FR3109560A1 - Ensemble de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride - Google Patents

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Paul Armiroli
Ye Jin Jin
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Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Abstract

Ensemble de propulsion (2) d’un véhicule hybride ou électrique, comprenant : - un module de propulsion électrique (3), comprenant : une machine électrique de propulsion, un convertisseur de tension alimentant cette machine électrique, et un réducteur couplé à la machine électrique, ce module étant apte à être monté sur un essieu (1) du véhicule de manière à ce que la sortie du réducteur fournisse un couple moteur à cet essieu, et - un système de commande (6) configuré pour activer automatiquement le module de propulsion électrique (3) de manière à ce que celui-ci fournisse un couple moteur à l'essieu (1) lorsque l'une au moins des conditions suivantes est détectée par ce système (6): - détection d'un virage dans le parcours du véhicule, et - détection d'un défaut d'adhérence du véhicule sur le sol

Description

Ensemble de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride
La présente invention concerne un ensemble de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride, ainsi qu’un groupe motopropulseur intégrant un tel ensemble.
Il est connu de disposer sur un essieu arrière d’un véhicule hybride ou électrique un ou plusieurs modules de propulsion électrique pour rendre cet essieu arrière moteur. L’utilisateur du véhicule peut alors, en activant ce module de propulsion électrique, disposer d’une transmission intégrale, les quatre roues du véhicule étant motrices étant donné que l’essieu avant est déjà entraîné par un moteur thermique et/ou un moteur électrique de propulsion additionnel. Néanmoins, l’emploi d’une telle transmission intégrale est énergivore, ce qui va à l’encontre de la nécessité de réduire les émissions de CO2et/ou de réduire le gaspillage des ressources.
Il existe un besoin pour disposer d’un ensemble de propulsion de véhicule électrique ou hybride remédiant à l’inconvénient précité.
L’invention vise à répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l’un de ses aspects, à l’aide d’un ensemble de propulsion d’un véhicule hybride ou électrique, comprenant :
- un module de propulsion électrique, comprenant : une machine électrique de propulsion, un convertisseur de tension alimentant cette machine électrique, et un réducteur couplé à la machine électrique, ce module étant apte à être monté sur un essieu du véhicule de manière à ce que la sortie du réducteur fournisse un couple moteur à cet essieu, et
- un système de commande configuré pour activer automatiquement le module de propulsion électrique de manière à ce que celui-ci fournisse un couple moteur à l'essieu lorsque l'une au moins des conditions suivantes est détectée par ce système:
- détection d'un virage dans le parcours du véhicule, et
- détection d'un défaut d'adhérence du véhicule sur le sol.
Selon l’invention, le module de propulsion électrique n’est ainsi pas activé à la discrétion de l’utilisateur du véhicule, mais automatiquement lorsqu’une ou plusieurs conditions prédéfinies sont détectées, ces conditions prédéfinies comprenant comme mentionné ci-dessus : la détection d’un virage dans le parcours du véhicule et la détection d’un défaut d’adhérence du véhicule sur le sol. D’autres conditions sont possibles comme un mode récupératif ou un mode « boost »
Le système de commande peut être extérieur au module de propulsion. Le système de commande est par exemple intégré à un dispositif de commande du véhicule, encore appelé « vehicle control unit » (VCU) en anglais. Le système de commande est par exemple contenu dans un boîtier unique.
En variante encore, le système de commande est réparti entre plusieurs entités. Ces entités peuvent ou non être positionnées ensemble. Une entité du système de commande, par exemple une entité détectant un défaut d’adhérence, peut être intégrée au module de propulsion électrique, tandis qu’une entre entité de ce système de commande, par exemple celle activant le module de propulsion électrique de manière à ce que celui-ci fournisse un couple moteur à l'essieu, est intégrée au dispositif de commande du véhicule précité.
Le système de commande comprend par exemple une unité de traitement numérique mettant en œuvre un ou plusieurs microcontrôleurs. La détection d’une des conditions prédéfinies peut être effectuée ou non par l’intermédiaire d’un réseau de neurones ou d’un réseau bayésien.
Le système de commande peut détecter un virage dans le parcours du véhicule en fonction de l’une au moins des données suivantes : valeur de l’angle de braquage du véhicule, valeur de l’angle de lacet du véhicule et vitesse du véhicule. Ces différentes valeurs sont par exemple reçues et analysées par le système de commande.
En variante ou en combinaison, cette détection d’un virage dans le parcours du véhicule peut s’effectuer en utilisant des données de géolocalisation du véhicule, données transmises par exemple par un réseau de téléphonie mobile, par exemple 3G, 4G ou 5G. La position du véhicule peut ainsi être comparée, notamment par le système de commande ou par un système distant, au tracé de la route qu’emprunte le véhicule, de sorte que la détection de virage est possible.
Le système de commande peut détecter un défaut d’adhérence du véhicule sur le sol en fonction de la valeur du coefficient d’adhérence du véhicule. Ce coefficient d’adhérence est défini de façon connue comme le rapport entre la force de freinage (ou de guidage) du véhicule et le poids de ce véhicule. Le défaut d’adhérence est par exemple détecté lorsque ce coefficient d’adhérence tombe sous une valeur seuil. D’autres façons de détecter un défaut d’adhérence du véhicule sur le sol sont possibles.
Le système de commande est par exemple configuré pour désactiver automatiquement le module de propulsion électrique lorsque la condition n’est plus détectée, le cas échéant après une temporisation. Cette temporisation est par exemple de l’ordre de quelques secondes, soit après la détection de la sortie du virage, soit après la dernière détection d’une valeur de coefficient d’adhérence sous la valeur seuil. La désactivation automatique du module de propulsion lorsque la condition n’est plus détectée permet de n’utiliser ce module de propulsion électrique que dans des cas ciblés, et donc de réduire la consommation d’énergie électrique nécessaire au fonctionnement de ce module de propulsion électrique.
Dans tout ce qui précède, le module de propulsion électrique peut comprendre une première partie de boîtier recevant la machine électrique de propulsion et le convertisseur de tension, et une deuxième partie de boîtier recevant le système de réduction et contenant de l’huile.
Le système de réduction comprend par exemple plusieurs pignons et l’huile permet de lubrifier ces pignons.
Lorsque le module de propulsion électrique comprend une telle première et deuxième partie de boîtier, un circuit de refroidissement de la machine électrique de propulsion et du convertisseur de tension peut être prévu, ce circuit étant disposé hors de la deuxième partie de boîtier et utilisant un liquide de refroidissement tel que de l’eau ou de l’eau glycolée. L’huile est par exemple exclusivement contenue dans la partie de boîtier recevant le système de réduction, ne venant pas directement refroidir la machine électrique de propulsion et/ou le convertisseur de tension.
Ce circuit de refroidissement peut comprendre une portion de dissipation additionnelle, notamment une portion en forme de serpentin, et/ou un radiateur porté par le module, pour dissiper tout ou partie de la chaleur récupérée par le liquide circulant dans le circuit de refroidissement. Le radiateur est par exemple rapporté sur l’extérieur de la paroi du module, par exemple via des vis ou tout autre moyen de fixation. La dissipation de chaleur dans la première partie de boîtier peut se faire sans transfert de chaleur vers l’huile dans la deuxième partie de boîtier. Aucun échangeur de chaleur n’est par exemple prévu entre le circuit de refroidissement et l’huile.
En variante de ce qui vient d’être décrit, et qu’il y ait ou non une portion de dissipation additionnelle du circuit de refroidissement et/ou un radiateur, le module de propulsion électrique peut comprendre un échangeur de chaleur permettant de transmettre à l’huile dans la deuxième partie de boîtier tout ou partie de la chaleur récupérée par le liquide circulant dans le circuit de refroidissement. On peut alors utiliser l’huile présente dans le système de réduction pour dissiper tout ou partie de la chaleur récupérée par le liquide circulant dans le circuit de refroidissement à partir du convertisseur de tension et de la machine électrique de propulsion. Par ailleurs, ce chauffage de l’huile par la chaleur récupérée par le circuit de refroidissement peut permettre d’améliorer le rendement du système de réduction disposé dans la deuxième partie de boîtier. L’échangeur de chaleur peut être disposé dans la deuxième partie de boîtier. La deuxième partie de boîtier est par exemple partiellement remplie d’huile, et l’échangeur de chaleur est alors plongé dans l’huile. Une paroi étanche est par exemple ménagée entre la première et la deuxième partie de boîtier, et cette paroi est traversée par un conducteur aller du circuit de refroidissement en direction de l’échangeur de chaleur, et par un conducteur retour de ce circuit de refroidissement en provenance de l’échangeur de chaleur.
En variante, l’échangeur de chaleur peut être disposé dans la première partie de boîtier, auquel cas un canal dans lequel circule l’huile depuis la deuxième partie de boîtier peut être ménagé dans la première partie de boîtier. Dans ce dernier cas, une pompe peut être prévue pour forcer la circulation d’huile dans ce canal. Cette pompe peut avoir une double fonction, à savoir forcer cette circulation d’huile, mais également de forcer la circulation du liquide dans le circuit de refroidissement. Cette double fonction peut être assurée à l’aide d’un seul moteur électrique.
Lorsque le module de propulsion électrique comprend une telle première et deuxième partie de boîtier, tout ou partie de la surface extérieure de la deuxième partie de boîtier peut porter des reliefs de refroidissement permettant de dissiper vers l’extérieur du module la chaleur existant dans cette deuxième partie de boîtier. L’équipement de la deuxième partie de boîtier en reliefs de refroidissement permet d’augmenter la surface d’échange du module avec l’air, et donc la dissipation de chaleur vers l’extérieur du module, améliorant ainsi le refroidissement par l’air. La deuxième partie de boîtier joue ainsi, seule ou en combinaison avec d’autres parties, le rôle de radiateur. Ces reliefs peuvent être différents de nervures de rigidification de cette deuxième partie de boîtier.
Lorsque le module de propulsion électrique comprend une telle première et deuxième partie de boîtier, des reliefs de refroidissement peuvent également être portés par la surface extérieure de la première partie de boîtier. Là encore, ces reliefs peuvent être différents de nervures de rigidification de cette première partie de boîtier. Toute la surface extérieure de la première partie de boîtier porte par exemple des reliefs de refroidissement et toute la surface extérieure de la deuxième partie de boîtier porte par exemple d’autres reliefs de refroidissements. Qu’ils soient portés par la première ou par la deuxième partie de boîtier, les reliefs de refroidissement peuvent être des ailettes. Ces ailettes peuvent être disposées selon des rangées, et un pas, constant ou non, peut exister entre deux rangées adjacentes. Ces rangées peuvent ou non toutes présenter la même orientation. Le cas échéant, de mêmes ailettes peuvent s’étendre d’une part sur la première partie de boîtier et d’autre part sur la deuxième partie de boîtier. Les reliefs de refroidissement peuvent être réalisés d’une seule pièce avec la partie de boîtier portant ces derniers. En variante, ces reliefs de refroidissement sont rapportés sur cette partie de boîtier.
En variante de ce qui vient d’être décrit, la surface extérieure de la deuxième partie de boîtier peut être dépourvue de reliefs de refroidissement. Dans un tel cas, des reliefs de refroidissement peuvent néanmoins être portés par la surface extérieure de la première partie de boîtier. Toute la surface extérieure de la première partie de boîtier porte par exemple des reliefs de refroidissement. Ces reliefs de refroidissement peuvent être des ailettes. Ces ailettes peuvent être disposées selon des rangées, et un pas, constant ou non, peut exister entre deux rangées adjacentes. Ces rangées peuvent ou non toutes présenter la même orientation. Ces reliefs de refroidissement peuvent être réalisés d’une seule pièce avec la première partie de boîtier ou être rapportés sur cette première partie de boîtier.
Dans tout ce qui précède, le circuit de refroidissement peut n’être directement au contact que du stator de la machine électrique de propulsion, et non de son rotor, ou n’être directement au contact que du rotor de la machine électrique de propulsion, et non de son stator. En variante, dans tout ce qui précède, le circuit de refroidissement peut comprendre une première branche directement au contact du stator et une deuxième branche, parallèle à la première branche, et directement au contact du rotor. Selon cette variante, le circuit de refroidissement vient ainsi directement au contact du stator via sa première branche et également directement au contact du rotor via sa deuxième branche.
En variante de ce qui vient d’être décrit, la machine électrique de propulsion peut ne pas être reçue dans la même partie de boîtier que le convertisseur de tension. Le module de propulsion électrique comprend selon cette variante une première partie de boîtier recevant la machine électrique de propulsion et le système de réduction et contenant de l’huile, et une deuxième partie de boîtier recevant le convertisseur de tension, le module comprenant encore un circuit de refroidissement du convertisseur de tension. Selon cette variante, le circuit de refroidissement peut ne pas venir au contact de la machine électrique de propulsion, étant par exemple disposé uniquement dans la deuxième partie de boîtier. Le cas échéant, un échangeur de chaleur peut ou non être prévu, de manière à transmettre au liquide circulant dans le circuit de refroidissement de la chaleur récupérée par l’huile au contact de la machine électrique de propulsion. Comme déjà mentionné, des reliefs de refroidissement tels que des ailettes peuvent être prévus sur la surface extérieure de la première et/ou de la deuxième partie de boîtier.
Dans tout ce qui précède lorsque le module de propulsion électrique comprend une première partie de boîtier et une deuxième partie de boîtier :
- la première partie de boîtier et la deuxième partie de boîtier peuvent être rigidement fixées entre elles, par exemple par l’intermédiaire de vis, et/ou
- chaque partie de boîtier précitée peut être monobloc ou être formée par l’assemblage de sous-parties de boîtiers, et/ou
- la réunion de la première partie de boîtier et de la deuxième partie de boîtier peut définir en totalité la surface extérieure du module de propulsion électrique.
Dans tout ce qui précède, le module peut comprendre uniquement trois interfaces avec l’extérieur, à savoir une première interface pour l’alimentation en énergie électrique du module de propulsion électrique depuis une unité de stockage d’énergie électrique, une deuxième interface pour la transmission du couple moteur généré par le module, et une troisième interface pour l’échange d’informations pour commander le module.
Le module peut être fixé à l’essieu par des vis.
Dans tout ce qui précède, la machine électrique de propulsion peut être une machine synchrone ou une machine asynchrone. Lorsqu’il s’agit d’une machine synchrone, elle peut être à rotor bobiné ou à rotor à aimants permanents. La puissance nominale fournie par la machine électrique de propulsion peut être comprise entre 10 et 35 kW, par exemple de l’ordre de 15 kW ou 25 kW pour une tension d’alimentation dont la valeur nominale est 48V. Dans le cas d’une machine électrique adaptée à une alimentation en haute tension, la puissance nominale fournie par cette machine électrique peut être de quelques centaines de kW, par exemple de 400kW.
Le système de réduction peut comprendre plusieurs pignons, par exemple deux pignons ou plus. Le système de réduction peut définir un unique rapport, la valeur de cet unique rapport étant par exemple comprise entre 2 et 50. En variante, le système de réduction peut être configuré pour définir deux ou trois rapports distincts.
Le convertisseur de tension peut être un onduleur/redresseur, mettant par exemple en œuvre des transistors à effet de champ, comme des transistors MOSFET, ou des IGBT. Les transistors sont par exemple réalisés en nitrure de galium (GaN), carbure de silicium (SiC) ou en silicium. Dans le cas d’une tension d’alimentation de valeur nominale de 48V, on privilégiera par exemple des transistors MOSFET et dans le cas d’une tension d’alimentation correspondant à la haute tension, on privilégiera par exemple des IGBT.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un système de propulsion de véhicule électrique ou hybride, comprenant :
- l’ensemble ci-dessus
- un premier essieu, apte à recevoir du couple d’un moteur thermique et/ou d’une machine
électrique de propulsion additionnelle, et
- un deuxième essieu sur lequel est monté, notamment rigidement fixé, le module de propulsion,
le système de propulsion étant dépourvu d’arbre de transmission entre le premier essieu et le deuxième essieu.
L’invention permet ainsi de disposer d’une transmission intégrale à quatre roues motrices sans couplage du premier essieu et du deuxième essieu via un arbre de transmission.
Le premier essieu est par exemple l’essieu avant du véhicule et le deuxième essieu est l’essieu arrière du véhicule. Le module de propulsion électrique peut être directement monté sur le deuxième essieu.
Le deuxième essieu peut porter un unique module de propulsion électrique ou porter deux modules de propulsion électrique distincts, chaque module de propulsion électrique étant alors tel que décrit précédemment et dédié à une des deux roues associées à ce deuxième essieu. Dans ce cas, ces deux modules de propulsion peuvent être activés simultanément par le système de commande lorsque la ou les conditions prédéfinies sont détectées.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un groupe motopropulseur de véhicule hybride, comprenant :
- le système de propulsion ci-dessus, et
- un moteur thermique couplé au premier essieu de manière fournir un couple moteur à ce premier essieu,
le groupe motopropulseur étant dépourvu de machine électrique de propulsion additionnelle fournissant un couple moteur au premier essieu.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un groupe motopropulseur de véhicule hybride, comprenant :
- le système de propulsion ci-dessus,
- un moteur thermique couplé au premier essieu de manière à fournir un couple moteur à ce
premier essieu,
- une machine électrique de propulsion additionnelle, couplée au premier essieu de manière à fournir un couple moteur à ce premier essieu en complément ou en remplacement du couple moteur fourni par le moteur thermique, et
- une boîte de vitesses,
le rotor de la machine électrique de propulsion additionnelle étant relié au vilebrequin du moteur thermique, ou à l’entrée de la boîte de vitesses du point de vue du couple moteur transitant vers le premier essieu, ou à la sortie de la boîte de vitesses du point de vue du couple moteur transitant vers le premier essieu, ou au niveau de la boîte de vitesses. « Relié » signifie ici « solidaire au moins en rotation ».
Le cas échéant, une autre machine électrique additionnelle de propulsion peut être montée sur le premier essieu, en plus de celle couplée au premier essieu et précitée.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un groupe motopropulseur de véhicule électrique, comprenant :
- le système de propulsion ci-dessus, et
- un module de propulsion électrique additionnel, comprenant : une machine électrique de
propulsion additionnelle, un convertisseur de tension additionnel alimentant cette machine
électrique, et un réducteur additionnel couplé à la machine électrique de propulsion additionnelle, ce module de propulsion additionnel étant monté sur le premier essieu du véhicule de manière à ce que la sortie du réducteur additionnel fournisse un couple moteur à ce premier essieu.
Ce module de propulsion additionnel peut être similaire, en termes de structure, notamment avec une première et une deuxième partie de boîtier, à celui décrit précédemment.
Chacun des groupes motopropulseurs ci-dessus peut comprendre une unité de stockage d’énergie électrique, notamment une unité de stockage d’énergie électrique présentant une tension nominale dont la valeur est de 48V ou une valeur supérieure à 300V.
Pour chacun des groupes motopropulseurs ci-dessus, l’invention ne permet le passage à une transmission intégrale avec les quatre roues motrices que dans des cas ciblés.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de commande d’un système de propulsion de véhicule électrique ou hybride, comprenant :
- un premier essieu, apte à recevoir du couple d’un moteur thermique et/ou d’une machine
électrique de propulsion additionnelle,
- un deuxième essieu sur lequel est monté, notamment rigidement fixé, un module de propulsion, ce module de propulsion comprenant : une machine électrique de propulsion, un convertisseur de tension alimentant cette machine électrique, et un réducteur couplé à la machine électrique, la sortie du réducteur étant apte à fournir un couple moteur à ce deuxième essieu, et
- un système de commande configuré pour activer automatiquement le module de propulsion électrique de manière à ce que celui-ci fournisse un couple moteur au deuxième essieu lorsque l'une au moins des conditions suivantes est détectée par ce système:
- détection d'un virage dans le parcours du véhicule, et
- détection d'un défaut d'adhérence du véhicule sur le sol.
Tout ou partie de ce qui précède s’applique encore à ce procédé.
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’un exemple non limitatif de mise en œuvre de celle-ci et à l’examen du dessin annexé sur lequel :
est une schématique d’un essieu sur un ensemble de propulsion selon un exemple de
mise en œuvre de l’invention est monté, et
représente sur un même schéma différents groupes motopropulseurs auxquels s’applique
l’invention, et
représente un algorithme de détection d’un virage.
On a représenté sur la Figure 1 un essieu 1 et un ensemble de propulsion 2 selon un exemple de mise en œuvre de l’invention.
L’essieu 1 est ici un essieu arrière de véhicule électrique ou hybride sur lequel est monté un module de propulsion électrique 3. Ce module de propulsion électrique 3 comprend ici une machine électrique de propulsion, un convertisseur de tension alimentant le stator de cette machine électrique depuis une unité de stockage d’énergie électrique du véhicule, et un réducteur fournissant un couple moteur à l’essieu arrière 1.
Le module de propulsion électrique 3 est par exemple tel que décrit dans l’une des demandes ci-dessous déposées en France par Valeo Embrayages :
- demande de numéro de dépôt 19 00545 déposée le 22/01/2019,
- demande de numéro de dépôt 19 05239 déposée le 20/05/2019, ou
- demande de numéro de dépôt 19 05237 déposée le 20/05/2019.
La machine électrique de propulsion peut être une machine synchrone ou une machine asynchrone. La puissance nominale fournie par la machine électrique de propulsion peut être comprise entre 10 et 35 kW, par exemple de l’ordre de 15 kW ou 25 kW pour une tension d’alimentation dont la valeur nominale est 48V.
Le système de réduction peut comprendre plusieurs pignons, par exemple deux pignons ou plus. Le système de réduction peut définir un unique rapport, la valeur de cet unique rapport étant par exemple comprise entre 2 et 50. En variante, le système de réduction peut être configuré pour définir deux ou trois rapports distincts.
Le convertisseur de tension peut être un onduleur/redresseur, mettant par exemple en œuvre des transistors à effet de champ, comme des transistors MOSFET, ou des IGBT.
Le module de propulsion électrique 3 est par exemple vissé sur l’essieu arrière 1, l’axe de rotation de la machine électrique de propulsion étant ici parallèle à l’axe de rotation des roues 5 montées sur cet essieu 1.
L’ensemble comprend encore un système de commande 6 du module de propulsion électrique 3, ce système de commande 6 pouvant être monté sur l’essieu arrière 1 ou intégré au véhicule et distant de l’essieu 1. Le système de commande 6 est par exemple intégré au dispositif de commande du véhicule (VCU).Le système de commande 6 peut comprendre une unité de traitement numérique, mettant en œuvre un plusieurs microcontrôleurs. Le cas échéant, le système de commande 6 peut communiquer directement ou indirectement avec un serveur de données distant via un réseau de communication téléphonique, comme on le verra par la suite.
Comme on peut le voir sur la Figure 2, l’essieu 1 portant un module de propulsion électrique 3 d’un ensemble de propulsion 2 selon l’invention peut être intégré à plusieurs types de groupes motopropulseurs 20 de véhicule, chacun de ces groupes motopropulseurs comprenant en outre un autre essieu 8 constituant dans le cas présent l’essieu avant du véhicule. Dans chacun de ces groupes motopropulseurs 20, aucun arbre de transmission n’est présent entre l’essieu avant 8 et l’essieu arrière 1.
Ainsi, dans une application dans un groupe motopropulseur hybride, aucune autre machine électrique de propulsion peut n’être présente, auquel cas seul le moteur thermique 22 du véhicule fournit un couple moteur à l’essieu avant 8 via un embrayage 24 et une boîte de vitesses 25.
Dans une autre application dans un groupe motopropulseur hybride, une machine électrique de propulsion additionnelle 30 est prévue et son rotor est solidaire en rotation du vilebrequin 28 du moteur thermique 22, étant reliée à ce dernier par une courroie.
Dans une autre application dans un groupe motopropulseur hybride, une machine électrique de propulsion additionnelle 30 est prévue, ayant son rotor solidaire en rotation du vilebrequin 28 du moteur thermique, et étant disposée en amont de l’embrayage 24, du point de vue du couple moteur transitant vers l’essieu avant 8.
Dans une autre application dans un groupe motopropulseur hybride, une machine électrique de propulsion additionnelle 30 est prévue, ayant son rotor solidaire en rotation de l’entrée de la boîte de vitesses 25 du point de vue du couple moteur transitant vers l’essieu avant 8. Cette machine électrique de propulsion additionnelle est ici découplable du moteur thermique 22 par l’intermédiaire de l’embrayage 24.
Dans une autre application dans un groupe motopropulseur hybride, une machine électrique de propulsion additionnelle 30 est prévue, ayant son rotor solidaire en rotation de la sortie de la boîte de vitesses 25 du point de vue du couple moteur transitant vers l’essieu avant 8.
Dans une autre application dans un groupe motopropulseur hybride non représentée, la machine électrique de propulsion additionnelle 30 est disposée au niveau de la boîte de vitesses 25.
Dans toutes les applications dans un groupe motopropulseur hybride ci-dessus, une ou plusieurs autres machines électriques de propulsion additionnelles 30 peuvent encore être montées directement sur l’essieu avant 8, en plus de la machine électrique tournante additionnelle 30 déjà mentionnée.
Dans une application dans un groupe motopropulseur électrique, un module de propulsion électrique similaire à celui décrit précédemment est monté sur l’essieu avant 8.
Dans tous ces groupes motopropulseur, l’essieu avant 8 est moteur, recevant un couple moteur provenant du moteur thermique 22 et/ou un couple moteur provenant d’une machine électrique de propulsion additionnelle 30 ou d’un module de propulsion électrique.
L’invention consiste à activer automatiquement le module de propulsion électrique 3 de l’ensemble de propulsion 2 qui est monté sur l’essieu arrière 1, de manière à ce que le véhicule passe en fonctionnement à quatre roues motrices, lorsqu’une ou plusieurs conditions prédéfinies sont détectées par le système de commande 6. Ces conditions prédéfinies comprennent dans l’exemple considéré : la détection d'un virage dans le parcours du véhicule, et la détection d'un défaut d'adhérence du véhicule sur le sol. D’autres conditions sont possibles, par exemple la détection d’un mode récupératif ou d’un mode « boost ».
Pour détecter la présence d’un virage, le système de commande 6 peut utiliser l’une au moins des données suivantes : valeur de l’angle de braquage du véhicule, valeur de l’angle de lacet du véhicule et vitesse du véhicule. Ces différentes valeurs sont par exemple reçues et analysées par le système de commande 6 selon l’algorithme de la figue 3. En variante ou en complément de cet algorithme, le système de commande 6 peut utiliser des données de géolocalisation du véhicule pour effectuer cette détection de virage. Le système de commande 6 communique par exemple, directement ou non, avec un serveur distant via un réseau de téléphonie mobile, par exemple 3G, 4G ou 5G. Connaissant la position du véhicule et le tracé de la route qu’emprunte ce véhicule, le système de commande 6 peut comparer cette position et ce tracé et détecter la présence d’un virage.
La détection d’un défaut d’adhérence par le système de commande 6 s’effectue par exemple en comparant le coefficient d’adhérence du véhicule à une valeur seuil et en considérant ce défaut d’adhérence détecté lorsque la valeur de ce coefficient d’adhérence tombe sous une valeur seuil.
Le système de commande 6 est dans l’exemple considéré configuré pour désactiver automatiquement le module de propulsion électrique 3 lorsque la condition n’est plus détectée, le cas échéant après une temporisation. Cette temporisation est par exemple de l’ordre de quelques secondes, soit après la détection de la sortie du virage, soit après la dernière détection d’une valeur de coefficient d’adhérence sous la valeur seuil.
L’invention n’est pas limitée à l’exemple qui vient d’être décrit.
L’invention s’applique encore lorsqu’à la place d’un seul module de propulsion électrique 3, deux modules de propulsion électrique 3 sont montés sur l’essieu arrière 1. Dans ce cas, chacun de ces modules de propulsion électrique 3 est couplé à une roue 5 montée sur l’essieu 1, et ces deux modules de propulsion électrique 3 peuvent être activés simultanément par le système de commande 6 lorsque la ou les conditions prédéfinies mentionnées ci-dessus sont détectées.

Claims (10)

  1. Ensemble de propulsion (2) d’un véhicule hybride ou électrique, comprenant :
    - un module de propulsion électrique (3), comprenant : une machine électrique de propulsion, un
    convertisseur de tension alimentant cette machine électrique, et un réducteur couplé à la machine
    électrique, ce module étant apte à être monté sur un essieu (1) du véhicule de manière à ce que la
    sortie du réducteur fournisse un couple moteur à cet essieu, et
    - un système de commande (6) configuré pour activer automatiquement le module de
    propulsion électrique (3) de manière à ce que celui-ci fournisse un couple moteur à l'essieu
    (1) lorsque l'une au moins des conditions suivantes est détectée par ce système (6):
    - détection d'un virage dans le parcours du véhicule, et
    - détection d'un défaut d'adhérence du véhicule sur le sol.
  2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la détection d’un virage par le
    système de commande (6) s’effectue en fonction de l’une au moins des données suivantes : valeur de l’angle de braquage du véhicule, valeur de l’angle de lacet du véhicule et vitesse du véhicule, données de géolocalisation.
  3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la détection d’un défaut
    d’adhérence du véhicule sur le sol par le système de commande (6) s’effectue en fonction de la valeur du coefficient d’adhérence du véhicule.
  4. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le
    système de commande (6) est configuré pour désactiver automatiquement le module de propulsion électrique (3) lorsque la condition n’est plus détectée, le cas échéant après une temporisation.
  5. Système de propulsion de véhicule électrique ou hybride, comprenant :
    - l’ensemble (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes,
    - un premier essieu (8), apte à recevoir du couple d’un moteur thermique (22) et/ou d’une
    machine électrique de propulsion additionnelle (30), et
    - un deuxième essieu (1) sur lequel est monté le module de propulsion électrique (3),
    le système de propulsion étant dépourvu d’arbre de transmission entre le premier essieu (8)
    et le deuxième essieu (1).
  6. Système de propulsion selon la revendication 5, le deuxième essieu (1) portant un
    unique module de propulsion électrique (3) ou deux modules de propulsion électrique, chaque module de propulsion électrique étant alors dédié à une des deux roues (5) associées à ce deuxième essieu (1).
  7. Groupe motopropulseur de véhicule hybride (20), comprenant :
    - le système de propulsion selon la revendication 5 ou 6, et
    - un moteur thermique (22) couplé au premier essieu (8) de manière fournir un couple
    moteur à ce premier essieu (8),
    le groupe motopropulseur (20) étant dépourvu de machine électrique de propulsion additionnelle (30)
    fournissant un couple moteur au premier essieu (8).
  8. Groupe motopropulseur de véhicule hybride (20), comprenant :
    - le système de propulsion selon la revendication 5 ou 6,
    - un moteur thermique (22) couplé au premier essieu (8) de manière à fournir un couple
    moteur à ce premier essieu (8),
    - une machine électrique de propulsion additionnelle (30), couplée au premier essieu (8) de
    manière à fournir un couple moteur à ce premier essieu (8) en complément ou en
    remplacement du couple moteur fourni par le moteur thermique (22), et
    - une boîte de vitesses (25),
    le rotor de la machine électrique de propulsion additionnelle (30) étant relié au vilebrequin
    (28) du moteur thermique (22), ou à l’entrée de la boîte de vitesses (25) du point de vue du
    couple moteur transitant vers le premier essieu (8), ou à la sortie de la boîte de vitesses (25)
    du point de vue du couple moteur transitant vers le premier essieu (8), ou au niveau de la
    boîte de vitesses (25).
  9. Groupe motopropulseur de véhicule électrique (20), comprenant :
    - le système de propulsion selon la revendication 5 ou 6, et
    - un module de propulsion électrique additionnel, comprenant : une machine électrique de
    propulsion additionnelle, un convertisseur de tension additionnel alimentant cette machine
    électrique, et un réducteur additionnel couplé à la machine électrique de propulsion
    additionnelle, ce module de propulsion additionnel étant monté sur le premier essieu (8) du
    véhicule de manière à ce que la sortie du réducteur additionnel fournisse un couple moteur à
    ce premier essieu (8).
  10. Procédé de commande d’un système de propulsion de véhicule électrique ou
    hybride, comprenant :
    - un premier essieu (8), apte à recevoir du couple d’un moteur thermique (22) et/ou d’une machine
    électrique de propulsion additionnelle (30),
    - un deuxième essieu (1) sur lequel est monté un module de propulsion électrique (3), ce
    module de propulsion électrique (3) comprenant : une machine électrique de propulsion, un
    convertisseur de tension alimentant cette machine électrique, et un réducteur couplé à la
    machine électrique, la sortie du réducteur étant apte à fournir un couple moteur à ce
    deuxième essieu (1), et
    - un système de commande (6) configuré pour activer automatiquement le module de propulsion
    électrique (3) de manière à ce que celui-ci fournisse un couple moteur au deuxième essieu (1) lorsque
    l'une au moins des conditions suivantes est détectée par ce système (6):
    - détection d'un virage dans le parcours du véhicule, et
    - détection d'un défaut d'adhérence du véhicule sur le sol.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008095067A1 (fr) * 2007-01-31 2008-08-07 Indiana University Research & Technology Corporation Commande optimisée pour système à quatre roues motrices
DE102009029459A1 (de) * 2009-09-15 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Einstellung des Antriebsmoments in einem Fahrzeug
EP3205525A1 (fr) * 2016-02-15 2017-08-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Système de commande pour véhicule hybride, véhicule hybride et procédé de commande pour véhicule hybride

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