Brevet FR2413254A1 — publié le 19790727

La présente invention concerne un ensemble moteur pour l'entraIne- ment d'une charge. On connaît déjà, notamment par le brevet français N"69 28086, un véhicule à moteur comprenant une roue motrice, une commande par moteur électrique reliée à cette roue motrice, une génératrice électrique, une commande par moteur alimenté en carburant, relié à la génératrice électrique, une batterie des moyens actionnés sélectivement pour relier le moteur électrique à la génératrice électrique et à la batterie et des moyens sensibles à la vitesse du véhicule pour commander les moyens de liaison afin de relier alternativement le moteur électrique à la batterie et à la génératrice, respectivement au-dessous et au-dessus d'une vitesse déterminée à l'avance. Ainsi, pour les vitesses de conduite en ville, qui sont inférieures à la vitesse prédéterminée choisie, le véhicule peut être entraîné par sa batterie, tandis que pour les vitesses de conduite sur routes, qui sont supérieures à la vitesse prédéterminée, le véhicule est entraîné par son moteur. On diminue ainsi la pollution émise. La présente invention a pour objet un ensemble moteur pour l'entrainement d'une charge, comportant de même au moins une source de mouvement principale, par exemple un moteur à combustion, un pédalier actionné par un cycliste, etc...., une machine électrique et un accumulateur. Toutefois, l'ensemble moteur selon l'invention est destiné à emmagasiner de l'énergie lorsque le déplacement. de la charge est facile, pour la restituer lorsque ce déplacement est difficile. Enfin, l'ensemble moteur selon l'invention permet de n'utiliser qu'une seule machine électrique et, dans un mode de réalisation avantageux, d'éviter tous les moyens inverseurs ou commutateurs entre l'accumulateur et les moteurs, moyens qui sont compliqués, onéreux et peu fiables. A cette fin, selon l'invention, l'ensemble moteur pour l'entratne- ment d'une charge, comportant au moins une source de mouvement principale, une machine électrique et un accumulateur, est caractérisé en ce que ladite machine électrique est du type à courant continu et est reliée mécaniquement à ladite charge et électriquement à l'accumulateur, de sorte que, lorsque la vitesse de la charge est supérieure à un seuil de vitesse déterminée, ladite machine continue fonctionne en génératrice chargeant ledit accumulateur, tandis que, lorsque la vitesse de ladite charge est inférieure audit seuil, ladite machine continue fonctionne en moteur, alimenté par ledit accumulateur, pour entraîner ladite charge. La présente invention est basée sur le fait qu'une machine à courant continu peut, tout en continuant à tourner dans le même sens, fonctionner soit en génératrice, soit en moteur, par inversion simple et simultanée du sens des courants de l'inducteur et de l'induit. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, la machine à courant continu est du type à excitation série et, entre ladite machine et l'accumulateur, est prévu un dispositif d'inversion de polarité des bornes de cette machine commandé par un détecteur du changement de sens du courant circulant entre la machine et l'accumulateur. Selon une variante de réalisation préférée de l'invention, permettant d'éviter tout inverseur ou détecteur, la machine à courant continu est du type à excitation en dérivation ou compound et elle est reliée à l'accumulateur électrique par une simple liaison électrique. Quoique non exclusivement, la présente invention est particulièrement appropriée à être appliquée aux bicyclettes. Dans ce cas, le seuil de vitesse est par exemple choisi égal a 8 km/h. Lorsque la source de mouvement principale, c'est-à-dire le pédalier actionné par le cycliste, entraîne la bicyclette à une vitesse supérieure à 8 km/h, elle charge également l'accumulateur, par l'intermédiaire de la machine continue. Cela se produit notamment sur plat et en descente. En revanche, lorsque la vitesse de la bicyclette est inférieure à 8 km/h, (démarrage, côte, etc...) la machine continue fonctionne en moteur et utilise l'énergie emmagasinée par l'accumulateur pour aider le cycliste. Les figures du dessin annexé, qui représentent à titre d'exemples illustratifs et non pas limitatifs deux modes de réalisation particuliers de l'invention, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 illustre un mode de réalisation préféré de l'ensemble moteur conforme à l'invention. La figure 2 montre une variante-de réalisation. L'ensemble moteur, conforme à l'invention et montré par la figure 1, est appliqué à une bicyclette dont seuls la roue motrice 1 et le pédalier 2 sont représentés, reliés par une chaîne de transmission 3. La roue 1 est mécaniquement reliée par une liaison 4, comportant par exemple un réducteur et un débrayage (non représentés) à une machine à courant continu 5, dont les pâles positif et négatif sont respectivement reliés aux pâles positif et négatif d'un accumulateur 6, par exemple du type batterie sèche, éventuellement par l'intermédiaire d'un ou plusieurs interrupteurs 7. L'excitation de la machine 5 est du type ooxxrnd grace à la résistance 8 disposée en parallèle et la résistance 9 disposée en série. Un dispositif de signalisation 10 est placée en parallèle sur l'accumulateur 6. Lorsque le ou les interrupteurs 7 sont fermés et que la roue 1 tourne, le circuit électrique est traversé par deux courants de sens inverses. Le premier courant, engendré par l'accumulateur 6, circule dans le sens des flèches en traits pleins. Son intensité est fonction, notamment, de l'énergie emmagasinée dans l'accumulateur 6. Le second courant, de sens opposé (flèches en pointillés) est engendré par la machine 5, entraînée par la liaison 4. L'intensité du second courant est notamment fonction de la vitesse de rotation de la roue 1, et'donc de l'avance de la bicyclette. Le circuit électrique est donc parcouru par un courant résultant dont le sens et l'intensité sont déterminés par la différence entre lesdits premier et second courants. Lorsque la roue 1 est à l'arrêt ou bien encore tourne à petite vitesse, le second courant est inférieur au premier et le courant résultant a donc le sens du premier courant (flèches en traits pleins). La machine à courant continu 5 fonctionne donc en moteur. Ce moteur, par 11 intermédiaire de la liaison mécanique 4, entraide la roue 1, dans le sens de l'avance, ce qui aide d'autant le cycliste soit à démarrer, soit à monter une côte. Lorsque la roue 1 tourner grande vitesse, le second courant est supérieur au premier et le courant résultant a donc le sens dudit second courant (flèches en pointillés). La machine à courant continu 5 fonctionne alors en génératrice, chargeant l'accumulateur 6, tout en tournant dans le même sens. Il existe un seuil de vitesse au-dessous et au-dessus duquel, la machine 5 fonctionne en génératrice ou en moteur respectivement. Ce seuil est déterminé par construction. Le dispositif de signalisation 10 est destiné à indiquer au cyliste le type de fonctionnement de ladite machine et donc la charge ou la décharge de l'accumulateur 6. Si la bicyclette comporte plusieurs pignons de grandeurs différentes de la roue 1 ou du pédalier 2, c'est-à-dire plusieurs vitesses, pouvant être mises en service par la commande d'un organe de sélection (non représente, il est avantageux que cet organe de sélection soit couplé avec un commutateur pouvant choisir une résistance 8, parmi une pluralité. Ainsi, il est possible d'avoir un seuil de vitesse associé à chaque démultiplication. Dans; l'ensemble moteur montré par la figure, la résistance 8 d'excitation en dérivation est nulle et seule subsiste la résistance 9 d'excitation série. Par ailleurs, auxbornes de la machine électrique 5, on a prévu un dispositif 11 d'inversion de polarité de cette machine. Le dispositif 11 est commandé par un dispositif de détection du changement de sens du courant circulant entre la machine 5 et l'accumulateur, ce dispositif de détection pouvant être incorporé au dispositif de signalisation 10 et étant relié au dispositif d'inversion 11 par une liaison 12. Ainsi, tout en continuant à tourner dans le même sens, la machine 5 peut fonctionner en moteur ou en génératrice suivant le sens du courant détecter par le dispositif 1C, comme dans l'exemple de réalisation de la figure 1. REVENDICATIONS 1.- Ensemble moteur pour l'entraînement d'une charge, comportant au moins une source de mouvement principale, une machine électrique et un accumulateur, caractérisé en ce que ladite machine électrique est du type à courant continu et est reliée mécaniquement à ladite charge et électriquement à l'accumulateur, de sorte que, lorsque la vitesse de la charge est supérieure à un seuil de vitesse déterminée, ladite machine continue fonctionne en génératrice chargeant ledit accumulateur, tandis que, lorsque la vitesse de ladite charge est inférieure audit seuil, ladite machine continue fonctionne en moteur, alimenté par ledit accumulateur, pour entraîner ladite charge. 2.- Ensemble moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la machine à courant continu est du type à excitation série et en ce que, entre ladite machine et l'accumulateur, est prévu un dispositif d'inversion de polarité des bornes de cette machine, commandé par un détecteur du changement de sens du courant circulant entre la machine et l'accumulateur. 3.- Ensemble moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la machine à courant continu est du type à excitation en dérivation ou compound et est reliée, sans inverseur, à l'accumulateur par une simple liaison électrique. 4.- Ensemble moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est associé à une bicyclette. 5.- Bicyclette, caractérisée en ce que, en plus de son système d'entraînement à pédalier, elle comporte un ensemble moteur du type spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 4.