FR3111301A1 - Facade accessoires pour vehicule hybride munie d'un tendeur de type mono-tendeur - Google Patents

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Abstract

L'invention porte sur un véhicule automobile de type hybride comportant: - au moins une première machine électrique tournante (13) apte à fonctionner dans un mode moteur pour assurer une traction du véhicule automobile et dans un mode générateur pour assurer un rechargement de la batterie (16), - un moteur thermique (11) muni d'un vilebrequin portant une poulie (21), - une deuxième machine électrique (24) comportant un arbre muni d'une poulie (22), et - une courroie de transmission (27) coopérant avec la poulie (21) du moteur thermique (11) et avec la poulie (22) de la deuxième machine électrique tournante (24), - ledit véhicule automobile comportant en outre un calculateur (28) configuré pour faire fonctionner la deuxième machine électrique tournante uniquement en mode moteur pour assurer un démarrage du moteur thermique (11) ou fournir un couple supplémentaire et en ce que le tendeur (29) est de type mono-tendeur. Figure 1

Description

FACADE ACCESSOIRES POUR VEHICULE HYBRIDE MUNIE D'UN TENDEUR DE TYPE MONO-TENDEUR
La présente invention porte sur une façade accessoires pour véhicule hybride munie d'un tendeur de type mono-tendeur. L’invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec une chaîne de traction hybride de véhicule automobile faisant au moins appel à un alterno-démarreur entrainé par une courroie de transmission. Le cas échéant, une autre machine électrique pourra assurer le démarrage du moteur thermique.
De façon connue en soi, une façade accessoires comporte une courroie de transmission coopérant avec une poulie montée sur un vilebrequin du moteur thermique ainsi qu'avec une poulie montée sur un arbre d'une machine électrique tournante. La courroie de la façade accessoires pourra également assurer l'entraînement d'autres organes, tels qu'une pompe à eau ou un compresseur de climatisation auxquels sont associées des poulies d'entraînement correspondantes.
La machine électrique tournante de type réversible, appelée alterno-démarreur, est apte à fonctionner dans un mode générateur pour assurer la recharge d'une batterie du véhicule automobile et dans un mode moteur pour assurer un entraînement en rotation du vilebrequin afin de démarrer le moteur thermique ou le cas échéant lui apporter un surplus de couple moteur.
Lors des changements de mode de fonctionnement de la machine électrique tournante, le couple appliqué à la courroie de transmission change de signe. Ainsi, le couple appliqué est positif lorsque la machine électrique est motrice car la machine électrique fournit alors un couple mécanique à la courroie de transmission. Le couple appliqué est négatif lorsque la machine électrique fonctionne en mode générateur dans un mode de récupération d'énergie électrique, car la machine électrique prélève alors un couple à la courroie de transmission.
Lors de ces changements de mode de fonctionnement de la machine électrique, il est important de s'assurer que la tension de la poulie soit maintenue constante afin d'éviter un vieillissement accéléré de la transmission. A cette fin, il est connu d'utiliser un double tendeur de type indépendant ou pendulaire. Toutefois, il s'agit de systèmes complexes engendrant des pertes mécaniques par frottement ainsi qu'un surcoût de fabrication de la façade accessoires.
L’invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un véhicule automobile de type hybride comportant:
- une batterie,
- au moins une première machine électrique tournante apte à fonctionner dans un mode moteur pour assurer une traction du véhicule automobile et dans un mode générateur pour assurer un rechargement de la batterie,
- un moteur thermique muni d'un vilebrequin portant une poulie,
- une deuxième machine électrique comportant un arbre muni d'une poulie, et
- une courroie de transmission coopérant avec la poulie du moteur thermique et avec la poulie de la deuxième machine électrique tournante,
- un tendeur maintenant tendue la courroie de transmission,
- ledit véhicule automobile comportant en outre un calculateur configuré pour faire fonctionner la deuxième machine électrique tournante uniquement en mode moteur pour assurer un démarrage du moteur thermique ou fournir un couple supplémentaire et en ce que le tendeur est de type mono-tendeur.
L'invention permet ainsi, du fait de la commande de la machine électrique associée à la façade accessoires uniquement en mode moteur, de remplacer le double tendeur par un mono-tendeur à moindre coût qui aura à assurer la tension de la courroie de transmission suivant un seul sens de couple. Le mono-tendeur permet en outre de limiter les pertes par frottement par rapport à un double tendeur. Les fonctionnalités de l'architecture sont en outre préservées, dans la mesure où l’intégralité des démarrages du moteur thermique pourra être réalisée par la façade accessoires et la fourniture d’énergie électrique par la machine électrique pouvant également assurer la traction du véhicule automobile.
Selon une réalisation de l'invention, le mono-tendeur est en appui contre un brin de la courroie de transmission s'étendant entre la poulie de la deuxième machine électrique tournante et une poulie d'un organe annexe.
Selon une réalisation de l'invention, l'organe annexe est un compresseur de climatisation.
Selon une réalisation de l'invention, la première machine électrique tournante est en prise avec un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses.
Selon une réalisation de l'invention, la première machine électrique est disposée à l'intérieur d'un carter de la boîte de vitesses.
Selon une réalisation de l'invention, la boîte de vitesses est une boîte de vitesses à double embrayages.
Selon une réalisation de l'invention, ledit véhicule automobile comporte un embrayage d'interconnexion moteur disposé entre le moteur thermique et la première machine électrique tournante.
Selon une réalisation de l'invention, le mono-tendeur comporte un bras associé à un ressort et à un galet unique en appui contre la courroie de transmission pour maintenir tendue ladite courroie de transmission.
Selon une réalisation de l'invention, le calculateur est un calculateur moteur.
Selon une réalisation de l'invention, le calculateur est un calculateur dédié à la commande de la deuxième machine électrique tournante.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.
La figure 1 est une représentation schématique d'une chaîne de traction hybride d'un véhicule automobile selon la présente invention;
La figure 2 est une représentation schématique d'une façade accessoires d'un véhicule selon la présente invention.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues, conservent la même référence d'une figure à l'autre.
La figure 1 montre une chaîne de traction 10 pour un véhicule automobile comportant un moteur thermique 11 associé à un système de volant d'inertie 12 et une machine électrique tournante 13 implantés sur un train de roues 14 d'un véhicule automobile, notamment un train avant. Le moteur thermique 11 est par exemple un moteur thermique à trois cylindres. En variante, le moteur thermique 11 pourra bien entendu comporter un nombre différent de cylindres. La machine électrique tournante 13 est apte à fonctionner dans un mode moteur pour assurer une traction du véhicule automobile et dans un mode générateur pour assurer le rechargement d'une batterie 16 du véhicule.
Un embrayage d'interconnexion moteur K0 est interposé entre le moteur thermique 11 et le moteur électrique de traction 13. Le moteur électrique de traction 13 est accouplé avec un dispositif de transmission 15 constitué par exemple par une boîte de vitesses à double embrayages K1, K2.
Un arbre de sortie de la boîte de vitesses 15 est connecté mécaniquement au train de roues 14, via un différentiel (non représenté). Dans un mode de fonctionnement électrique du véhicule automobile, l'embrayage d'interconnexion moteur K0 est ouvert. Dans un mode de fonctionnement thermique ou hybride du véhicule automobile, l'embrayage d'interconnexion moteur K0 est fermé.
La machine électrique tournante 13 est en prise avec un arbre d'entrée de la boîte de vitesses 15. La machine électrique 13 pourra être disposée à l'intérieur d'un carter 15.1 de la boîte de vitesses 15. S'il y a lieu, l'embrayage d'interconnexion moteur K0 pourra également être disposé à l'intérieur du carter 15.1.
Un démarreur 17 permet d'assurer un démarrage à froid du moteur thermique 11, notamment le premier démarrage du moteur thermique 11. A cet effet, le démarreur 17 comporte un pignon d'entraînement engrenant avec une couronne de démarrage du moteur thermique 11.
Comme cela est illustré en détails sur la figure 2, le moteur thermique 11 est associé à une façade accessoires 19 comportant une première poulie 21 montée sur un vilebrequin du moteur thermique 11, une deuxième poulie 22 liée en rotation à un arbre d'une machine électrique tournante 24, et une troisième poulie 23 liée en rotation avec un arbre d'un organe annexe 25, tel qu'un compresseur de climatisation. En variante, l'organe annexe 25 est une pompe à huile, une pompe à eau, une pompe de direction ou tout autre organe du véhicule nécessitant d'être entraîné en rotation pour son fonctionnement. En variante, la troisième poulie 23 est une poulie folle qui n'est liée en rotation à aucun organe annexe.
Une courroie de transmission 27 coopère avec la première poulie 21, la deuxième poulie 22, et la troisième poulie 23.
Un calculateur moteur 28 assure le pilotage des différents composants de la chaîne de traction 10. A tout le moins, le calculateur moteur 28 est un calculateur maître par rapport à des éventuels autres calculateurs embarqués dans les différents composants, notamment la boîte de vitesses 15.
La machine électrique tournante 24 est une machine électrique tournante de type réversible apte, comme toutes les machines électriques, à fonctionner dans un mode moteur et dans un mode générateur. Toutefois, dans le cas présent, le calculateur 28 est configuré pour faire fonctionner la machine électrique tournante 24 uniquement dans un mode moteur pour assurer un entraînement en rotation du vilebrequin afin de démarrer le moteur thermique 11, alors que le véhicule est à l'arrêt ou lors d'une transition d'un mode de roulage électrique vers un mode de roulage thermique. Le cas échéant, la machine électrique tournante 24 pourra également apporter un surplus de couple moteur au moteur thermique 11.
Ainsi, le calculateur 28 inhibe le fonctionnement de la machine électrique tournante 24 en mode alternateur afin d'éviter les changements de sens de couple sur la courroie de transmission 27 liés à un changement de mode de fonctionnement de la machine électrique 24.
On pourra utiliser un modèle d'alterno-démarreur classique mais ce dernier sera utilisé uniquement en mode moteur. L'alterno-démarreur 24 pourra fonctionner sous une tension de 12V, 48V, ou plus. De préférence, l'alterno-démarreur 24 présente une puissance de l'ordre de 8kW ou plus.
Etant donné que le couple est appliqué dans un seul sens sur la courroie de transmission 27, il est possible d'utiliser un tendeur 29 de type mono-tendeur afin de maintenir tendue la courroie de transmission 27.
Le mono-tendeur 29 est avantageusement en appui sur un brin de la courroie de transmission 27 s'étendant entre la poulie 22 de la machine électrique tournante 24 et la poulie 23 de l'organe annexe 25.
Le mono-tendeur 29 comporte un bras 30 monté sur un support 31. Le bras 30 est associé à un ressort 32 et à un galet 33 unique en appui contre la courroie de transmission 27 pour la maintenir tendue. Le tendeur 29 garantit ainsi la mise en tension de la courroie de transmission 27 afin que cette dernière puisse mettre en mouvement les poulies 21-23 qui contrôlent les composants du moteur.
En variante, le calculateur 28 est un calculateur dédié à la commande de la machine électrique 24.

Claims (10)

  1. Véhicule automobile de type hybride comportant:
    - une batterie (16),
    - au moins une première machine électrique tournante (13) apte à fonctionner dans un mode moteur pour assurer une traction du véhicule automobile et dans un mode générateur pour assurer un rechargement de la batterie (16),
    - un moteur thermique (11) muni d'un vilebrequin portant une poulie (21),
    - une deuxième machine électrique (24) comportant un arbre muni d'une poulie (22), et
    - une courroie de transmission (27) coopérant avec la poulie (21) du moteur thermique (11) et avec la poulie (22) de la deuxième machine électrique tournante (24),
    - un tendeur (29) maintenant tendue la courroie de transmission (27),
    caractérisé en ce que ledit véhicule automobile comporte en outre un calculateur (28) configuré pour faire fonctionner la deuxième machine électrique tournante uniquement en mode moteur pour assurer un démarrage du moteur thermique (11) ou fournir un couple supplémentaire et en ce que le tendeur (29) est de type mono-tendeur.
  2. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mono-tendeur (29) est en appui contre un brin de la courroie de transmission (27) s'étendant entre la poulie (22) de la deuxième machine électrique tournante (24) et une poulie (23) d'un organe annexe (25).
  3. Véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe annexe (25) est un compresseur de climatisation.
  4. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première machine électrique tournante (13) est en prise avec un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses (15).
  5. Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première machine électrique (13) est disposée à l'intérieur d'un carter (15.1) de la boîte de vitesses (15).
  6. Véhicule automobile selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la boîte de vitesses (15) est une boîte de vitesses à double embrayages (K1, K2).
  7. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un embrayage d'interconnexion moteur (K0) disposé entre le moteur thermique (11) et la première machine électrique tournante (13).
  8. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le mono-tendeur (29) comporte un bras (30) associé à un ressort (32) et à un galet (33) unique en appui contre la courroie de transmission (27) pour maintenir tendue ladite courroie de transmission (27).
  9. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le calculateur (28) est un calculateur moteur.
  10. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le calculateur (28) est un calculateur dédié à la commande de la deuxième machine électrique tournante (24).
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