FR3029856A1

FR3029856A1 - Groupe motopropulseur hybride comprenant une electropompe pour un verin hydraulique de la transmission mecanique

Info

Publication number: FR3029856A1
Application number: FR1462150A
Authority: FR
Inventors: Stephane Vondena
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2016-06-17

Abstract

L'invention concerne un groupe motopropulseur de véhicule hybride et le circuit hydraulique d'actionnement de la transmission mécanique. Le groupe motopropulseur comprend une pompe à huile (21) entrainée par une machine électrique dédiée (20) connectée directement et uniquement à un vérin d'actionnement (28) de la transmission mécanique. Les autres vérins (30, 32) sont actionnés uniquement lorsque le moteur thermique (23) est en fonctionnement. L'invention permet de dimensionner la pompe à huile (21) et la machine électrique (20) uniquement pour répondre au besoin du vérin (28) en mode électrique.

Description

1 GROUPE MOTOPROPULSEUR HYBRIDE COMPRENANT UNE ELECTROPOMPE POUR UN VERIN HYDRAULIQUE DE LA TRANSMISSION MECANIQUE Le domaine de l'invention concerne un groupe motopropulseur de véhicule hybride comprenant un dispositif électropompe auxiliaire pour fournir un débit d'huile à un actionneur. Une transmission de véhicule automobile hybride comprend des organes mécaniques pouvant être actionnés soit par une pompe à huile entrainée par le moteur thermique, soit par une autre pompe à huile entrainée par un moteur électrique lorsque le moteur thermique est à l'arrêt. La figure 1 représente une solution conventionnelle d'un circuit hydraulique d'actionnement d'un groupe motopropulseur hybride comprenant trois branches hydrauliques comprenant chacune une électrovanne 12, 14, 16 pour la régulation de la pression dans la branche respective et un vérin hydraulique 11, 13, 15. Les trois branches du circuit hydraulique sont alimentées par un débit d'huile pour réguler la pression et actionner les vérins. Le groupe motopropulseur est agencé pour que le moteur thermique 17 puisse entrainer une pompe à huile 18 pour fournir un débit d'huile dans l'ensemble des branches du circuit hydraulique. Lorsque le moteur thermique est à l'arrêt, par exemple en mode de roulage entièrement électrique, il est nécessaire de maintenir le fonctionnement des vérins 11, 13, 15 pour l'actionnement de la boite de vitesse et d'un embrayage par exemple. Pour cela, une deuxième pompe à huile 19 est connectée hydrauliquement en parallèle du moteur thermique 18 et peut être entrainée par une machine électrique 10.

3029856 2 Le calculateur de supervision du groupe motopropulseur est programmé pour mettre en fonctionnement la machine électrique 10 lorsque le moteur thermique 17 est à l'arrêt. La deuxième pompe à huile 19 fournit alors le débit d'huile 5 nécessaire à l'ensemble des branches hydrauliques du circuit hydraulique. Il est également connu dans l'état de la technique le brevet européen EP 1 693 267 B1 décrivant un système de commande de pompes à huile pour un véhicule électrique. Le 10 système de commande comprend une pompe à huile électrique auxiliaire pouvant alimenter l'ensemble du circuit hydraulique si le moteur thermique et le moteur électrique de propulsion son éteints. La pompe à huile électrique est activée en fonction de conditions prédéterminées.

15 Dans les solutions de l'état de la technique la pompe à huile auxiliaire est montée hydrauliquement en parallèle de la pompe à huile entrainée par le moteur thermique. La pompe à huile auxiliaire est prévue pour répondre au même besoin en débit d'huile que la pompe à huile mécanique.

20 L'installation de deux pompes à huile pour alimenter un débit d'huile dans l'ensemble du circuit hydraulique est coûteuse et encombrante. En particulier, lorsqu'un véhicule hybride fonctionne en mode électrique seulement pour le décollage ou un roulage à basse vitesse, la machine électrique 25 de la pompe à huile n'intervient pas pour l'actionnement des rapports de vitesse plus important. Il existe donc un besoin de proposer un groupe motopropulseur hybride comprenant un circuit hydraulique d'actionnement à pompes à huile alternatif.

30 Plus précisément, l'invention concerne un groupe motopropulseur de véhicule hybride comprenant un moteur 3029856 3 thermique de propulsion, une première pompe à huile apte à être entrainée par le moteur thermique pour alimenter un premier débit d'huile à un circuit hydraulique composé d'une pluralité de branches comprenant chacune une électrovanne 5 pilotant le débit d'un vérin hydraulique, les électrovannes et les vérins hydrauliques pouvant actionner une transmission mécanique. Selon l'invention, il comprend également : - une deuxième pompe à huile apte à être entrainée par 10 une machine électrique dédiée à l'entrainement de la deuxième pompe à huile, - et la deuxième pompe à huile est connectée au circuit hydraulique à une première branche de sorte alimenter un deuxième débit d'huile uniquement au vérin de la 15 première branche lorsque le moteur thermique est à l'arrêt. Selon une variante, le vérin de la première branche actionne le premier rapport d'un dispositif de changement de rapports de la transmission mécanique, par exemple un variateur continu ou une boite de vitesses automatique.

20 Avantageusement, la sortie de la pompe à huile est connectée directement à l'entrée hydraulique du vérin de la première branche. Avantageusement, il comprend des moyens pour isoler hydrauliquement la deuxième pompe à huile et la première 25 branche de deuxièmes branches du circuit hydraulique. Selon une variante, les vérins hydrauliques des deuxièmes branches du circuit hydraulique ne sont pas aptes à être actionnés lorsque le moteur thermique est éteint.

3029856 4 Avantageusement, le premier débit d'huile maximal pouvant être fourni par la première pompe à huile est strictement supérieur au deuxième débit d'huile maximal pouvant être fourni par la deuxième pompe à huile.

5 Il est prévu selon l'invention un véhicule automobile hybride comprenant un groupe motopropulseur conforme à l'une quelconque des variantes précédentes. Grâce à l'invention, le dispositif électropompe est dimensionné uniquement pour les besoins d'une unique branche 10 hydraulique du circuit d'actionnement de la transmission. La branche hydraulique actionne le premier rapport d'un dispositif de changement de rapports de vitesse. Le coût du circuit hydraulique est réduit ainsi que son encombrement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente 15 invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels la figure 2 représente un mode de réalisation du circuit hydraulique 20 d'actionnement d'une transmission d'un groupe motopropulseur et les pompes à huile. L'invention s'applique préférentiellement au véhicule automobile à motorisation hybride. Un groupe motopropulseur hybride comprend un moteur thermique, une machine de 25 propulsion électrique, une transmission mécanique et un circuit hydraulique d'actionnement de la transmission. La transmission comprend un dispositif de changement de rapports de vitesse piloté. Dans une première variante, le dispositif peut être un variateur de vitesse continu piloté 30 par des poulies. Dans une deuxième variante, le dispositif 3029856 5 peut être une boite de vitesses automatique pilotée par des sélectionneurs de rapport. Le véhicule est prévu pour fonctionner selon divers modes de roulage pouvant entrainer l'arrêt du moteur 5 thermique. Or, la transmission mécanique comprend des vérins d'actionnement dont l'alimentation en débit d'huile est régulée au moyen d'une pompe à huile entrainée par le moteur thermique.

10 Une situation de roulage du véhicule est le décollage en mode tout électrique. Le circuit hydraulique d'actionnement de la transmission est prévu pour actionner le premier rapport quand le moteur thermique est éteint (rapport d'un variateur continu ou d'une boite de vitesses automatique).

15 La figure 2 représente le circuit hydraulique d'actionnement des vérins pour un groupe motopropulseur hybride selon l'invention. Il comprend un moteur thermique 23 de propulsion du véhicule pouvant entrainer une première pompe à huile 22. La pompe à huile 22 est connectée en entrée d'un 20 circuit hydraulique d'actionnement de vérins qui comprend trois branches hydrauliques 40, 41, 42 connectées en parallèle. La première branche hydraulique 40 comprend une électrovanne 27 alimentant un vérin hydraulique 28.

25 Dans une variante d'un groupe motopropulseur comprenant un variateur de vitesse continu, le vérin hydraulique 28 actionne une des deux poulies mobiles du variateur. Le variateur permet de faire varier continuellement le rapport de réduction de la transmission, il est de ce fait actionné 30 continuellement dès que le véhicule roule. Le moteur thermique 3029856 6 peut être éteint dans la situation de décollage du véhicule, alors propulsé par la machine électrique de propulsion. Dans la variante pour laquelle la transmission comprend une boite de vitesses automatique, le vérin hydraulique 28 5 peut actionner un sélectionneur du premier rapport. La deuxième branche hydraulique 41 du circuit comprend également une électrovanne 29 et un vérin hydraulique 30. Le vérin hydraulique 30 actionne un deuxième organe de la transmission.

10 La troisième branche hydraulique 42 du circuit comprend une électrovanne 31 et un vérin hydraulique 32. Le vérin hydraulique 32 actionne un troisième organe de la transmission. Les vérins 30 et 32 ne sont pas prévus pour être 15 actionnés lorsque le véhicule automobile est en situation de roulage tout électrique, par exemple au décollage en mode tout électrique. Les électrovannes 27, 29, 31 sont pilotés par des commandes électroniques en fonction d'un besoin en débit 20 d'huile. Le calculateur de supervision du groupe motopropulseur (non représenté sur la figure) exécute les fonctions de calcul permettant de piloter les électrovannes respectivement à des conditions prédéfinies de roulage du véhicule et les paramètres courant de roulage. L'électrovanne 25 27 est pilotée en fonction du besoin en débit d'huile du vérin 28, l'électrovanne 29 en fonction du débit d'huile du vérin 30 et l'électrovanne 31 en fonction du débit d'huile du vérin 32. Plus précisément selon l'invention, le groupe motopropulseur comprend en outre un dispositif électropompe 30 comprenant une machine électrique 20 dédiée à l'entrainement d'une deuxième pompe à huile 21. La deuxième pompe à huile 21 3029856 7 est connectée hydrauliquement en parallèle de la première branche hydraulique 40. La sortie de la pompe à huile est directement connectée au vérin 28 sur la section hydraulique entre le vérin 28 et l'électrovanne 27.

5 La machine électrique 20 et la deuxième pompe à huile 21 sont dimensionnées pour fournir un débit d'huile uniquement au vérin 28 dans la première branche 40. On notera que les besoins en débit d'huile sollicités à la deuxième pompe à huile 21 sont inférieurs aux besoins de la 10 première pompe 22, car cette dernière est destinée à alimenter les trois branches hydrauliques 40, 41, 42 lorsque le moteur thermique 23 est en fonctionnement. L'architecture du circuit hydraulique permet de réduire le dimensionnement de la machine électrique 20 et de la pompe à huile 21.

15 On notera que les première et deuxième pompes à huiles 22, 21 sont dimensionnées respectivement de sorte que le premier débit d'huile maximal pouvant être fourni par la première pompe à huile 22 est strictement supérieur au deuxième débit d'huile maximal pouvant être fourni par la 20 deuxième pompe à huile 21. Pour le fonctionnement de la deuxième pompe à huile 21, le circuit hydraulique comprend des moyens pour isoler hydrauliquement la pompe à huile 21 et la première branche hydraulique 40 des deuxième et troisième branches hydrauliques 25 41, 42. Le circuit hydraulique comprend des clapets antiretour 25 et 26 positionnés respectivement entre la deuxième pompe à huile 21 et le vérin 28 avant la jonction de la pompe à huile 21 sur le circuit hydraulique, et entre l'électrovanne 27 et la pompe à huile 22 sur la première branche hydraulique 30 40 après la jonction du circuit hydraulique connectant les trois branches hydrauliques 40, 41, 42.

3029856 8 Les clapets anti-retour 25, 26 permettent de réduire l'exposition de la branche hydraulique 40 aux fuites hydrauliques présentent dans l'ensemble du circuit hydraulique (fuites liées au manque d'étanchéité des composants).

5 En outre, un capteur de pression 24 est positionné en sortie de la pompe à huile 21. Il permet de mesurer la pression d'huile et de réguler le débit d'huile de la pompe à huile 21 en fonction du besoin. On notera que la pression hydraulique peut être régulée 10 dans la première branche hydraulique 40 lorsque le moteur thermique est à l'arrêt en augmentant le débit d'huile au moyen de la pompe à huile 21 et en pilotant l'électrovanne 27 de la première branche hydraulique 40 pour réduire la pression.

15 Les conditions d'activation de l'électropompe sont liées à la pression mesurée dans la branche 40. La pompe 20 s'active dès que la pression descend en dessous d'un seuil minimal de pression paramétrable (par exemple 70 bar) et se désactive dès que la pression dépasse un seuil maximal de 20 pression paramétrable (par exemple 100 bar).

Claims

REVENDICATIONS1. Groupe motopropulseur de véhicule hybride comprenant un moteur thermique de propulsion (23), une première pompe à huile (22) apte à être entrainée par le moteur thermique (23) pour alimenter un premier débit d'huile à un circuit hydraulique composé d'une pluralité de branches (40, 41, 42) comprenant chacune une électrovanne (27, 29, 31) pilotant le débit d'un vérin hydraulique (28, 30, 32), Les électrovannes (27, 29, 31) et les vérins hydrauliques (28, 30, 32) pouvant actionner une transmission mécanique, caractérisé en ce qu'il comprend également : - une deuxième pompe à huile (21) apte à être entrainée 15 par une machine électrique (20) dédiée à l'entrainement de la deuxième pompe à huile (21), et en ce que la deuxième pompe à huile (21) est connectée au circuit hydraulique à une première branche (40) de sorte à alimenter un deuxième débit d'huile uniquement au 20 vérin (28) de la première branche (40) lorsque le moteur thermique (23) est à l'arrêt.
2. Groupe motopropulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin (28) de la première branche (40) actionne le premier rapport d'un dispositif de changement 25 de rapports de la transmission mécanique.
3. Groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la sortie de la pompe à huile est connectée directement à l'entrée hydraulique du vérin (28) de la première branche (40). 3029856 10
4. Groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (25, 26) pour isoler hydrauliquement la deuxième pompe à huile (21) et la première branche (40) de deuxièmes branches 5 (41 ; 42) du circuit hydraulique.
5. Groupe motopropulseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les vérins hydrauliques (30 ; 32) des deuxièmes branches (41 ; 42) du circuit hydraulique ne sont pas aptes à être actionnés lorsque le moteur thermique (23) 10 est éteint.
6. Groupe motopropulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le premier débit d'huile maximal pouvant être fourni par la première pompe à huile (22) est strictement supérieur au deuxième débit d'huile maximal pouvant être fourni par la deuxième pompe à huile (21).
7. Véhicule automobile hybride comprenant un groupe motopropulseur, caractérisé en ce que le groupe motopropulseur est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6.20