FR3106090A1 - Transmission pour véhicule hybride et son procédé de commande - Google Patents
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Abstract
Transmission pour véhicule hybride et son procédé de commande La présente invention a pour objet une transmission pour véhicule hybride thermique/électrique comprenant une machine électrique (ME) avec un rotor (RO), un arbre primaire (AP) pouvant être relié cinématiquement à un moteur thermique (ICE), un arbre secondaire (AS) pouvant être relié cinématiquement à un dispositif (DE) d’entraînement des roues motrices du véhicule et au moins deux paires de deux roues dentées mutuellement engrenant avec des rapports différents et montées respectivement sur les arbres primaire (AP) et secondaire (AS). Transmission caractérisée en ce qu’une des deux roues dentées de chaque paire est montée libre en rotation sur son arbre respectif (AP ou AS) et peut être assujettie en rotation avec son arbre respectif (AP ou AS) par un organe respectif de solidarisation sélective (OS1), en ce qu’elle comprend également un train épicycloïdal (TE) dont la roue solaire (RS) est solidaire de l’arbre primaire (AP) ou secondaire (AS), dont un premier des deux autres composants fonctionnels (CD, PPS) est relié cinématiquement au rotor (RO) de la machine électrique (ME) et le second cinématiquement à l’arbre secondaire par l’intermédiaire d’un ensemble engrenant additionnel spécifique (RD1, RD2), l'organe de solidarisation sélective (OS1) consistant en un organe de crabotage ou de clabotage. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1A
Description
La présente invention concerne le domaine des équipements de véhicules automobiles, plus particulièrement celui des véhicules hybrides thermiques/électriques (comportant un moteur thermique, généralement à combustion interne, et au moins une machine électrique), et a pour objet une transmission, en particulier une transmission automatique, ou boîte de vitesses automatique, ainsi qu’un procédé de commande d’une telle transmission, optimisés pour de tels véhicules.
L'invention vise plus spécifiquement les transmissions pour des véhicules hybrides pouvant fonctionner en mode d'entraînement électrique "pur", c'est-à-dire pour des véhicules pouvant être mus par l'action de la seule machine électrique, et dont les entraînements par moteur thermique et machine électrique transitent par la même transmission avant application aux roues motrices.
Pour le type de véhicule précité, il existe actuellement dans l'état de la technique principalement deux types d'architectures.
Un premier type d'architecture correspond aux hybrides parallèles dits de type "P2", qui fonctionnent avec une machine électrique placée entre le moteur thermique et la boîte de vitesses. Un embrayage de découplage spécifique est prévu qui permet de déconnecter le moteur thermique de la chaîne de traction.
Un second type d'architecture est connu sous la désignation d'hybrides en série ou série-parallèle.
Dans le cadre de cette seconde solution, un générateur entraîné par le moteur thermique produit de l’électricité qui est utilisée pour faire fonctionner une machine électrique qui propulse le véhicule (fonctionnement série). Dans la plupart des arrangements actuels, une partie de la puissance du moteur thermique est toutefois transmise par voie mécanique aux roues (fonctionnement série-parallèle).
Les avantages et les inconvénients de chacune de ces deux architectures sont décrits et discutés dans le document WO 2016/092184 au nom de la demanderesse.
Et les différents modes de réalisation de transmissions automatiques divulguées par le document WO précité permettent de surmonter les principales limitations des deux architectures bien connues de l’état de la technique.
Ainsi, les architectures de transmissions automatiques de ce document
WO 2016/092184 permettent de fournir notamment les avantages et fonctionnalités suivantes:
-mise en œuvre d’une unique machine électrique;
-deux modes de conduites: mode électrique, mode thermique;
-le démarrage du moteur thermique à l’aide de la machine électrique;
-la récupération d’énergie en utilisant la machine électrique comme génératrice :
▪en phase d’arrêt du véhicule (moteur thermique tournant)
▪en accélération (moteur thermique tournant)
▪lors des freinages ou décélérations du véhicule (moteur thermique tournant ou non).
WO 2016/092184 permettent de fournir notamment les avantages et fonctionnalités suivantes:
-mise en œuvre d’une unique machine électrique;
-deux modes de conduites: mode électrique, mode thermique;
-le démarrage du moteur thermique à l’aide de la machine électrique;
-la récupération d’énergie en utilisant la machine électrique comme génératrice :
▪en phase d’arrêt du véhicule (moteur thermique tournant)
▪en accélération (moteur thermique tournant)
▪lors des freinages ou décélérations du véhicule (moteur thermique tournant ou non).
Malgré ces avantages, cette transmission automatique du document WO souffre d’une trop grande complexité, d’un rendement moyen de transmission de couple et de l’utilisation de trop nombreux organes d’accouplement et de transmission sélective de couple.
De plus, elle fait état, pour de petits véhicules ou des véhicules d’entrée de gamme, d’un nombre superflu de rapports, tant du point de vue technique que commercial, et surtout d’un coût trop élevé, d’un poids trop important et/ou d’un encombrement problématique.
La transmission objet de la demande de brevet français n° 19 08068 également au nom de la demanderesse, permet de pallier au moins les principaux inconvénients des transmissions connues précitées, et offre:
-la possibilité de démarrer le moteur thermique avec la machine électrique,
-la possibilité de lancer le véhicule à l’aide du moteur thermique,
-la possibilité de recharger la batterie grâce à une connexion du moteur thermique à la machine électrique (utilisée en mode génératrice) soit véhicule à l’arrêt, soit lors du roulage du véhicule.
-la possibilité de démarrer le moteur thermique avec la machine électrique,
-la possibilité de lancer le véhicule à l’aide du moteur thermique,
-la possibilité de recharger la batterie grâce à une connexion du moteur thermique à la machine électrique (utilisée en mode génératrice) soit véhicule à l’arrêt, soit lors du roulage du véhicule.
De fait, l’objectif des véhicules hybrides est de minimiser l’énergie dissipée afin de répondre aux exigences des normes d’émissions, ainsi que de limiter la consommation de carburant. Cette capacité à répondre à ces exigences est un critère commercial déterminant pour ce type de véhicule.
Or, le rendement d’une transmission est directement impacté par trois facteurs prédominants:
-les rapports d’engrènement (rendement des trains planétaires),
-le type d’éléments de connexion utilisés,
-les vitesses absolues et relatives des différents éléments de la transmission.
-les rapports d’engrènement (rendement des trains planétaires),
-le type d’éléments de connexion utilisés,
-les vitesses absolues et relatives des différents éléments de la transmission.
Concernant les éléments de connexion, cinq types différents sont fréquemment utilisés dans les transmissions (quel que soit le type de transmission) : les disques d’embrayage, les bandes de frein, les roues libres, les synchroniseurs, et les crabots. Les connexions de type synchroniseur ou de type crabot, présentent un rendement optimal mais ont l’inconvénient de ne pas pouvoir transmettre le couple de manière progressive.
Certaines transmissions hybrides de type DCT ou MTA existant sur le marché de l’automobile utilisent des connexions de type crabot ou synchroniseur mais elles présentent l’inconvénient de stopper ou de réduire la transmission de couple à la roue lors des changements de vitesse (transmissions hybrides de type P2 ou P3).
Il en est de même de la transmission décrite dans FR 19 08068 mentionnée ci-dessus, qui ne permet pas le remplacement des embrayages par des éléments de type crabot ou synchroniseur sans aboutir nécessairement à une interruption du couple transmis à la roue.
Une autre problématique soulevée par les constructeurs automobiles, est celle du prix de revient de la transmission hybride.
Cette problématique est d’autant plus pertinente qu’un véhicule hybride, à l’inverse d’un véhicule traditionnel, possède deux systèmes de propulsion: un moteur thermique associé à une machine électrique, tous deux pouvant transmettre du couple aux roues de manière individuelle ou simultanée. Afin de limiter les coûts et de garantir la viabilité des projets hybrides, il est important d’optimiser et de réduire au maximum le nombre de composants.
En lien avec la problématique précédente liée au choix du type d’élément de connexion, sachant que le prix de revient d’un crabot est inférieur à celui d’un synchroniseur, le but essentiel de l’invention est de proposer une construction de transmission simplifiée permettant l’utilisation de crabots comme éléments de connexion, tout en évitant une interruption de transmission de couple à la roue ou aux roues lors des changements de rapports.
Un autre but de l’invention est de fournir une architecture de transmission flexible constructivement, c’est-à-dire pouvant être aisément déclinée avec un nombre de rapports de transmission variable.
Afin d’atteindre au moins certains des buts ci-dessus, l’invention a pour objet une transmission, en particulier transmission automatique, pour véhicule hybride thermique/électrique comprenant:
-une machine électrique avec un rotor;
-un arbre primaire pouvant être relié cinématiquement à un moteur thermique par un premier organe de transmission sélective de couple;
-un arbre secondaire pouvant être relié cinématiquement à un dispositif d’entraînement des roues motrices du véhicule par un second organe de transmission sélective de couple, les deux arbres s’étendant parallèlement l’un par rapport l’autre;
-au moins deux paires de deux roues dentées mutuellement engrenant avec des rapports différents, une première roue dentée de chaque paire étant montée sur l’arbre primaire et la seconde de ladite paire étant montée sur l’arbre secondaire,
transmission caractérisée :
-en ce qu’une des deux roues dentées de chaque paire est montée libre en rotation sur son arbre respectif et peut être assujettie en rotation avec son arbre respectif par un organe respectif de solidarisation sélective,
-en ce qu’elle comprend également un train épicycloïdal incorporant, comme composants fonctionnels constitutifs, une roue solaire, une couronne dentée et un porte-satellites supportant plusieurs pignons satellites,
-en ce que ces trois composants fonctionnels sont configurés et arrangés de telle manière que la roue solaire est solidaire soit de l’arbre primaire, soit de l’arbre secondaire, qu’un premier des deux autres composants fonctionnels est relié cinématiquement au rotor de la machine électrique et que le second des deux autres composants fonctionnels est relié cinématiquement à l’arbre secondaire par l’intermédiaire d’un ensemble engrenant additionnel spécifique ou d’une des paires de roues dentées précitées, et,
-en ce que chaque organe de solidarisation sélective consiste en un organe de crabotage ou de clabotage.
-une machine électrique avec un rotor;
-un arbre primaire pouvant être relié cinématiquement à un moteur thermique par un premier organe de transmission sélective de couple;
-un arbre secondaire pouvant être relié cinématiquement à un dispositif d’entraînement des roues motrices du véhicule par un second organe de transmission sélective de couple, les deux arbres s’étendant parallèlement l’un par rapport l’autre;
-au moins deux paires de deux roues dentées mutuellement engrenant avec des rapports différents, une première roue dentée de chaque paire étant montée sur l’arbre primaire et la seconde de ladite paire étant montée sur l’arbre secondaire,
transmission caractérisée :
-en ce qu’une des deux roues dentées de chaque paire est montée libre en rotation sur son arbre respectif et peut être assujettie en rotation avec son arbre respectif par un organe respectif de solidarisation sélective,
-en ce qu’elle comprend également un train épicycloïdal incorporant, comme composants fonctionnels constitutifs, une roue solaire, une couronne dentée et un porte-satellites supportant plusieurs pignons satellites,
-en ce que ces trois composants fonctionnels sont configurés et arrangés de telle manière que la roue solaire est solidaire soit de l’arbre primaire, soit de l’arbre secondaire, qu’un premier des deux autres composants fonctionnels est relié cinématiquement au rotor de la machine électrique et que le second des deux autres composants fonctionnels est relié cinématiquement à l’arbre secondaire par l’intermédiaire d’un ensemble engrenant additionnel spécifique ou d’une des paires de roues dentées précitées, et,
-en ce que chaque organe de solidarisation sélective consiste en un organe de crabotage ou de clabotage.
L’invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
Les figures 1 et 2 illustrent schématiquement, sous la forme de plusieurs réalisations différentes à titre d’exemples, une transmission, en particulier une transmission automatique, pour véhicule hybride thermique/électrique comprenant:
-un arbre primaire AP pouvant être relié cinématiquement à un moteur thermique ICE par un premier organe CE de transmission sélective de couple;
-un arbre secondaire AS pouvant être relié cinématiquement à un dispositif DE d’entraînement des roues motrices du véhicule par un second organe CS de transmission sélective de couple, les deux arbres AP et AS s’étendant parallèlement l’un par rapport l’autre;
-au moins deux paires de deux roues dentées mutuellement engrenant-es R1i, R2i avec des rapports différents, une première roue dentée R1i de chaque paire étant montée sur l’arbre primaire AP et la seconde R2i de ladite paire étant montée sur l’arbre secondaire AS.
-un arbre primaire AP pouvant être relié cinématiquement à un moteur thermique ICE par un premier organe CE de transmission sélective de couple;
-un arbre secondaire AS pouvant être relié cinématiquement à un dispositif DE d’entraînement des roues motrices du véhicule par un second organe CS de transmission sélective de couple, les deux arbres AP et AS s’étendant parallèlement l’un par rapport l’autre;
-au moins deux paires de deux roues dentées mutuellement engrenant-es R1i, R2i avec des rapports différents, une première roue dentée R1i de chaque paire étant montée sur l’arbre primaire AP et la seconde R2i de ladite paire étant montée sur l’arbre secondaire AS.
Conformément à l’invention, cette transmission est caractérisée:
-en ce qu’une des deux roues dentées R1i; R2i de chaque paire est montée libre en rotation sur son arbre respectif AP ou AS et peut être assujettie en rotation avec son arbre respectif AP ou AS par un organe respectif de solidarisation sélective OSj,
-en ce qu’elle comprend également un train épicycloïdal TE incorporant, comme composants fonctionnels constitutifs, une roue solaire RS, une couronne dentée CD et un porte-satellites PPS supportant plusieurs pignons satellites PS,
-en ce que ces trois composants fonctionnels sont configurés et arrangés de telle manière que la roue solaire RS est solidaire soit de l’arbre primaire AP, soit de l’arbre secondaire AS, qu’un premier des deux autres composants fonctionnels CD, PPS est relié cinématiquement au rotor RO de la machine électrique ME et que le second des deux autres composants fonctionnels DC, PPS est relié cinématiquement à l’arbre secondaire par l’intermédiaire d’un ensemble engrenant additionnel spécifique RD1, RD2 ou d’une des paires de roues dentées précitées R1i, R2i, et,
-en ce que chaque organe de solidarisation sélective OSj consiste en un organe de crabotage ou de clabotage.
-en ce qu’une des deux roues dentées R1i; R2i de chaque paire est montée libre en rotation sur son arbre respectif AP ou AS et peut être assujettie en rotation avec son arbre respectif AP ou AS par un organe respectif de solidarisation sélective OSj,
-en ce qu’elle comprend également un train épicycloïdal TE incorporant, comme composants fonctionnels constitutifs, une roue solaire RS, une couronne dentée CD et un porte-satellites PPS supportant plusieurs pignons satellites PS,
-en ce que ces trois composants fonctionnels sont configurés et arrangés de telle manière que la roue solaire RS est solidaire soit de l’arbre primaire AP, soit de l’arbre secondaire AS, qu’un premier des deux autres composants fonctionnels CD, PPS est relié cinématiquement au rotor RO de la machine électrique ME et que le second des deux autres composants fonctionnels DC, PPS est relié cinématiquement à l’arbre secondaire par l’intermédiaire d’un ensemble engrenant additionnel spécifique RD1, RD2 ou d’une des paires de roues dentées précitées R1i, R2i, et,
-en ce que chaque organe de solidarisation sélective OSj consiste en un organe de crabotage ou de clabotage.
Grâce à la combinaison de caractéristiques techniques précitée, l’invention permet sur la base d’une architecture simple et avec un nombre de composants réduit (comprenant deux arbres AP et AS pouvant être reliés cinématiquement en rotation selon au moins deux rapports de transmission en modes d’entraînement thermique et électrique, et auxquels sont associés un train planétaire épicycloïdal TE et un transfert de couple permanent RD1, RD2 ou R1i, R2i) de mettre en œuvre des accouplements commandés du type crabotage pour établir les différents rapports (dont le nombre peut varier à partir de deux) dans les deux modes de propulsion, ce sans que la transmission de couple aux roues motrices d’un couple d’entraînement soit stoppée, ni même réduite en intensité.
En effet, la transmission telle que définie ci-dessus permet d’établir un mode de fonctionnement appelé EVT («Electrical Variable Transmission» – transmission variable électrique), dans lequel la vitesse du moteur thermique ICE et celle de la machine électrique ME sont liées et ajustées à travers le train planétaire TE, et qui permet d’effectuer les changements de rapport en synchronisant la vitesse des crabots correspondant aux organes OSj, avant leur engagement, tout en conservant la transmission du couple aux roues.
La mise en œuvre d’organes de crabotage permet d’aboutir à un rendement plus élevé que les transmissions utilisant un ou plusieurs embrayages ou synchroniseurs par absence des pertes en frottement survenant dans les embrayages ou synchroniseurs.
En outre, du fait de la mise en œuvre d’un nombre minimum de composants, le coût et le poids de cette transmission dédiée à une propulsion hybride sont réduits.
Les roues dentées respectivement libres et fixes en rotation (par rapport à leur arbre support AP ou AS) de chaque paire R1i, R2i peuvent être arrangées indifféremment les unes sur l’arbre primaire AP et les autres sur l’arbre secondaire AS.
Toutefois de manière préférée, et comme le montrent les exemples des figures 1 et 2, les organes de crabotage OSj (associés aux roues dentées montées libres) sont montés sur l’arbre primaire AP avec assujettissement en rotation et faculté de coulissement entre au moins deux positions, à savoir des positions de solidarisation et de désolidarisation en rotation d’au moins une roue dentée associée R1i par rapport à l’arbre primaire AP.
Le train planétaire épicycloïdal TE peut être installé/intégré au niveau de l'arbre AP (figures 1A, 1B et 2) ou au niveau de l'arbre AS (figure 4), en accord avec deux modes de réalisation possibles de l'invention.
Selon une caractéristique constructive avantageuse, s’ajoutant à la réduction du nombre de composants constitutifs, les organes de crabotage OSj comprennent au moins un organe de crabotage double (c’est-à-dire regroupant deux crabots), monté entre deux roues dentées R1i voisines sur l’arbre primaire AP et pouvant être déplacé entre une position centrale de désolidarisation des deux roues associées et deux positions de solidarisation de l’une des deux roues en rotation avec l’arbre primaire AP, décalées latéralement (de part et d’autre de la position centrale).
Selon les constructions, on comprend que j peut varier de j = i/2 (uniquement des organes OS doubles) à j = i (uniquement des organes OS simples), avec i ≥ 2 (par exemple : 2 ≤ i ≤ 6).
En accord avec une variante de réalisation, ressortant des figures 1B et 2, la couronne dentée CD est reliée au rotor RO et le porte-satellites PP est relié à une première roue dentée RD1 de l’ensemble engrenant RD1, RD2 assurant un transfert entre les arbres primaire et secondaire AP, AS.
En accord avec une seconde variante alternative de réalisation, ressortant de la figure 1A, la couronne dentée CD est reliée à une première roue dentée RD1 de l’ensemble engrenant RD1, RD2 assurant un transfert entre les arbres primaire et secondaire AP, AS et le porte-satellites PPS est relié au rotor RO.
Comme le montrent les figures 1A et 1B, la première roue dentée RD1 peut être indépendante de l’arbre primaire AP et distincte des premières roues dentées R1i montées sur ledit arbre primaire AP.
En variante, et comme le montre la figure 2, la première roue dentée RD1 peut correspondre à l’une R13 des premières roues dentées R1i montées sur l’arbre primaire AP.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l’invention, permettant de favoriser de manière supplémentaire le rendement, il est prévu que les premier et second organes de transmission sélective de couple CE et CS consistent chacun en un organe de crabotage.
Comme l’illustre l’exemple de la figure 2, le dispositif d’entraînement des roues motrices DE consiste en un réducteur RE combiné à un différentiel DF. Bien entendu, ce dispositif DE peut aussi se présenter sous d’autres formes connues de l’homme du métier.
La figure 2 montre aussi que la liaison cinématique entre le rotor RO et le composant fonctionnel concerné CD ou PPS du train épicycloïdal TE est une liaison par chaîne LC. Cette liaison peut toutefois également être réalisée par une succession de roues dentées engrenant les unes avec les autres.
Bien que la transmission selon l’invention, notamment comme représentée dans les exemples, puisse présenter au moins deux paires de première et seconde roues dentées: R11, R21; R12, R22, avantageusement au moins trois et préférentiellement au moins quatre paires: R11, R21; R12, R22; R13, R23; R14, R24, l’homme du métier comprend que le nombre de paires R1i/R2i, et donc le nombre de rapports de transmission, peut aussi être de trois, cinq, six ou plus, sans modification fondamentale de l’architecture de base de l’invention.
En relation par exemple avec la variante de réalisation de la figure 2, les modes de fonctionnement suivants de la transmission selon l’invention peuvent être identifiés:
Rapports mécaniques(entraînement par le moteur thermique ICE) :
Les organes de transmission sélective de couple CE et CS sont fermés ou engagés.
Les rapports mécaniques sont obtenus via le transfert de l’arbre AP vers l’arbre AS suivant l’application ou l’engagement de l’un des organes de solidarisation sélective OSj.
Chaque rapport mécanique peut bénéficier du support de la machine électrique ME.
Rapports mécaniques(entraînement par le moteur thermique ICE) :
Les organes de transmission sélective de couple CE et CS sont fermés ou engagés.
Les rapports mécaniques sont obtenus via le transfert de l’arbre AP vers l’arbre AS suivant l’application ou l’engagement de l’un des organes de solidarisation sélective OSj.
Chaque rapport mécanique peut bénéficier du support de la machine électrique ME.
Rapports électriques :
Le second organe CS est fermé ou engagé, le premier organe CE est ouvert ou désengagé.
Les rapports électriques sont obtenus via le transfert de l’arbre AP vers l’arbre AS suivant l’application ou l’engagement d’un des organes OSj.
Les rapports électriques sont obtenus via le transfert de l’arbre AP vers l’arbre AS suivant l’application ou l’engagement d’un des organes OSj.
Mode EVT :
Ce mode produit un ratio de vitesse variable avec le concours de la machine électrique ME et du moteur thermique ICE.
Seuls les premier et second organes CE et CS sont fermés et les organes OSj restent désengagés (position centrale inactive).
Un ratio de couple constant existe entre tous les organes de la transmission du fait de l’équilibre du train épicycloïdal TE.
La transmission de couple aux roues du véhicule est maintenue dans ce mode, la machine électrique ME fonctionnant en moteur ou en générateur par l’intermédiaire de l’équilibre du train épicycloïdal TE suivant les valeurs de la vitesse du moteur thermique ICE et de la vitesse du véhicule utilisées.
Seuls les premier et second organes CE et CS sont fermés et les organes OSj restent désengagés (position centrale inactive).
Un ratio de couple constant existe entre tous les organes de la transmission du fait de l’équilibre du train épicycloïdal TE.
La transmission de couple aux roues du véhicule est maintenue dans ce mode, la machine électrique ME fonctionnant en moteur ou en générateur par l’intermédiaire de l’équilibre du train épicycloïdal TE suivant les valeurs de la vitesse du moteur thermique ICE et de la vitesse du véhicule utilisées.
Modes série :
Le second organe CS est désengagé et le premier organe CE est fermé ou engagé.
Les modes série permettent de relier le moteur thermique ICE à la machine électrique ME sans impacter la sortie de la transmission et sont obtenus en appliquant ou en engageant l’un des organes OSj pour assurer un transfert de l’arbre AP vers l’arbre AS, via l’une des paires de roues dentées R1i, R2i.
Les modes série permettent de relier le moteur thermique ICE à la machine électrique ME sans impacter la sortie de la transmission et sont obtenus en appliquant ou en engageant l’un des organes OSj pour assurer un transfert de l’arbre AP vers l’arbre AS, via l’une des paires de roues dentées R1i, R2i.
L’obtention des différents modes et vitesses ci-dessus se fait par l’activation ou l’engagement des organes CE, CS et OSj selon le tableau de la figure 3.
La marche arrière peut être réalisée avec le rapport EM1, en faisant tourner le rotor RO de la machine électrique ME en sens inverse.
L’invention a également pour objet un procédé de commande d’une transmission automatique telle que décrite ci-dessus.
Ce procédé est caractérisé en ce qu’il consiste, pour établir un rapport de transmission de vitesse, à relier en rotation la première roue dentée R1i, de la paire de roues dentées engrenantes R1i, R2i correspondant au rapport à établir, avec l’arbre primaire AP par venue en prise de l’organe de crabotage OSj associé avec cette roue R1i et en ce qu’il consiste, à chaque changement de rapport de transmission de vitesse, à prévoir une phase opérationnelle intermédiaire durant laquelle aucune des premières roues dentées R1i n’est reliée à l’arbre primaire AP et durant laquelle les premier et second organes de transmission sélective de couple CE et CS sont tous deux engagés ou actifs.
En accord avec une caractéristique additionnelle avantageuse, le procédé comprend des modes de fonctionnement de la transmission, dits «modes série», durant lesquels le premier organe de transmission sélective de couple CE et l’un des organes de crabotage OSj sont actifs ou engagés, d’une part, et, le second organe de transmission sélective de couple CS est inactif ou désengagé, d’autre part.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.
Claims (13)
- Transmission, en particulier transmission automatique, pour véhicule hybride thermique/électrique comprenant:
-une machine électrique (ME) avec un rotor (RO);
-un arbre primaire (AP) pouvant être relié cinématiquement à un moteur thermique (ICE) par un premier organe (CE) de transmission sélective de couple;
-un arbre secondaire (AS) pouvant être relié cinématiquement à un dispositif (DE) d’entraînement des roues motrices du véhicule par un second organe (CS) de transmission sélective de couple, les deux arbres (AP et AS) s’étendant parallèlement l’un par rapport l’autre;
-au moins deux paires de deux roues dentées mutuellement engrenant (R1i, R2i) avec des rapports différents, une première roue dentée (R1i) de chaque paire étant montée sur l’arbre primaire (AP) et la seconde (R2i) de ladite paire étant montée sur l’arbre secondaire (AS),
transmission caractérisée :
-en ce qu’une des deux roues dentées (R1i; R2i) de chaque paire est montée libre en rotation sur son arbre respectif (AP ou AS) et peut être assujettie en rotation avec son arbre respectif (AP ou AS) par un organe respectif de solidarisation sélective (OSj),
-en ce qu’elle comprend également un train épicycloïdal (TE) incorporant, comme composants fonctionnels constitutifs, une roue solaire (RS), une couronne dentée (CD) et un porte-satellites (PPS) supportant plusieurs pignons satellites (PS),
-en ce que ces trois composants fonctionnels sont configurés et arrangés de telle manière que la roue solaire (RS) est solidaire soit de l’arbre primaire (AP), soit de l’arbre secondaire (AS), qu’un premier des deux autres composants fonctionnels (CD, PPS) est relié cinématiquement au rotor (RO) de la machine électrique (ME) et que le second des deux autres composants fonctionnels (DC, PPS) est relié cinématiquement à l’arbre secondaire par l’intermédiaire d’un ensemble engrenant additionnel spécifique (RD1, RD2) ou d’une des paires de roues dentées précitées (R1i, R2i), et,
-en ce que chaque organe de solidarisation sélective (OSj) consiste en un organe de crabotage ou de clabotage. - Transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que les organes de crabotage (OSj) sont montés sur l’arbre primaire (AP) avec assujettissement en rotation et faculté de coulissement entre au moins deux positions, à savoir des positions de solidarisation et de désolidarisation en rotation d’au moins une roue dentée associée (R1i) par rapport à l’arbre primaire (AP).
- Transmission selon la revendication 2, caractérisée en ce que les organes de crabotage (OSj) comprennent au moins un organe de crabotage double, monté entre deux roues dentées (R1i) voisines sur l’arbre primaire (AP) et pouvant être déplacé entre une position centrale de désolidarisation des deux roues associées et deux positions décalées latéralement de solidarisation de l’une des deux roues en rotation avec l’arbre primaire (AP).
- Transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couronne dentée (CD) est reliée au rotor (RO) et en ce que le porte-satellites (PPS) est relié à une première roue dentée (RD1) de l’ensemble engrenant (RD1, RD2) assurant un transfert entre les arbres primaire et secondaire (AP, AS).
- Transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couronne dentée (CD) est reliée à une première roue dentée (RD1) de l’ensemble engrenant (RD1, RD2) assurant un transfert entre les arbres primaire et secondaire (AP, AS) et en ce que le porte-satellites (PPS) est relié au rotor (RO).
- Transmission selon l’une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la première roue dentée (RD1) est indépendante de l’arbre primaire (AP) et distincte des premières roues dentées (R1i) montées sur ledit arbre primaire (AP).
- Transmission selon l’une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la première roue dentée (RD1) correspond à l’une (R13) des premières roues dentées (R1i) montées sur l’arbre primaire (AP).
- Transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les premier et second organes de transmission sélective de couple (CE et CS) consistent chacun en un organe de crabotage.
- Transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le dispositif d’entraînement des roues motrices (DE) consiste en un réducteur (RE) combiné à un différentiel (DF).
- Transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la liaison cinématique entre le rotor (RO) et le composant fonctionnel concerné (CD ou PPS) du train épicycloïdal (TE) est une liaison par chaîne (LC).
- Transmission selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins deux paires de première et seconde roues dentées (R11, R21; R12, R22), avantageusement au moins trois et préférentiellement au moins quatre (R11, R21; R12, R22; R13, R23; R14, R24).
- Procédé de commande d’une transmission automatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu’il consiste, pour établir un rapport de transmission de vitesse, à relier en rotation la première roue dentée (R1i), de la paire de roues dentées engrenant (R1i, R2i) correspondant au rapport à établir, avec l’arbre primaire (AP) par venue en prise de l’organe de crabotage (OSj) associé avec cette roue (R1i) et en ce qu’il consiste, à chaque changement de rapport de transmission de vitesse, à prévoir une phase opérationnelle intermédiaire durant laquelle aucune des premières roues dentées (R1i) n’est reliée à l’arbre primaire (AP) et durant laquelle les premier et second organes de transmission sélective de couple (CE et CS) sont tous deux engagés ou actifs.
- Procédé de commande selon la revendication 12, caractérisé en ce qu’il comprend des modes de fonctionnement de la transmission, dits «modes série», durant lesquels le premier organe de transmission sélective de couple (CE) et l’un des organes de crabotage (OSj) sont actifs ou engagés, d’une part, et, le second organe de transmission sélective de couple (CS) est inactif ou désengagé, d’autre part.
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