FR3025140A1 - MECHANICAL SYSTEM FOR POWER AMPLIFICATION. - Google Patents

MECHANICAL SYSTEM FOR POWER AMPLIFICATION. Download PDF

Info

Publication number
FR3025140A1
FR3025140A1 FR1458097A FR1458097A FR3025140A1 FR 3025140 A1 FR3025140 A1 FR 3025140A1 FR 1458097 A FR1458097 A FR 1458097A FR 1458097 A FR1458097 A FR 1458097A FR 3025140 A1 FR3025140 A1 FR 3025140A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
power source
power
coupling means
flywheel
amplification
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1458097A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3025140B1 (en
Inventor
Pierre Julian Angelot
Yacine Khellaf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes de Controle Moteur SAS filed Critical Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Priority to FR1458097A priority Critical patent/FR3025140B1/en
Publication of FR3025140A1 publication Critical patent/FR3025140A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3025140B1 publication Critical patent/FR3025140B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2054—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed by controlling transmissions or clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
    • B60K6/10—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable mechanical accumulator, e.g. flywheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/30—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power stored mechanically, e.g. in fly-wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/70—Gearings
    • B60Y2400/73—Planetary gearings
    • B60Y2400/732—Planetary gearings with intermeshing planetary gears, e.g. Ravigneaux
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

La présente invention concerne un dispositif 1 électromécanique d'amplification de puissance pour véhicule, comportant un volant d'inertie 2 connecté à des moyens de couplage. L'invention concerne également un système 10 d'amplification de puissance pour véhicule automobile, comportant un dispositif 1 d'amplification selon l'invention, et comportant une source de puissance et une chaine de transmission.The present invention relates to an electromechanical device 1 for power amplification for a vehicle, comprising a flywheel 2 connected to coupling means. The invention also relates to a power amplification system 10 for a motor vehicle, comprising an amplification device 1 according to the invention, and comprising a power source and a transmission chain.

Description

1 SYSTEME MECANIQUE D'AMPLIFICATION DE PUISSANCE La présente invention se rapporte au domaine de l'amplification de puissance, et plus particulièrement à un dispositif d'amplification de puissance d'un systèmes de stockage d'énergie cinétique pour véhicules, notamment automobiles, camion, autocar, véhicules hors route. Il est déjà connu des systèmes électromécaniques de gestion de puissance comportant au moins un train épicycloïdal. Par exemple, le brevet US4423794 décrit un système comportant un train épicycloïdal qui répartie continument la puissance entre un moteur électrique, un volant d'inertie, et un arbre moteur. Le brevet EP2387510 décrit un organe de transmission et de répartition de puissance possédant au moins trois entrées/sorties dont l'une est connectée à un volant d'inertie couplé également à une machine électrique ou fluidique, la seconde à la chaine de traction du véhicule, la troisième est connectée à un frein à friction. Le brevet U57341534 décrit un système avec un train épicycloïdal dont l'une de ses trois entrées/sorties est connectée à une unité électrique de puissance; une seconde entrée/sortie est connectée à une entrée/sortie d'un autre train épicycloïdal dont l'une des entrées/sorties est bloquée, et une dernière entrée/sortie est connectée à un volant d'inertie. Chacun de ces systèmes présente des inconvénients, soit notamment par un mode de connexion non optimisé, soit par la présence d'un second train épicycloïdale. Ainsi ces systèmes, bien que permettant le stockage d'énergie, ne permettent pas, de par leur configuration, d'avoir un fonctionnement optimisé sur de larges plages d'utilisation.The present invention relates to the field of power amplification, and more particularly to a power amplification device of a kinetic energy storage system for vehicles, especially automobiles, trucks. , bus, off-road vehicles. It is already known electromechanical power management systems comprising at least one epicyclic train. For example, US Pat. No. 4,423,794 describes a system comprising an epicyclic gear train that continuously distributes power between an electric motor, a flywheel, and a motor shaft. Patent EP2387510 discloses a power transmission and distribution member having at least three inputs / outputs, one of which is connected to a flywheel also coupled to an electric or fluidic machine, the second to the traction chain of the vehicle the third is connected to a friction brake. Patent U57341534 discloses a system with an epicyclic gear train, one of its three inputs / outputs is connected to an electrical power unit; a second input / output is connected to an input / output of another epicyclic gear whose one input / output is blocked, and a last input / output is connected to a flywheel. Each of these systems has drawbacks, in particular by a non-optimized connection mode, or by the presence of a second epicyclic gear train. Thus these systems, although allowing the storage of energy, do not allow, by their configuration, to have optimized operation over wide ranges of use.

Il existe ainsi un besoin de perfectionner les systèmes électromécaniques tels que connus aujourd'hui, en particulier dans le but d'optimiser les flux de puissance, de réduire le dimensionnement des composants d'augmenter le rendement et/ou réduire le coût global. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des systèmes de l'art antérieur en proposant un dispositif mécanique 3025140 2 d'amplification de puissance pour véhicule, comportant un volant d'inertie connecté à des moyens de couplage. Le dispositif permet ainsi d'amplifier la puissance d'entrée sur une certaine plage d'utilisation de façon plus efficace.There is thus a need to improve the electromechanical systems as known today, in particular with the aim of optimizing the power flows, reducing the dimensioning of the components to increase the yield and / or reduce the overall cost. The present invention therefore aims to overcome one or more of the disadvantages of the systems of the prior art by providing a mechanical power amplifier device 3025140 2 for a vehicle, comprising a flywheel connected to coupling means. The device thus makes it possible to amplify the input power over a certain range of use more efficiently.

5 Selon un mode de réalisation de l'invention, la connexion entre le volant d'inertie et les moyens de couplage comporte un moyen de désolidarisation du volant d'inertie aux moyens de couplage. Selon un mode de réalisation de l'invention, le comporte un moyen de contournement du volant d'inertie.According to one embodiment of the invention, the connection between the flywheel and the coupling means comprises a means for separating the flywheel from the coupling means. According to one embodiment of the invention, the device comprises a means for bypassing the flywheel.

10 Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de couplage sont formés par un train épicycloïdal. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de couplage sont formés par un train Ravigneaux. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de couplage sont 15 formés par une transmission à variation continue. L'invention concerne également un système d'amplification de puissance pour véhicule automobile, comportant un dispositif d'amplification selon l'invention, et comportant une source de puissance et une chaine de transmission. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de couplage sont 20 formés par un train épicycloïdale. Selon un mode de réalisation de l'invention, la connexion entre le volant et le train épicycloïdal est réalisée au niveau d'un planétaire du train épicycloïdal. Selon un mode de réalisation de l'invention, la connexion entre la chaine de transmission et le train épicycloïdal est réalisée au niveau d'un porte-satellites du train 25 épicycloïdal. Selon un mode de réalisation de l'invention, la source de puissance est un moteur thermique ou une machine électrique ou une machine hydraulique. Selon un mode de réalisation de l'invention, la source de puissance est alimentée par un moyen de stockage de puissance dédié, partagé avec d'autres sources 30 ou alimenté en direct par une autre source de puissance.According to one embodiment of the invention, the coupling means are formed by an epicyclic gear train. According to one embodiment of the invention, the coupling means are formed by a Ravigneaux train. According to one embodiment of the invention, the coupling means are formed by a continuously variable transmission. The invention also relates to a power amplification system for a motor vehicle, comprising an amplification device according to the invention, and comprising a power source and a transmission chain. According to one embodiment of the invention, the coupling means are formed by an epicyclic gear train. According to one embodiment of the invention, the connection between the flywheel and the epicyclic gear train is carried out at a sun gear of the epicyclic gear train. According to one embodiment of the invention, the connection between the transmission chain and the epicyclic gear is carried out at a planet carrier of the epicyclic gear. According to one embodiment of the invention, the power source is a heat engine or an electric machine or a hydraulic machine. According to one embodiment of the invention, the power source is powered by a dedicated power storage means, shared with other sources 30 or powered directly by another power source.

3025140 3 Selon un mode de réalisation de l'invention, la source de puissance est contrôlée en couple durant les phases d'amplification. Selon un mode de réalisation de l'invention, la source de puissance est contrôlée en vitesse durant les phases d'accouplement au dispositif .According to one embodiment of the invention, the power source is controlled in torque during the amplification phases. According to one embodiment of the invention, the power source is controlled in speed during the coupling phases of the device.

5 L'invention concerne également un véhicule équipé d'un dispositif ou système selon l'invention. L'invention concerne également l'utilisation du dispositif selon une des l'invention pour stocker de l'énergie. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux 10 compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: - la figure 1 représente, de façon schématique, un exemple de dispositif mécanique d'amplification de puissance selon l'invention, - la figure 2 représente, de façon schématique, un exemple de système 15 impliquant le dispositif d'amplification de puissance selon l'invention, - les figures 3A et 3B représentent la répartition de puissance par rapport pour un système utilisant une source de puissance irréversible, et un système utilisant une source de puissance réversible. - la figure 4 représente le régime du volant en fonction de la vitesse du 20 véhicule pour différent facteurs d'amplification. - la figure 5 représente l'amplification obtenue pour un système avec un facteur d'amplification égale à trois. La présente invention concerne un dispositif d'amplification de puissance.The invention also relates to a vehicle equipped with a device or system according to the invention. The invention also relates to the use of the device according to one of the invention for storing energy. Other objects, features and advantages of the invention will be better understood and will appear more clearly on reading the description given hereinafter with reference to the appended figures given by way of example and in which: FIG. 1 schematically represents an example of a mechanical power amplification device according to the invention; FIG. 2 is a diagram of an example of a system 15 involving the power amplification device according to FIG. FIGS. 3A and 3B show the relative power distribution for a system using an irreversible power source, and a system using a reversible power source. - Figure 4 shows the speed of the wheel according to the speed of the vehicle for different amplification factors. FIG. 5 represents the amplification obtained for a system with an amplification factor equal to three. The present invention relates to a power amplification device.

25 Plus précisément, le dispositif d'amplification selon l'invention est un dispositif pour amplifier la puissance utilisée dans un véhicule. Dans le cadre de l'invention, l'élément d'amplification du dispositif est un volant d'inertie. Comme illustré sur la figure 1, le dispositif 1 concerné par la présente 30 invention est formé par un volant d'inertie 2 et un moyen de couplage 3.More specifically, the amplification device according to the invention is a device for amplifying the power used in a vehicle. In the context of the invention, the amplification element of the device is a flywheel. As illustrated in FIG. 1, the device 1 concerned by the present invention is formed by a flywheel 2 and a coupling means 3.

3025140 4 Dans le cadre de l'invention les moyens de couplages 3 comportent au moins trois entrées/sorties. Selon une variante de réalisation de l'invention, les moyens de couplage 3 sont formés par un train épicycloïdal.In the context of the invention, the coupling means 3 comprise at least three inputs / outputs. According to an alternative embodiment of the invention, the coupling means 3 are formed by an epicyclic gear train.

5 Selon une autre variante de réalisation de l'invention, les moyens de couplage 3 sont formés par un train Ravigneaux. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, les moyens de couplage 3 sont formés par une transmission à variation continue (ou CVT pour continuously variable transmission selon la terminologie anglaise).According to another embodiment of the invention, the coupling means 3 are formed by a Ravigneaux train. According to another embodiment of the invention, the coupling means 3 are formed by a continuously variable transmission (or CVT for continuously variable transmission according to the English terminology).

10 Le dispositif 1 d'amplification selon l'invention est destiné à être utilisé dans un véhicule. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif 1 d'amplification est couplé par les moyens de couplage 3 à une source de puissance 4 et à une chaine de transmission 5 du véhicule, illustrés figure 2. Afin de permettre un mode d'utilisation du véhicule sans amplification de 15 puissance, le dispositif 1 comporte des moyens de désolidarisation 11 du volant d'inertie aux moyens de couplage 3, et/ou un moyen de contournement 13 du volant 2. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de désolidarisation 11 du volant d'inertie sont disposés entre le volant d'inertie 2 et les moyens de couplages 3. Afin de permettre une désolidarisation du dispositif 1 d'amplification de 20 puissance avec le véhicule, le dispositif 1 selon l'invention comporte des moyens de désolidarisation 12 du dispositif avec le reste du véhicule, et/ou un moyen de contournement 14 du dispositif 1 Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de désolidarisation 12 du dispositif d'amplification sont disposés entre le dispositif 1 et la chaine de transmission 25 5 du véhicule. Dans le cadre de l'invention les moyens de désolidarisation 11, 12 sont formés par tous types de moyens de désolidarisation connus de l'homme du métier et par exemple, des crabots, un embrayage à sec, un embrayage humide, un synchronisateur à friction.The amplification device 1 according to the invention is intended to be used in a vehicle. According to one embodiment of the invention, the amplification device 1 is coupled by the coupling means 3 to a power source 4 and to a transmission chain 5 of the vehicle, illustrated in FIG. the use of the vehicle without power amplification, the device 1 comprises means for separating the flywheel 11 from the coupling means 3, and / or a bypass means 13 of the flywheel 2. According to an embodiment of the invention, According to the invention, the disengagement means 11 of the flywheel are arranged between the flywheel 2 and the coupling means 3. In order to allow the power amplification device 1 to be separated from the vehicle, the device 1 the invention comprises means for separating the device from the rest of the vehicle, and / or a means of bypassing the device 1. According to one embodiment of the invention, the means for disconnecting the device positive amplification are arranged between the device 1 and the transmission chain 25 5 of the vehicle. In the context of the invention the separation means 11, 12 are formed by all types of uncoupling means known to those skilled in the art and for example, claws, a dry clutch, a wet clutch, a friction synchronizer .

3025140 5 L'invention concerne ainsi également un système 10 d'amplification de puissance formé par un dispositif 1 d'amplification de puissance selon l'invention couplé à une source de puissance 4 par l'intermédiaire des moyens de couplage 3. Le système 10 d'amplification de puissance est lui-même couplé à une chaine 5 de transmission 5 du véhicule. Dans ce cas, les moyens de couplage 3 permettent, par l'intermédiaire des trois entrées/sorties, de coupler entre-eux le volant d'inertie 2, la source de puissance 4 et la chaine de transmission 5. Selon une première variante de l'invention, la source de puissance 4 est un moteur thermique.The invention thus also relates to a power amplification system 10 formed by a power amplification device 1 according to the invention coupled to a power source 4 via the coupling means 3. The system 10 The power amplifier is itself coupled to a transmission chain 5 of the vehicle. In this case, the coupling means 3 make it possible, by means of the three inputs / outputs, to couple between them the flywheel 2, the power source 4 and the transmission chain 5. According to a first variant of FIG. the invention, the power source 4 is a heat engine.

10 Selon une autre variante de l'invention, la source de puissance 4 est une machine électrique. Selon un mode de réalisation de l'invention, la machine électrique est à deux ou quatre quadrants. Selon une autre variante de l'invention, la source de puissance 4 est une machine hydraulique.According to another variant of the invention, the power source 4 is an electric machine. According to one embodiment of the invention, the electric machine is two or four quadrants. According to another variant of the invention, the power source 4 is a hydraulic machine.

15 Selon un mode de réalisation de l'invention, la source de puissance 4 est alimentée par un moyen de stockage de puissance dédié, partagé avec d'autres sources de puissance ou alimenté en direct par une autre source de puissance. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moyen de stockage est une batterie, des ultra-capacités, un ou plusieurs accumulateurs hydraulique/pneumatique, 20 un réservoir de carburant ou tout autre type de moyen de stockage d'énergie connus. Selon un mode de réalisation de l'invention, une des trois entrées/sorties comporte un réducteur. L'invention va maintenant être expliquée plus en détail à partir d'un exemple de réalisation de l'invention.According to one embodiment of the invention, the power source 4 is powered by a dedicated power storage means, shared with other power sources or powered directly by another power source. According to one embodiment of the invention, the storage means is a battery, ultra-capacitors, one or more hydraulic / pneumatic accumulators, a fuel tank or any other type of known energy storage means. According to one embodiment of the invention, one of the three inputs / outputs comprises a gearbox. The invention will now be explained in more detail from an exemplary embodiment of the invention.

25 Dans cet exemple les moyens de couplages sont formés par un train épicycloïdal non illustré. Ce train épicycloïdale comporte un planétaire, un porte-satellites et une couronne. La couronne engrène avec les satellites du porte-satellites, qui eux même engrènent avec le planétaire. Le train épicycloïdale comporte trois entrées/sorties respectivement vers le volant d'inertie, la source de puissance 3 et les moyens de 30 transmission d'un véhicule.In this example, the coupling means are formed by an unillustrated epicyclic gear train. This epicyclic gear train comprises a sun gear, a planet carrier and a crown. The crown meshes with the satellites of the planet carrier, which in turn meshes with the sun gear. The epicyclic gear train has three inputs / outputs respectively to the flywheel, the power source 3 and the transmission means of a vehicle.

3025140 6 Il est possible de connecter l'élément d'amplification, c'est-à-dire le volant d'inertie soit au planétaire, soit au porte-satellites, soit à la couronne du train épicycloïdal 5. Dans cet exemple de réalisation de l'invention, le volant d'inertie est connecté 5 au planétaire, la sortie vers les moyens de traction 4 est connectée au porte-satellites et la source de puissance à la couronne. Dans le cadre de l'invention, l'ouverture du train épicycloïdal est définie par le nombre de connexions pertinentes pour définir le système. Plus précisément, l'ouverture est définie par les connexions entrée/sortie des différents éléments du train épicycloïdal 10 avec le volant et avec les moyens de tractions. Le train épicycloïdal tel que défini dans la présente invention comporte ainsi six ouvertures. Plus précisément, pour illustrer les résultats, on utilise une nouvelle variable (Kepi), définie par kepi= wvolooti wsortie, avec wvolapt pour régime de rotation du volant et w de la sortie vers les moyens de tractions. Il devient alors possible de représenter en deux 15 dimensions l'amplification de puissance obtenue par le volant : Prolant avec °volant pour le taux de puissance mécanique du volant, Pvoiant la °volant = Pout puissance du volant et Psortie la puissance en sortie vers les moyens de tractions. PSP sp = -Pau avec Gsp pour le taux de puissance mécanique de la source de puissance, Psp la puissance de la source de puissance et Psortie la puissance en sortie vers les 20 moyens de tractions. Il est ainsi possible de tracer la répartition de puissance en fonction de l'ouverture du train épicycloïdal lors de l'utilisation du système avec une source de puissance irréversible (figure 3A) et une source de puissance réversible (figure 3B). Ces résultats mettent en évidence le fait que par un contrôle en couple de la 25 source de puissance, le système 1 permet donc d'amplifier la puissance d'entrée sur une certaine plage d'utilisation de façon plus efficace lorsque l'on utilise une source de puissance réversible. En effet, avec une source de puissance réversible la plage d'utilisation du module est plus étalée et donc importante, tout comme plage d'amplification nominale.3025140 6 It is possible to connect the amplification element, that is to say the flywheel is the sun gear, the planet carrier or the ring gear of the planetary gear train 5. In this embodiment of the invention, the flywheel is connected to the sun gear, the output to the traction means 4 is connected to the planet carrier and the power source to the ring gear. In the context of the invention, the opening of the epicyclic gear train is defined by the number of relevant connections to define the system. More specifically, the opening is defined by the input / output connections of the various elements of the epicyclic gear train 10 with the steering wheel and with the traction means. The epicyclic gear as defined in the present invention thus comprises six openings. More specifically, to illustrate the results, we use a new variable (Kepi), defined by kepi = wvolooti wsortie, with wvolapt for rotational speed of the steering wheel and w of the output to the means of traction. It then becomes possible to represent in two dimensions the power amplification obtained by the steering wheel: Prolant with ° flywheel for the mechanical power rate of the steering wheel, the steering wheel = the flywheel power output and the output power output to the means of traction. PSP sp = -Pau with Gsp for the mechanical power rate of the power source, Psp the power of the power source and Psorted the output power to the 20 pulling means. It is thus possible to plot the power distribution as a function of the opening of the epicyclic gear train when using the system with an irreversible power source (FIG. 3A) and a reversible power source (FIG. 3B). These results highlight the fact that by a torque control of the power source, the system 1 thus makes it possible to amplify the input power over a certain range of use more effectively when using a power source. reversible power source. Indeed, with a reversible power source the range of use of the module is more spread and therefore important, as a range of nominal amplification.

3025140 7 Le contrôle de la source de puissance peut également se faire en vitesse durant les phases d'accouplement au dispositif 1. La plage d'amplification nominale de puissance dépend du facteur d'amplification choisi. Plus ce facteur est élevé, plus la plage d'amplification est 5 restreinte. Sur la figure 4 cette plage d'amplification nominale est représentée, par le régime du volant en fonction de la vitesse du véhicule, pour différents facteurs d'amplification avec une source réversible. On observe que plus le facteur d'amplification est élevé, plus la vitesse minimale de rotation du volant augmente, réduisant d'autant 10 plus la plage nominale d'amplification. En effet, plus le facteur d'amplification augmente, plus le volant doit fournir de la puissance. Ainsi pour une conception de volant d'inertie donnée, plus la vitesse de rotation du volant est faible, plus le couple fourni par ce dernier est élevé. Or, pour des raisons de résistance des matériaux, le couple fourni par le volant ne peut pas être trop 15 élevé. En effet, le cisaillement accru risque engendrer une plastification ou délamination des matériaux qui mène à une casse brutale. Ainsi pour un même volant, plus le facteur d'amplification augmente, plus la vitesse minimale volant est élevée. La figure 5 illustre un exemple d'amplification de puissance avec un dispositif selon l'invention, dans le cas d'une accélération à départ arrêté. Le dispositif 20 d'amplification sert ici à amplifier la puissance source de 10 kW. La puissance en sortie du module est représentée sur la figure suivante. Dans cet exemple, la puissance source de 10 kW est amplifiée d'un facteur 3 sur une certaine plage d'utilisation. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci- dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques 25 sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications.The control of the power source can also be done in speed during the coupling phases to the device 1. The power amplification range depends on the amplification factor chosen. The higher this factor, the smaller the amplification range. In FIG. 4, this nominal amplification range is represented, by the speed of the steering wheel as a function of the speed of the vehicle, for different amplification factors with a reversible source. It is observed that the higher the amplification factor, the more the minimum rotational speed of the steering wheel increases, reducing the nominal amplification range by as much. Indeed, the higher the amplification factor, the more the steering wheel must provide power. Thus, for a given flywheel design, the lower the rotation speed of the steering wheel, the higher the torque provided by the steering wheel. However, for reasons of strength of materials, the torque provided by the steering wheel can not be too high. Indeed, the increased shear may cause plasticization or delamination of materials that leads to a sudden breakage. Thus, for the same flywheel, the higher the amplification factor, the lower the minimum flying speed. FIG. 5 illustrates an example of power amplification with a device according to the invention, in the case of a start-stop acceleration. The amplification device 20 serves here to amplify the source power of 10 kW. The output power of the module is shown in the following figure. In this example, the source power of 10 kW is amplified by a factor of 3 over a certain range of use. The scope of the present invention is not limited to the details given above and allows embodiments in many other specific forms without departing from the scope of the invention. Therefore, the present embodiments should be considered by way of illustration, and may be modified without departing from the scope defined by the claims.

Claims (16)

REVENDICATIONS1. Dispositif (1) mécanique d'amplification de puissance pour véhicule, comportant un volant d'inertie (2) connecté à des moyens de couplage (3).REVENDICATIONS1. Device (1) mechanical power amplifier for vehicle, comprising a flywheel (2) connected to coupling means (3). 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel la connexion entre le volant d'inertie (2) et les moyens de couplage (3) comporte un moyen de désolidarisation (11) du volant d'inertie aux moyens de couplage.2. Device (1) according to claim 1, wherein the connection between the flywheel (2) and the coupling means (3) comprises a means for separating (11) the flywheel coupling means. 3. Dispositif (1) selon une des revendications 1 ou 2, comportant un moyen de contournement du volant d'inertie.3. Device (1) according to one of claims 1 or 2, comprising a means of bypassing the flywheel. 4. Dispositif (1) selon une des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens de couplage (3) sont formés par un train épicycloïdal.4. Device (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the coupling means (3) are formed by an epicyclic gear. 5. Dispositif (1) selon une des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens de couplage (3) sont formés par un train Ravigneaux.5. Device (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the coupling means (3) are formed by a Ravigneaux train. 6. Dispositif (1) selon une des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens de couplage (3) sont formés par une transmission à variation continue6. Device (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the coupling means (3) are formed by a continuously variable transmission 7. Système (10) d'amplification de puissance pour véhicule automobile (10), comportant un dispositif (1) d'amplification selon une des revendications 1 6, et comportant une source de puissance et une chaine de transmission (5).7. System (10) of power amplification for a motor vehicle (10), comprising a device (1) for amplification according to one of claims 1 6, and comprising a power source and a transmission chain (5). 8. Système (10) selon la revendication 7, dans lequel les moyens de couplage (3) sont formés par un train épicycloïdale.8. System (10) according to claim 7, wherein the coupling means (3) are formed by an epicyclic gear train. 9. Système (10) selon une des revendications 7 à 8, dans lequel la connexion entre le volant (2) et le train épicycloïdal est réalisée au niveau d'un planétaire du train épicycloïdal.9. System (10) according to one of claims 7 to 8, wherein the connection between the wheel (2) and the epicyclic gear is carried at a sun gear of the epicyclic train. 10. Système (10) selon une des revendications 7 à 9 dans lequel la connexion entre la chaine de transmission (5) et le train épicycloïdal est réalisée au niveau d'un porte-satellites du train épicycloïdal.10. System (10) according to one of claims 7 to 9 wherein the connection between the transmission chain (5) and the planetary gear train is formed at a planet carrier of the epicyclic gear. 11. Système (10) selon une des revendications 7 à 10, dans lequel la source de puissance est un moteur thermique ou une machine électrique ou une machine hydraulique. 3025140 911. System (10) according to one of claims 7 to 10, wherein the power source is a heat engine or an electric machine or a hydraulic machine. 3025140 9 12. Système (10) selon une des revendications 7 à 11, dans lequel la source de puissance est alimentée par un moyen de stockage de puissance dédié, partagé avec d'autres sources ou alimenté en direct par une autre source de puissance.The system (10) of one of claims 7 to 11, wherein the power source is powered by a dedicated power storage means, shared with other sources or powered directly from another power source. 13. Système (10) selon une des revendications 7 à 12, dans lequel la source 5 de puissance est contrôlée en couple durant les phases d'amplification.13. System (10) according to one of claims 7 to 12, wherein the power source 5 is controlled in torque during the amplification phases. 14. Système (10) selon une des revendications 7 à 12, dans lequel la source de puissance est contrôlée en vitesse durant les phases d'accouplement au dispositif (1).14. System (10) according to one of claims 7 to 12, wherein the power source is controlled in speed during the coupling phases of the device (1). 15. Véhicule équipé d'un dispositif (1) ou système (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 ou 7 à 14. 1015. Vehicle equipped with a device (1) or system (10) according to any one of claims 1 to 6 or 7 to 14. 10 16. Utilisation du dispositif (1) selon une des revendications 1 à 6 pour stocker de l'énergie.16. Use of the device (1) according to one of claims 1 to 6 for storing energy.
FR1458097A 2014-08-28 2014-08-28 MECHANICAL SYSTEM FOR POWER AMPLIFICATION. Active FR3025140B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1458097A FR3025140B1 (en) 2014-08-28 2014-08-28 MECHANICAL SYSTEM FOR POWER AMPLIFICATION.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1458097A FR3025140B1 (en) 2014-08-28 2014-08-28 MECHANICAL SYSTEM FOR POWER AMPLIFICATION.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3025140A1 true FR3025140A1 (en) 2016-03-04
FR3025140B1 FR3025140B1 (en) 2018-03-02

Family

ID=51790724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1458097A Active FR3025140B1 (en) 2014-08-28 2014-08-28 MECHANICAL SYSTEM FOR POWER AMPLIFICATION.

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3025140B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0952023A1 (en) * 1998-04-24 1999-10-27 Van Doorne's Transmissie B.V. Vehicle drive assembly
WO2010059041A1 (en) * 2008-10-21 2010-05-27 Drivetrain Innovations B.V. Flywheel module as well as method for energy storage and delivery in the flywheel module
WO2010082079A1 (en) * 2009-01-15 2010-07-22 Renault Trucks Powertrain comprising an optimized energy recovery system
WO2010087705A1 (en) * 2009-01-27 2010-08-05 Dti Group B.V. Flywheel module
US20120196713A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-02 Jing He Powertrain and Method for a Kinetic Hybrid Vehicle
WO2013175165A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 City University Variator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0952023A1 (en) * 1998-04-24 1999-10-27 Van Doorne's Transmissie B.V. Vehicle drive assembly
WO2010059041A1 (en) * 2008-10-21 2010-05-27 Drivetrain Innovations B.V. Flywheel module as well as method for energy storage and delivery in the flywheel module
WO2010082079A1 (en) * 2009-01-15 2010-07-22 Renault Trucks Powertrain comprising an optimized energy recovery system
WO2010087705A1 (en) * 2009-01-27 2010-08-05 Dti Group B.V. Flywheel module
US20120196713A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-02 Jing He Powertrain and Method for a Kinetic Hybrid Vehicle
WO2013175165A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 City University Variator

Also Published As

Publication number Publication date
FR3025140B1 (en) 2018-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1453694B1 (en) Power transmission device with at least two planetary gear trains
EP2691672B1 (en) Vehicle comprising a hybrid combustion engine/hydraulic power train with power distribution
WO2016092184A1 (en) Automatic transmission for hybrid vehicle and method for controlling a hybrid vehicle
EP2209660B1 (en) Device for transmitting power between the output of a thermal engine and a wheel shaft, and use of said device
FR3026062A1 (en) AUTOMATIC TRANSMISSION FOR THERMAL / ELECTRIC HYBRID VEHICLE
FR2961753A1 (en) Traction chain for hybrid vehicle, has planetary gear whose crown is connected to thermal engine, solar pinion with inlet shaft and satellite carriers with hydraulic machine, and brake immobilizing crown of planetary gear
FR3025140A1 (en) MECHANICAL SYSTEM FOR POWER AMPLIFICATION.
FR3044993B1 (en) POWER MANAGEMENT METHOD FOR HYBRID MOTOR VEHICLE
WO2019034812A1 (en) Method for switching between transmission modes in a hybrid motor vehicle
EP2990248A2 (en) Mechanical system for power amplification
EP3658434A1 (en) Method for controlling gear changes during phases of regenerative braking
FR2975358A1 (en) METHOD FOR OPERATING A HYBRID CINEMA CHAIN OF A HYBRID VEHICLE
FR3025142A1 (en) ELECTROMECHANICAL POWER AMPLIFICATION SYSTEM
FR2967620A1 (en) HYBRID VEHICLE WITH TWO EPICYCLOIDAL GEAR TRAINS WITH POWER DERIVATION AND ENHANCED ENERGY EFFICIENCY
EP3862201A1 (en) Device for recovering and regulating thermal energy of an electric vehicle with electrochemical generator with an hvac system
FR2885664A1 (en) Gearbox system with epicycloidal gears, for use in automobile transmission systems, has multiplication gear for obtaining at least two additional gears
FR3015376A1 (en) ELECTROMECHANICAL KINETIC ENERGY RECOVERY SYSTEM
FR3015375A1 (en) ELECTROMECHANICAL KINETIC ENERGY RECOVERY SYSTEM
FR2809154A1 (en) Differential transmission for car has two epicycloidal trains in parallel between the inlets and exits, which cooperate via an additional element
FR3022496A1 (en) PROPULSION SYSTEM FOR HYBRID MOTOR VEHICLE COMPRISING MEANS FOR RECOVERING LOST THERMAL ENERGY
EP3215381B1 (en) Hybrid vehicle drive system
FR3106089A1 (en) Automatic transmission for thermal / electric hybrid vehicle
FR3018227A1 (en) HYBRID TRANSMISSION WITH INERTIAL WHEEL
FR3121708A1 (en) ENERGY CONVERTER, TURBOGENERATOR TYPE, COMPRISING A PNEUMATIC COUPLING SYSTEM
EP2953805B1 (en) Hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20160304

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10