière, et dans lequel le troisième moteur électrique-générateur est relié aux roues avant. De plus, les commandes conforme aux exemples sont applicables également dans le véhicule à quatre roues motrices (non représenté) comprenant un transfert pour distribuer la puissance transmise au mécanisme de transmission 17 aux roues avant et arrière. En outre, une pluralité d'exemples peuvent être exécutés en combinaison.
  6. 2870483 41
    REVENDICATIONS
    1. Unité de propulsion hybride pour véhicules, dans laquelle un moteur à combustion interne (1), un premier moteur électrique-générateur (MG1), et une roue (2) sont reliés à un dispositif de distribution de puissance (5) comportant une pluralité d'éléments rotatifs capables de tourner de manière différentielle les uns avec les autres, et qui est capable de commander en continu un rapport de changement de vitesse en tant que rapport de vitesse de l'élément rotatif relié au moteur à combustion interne (1) et la vitesse d'un élément rotatif relié à la roue (2), caractérisée en ce que: le dispositif de distribution de puissance (5) comprend un premier élément rotatif (11) qui fonctionne en tant qu'élément d'entrée, un second élément rotatif (8) capable de fonctionner en tant qu'élément de réaction, un troisième élément rotatif (13) capable de fonctionner en tant qu'autre élément de réaction, et un quatrième élément rotatif (9, 14) qui fonctionne en tant qu'élément de sortie, le moteur à combustion interne (1) est relié au premier élément rotatif (11), le premier moteur électrique-générateur (MGi) est relié au second élément rotatif (8), et la roue (2) est reliée au quatrième élément rotatif (9, 14), et caractérisée par le fait qu'elle comprend: un second moteur électrique-générateur (MG2) relié au troisième élément rotatif (13) , un troisième moteur électrique-générateur (MG3) relié à l'une quelconque de ladite roue et d'une autre roue, et un circuit électrique (Ml) pour permettre l'échange de puissance électrique entre les moteurs électriquesgénérateurs individuels.
    2. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la 35 revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre: un premier moyen de commande hybride (29) destiné à transmettre un couple de moteur à combustion interne au 2870483 42 quatrième élément rotatif (9, 14) en faisant fonctionner le second moteur électrique-générateur (MG2) en tant que moteur ou générateur, pour établir une force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, tout en transmettant un couple du troisième moteur électrique-générateur (MG3) à la roue (2) ou à l'autre roue (3) en faisant fonctionner le troisième moteur électrique-générateur (MG3) en tant que moteur, dans le cas où l'on commande la vitesse du quatrième élément rotatif (9, 14) pour qu'elle soit inférieure à celle du premier élément rotatif (11) tout en transmettant le couple du moteur à combustion interne au premier élément rotatif (11).
    3. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la 15 revendication 2, caractérisée en ce que: le premier moyen de commande hybride (29) comprend un moyen de détermination (29) destiné à déterminer une quantité de la puissance électrique dans le circuit électrique (Ml) dans le cas où le second moteur électrique-générateur (MG2) fonctionne en tant que moteur ou en tant que générateur pour établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, et le second moteur électrique- générateur (MG2) fonctionne en tant que moteur ou en tant que générateur dans le cas où il est déterminé que la quantité de la puissance électrique dans le circuit électrique (Ml) doit être réduite.
    4. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la revendication 3, caractérisée en ce que: le moyen de détermination (29) comprend un moyen (29) destiné à déterminer la quantité de puissance électrique dans le circuit électrique (Ml), dans le cas où le second moteur électriquegénérateur (MG2) fonctionne en tant que moteur ou que générateur pour établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne lorsque la puissance du moteur à combustion interne est maximum.
  7. 2870483 43 5. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la revendication 2, caractérisée en ce que: le premier moyen de commande hybride (29) comprend un moyen (29) pour faire fonctionner le troisième moteur électrique-générateur (MG3) en tant que moteur, en fournissant la puissance électrique générée par le second moteur électrique-générateur (MG2) au troisième moteur électrique-générateur (MG3) dans le cas où le second moteur électrique-générateur (MG2) fonctionne en tant que générateur.
    6. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre: un second moyen de commande hybride (29) destiné à transmettre au moins l'un du couple du second (MG2) et du troisième (MG3) moteurs électriques-générateurs à la roue (2) ou à l'autre roue (3), en faisant fonctionner le premier moteur électrique-générateur (MG1) en tant que générateur afin d'établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, et en faisant fonctionner au moins l'un du second (MG2) et du troisième (MG3) moteurs électriques-générateurs en tant que moteurs, dans le cas où l'on commande la vitesse du quatrième élément rotatif (9, 14) pour qu'elle soit plus élevée que celle du premier élément rotatif (11) lorsque l'on transmet le couple du moteur à combustion interne au premier élément rotatif (11).
    7. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la 30 revendication 6, caractérisée en ce que: le second moyen de commande hybride (29) comprend un moyen de détermination (29) destiné à déterminer la quantité de la puissance électrique dans le circuit électrique dans le cas où le premier moteur électrique-générateur (MG1) fonctionne en tant que moteur ou que générateur pour établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, et 2870483 44 le premier moteur électrique- générateur (MG1) fonctionne en tant que moteur ou que générateur, dans le cas où il est déterminé que la quantité de la puissance électrique dans le circuit électrique (M1) doit être réduite.
    8. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la revendication 7, caractérisée en ce que: le moyen de détermination (29) comprend un moyen (29) destiné à déterminer la quantité de la puissance électrique dans lecircuit électrique (M1) dans le cas où le premier moteur électriquegénérateur (MG1) fonctionne en tant que moteur ou que générateur afin d'établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne lorsque la puissance du moteur à combustion interne est maximum.
    9. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la revendication 6, caractérisée en ce que: le second moyen de commande hybride (29) comprend un moyen (29) destiné à faire fonctionner au moins l'un du second (MG2) et du troisième (MG3) moteurs électriques-générateurs en tant que moteur, en fournissant la puissance électrique générée par le premier moteur électrique-générateur (MG1) à au moins l'un du second (MG2) et du troisième (MG3) moteurs électriques-générateurs, dans le cas où le premier moteur électrique-générateur (MG1) fonctionne en tant que générateur.
    10. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend en 30 outre: un frein (20) destiné à arrêter sélectivement des mouvements de rotation du premier élément rotatif (11) et du moteur à combustion interne (1), et un troisième moyen de commande hybride (29) destiné à laisser le frein (20) fonctionner en tant qu'élément de réaction contre au moins l'un du second (MG2) et du troisième (MG3) moteurs électriques-générateurs en utilisant le frein {20) pour arrêter les mouvements de rotation du premier 2870483 45 élément rotatif (11) et du moteur à combustion interne (1) dans le cas où au moins l'un des second (MG2) et troisième (MG3) moteurs électriquesgénérateurs fonctionne en tant que moteur et où son couple, ou leurs couples, est transmis ou sont transmis à la roue.
    11. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la revendication 10, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre: un quatrième moyen de commande hybride (29) destiné à faire tourner le moteur à combustion interne (1) de manière autonome, en laissant le premier moteur électriquegénérateur (MGi) fonctionner en tant qu'élément de réaction contre au moins l'un des second (MG2) et troisième (MG3) moteurs électriquesgénérateurs, en faisant fonctionner le premier moteur électriquegénérateur (MGi) en tant que générateur, et en réduisant la force de freinage du frein (20) progressivement, en augmentant le régime du moteur à combustion interne (1) en commandant la vitesse du premier moteur électrique-générateur (MG1), et en brûlant du carburant, dans le cas où l'on démarre le moteur lorsque le premier 25 élément rotatif (11) et le moteur à combustion interne (1) sont arrêtés par le frein (20).
    12. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la revendication 11, caractérisée en ce que: le quatrième moyen de commande hybride (29) comprend un moyen (29) destiné à réduire la force de freinage du frein (20) à un instant où un couple de réaction établi par le premier moteur électrique-générateur (MG1) est suffisamment augmenté.
    13. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la revendication il, caractérisée en ce que: 2870483 46 le quatrième moyen de commande hybride (29) comprend un moyen (29) destiné à faire fonctionner au moins l'un du second (MG2) et du troisième (MG3) moteurs électriques-générateurs en tant que moteur, en fournissant la puissance électrique générée par le premier moteur électrique-générateur (MGi) fonctionnant en tant que générateur à au moins l'un du second (MG2) et du troisième (MG3) moteurs électriques-générateurs.
    14. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la revendication 11, caractérisée en ce que: le quatrième moyen de commande hybride (29) comprend un moyen (29) destiné à faire fonctionner le premier moteur électrique-générateur (MGi) en tant que générateur lorsqu'il tourne dans le sens inverse, et destiné à faire fonctionner le premier moteur électrique-générateur (MGi) en tant que moteur lorsqu'il tourne dans le sens vers l'avant.
    15. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la 20 revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre: un cinquième moyen de commande hybride (29) destiné à faire fonctionner au moins l'un des premier (MG1) et second (MG2) moteurs électriques-générateurs en tant que générateurs pour établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, dans le cas où le couple du moteur à combustion interne est appliqué en entrée au premier élément rotatif (11) et transmis à la roue (2) par l'intermédiaire du quatrième élément rotatif (9, 14).
    16. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la revendication 15, caractérisée en ce que: le cinquième moyen de commande hybride (29) comprend un moyen (29) destiné à faire fonctionner au moins l'un des premier (MGi) et second (MG2) moteurs électriques-générateurs pour établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne, lorsque la puissance du moteur à combustion interne est inférieure au maximum.
  8. 2870483 47 17. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon la revendication 16, caractérisée en ce que: le cinquième moyen de commande hybride (29) comprend un moyen (29) destiné à sélectionner l'un des premier (MGi) et second (MG2) moteurs électriques-générateurs devant être mis en oeuvre en tant que générateur, dont la sortie nécessaire pour établir la force de réaction contre le couple du moteur à combustion interne est relativement plus faible que celle de l'autre.
    18. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisée en ce que: le dispositif de distribution de puissance (5) comprend un mécanisme de train planétaire combiné, qui est constitué de deux ensembles de mécanismes de train planétaire (6, 7) et dans lesquels quatre éléments rotatifs des mécanismes de train planétaire (6, 7) sont individuellement reliés les uns aux autres, et un état de liaison des quatre éléments rotatifs est comme illustré dans un schéma nomographique (El), dans lequel les lignes représentant les premier (11) à quatrième (9, 14) éléments rotatifs sont situées dans une position différente sur une ligne de base, les lignes représentant le premier élément rotatif (11) et le quatrième élément rotatif (9, 14) sont situées à côté l'une de l'autre, et les lignes représentant le second élément rotatif 30 (8) et le troisième élément rotatif (13) sont situées aux deux extrémités extérieures.
    19. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisée en 35 ce que: le dispositif de distribution de puissance (5) comprend deux ensembles de mécanismes de train planétaire (6, 7) ayant un élément d'entrée, un élément de sortie et un élément de 2870483 48 réaction capables de tourner de manière différentielle les uns par rapport aux autres, le moteur à combustion interne (1) est relié à l'élément d'entrée (11) de chaque mécanisme de train planétaire, la roue avant (2) est reliée à l'élément de sortie (9, 14) de chaque mécanisme de train planétaire, le premier moteur électriquegénérateur (MG1) est relié à l'élément de réaction (8) de l'un des mécanismes de train planétaire (6), et le second moteur électriquegénérateur (MG2) est relié à l'élément de réaction (13) de l'autre mécanisme de train planétaire (7).
    20. Unité de propulsion hybride pour véhicules selon 15 l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisée en ce que: le dispositif de distribution de puissance (5) est constitué : d'un mécanisme de train planétaire du type à un seul pignon comprenant une première roue solaire (8) en tant qu'engrenage externe, une première couronne (9) en tant qu'engrenage interne agencée de manière concentrique à la première roue solaire (8) et un premier porte-satellites (11) supportant un pignon (10) s'engrenant avec la première roue solaire (8) et la première couronne (9), et d'un mécanisme de train planétaire du type à deux pignons comprenant une seconde roue solaire (13) en tant qu'engrenage externe, une seconde couronne (14) en tant qu'engrenage interne agencée de manière concentrique à la seconde roue solaire (13) et un second porte-satellites (11) supportant au moins une paire de pignons (15, 16) s'engrenant l'un avec l'autre, qui est placé entre la seconde roue solaire (13) et la seconde couronne (14), et le premier moteur électrique-générateur (MGi) est relié à la première roue solaire (8), le second moteur électrique- générateur (MG2) est relié à la seconde roue solaire (13), le moteur à combustion interne (1) est relié aux premier et second porte-satellites (11), et à la fois la première 2870483 49 couronne (9) et la seconde couronne (14) sont reliées à la roue (2).
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