FR3112995A1 - Vehicule comprenant une transmission - Google Patents

Vehicule comprenant une transmission Download PDF

Info

Publication number
FR3112995A1
FR3112995A1 FR2007987A FR2007987A FR3112995A1 FR 3112995 A1 FR3112995 A1 FR 3112995A1 FR 2007987 A FR2007987 A FR 2007987A FR 2007987 A FR2007987 A FR 2007987A FR 3112995 A1 FR3112995 A1 FR 3112995A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
transmission
vehicle
wheel
transmission ratio
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR2007987A
Other languages
English (en)
Inventor
Ladimir Prince
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Priority to FR2007987A priority Critical patent/FR3112995A1/fr
Publication of FR3112995A1 publication Critical patent/FR3112995A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B60K2006/4841—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range the gear provides shifting between multiple ratios
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Abstract

Véhicule comprenant : - une roue (4), - une machine motrice à combustion (1), - une transmission mécanique principale (K1, AP1, AS1, E1, K4, 3) couplant cette machine motrice à combustion (1) à la roue (4), et présentant un rapport de transmission global prédéterminé pour que, ce rapport de transmission global étant effectif et le véhicule étant en dessous d’une vitesse limite prédéterminée, la machine motrice à combustion (1) couplée à la roue soit dans une plage de rotation instable, la vitesse limite prédéterminée du véhicule est supérieure ou égale à 30 Km/h, et ce rapport de transmission global est le rapport de transmission le plus petit des rapports de transmission prévus de la transmission mécanique principale (K1, AP1, AS1, E1, K4, 3). Figure 1.

Description

VEHICULE COMPRENANT UNE TRANSMISSION
La présente invention concerne un véhicule hybride comprenant deux machine motrices, dont un moteur à combustion.
D’une façon générale, ces véhicules ont la particularité d’avoir deux sources d’énergies de nature différente pour sa motricité, par exemple une énergie fossile pour une première machine motrice (le moteur à combustion), et une énergie électrique pour une seconde machine motrice. Ces véhicules peuvent alors rouler avec un mode de motricité 100% électrique, ou 100% thermique (moteur à combustion), ou une répartition de puissance entre ces deux machines motrices, par exemple 50% pour l’un et 50% pour l’autre, cette répartition étant adaptée en fonction des points de fonctionnement optimisés de chaque machine motrice, de la situation du véhicule et/ou de l’intention du conducteur, ou encore des réserves d’énergie alimentant chacune des machines motrices.
La transmission, qui permet de coupler ces deux machines motrices aux roues du véhicule, mais aussi de coupler ou découpler les machines motrices entre-elles, est souvent complexe et lourde. Une variante consiste à mettre chaque machine motrice sur un train de roues différent, mais cette solution reporte le problème de la complexité et du poids sur les trains de roues, ainsi que sur le pilotage du couple aux roues à répartir entre un train avant et un train arrière par exemple, ce qui influence la stabilité sur route du véhicule.
De façon à pallier à ces inconvénients, il est par exemple connu du document de brevet US-A1-20190168601 une architecture de transmission mécanique ayant les deux machines motrices sur le même train de roues, la transmission du moteur à combustion aux roues n’ayant que deux rapports de réduction, la transmission de la machine motrice électrique à ces mêmes roues n’ayant qu’un seul rapport de réduction. Mais cette architecture présentée implique une génératrice de courant en plus de la machine motrice électrique, pour une recharge d’une batterie alimentant la machine motrice électrique, cette recharge étant effectuée véhicule à l’arrêt. Mais surtout, cette transmission autorise mécaniquement à utiliser le moteur à combustion pour une motricité à de faibles vitesses de translation du véhicule, notamment en ville. En effet, même si un dispositif de contrôle du moteur à combustion peut interdire le démarrage du moteur à combustion pour ces faibles vitesses, cette interdiction peut encore être contournée par des spécialistes des dispositifs de contrôle, dispositifs qui peuvent alors être trompés ou reprogrammés. Ce véhicule peut donc ne pas respecter la réglementation dans des zones de roulage dites « zéro émissions », principalement en ville et donc à faible vitesse, et utiliser le moteur à combustion alors que c’est interdit.
Le but de l’invention est de proposer un véhicule hybride comprenant une architecture de transmission qui rend mécaniquement impossible l’utilisation du moteur à combustion pour la propulsion lorsque le véhicule roule à faible vitesse, notamment en zone urbaine « zéro émissions ». Avantageusement cette architecture sera encore simplifiée.
A cet effet, l’invention a pour objet un véhicule comprenant :
- une roue,
- une machine motrice à combustion,
- une transmission mécanique principale couplant cette machine motrice à combustion à la roue, et présentant un rapport de transmission global prédéterminé pour que, ce rapport de transmission global étant effectif et le véhicule étant en dessous d’une vitesse limite prédéterminée, la machine motrice à combustion couplée à la roue soit dans une plage de rotation instable, la vitesse limite prédéterminée du véhicule étant supérieure ou égale à 30 Km/h , et ce rapport de transmission global est le rapport de transmission le plus petit des rapports de transmission prévus de la transmission mécanique principale.
On comprendra par transmission mécanique, dans tout le texte de ce document, une transmission agencée de sorte à transmettre un couple de la machine motrice à combustion à la roue sans glissement. On notera par exemple des transmissions comprenant des arbres, des boîtes de vitesses automatiques ou manuelles ou pilotées à engrenages, des différentiels, des joints de transmission, des embrayages secs en position fermée, des courroies, des chaines.
On comprendra par rapport de transmission global, dans tout le texte de ce document, la vitesse de rotation de la roue divisée par la vitesse de rotation de la machine motrice à combustion. Ce rapport de transmission global inclue donc, en plus des rapports d’une boîte de vitesses, la réduction due à un éventuel différentiel ou autre organe mécanique faisant partie de la transmission du couple de la machine motrice à combustion. Le rapport de de transmission global le plus petit et donc également le rapport de transmission le plus court, ou plus spécifiquement le plus réducteur dans le cas où il serait inférieur à 1.
On comprendra par rapport effectif, dans tout le texte de ce document, un rapport de transmission qui est engagé et dont chaque organe concerné par ce rapport est configuré de sorte à transmettre un couple de la machine motrice à combustion à la roue sans glissement.
On comprendra par plage de rotation instable de la machine motrice à combustion, dans tout le texte de ce document, une plage de régimes de rotation pour laquelle la combustion ne génère plus assez d’énergie pour entretenir la rotation propre de la machine motrice à combustion. En d’autres termes, la vitesse de rotation moyenne, c’est-à-dire en filtrant les acyclismes de la machine motrice à combustion, est suffisamment faible pour que la machine motrice à combustion, découplée de tout organe non nécessaire à sa rotation à vide, soit en situation de calage dès la première demande de couple de l’un des organes non nécessaires à sa rotation à vide, comme par exemple l’activation d’un compresseur de climatisation ou un alternateur ou le simple couplage à la transmission. Cette plage est par exemple comprise entre 0 et 800 tr/min, notamment 0 et 600 tr/min ou encore entre 0 et un pourcentage du régime de ralentit, par exemple entre 50 et 90%, notamment 80%.
Ainsi, le véhicule étant en dessous de la vitesse limite prédéterminée, il sera impossible d’utiliser la machine motrice à combustion pour la propulsion du véhicule. Un calculateur du véhicule, même reprogrammé frauduleusement pour commander un couple de la machine motrice à combustion alors que le véhicule est sous cette vitesse limite prédéterminée, sera en incapacité de maintenir un régime stable de rotation de la machine motrice à combustion au point que soit cette machine cale, soit l’inconfort généré sera tel que le conducteur sera obligé d’immobiliser le véhicule.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la vitesse limite prédéterminée du véhicule est une vitesse maximale légale autorisée en zone urbaine.
Selon une variante de l’invention, la vitesse limite prédéterminée du véhicule est comprise entre 39 km/h et 61 Km/h, notamment 50 Km/h.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le rapport de transmission global est l’unique rapport de réduction de la transmission mécanique principale.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la transmission mécanique principale comprend un arbre secondaire, et un moyen de découplage de roue intercalé entre la roue et l’arbre secondaire.
Ainsi il est possible, en dessous de la vitesse limite prédéterminée, d’utiliser la machine motrice à combustion pour, par exemple, entrainer une machine électrique réversible ou compresseur de climatisation couplés à la transmission mécanique principale lorsque le moyen de découplage de la roue découple la roue de la machine motrice à combustion. Cette possibilité offre l’avantage, par exemple, de ne plus disposer d’alternateur ou de démarreur pour la machine motrice à combustion.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ce véhicule comprend un moyen de condamnation mécanique du moyen de découplage de roue (K4) en position fermée.
En effet, ce moyen de découplage de roue, puisqu’il permet d’utiliser la machine motrice à combustion en dessous de la vitesse limite prédéterminée, c’est-à-dire potentiellement en des zones de roulage dites « zéro émissions », doit être soumis à une autorisation spécifique par une autorité compétente comme la police ou un dépanneur. Ce moyen de condamnation mécanique répond à cet objectif. Ce moyen est par exemple un verrou dont une clé est seulement disponible par ces autorités compétentes.
On comprendra par position fermée d’un moyen de couplage, dans tout le texte de ce document, une position dans laquelle le moyen de couplage transmet tout le couple de l’amont vers l’aval. A l’inverse, une position ouverte signifie qu’il n’y a plus de transmission de couple.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la transmission mécanique principale comprend en outre :
- un arbre primaire,
- un moyen de couplage principal intercalé entre la machine motrice à combustion et l’arbre primaire,
- une transmission terminale couplant l’arbre secondaire à la roue via un premier unique rapport de transmission fixe et le moyen de découplage de roue,
- un étage de transmission mécanique principal couplant l’arbre primaire à l’arbre secondaire via un deuxième rapport de transmission,
le rapport de transmission global étant égal au produit du premier unique rapport de transmission fixe par le deuxième rapport de transmission.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ce véhicule comprend en outre :
- une machine motrice secondaire,
- une transmission mécanique secondaire couplant cette machine motrice secondaire à la roue.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la machine motrice secondaire est l’unique démarreur pour la machine motrice à combustion.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la machine motrice secondaire est l’unique machine génératrice d’énergie pour le véhicule.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ce véhicule comprend un train de roues comprenant la roue, la machine motrice à combustion et la machine motrice secondaire étant les deux uniques machines motrices pour ce train de roues.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la machine motrice secondaire est une machine électrique.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la machine électrique est réversible.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’arbre secondaire et le moyen de découplage de roue sont communs à la transmission mécanique secondaire et à la transmission mécanique principale.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la transmission mécanique secondaire comprend en outre :
- un deuxième arbre primaire,
- un moyen de couplage secondaire intercalé entre le deuxième arbre primaire et la machine motrice secondaire,
- un étage de transmission secondaire couplant le deuxième arbre primaire à l’arbre secondaire via un troisième rapport de transmission.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :
représente un schéma d’une première variante d’une chaine cinématique d’un véhicule selon l’invention.
représente un schéma d’une deuxième variante d’une chaine cinématique d’un véhicule selon l’invention, en utilisant la technologie des boîtes de vitesses dites à double embrayage DCT.
représente un schéma d’une troisième variante d’une chaine cinématique d’un véhicule selon l’invention.
représente un schéma d’une quatrième variante d’une chaine cinématique d’un véhicule selon l’invention.
Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En outre, dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées. Les références des éléments inchangés ou ayant la même fonction sont communes à toutes les figures, et les variantes de réalisation.
On notera en outre que chaque figure représente une variante de réalisation selon l’invention.
La illustre un véhicule (non représenté) comprenant :
- une roue 4,
- une machine motrice à combustion 1,
- une transmission mécanique principale K1, AP1, AS1, E1, K4, 3 couplant cette machine motrice à combustion 1 à la roue 4, et présentant un rapport de transmission global prédéterminé pour que, ce rapport de transmission global étant effectif et le véhicule étant en dessous d’une vitesse limite prédéterminée, la machine motrice à combustion 1 couplée à la roue 4 soit dans une plage de rotation instable, la vitesse limite prédéterminée du véhicule étant supérieure ou égale à 30 Km/h , et ce rapport de transmission global étant le rapport de transmission le plus petit des rapports de transmission prévus de la transmission mécanique principale K1, AP1, AS1, E1, K4, 3.
La vitesse limite prédéterminée du véhicule est une vitesse maximale légale autorisée en zone urbaine, par exemple entre 39 km/h et 61 Km/h, notamment 50 Km/h, mais cette vitesse maximale est bien évidemment fonction de la réglementation de chaque pays, et éventuellement de chaque zone géographique.
Selon les figures 1, 2, 3, 4, le rapport de transmission global est l’unique rapport de réduction de la transmission mécanique principale K1, AP1, AS1, E1, K4, 3. Mais dans le cas, par exemple, de l’utilisation d’une boîte de vitesses couplée à l’arbre de sortie de la machine motrice à combustion, il est prévu plusieurs rapports de transmission global avec par exemple entre deux et 8 rapports de transmission, mais un seul d’entre-deux sera le plus petit. Il est bien entendu que lorsqu’il n’y a qu’un seul rapport de transmission global, il est à fortiori le rapport le plus petit de la transmission principale.
D’une façon générale, les figures 1 à 4 illustrent des transmissions selon l’invention par des schémas de chaines cinématiques, ces transmissions comprenant des engrenages ou trains d’engrenages, mais cela pourrait tout autant être des transmissions par courroies ou par chaines. Ces trains constituent différents étages de transmission repérés par les signes E1, E2, E3 sur les figures. La transmission mécanique principale comprend au moins dans chacune des figures un étage de transmission mécanique principal E1, et pour les figures 2 et 4 la transmission mécanique principale comprend en outre étage de transmission secondaire E3 qui est dans le même plan que l’étage de transmission mécanique principal E1.
La illustre une particularité puisque l’étage de transmission mécanique principal E1 est en fait un arbre primaire AP1, c’est-à-dire que l’étage E1 a un rapport de transmission de un.
Selon la , la transmission mécanique principale K1, AP1, AS1, E1, K4, 3 comprend un arbre secondaire AS1, et un moyen de découplage de roue K4 intercalé entre la roue 4 et l’arbre secondaire AS1. La transmission principale comprend en outre :
- un arbre primaire AP1,
- un moyen de couplage principal K1 intercalé entre la machine motrice à combustion 1 et l’arbre primaire AP1,
- une transmission terminale 3 couplant l’arbre secondaire AS1 à la roue 4 via un premier unique rapport de transmission fixe et le moyen de découplage de roue K4,
- ainsi que l’étage de transmission mécanique principal E1 couplant l’arbre primaire AP1 à l’arbre secondaire AS1 via un deuxième rapport de transmission,
le rapport de transmission global étant égal au produit du premier unique rapport de transmission fixe par le deuxième rapport de transmission.
La transmission terminale 3 est par exemple, pour le domaine automobile, un différentiel équilibrant la transmission de couple entre deux roues d’un même train de roues.
Ce véhicule comprend par exemple un moyen de condamnation mécanique du moyen de découplage de roue K4 en position fermée.
La illustre le véhicule comprenant en outre:
- une machine motrice secondaire 2,
- une transmission mécanique secondaire K2, K3, K4, AP2a, AP2b, E2, E3, AS1, 3 couplant cette machine motrice secondaire 2 à la roue 4.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la machine motrice secondaire 2 est l’unique démarreur pour la machine motrice à combustion 1.
Dans un premier exemple, l’arbre secondaire AS1 et le moyen de découplage de roue K4 sont communs à la transmission mécanique secondaire K2, K3, K4, AP2a, AP2b, E2, E3, AS1, 3 et à la transmission mécanique principale K1, AP1, AS1, E1, K4, 3, le moyen de découplage de roue K4 étant ouvert, et le moyen de couplage principal K1 étant fermé, machine motrice secondaire 2 peut alors entrainer la machine motrice à combustion 1 en rotation et la démarrer.
Dans un deuxième exemple, le moyen de couplage principal K1 est ouvert, le véhicule est décollé (mis en mouvement) par la machine motrice secondaire 2, puis le moyen de couplage principal K1 est fermé et peut alors entrainer la machine motrice à combustion 1 en rotation et la démarrer en profitant de l’inertie cinématique du véhicule ou du couple de la machine motrice secondaire 2 ou les deux.
En variante ou en complément, la machine motrice secondaire 2 est l’unique machine génératrice d’énergie pour le véhicule.
Ce véhicule comprend un train de roues 3, 4 comprenant la roue 4, la machine motrice à combustion 1 et la machine motrice secondaire 2 étant les deux uniques machines motrices pour ce train de roues 3, 4.
La machine motrice secondaire 2 est par exemple une machine électrique réversible.
La transmission mécanique secondaire K2, K3, K4, AP2a, AP2b, E2, E3, AS1, 3 comprend en outre :
- un deuxième arbre primaire AP2a, AP2b,
- un moyen de couplage secondaire K2, K3 intercalé entre le deuxième arbre primaire AP2a, AP2b et la machine motrice secondaire 2,
- l’étage de transmission secondaire E2, E3 couplant le deuxième arbre primaire AP2a, AP2b à l’arbre secondaire AS1 via un troisième rapport de transmission.
On notera que toutes les figures illustrent deux étages de transmission secondaires E2, E3 sélectionnables chacun respectivement par le moyen de couplage secondaire K2, et le moyen de couplage secondaire K3. Ceci permet d’avoir deux « troisième rapport de transmission » différents pour la transmission mécanique secondaire K2, K3, K4, AP2a, AP2b, E2, E3, AS1, 3 c’est-à-dire pour la machine motrice secondaire 2. Ceci est avantageux par exemple lorsque la machine motrice secondaire 2 est électrique et réversible et que son rendement en mode générateur ou en mode moteur est fonction de sa vitesse de rotation. Mais bien entendu, et pour simplifier la transmission et diminuer son poids, il est envisagé une variante comprenant un unique troisième rapport de transmission, la machine motrice secondaire 2 étant en permanence couplée à La transmission mécanique secondaire, c’est-à-dire sans moyen de couplage secondaire K2, K3 ou, à minima, ce moyen de couplage secondaire K2, K3 étant en permanence en position fermée.
Les figures 1, 3, et 4 illustrent cette transmission mécanique secondaire K2, K3, K4, AP2a, AP2b, E2, E3, AS1, 3 en utilisant une technologie proche des boîtes de vitesses manuelles à rapports discrets. En effet, les deux moyens de couplage secondaire K2, K3 sont schématisés par un système de synchroniseurs utilisés dans les boîtes de vitesses manuelles à rapports discrets, et comprenant par exemple un manchon coulissant sur un arbre de sortie de machine motrice secondaire 2 et lié en rotation à cet arbre de sortie, ce manchon présentant trois positions selon l’axe de coulissement : une position neutre N où les moyens de couplage secondaire K2, K3 sont ouverts, une deuxième position P2 où le moyen de couplage secondaire K2 est fermé, le troisième rapport de réduction correspondant à l’étage de transmission secondaire E2 étant alors engagé, et une troisième position P3 où le moyen de couplage secondaire K3 est fermé, le troisième rapport de réduction correspondant à l’étage de transmission secondaire E3 étant alors engagé. Les moyens de couplage secondaire K2, K3 peuvent être des synchroniseurs, c’est-à-dire une bague conique se déplaçant avec le manchon et synchronisant par friction, dans une position intermédiaire entre la position N et la position P2 ou P3, la vitesse du deuxième arbre primaire AP2a, AP2b avec la vitesse de la machine motrice secondaire 2, puis dans un deuxième temps le manchon continue sa course jusqu’à la position P2 ou P3 en s’engrenant mécaniquement avec l’un des pignons fous (c’est-à-dire en liaison pivot avec l’arbre les portant) de l’un des deux étages de transmission secondaires E2, E3 porté par l’arbre de sortie de la machine motrice secondaire 2. Mais en variante, les moyens de couplage secondaire K2, K3 peuvent être de simples embrayages à friction, agencés de sorte à pouvoir transmettre le couple maximal de la machine motrice secondaire 2. En variante encore, les moyens de couplage secondaire K2, K3 sont de simples crabots, la synchronisation des vitesses se faisant en pilotant la vitesse de la machine motrice secondaire 2.
Pour chacune des figures 1, 3, et 4, chaque étage de transmission secondaire E2, E3 comprend donc un pignon fou en rotation autour de l’arbre de sortie de la machine motrice secondaire 2, et un pignon fixe solidaire de l’arbre secondaire AS1. Pour garder une cohérence de désignation avec la , ces pignons fous sont également désignés par leur seconde fonction comme deuxième arbre primaire AP2a, AP2b, ces arbres primaires AP2a, AP2b étant pour les figures 1, 3, et 4, concentriques à l’arbre de sortie de la machine motrice secondaire 2, alors que dans la ils sont concentriques entre eux.
La illustre cette transmission mécanique secondaire K2, K3, K4, AP2a, AP2b, E2, E3, AS1, 3 en utilisant une technologie proche des boîtes de vitesses dites à double embrayage. En effet, les deux moyens de couplage secondaire K2, K3 sont schématisés par un système d’embrayage embrayant l’arbre de sortie de machine motrice secondaire 2 à l’un ou l’autre des deux deuxième arbre primaire AP2a, AP2b qui sont concentriques entre-deux. Dans ce cas aussi, les moyens de couplage secondaire K2, K3 peuvent être de simples crabots, la synchronisation des vitesses se faisant en pilotant la vitesse de la machine motrice secondaire 2.
La et 4 divulguent l’étage de transmission mécanique principal E1 dont un pignon est engrené en prise directe sur un pignon de l’un des deux étages de transmission secondaires E2, E3, ce qui permet de gagner en compacité axiale.
La divulgue l’étage de transmission mécanique principal E1 dans un plan différent des deux étages de transmission secondaires E2, E3. Chaque étage est donc dans un plan axialement distinct, ce qui permet une compacité radiale en permettant d’aligner la machine motrice secondaire 2 avec l’axe de la machine motrice à combustion 1.
Comme déjà évoqué, la illustre une particularité puisque l’étage de transmission mécanique principal E1 est en fait l’arbre primaire AP1, c’est-à-dire que l’étage E1 a un rapport de transmission de un. Cette variante est particulièrement intéressante vis-à-vis de la réduction du poids du véhicule, et de la compacité axiale puisque cette variante aura un encombrement équivalent à seulement deux étages.
Dans toutes les figures, le moyen de couplage principal K1 est avantageusement un embrayage sec à friction, c’est-à-dire par friction de garnitures entre-elles dans un environnement sec. En effet, l’embrayage sec à friction fonctionne sans glissement permanent, et permet alors de garantir la valeur du rapport de transmission global le plus petit tout en permettant un démarrage de la machine motrice à combustion 1 par l’inertie du véhicule ou le couple de la machine motrice secondaire 2 en utilisant ses possibilités de glissements temporaires.
Dans toutes les figures, le moyen de découplage de roue K4 est avantageusement un moyen de découplage par crabot, ce découplage n’étant utilisé que véhicule à l’arrêt, pour dépannage, comme précédemment évoqué.
Dans toutes les figures, l’arbre primaire AP1, les deuxièmes arbres primaires AP2a, AP2b, l’arbre secondaire AS1, les arbres de sortie de la machine motrice à combustion 1 et de la machine motrice secondaire 2 sont des arbres parallèles entre eux, mais ce n’est pas obligatoire, notamment lorsque la machine motrice secondaire 2 a son arbre de sortie non parallèle à l’arbre de sortie de la machine motrice à combustion 1.

Claims (9)

  1. Véhicule comprenant :
    - une roue (4),
    - une machine motrice à combustion (1),
    - une transmission mécanique principale (K1, AP1, AS1, E1, K4, 3) couplant cette machine motrice à combustion (1) à la roue (4), et présentant un rapport de transmission global prédéterminé pour que, ce rapport de transmission global étant effectif et le véhicule étant en dessous d’une vitesse limite prédéterminée, la machine motrice à combustion (1) couplée à la roue soit dans une plage de rotation instable, caractérisé en ce que :
    - la vitesse limite prédéterminée du véhicule est supérieure ou égale à 30 Km/h, et
    - ce rapport de transmission global est le rapport de transmission le plus petit des rapports de transmission prévus de la transmission mécanique principale (K1, AP1, AS1, E1, K4, 3).
  2. Véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que la vitesse limite prédéterminée du véhicule est comprise entre 39 km/h et 61 Km/h, notamment 50 Km/h.
  3. Véhicule selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport de transmission global est l’unique rapport de réduction de la transmission mécanique principale (K1, AP1, AS1, E1, K4, 3).
  4. Véhicule selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la transmission mécanique principale (K1, AP1, AS1, E1, K4, 3) comprend un arbre secondaire (AS1), et un moyen de découplage de roue (K4) intercalé entre la roue (4) et l’arbre secondaire (AS1).
  5. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il comprend un moyen de condamnation mécanique du moyen de découplage de roue (K4) en position fermée.
  6. Véhicule selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la transmission mécanique principale (K1, AP1, AS1, E1, K4, 3) comprend en outre :
    - un arbre primaire (AP1),
    - un moyen de couplage principal (K1) intercalé entre la machine motrice à combustion (1) et l’arbre primaire (AP1),
    - une transmission terminale (3) couplant l’arbre secondaire (AS1) à la roue (4) via un premier unique rapport de transmission fixe et le moyen de découplage de roue (K4),
    - un étage de transmission mécanique principal (E1) couplant l’arbre primaire (AP1) à l’arbre secondaire (AS1) via un deuxième rapport de transmission,
    le rapport de transmission global étant égal au produit du premier unique rapport de transmission fixe par le deuxième rapport de transmission.
  7. Véhicule selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le véhicule comprend en outre :
    - une machine motrice secondaire (2),
    - une transmission mécanique secondaire (K2, K3, K4, AP2a, AP2b, E2, E3, AS1, 3) couplant cette machine motrice secondaire (2) à la roue (4).
  8. Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que la machine motrice secondaire (2) est l’unique démarreur pour la machine motrice à combustion (1).
  9. Véhicule selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la machine motrice secondaire (2) est l’unique machine génératrice d’énergie pour le véhicule.

FR2007987A 2020-07-29 2020-07-29 Vehicule comprenant une transmission Withdrawn FR3112995A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2007987A FR3112995A1 (fr) 2020-07-29 2020-07-29 Vehicule comprenant une transmission

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2007987A FR3112995A1 (fr) 2020-07-29 2020-07-29 Vehicule comprenant une transmission
FR2007987 2020-07-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3112995A1 true FR3112995A1 (fr) 2022-02-04

Family

ID=74045536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2007987A Withdrawn FR3112995A1 (fr) 2020-07-29 2020-07-29 Vehicule comprenant une transmission

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3112995A1 (fr)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4431929C1 (de) * 1994-09-08 1995-10-26 Daimler Benz Ag Hybrid-Antriebssystem für Kraftfahrzeuge
WO2012131259A1 (fr) * 2011-04-01 2012-10-04 Renault S.A.S. Transmission hybride pour vehicule automobile et procede de commande
US20190168601A1 (en) 2016-06-13 2019-06-06 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Transaxle device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4431929C1 (de) * 1994-09-08 1995-10-26 Daimler Benz Ag Hybrid-Antriebssystem für Kraftfahrzeuge
WO2012131259A1 (fr) * 2011-04-01 2012-10-04 Renault S.A.S. Transmission hybride pour vehicule automobile et procede de commande
US20190168601A1 (en) 2016-06-13 2019-06-06 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Transaxle device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2694309B2 (fr) Transmission hybride pour vehicule automobile et procede de commande
EP0506805B2 (fr) Groupe moto-propulseur pour vehicules
EP3013618B1 (fr) Transmission hybride avec une machine electrique additionnelle
FR2962378A1 (fr) Systeme d'entrainement pour un vehicule automobile et vehicule automobile comprenant un tel systeme d'entrainement
FR3022495A1 (fr) Transmission hybride a machine electrique deportee et procede de commande de changements de rapports
WO2015107275A1 (fr) Transmission pour véhicule automobile a propulsion hybride et procédé de commande associe
EP2834097A1 (fr) Procede de commande de la recharge de la batterie sur un vehicule hybride
CA2831633C (fr) Vehicule automobile a trois moteurs electrique, hydraulique et thermique et procede de gestion des energies stockees a bord
EP3164285B1 (fr) Procede de commande de systeme de motorisation hybride, pour un vehicule hybride
FR2986746A1 (fr) Transmission hybride pour vehicule automobile avec entrainement du compresseur de climatisation
FR3065920B1 (fr) Architecture de traction pour vehicule automobile comprenant deux machines electriques tournantes reversibles
FR3112995A1 (fr) Vehicule comprenant une transmission
WO2019122553A1 (fr) Chaîne de traction améliorée de véhicule automobile comprenant deux machines électriques tournantes
FR2966786A3 (fr) Systeme de motorisation hybride pour vehicule automobile
EP2505409A1 (fr) Groupe motopropulseur pour véhicule hybride.
EP2505410A1 (fr) Groupe motopropulseur pour véhicule hybride
EP1337412A1 (fr) Groupe motopropulseur hybride a double commande pour un vehicule
FR2967619A1 (fr) Vehicule hybride a deux trains d'engrenages epicycloidaux a efficacite energetique amelioree
FR2783762A1 (fr) Dispositif de motorisation pour vehicule hybride
FR3036332A1 (fr) Transmission hybride a double couplage d'arbres et procede de commande de changements de rapports
FR3065919B1 (fr) Architecture de traction pour vehicule automobile integrant deux machines electriques tournantes reversibles
FR3067665A1 (fr) Architecture de traction munie d'un dispositif d'accouplement a deux rapports entre une machine electrique et un train arriere de vehicule automobile
FR2833538A1 (fr) Dispositif de transmission de puissance et groupe motopropulseur hybride associe
FR3152251A1 (fr) Transmission pour véhicule tout terrain à différentiel inter-essieu électrifié
FR3115240A1 (fr) Boite de vitesses comprenant une machine electrique motrice

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20220204

ST Notification of lapse

Effective date: 20230305