Brevet FR2922822A1 — publié le 20090501

TRANSMISSION POUR MOTORISATION HYBRIDE 5 Domaine technique de l'invention. Le présent brevet est relatif aux véhicules automobiles dits � hybrides � comportant une motorisation thermique et une motorisation 10 électrique travaillant en simultanéité. Les deux motorisations convergent sur un ou plusieurs dispositifs différentiels ou assimilés du type à deux entrées et une sortie, une entrée recevant l'énergie d'origine thermique, l'autre entrée recevant l'énergie d'origine électrique, et la sortie étant connectée aux roues motrices par 15 l'intermédiaire de tout mécanisme approprié. Le régime de rotation de la motorisation thermique devant être relativement indépendant de celui des roues, on se sert de la motorisation électrique pour réaliser l'ajustement. Par ailleurs, l'utilisation préférentielle de cette motorisation électrique en trafic urbain permet de limiter les 20 émissions polluantes de la motorisation thermique. Etat de la technique. Le dispositif actuellement le plus connu comporte, de l'amont vers l'aval : 25 - Un moteur thermique et un moteur électrique en parallèle. - Un premier différentiel à deux entrées recevant les mouvements des deux moteurs. - Un second différentiel à deux sorties alimentant les roues motrices, selon le principe universellement répandu. 30 L'inconvénient de cette technique est commun à une large majorité des véhicules actuellement en circulation : le deuxième différentiel donne une adaptation parfaite aux variations relatives de vitesse de rotation des roues motrices, mais impose une égalité rigoureuse des couples, ce qui supprime toute motricité si une des roues motrices se trouve en perte d'adhérence. Objet de l'invention. La présente invention vise à supprimer l'inconvénient décrit ci-dessus, en conservant un seul moteur thermique, mais en installant deux moteurs électriques respectivement dédiés aux deux roues motrices, la puissance électrique fournie étant répartie entre ces deux moteurs. (Cas d'un véhicule à deux roues motrices). La transmission selon l'invention comporte deux différentiels à double entrée, une des entrées étant connectée au moteur thermique, l'autre à un des moteurs électriques. La sortie de chaque différentiel est connectée à une des roues motrices (éventuellement à travers un engrenage réducteur). Le différentiel de répartition sur les roues disparaît. Les deux moteurs électriques continuent à jouer leur rôle principal d'ajustement entre les régimes de rotation des roues motrices et du moteur thermique, mais autorisent les roues à tourner à des vitesses différentes, notamment en trajectoire courbe, en adoptant eux-mêmes des régimes différents. L'adaptation du régime de chaque moteur électrique à celui de la roue correspondante se fait de façon spontanée. De même, le système s'adapte naturellement aux fluctuations des couples résistants rencontrés par les roues motrices, tout se passant comme si chaque roue avait sa propre motorisation. Notamment, en cas de perte d'adhérence d'une des roues, le moteur électrique correspondant peut se mettre à tourner dans le vide, mais le couple du moteur thermique est alors concentré sur l'autre roue, ce qui permet de conserver l'essentiel de la motricité. La description faite dans le présent brevet est relative aux véhicules à deux roues motrices, mais il est clair que le principe est extensible aux véhicules à quatre roues motrices, chaque roue étant associée à un moteur électrique et un différentiel, le moteur thermique pouvant rester unique. Description sommaire des dessins. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et dans lesquels : - La figure 1 représente une transmission selon l'art antérieur. - La figure 2 représente une transmission selon l'invention. Ces figures sont de simples schémas de principe, et ne font apparaître aucun détail de réalisation, notamment pour la cinématique des différentiels ou la configuration géométrique générale de la transmission, ces éléments pouvant donner lieu à de nombreuses variantes tout en restant dans le cadre du brevet. Description détaillée de l'invention. Sur la figure 1, Le moteur thermique 1 alimente une des entrées du différentiel 3, l'autre entrée dudit différentiel étant alimentée par le moteur électrique 2. La sortie unique du différentiel 3 est reliée à l'entrée unique du différentiel 4, directement ou non. Les deux sorties du différentiel 4 alimentent respectivement les deux 20 roues motrices 5,5', directement ou non. Les couples imposés aux roues sont rigoureusement égaux. Le dispositif permet de maintenir le moteur thermique à son régime de rendement optimal en jouant sur la vitesse de rotation du moteur électrique qui, par nature, admet des régimes très variables sans que son 25 rendement en soit notablement affecté. Un système de pilotage électronique assure le fonctionnement optimal de l'ensemble. Sur la figure 2, Le moteur thermique 11 alimente en parallèle les 30 différentiels 13,13' sur une de leurs entrées. Les autres entrées de ces différentiels sont attaquées par les moteurs électriques 12,12'. Les sorties des différentiels 13,13' attaquent respectivement les roues motrices 15,15', directement ou par l'intermédiaire de dispositifs démultiplicateurs (non représentés). Les couples exercés sur les roues peuvent être différents, s'adaptant si nécessaire aux irrégularités du terrain. En fonctionnement, les entrées � thermiques � des différentiels tournent par définition à la même vitesse. En ligne droite et sur bon terrain, les sorties connectées aux roues étant également synchrones, il en est donc de même des entrées � électriques �, et donc des moteurs correspondants. Si, en situation de courbe ou de terrain irrégulier, un décalage apparaît entre les vitesses de rotation des roues, ce décalage se répercute sur les entrées électriques des différentiels, qui imposent alors des régimes de rotation différents aux moteurs 12,12'. Cette adaptation se fait spontanément. En cas de perte d'adhérence d'une des roues, par exemple 15', la chute du couple résistant sur cette roue se répercute sur le moteur électrique 12', par l'intermédiaire du différentiel 13'. Par contre, le couple du moteur thermique n'est pas directement affecté, et se reporte alors en totalité ou en partie sur le différentiel 13 et la roue 15, permettant ainsi au véhicule de conserver l'essentiel de sa motricité. Comme le dispositif précédent, celui-ci est à équiper d'un système de pilotage électronique qui peut être identique, mais qu'on peut aussi enrichir de certaines fonctions spécifiques. Notamment, en cas de perte d'adhérence d'une des roues, le pilotage peut intervenir pour limiter l'alimentation du moteur électrique correspondant, pour lui éviter tout emballement accompagné d'une consommation inutile de courant. Si on a un objectif prioritaire de limitation des coûts et des encombrements, on peut également limiter l'alimentation du moteur thermique, afin d'éviter une sollicitation trop brutale de la transmission vers l'autre roue. Mais si on a un objectif prioritaire d'aptitude au franchissement, on peut aussi ne pas brider le moteur thermique, mais en dimensionnant chaque variateur et chaque transmission pour lui donner la possibilité de supporter le couple moteur complet. La surveillance de l'adhérence des roues peut être confiée à tout appareillage approprié, par exemple des capteurs de couple. Concernant les notions d'encombrement et de poids, le nouveau dispositif est désavantagé par rapport à l'ancien au niveau des moteurs électriques. Bien que la puissance totale soit la même, on peut s'attendre en effet à ce que deux moteurs soient plus lourds qu'un seul. Par contre, les deux différentiels 13,13', qui travaillent en parallèle et se partagent donc la puissance, seront moins lourds que les différentiels 3, 4 de l'ancien dispositif qui travaillent en série. Il y a donc au moins partiellement compensation, sauf si on est dans une logique � tout terrain � qui conduit à vouloir faire passer la totalité du couple moteur par une seule roue. Le terme � différentiel � utilisé dans le présent brevet recouvre préférentiellement les dispositifs mécaniques désignés habituellement par ce terme, quel que soit leur type (notamment épicycloïdal ou à pignons coniques). On peut toutefois, sans sortir du cadre du brevet, imaginer de les remplacer par tout dispositif à deux entrées et une sortie remplissant la même fonction avec d'autres moyens, mécaniques ou autres (hydrauliques par exemple). 25 30 Revendications . 1- Transmission équipant un véhicule à motorisation hybride, caractérisée en ce qu'elle transmet aux roues motrices 15,15' l'énergie d'un moteur thermique unique 11 et d'une pluralité de moteurs électriques 12,12' associés à des dispositifs différentiels à double entrée 13,13', dont chacun reçoit sur une de ses entrées l'énergie du moteur électrique correspondant, et sur l'autre entrée une fraction de l'énergie du moteur thermique, la répartition de cette dernière énergie se faisant par simple mise en parallèle, et la sortie de chaque différentiel étant connectée à une des roues motrices. 2- Transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un système de pilotage capable, en plus de ses fonctions traditionnelles, de réagir à une perte d'adhérence d'une des roues motrices en limitant l'alimentation du moteur électrique dédié à cette roue, plus éventuellement en bridant l'alimentation du moteur thermique. 25 6 30