Brevet FR2935308A1 — publié le 20100305

DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT AUXILIAIRE POUR VEHICULE AUTOMOBILE, PROCEDE DE MISE EN CEUVRE ET VEHICULE AUTOMOBILE OBTENU. L'invention concerne un perfectionnement de la demande de brevet FR2910848 relative à un dispositif d'entraînement auxiliaire pour véhicule automobile et le véhicule automobile obtenu. On sait qu'un tel dispositif d'entraînement auxiliaire pour véhicule automobile est destiné à permettre à un véhicule automobile équipé de pouvoir rouler dans une zone sensible relativement à un état de pollution atmosphérique ou de bruit de trafic de circulation, par exemple dans un centre-ville, sans émettre de gaz d'échappement du moteur thermique, sans engendrer de bruit ni de vibrations de fonctionnement du moteur, sauf un faible bruit pour un moteur à air comprimé, de bénéficier du fonctionnement du dispositif d'assistance à la conduite (direction, frein etc.), ce qui permet la conduite du véhicule en toute sécurité, et le roulement du véhicule, moteur thermique arrêté ou calé dans une condition imprévue, peut être détecté par 1' unité de commande, laquelle active alors la mise er fonction du dispositif d' assistance à la conduite . Ce dispositif comprend un organe de transmission essentiellement à forme de couronne de denture solidaire de la roue entraînée, ladite couronne étant en prise avec un pignon complémentaire entraîné par ledit moyen moteur d'entraînement, lequel peut être débrayé à souhait par l'intermédiaire de ladite unité de commande du dispositif. Néanmoins, un tel organe de transmission peut être difficile à loger sur le véhicule et engendre un poids suspendu supplémentaire sur la roue, ce qui est néfaste à la suspension du véhicule à vitesse élevée. L'invention vise à remédier à cet inconvénient et propose un dispositif d'entraînement auxiliaire pour véhicule automobile à moteur thermique, du type précité, caractérisé en ce que 1' organe de transmission de mouvement entraîné par le moyen moteur électrique et actionnant au moins une roue du véhicule comporte un agencement d'un galet de friction entraîné par ledit moyen moteur électrique et destiné à venir en prise avec le pneu de ladite roue en position de service de façon à 1' entraîner et entraîner le véhicule, et en être détaché en position hors service. Ledit galet de friction est de préférence de petit diamètre ne devant transmettre qu'une relative faible puissance à la roue pour l'entraînement du véhicule à vitesse peu élevée en zone urbaine, et la prise de mouvement du galet avec le pneu est réalisée selon un rapport de réduction de mouvement élevé , équivalent. voire supérieur à celui de l'organe de transmission de mouvement du dispositif d'entraînement auxiliaire breveté précité de sorte que les caractéristiques du moyen moteur électrique sont conservées. Ce grand rapport de réduction du mouvement pour l'entraînement de la ou des roue(s) libre(s) réduit en effet le couple d'entraînement du moyen moteur électrique et par conséquent ses dimensions. Cet agencement dudit moyen moteur électrique et du galet de friction entraîné est ainsi de faibles dimensions, l'axe du galet pouvant être celui du moyen moteur ou relié en liaison directe à celui ci au moyen d'un joint de cardan ou d'un renvoi. Il peut être monté sur un véhicule existant de façon économique, sous forme de kit, pouvant être logé dans le passage de roue de la roue du véhicule au moins partiellement, lequel est prévu avec un espace de débattement généralement important de la roue. Le galet de friction est apte à agir en service de préférence sur la bande périphérique généralement plane de sommet du pneu selon un contact de pression adhérent, par exemple sous le rappel d'un moyen ressort. Ledit agencement dudit moyen moteur électrique et du galet de friction peut être monté solidaire de l'essieu de la roue ou du châssis du véhicule (sans poids supplémentaire pour la roue) . L'axe du galet de friction rappelé par ressort sur le pneu en service peut être monté articulé sur un cadre support de l'agencement dudit moyen moteur électrique et du galet de friction ou monté en liaison télescopique sur le châssis, étant apte à être écarté du pneu par un moyen moteur en position hors service sous la commande de l'unité de commande du dispositif d'entraînement auxiliaire. Ce dit agencement dudit moyen moteur électrique et du galet de friction est également de faible poids et réduit l'énergie consommée pour le transport du supplément de poids lié au montage de ce dispositif auxiliaire d'entraînement sur le véhicule. Enfin, un tel dispositif peut être monté sur un véhicule existant de façon économique, sous forme de kit, en montant simplement, par exemple, 1' agencement dudit moyen moteur électrique et du galet de friction entraîné sur un cadre support sur l'essieu de ladite dite roue ou solidairement au châssis du véhicule, dans le passage de roue correspondant et en montant sur le véhicule les autres éléments du dispositif, à savoir la au moins une batterie supplémentaire, les éléments d'entraînement des organes d'assistance à la conduite et l'unité de commande du dispositif. De plus, à l'arrêt du moteur thermique 1' agencement dudit moyen moteur électrique et du galet de friction est apte à être commandé en position de service de manière à former capteur de rotation de la roue et donc de déplacement du véhicule et permettre la commande des organes d'assistance à la conduite du véhicule dans une situation imprévue de moteur thermique calé ou en arrêt. L'invention concerne également le procédé de mise en oeuvre du dispositif d'entraînement auxiliaire comportant les étapes suivantes : à partir d'une mise en service du dispositif d'entraînement auxiliaire engagée depuis l'unité de commande, manuellement, par exemple depuis un commutateur sur le pommeau du levier de vitesse du véhicule ou automatiquement par l'unité de commande, par exemple suite au roulement du véhicule à basse vitesse pendant une durée déterminée, désengager la commande de la transmission du moteur thermique principal et mettre à l'arrêt ce dernier ; engager l'ensemble moyen moteur électrique et galet de friction sur le pneu de la dite au moins une roue équipée et l'actionner en continuité de vitesse du désengagement précédent et simultanément actionner les éléments d'assistance à la conduite du véhicule; adapter la vitesse du véhicule selon le besoin dans une limite maximale urbaine à l'aide de la pédale d'accélérateur du véhicule, par exemple un accélérateur électrique commun au moteur thermique et moyen moteur électrique et adapté à celui ci par l'unité de commande ; et à l'arrêt de la mise en service depuis l'unité de commande commandée manuellement par ledit commutateur ou automatiquement par l'unité de commande à la baisse de charge de la au moins une batterie supplémentaire d'alimentation de l'ensemble moyen moteur électrique et galet de friction ou au dépassement d'une vitesse déterminée pendant une certaine durée, désengager l'ensemble moyen moteur électrique et galet de friction du pneu et l'arrêter, et réengager la commande de la transmission du moteur thermique principal en continuité de vitesse du désengagement précité. De plus, le galet de friction peut être mis en service (en application sur le pneu) en mode génératrice du moyen moteur électrique sous la commande de l'unité de commande automatiquement en dessous d'une vitesse déterminée de roulement du véhicule compatible pour la recharge de la au moins urne batterie supplémentaire d'alimentation du moyen moteur et jusqu'à sa recharge, ou en mode parking. L'invention concerne enfin le véhicule comprenant le dispositif d'entraînement auxiliaire selon l'invention. L'invention est décrite ci-après à l'aide d' exemples de réalisation schématiques et en référence au dessin annexé sur lequel : - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif d'entraînement auxiliaire selon l'invention adapté sur une roue libre d'un véhicule automobile et en position de service, - la figure 2 montre le dispositif en position hors service, la figure 3 est une variante de réalisation, et la figure 4 est une vue schématique du fonctionnement. Avec référence à la figure 1, on a représenté un dispositif d'entraînement auxiliaire 1 selon l'invention monté sur un véhicule automobile. Un tel véhicule comporte un moteur thermique 2 (figure 4) entraînant par l'intermédiaire d'un organe de transmission à différentiel de mouvement (non représenté), généralement deux roues d'un véhicule, deux roues avant du véhicule par exemple. Dans ce cas, les roues arrière sont libres et le dispositif d'entraînement auxiliaire peut être monté sur l'une ou les deux roues arrière du véhicule. On a représenté en coupe transversale partielle d'un passage de roue 4 le montage du dispositif 1 sur une seule roue 3, la roue arrière gauche ou droite du véhicule. Mais le montage peut aussi être réalisé sur les roues avant. Le dispositif comporte essentiellement (figure 4) un ensemble auxiliaire d'entraînement 5 du véhicule monté sur ladite roue 3 et une unité de commande 7 reliée audit ensemble auxiliaire d'entraînement 5 et à la commande principale du moteur thermique du véhicule (non représentée) . Ledit ensemble auxiliaire d'entraînement 5 comporte un galet de friction cylindrique 6 et un moteur électrique d'entraînement 8. Le galet 6 est monté solidaire de l'axe 9 du moteur et est destiné à être appliqué en contact adhérent sur la bande de roulement 10 du pneu (à sa partie de sommet) au moyen d'un ressort, ressort hélicoïdal 11 rappelant le galet en contact de pression contre le pneu. L'ensemble moteur électrique et galet est monté solidaire d'un élément de châssis 12 du véhicule dans le passage de roue 4. En position de service, le galet 6 est en contact avec le pneu (figure 1) et en position hors service ( figure 2), il en est écarté, par exemple par un élément vérin 13 monté dans le ressort 11 coaxialement à celui ci et commandé en mouvement par l'unité de commande 7. On notera que l'ensemble moteur et galet peut encore être monté sur un cadre support 14 ( figure 3) solidairement à l'essieu 15 de la roue, étant articulé en débattement sur le cadre support 14 par un vérin 13' et ressort Il' comme dans la réalisation de la figure 1. Il peut aussi être monté (figure 4) sur un agencement télescopique solidairement au châssis, par exemple dans un fourreau 18 recevant le moteur électrique 8' avec son galet 6'. Le galet 6 est cylindrique de largeur légèrement inférieure à celle de la bande de roulement 10 du pneu et son diamètre est déterminé pour permettre l'entraînement du véhicule jusqu'aux vitesses urbaines réglementaires, généralement 30km/h ou 50km/h. Un galet de 6 cm de diamètre nécessite une vitesse du moteur électrique d'entraînement 8 de environ 2653 trs/ minute et de environ 4422 trs/minute pour entraîner le véhicule à 30 et 50 km/h respectivement. Ce rapport de transmission élevé permet d'utiliser des moteurs électriques rapides de faibles dimensions, lesquels sont choisis en outre aptes à fonctionner de façon réversible en entraînement moteur ou en générateur de recharge de la au moins une batterie d'alimentation (non représentée). Ce moteur est un moteur électrique dont la puissance relativement à celle du moteur thermique du véhicule est faible, par exemple de 5 % de celle-ci à moins de 20 %, cette puissance devant être suffisante néanmoins pour entraîner le véhicule à faible vitesse en centre ville, de 5 à 50 km maximum, sachant qu'éventuellement l'entraînement par le moteur thermique principal peut être appelé, si une puissance ou une adhérence de traction supplémentaires (par exemple en forte pente) est nécessaire. Un moteur électrique de 3-5 CV, commutable en génératrice peut convenir pour entraîner un véhicule automobile de poids moyen ,par exemple d'environ 1000 kg. Un tel moteur, du fait de la démultiplication de la transmission n'a pas besoin d'un couple de rotation élevé et son corps peut être d'un diarnètre réduit, inférieur à 6-7 cm et sa longueur relativement faible de 10 à 20 cm. Un tel moteur peut être logé avec le galet sous le passage de roue du véhicule. La batterie est de capacité adaptée pou r réaliser un entraînement du véhicule et du dispositif d'assistance à la conduite simultanément sur une faible distance, à savoir de 1 à 10 km dans une zone de centre-ville, celle-ci étant apte à être rechargée sur le reste du parcours sous l'entraînement du moteur thermique 2 par le moteur auxiliaire 8 converti en génératrice et/ou l'alternateur de rechargement électrique du véhicule. Une batterie de faible volume, par exemple de 12 volts et de 100 Ah de capacité, peut suffire. Eventuellement, la capacité peut être augmentée de façon modulaire en associant plusieurs batteries selon la demande. Ladite unité de commande 7 pilote le fonctionnement du dispositif d'entraînement auxiliaire 1. Elle permet de commander respectivement les fonctions d'engagement ou de désengagement du galet de friction 6 sur le pneu, d'entraînement de ladite roue 3 par l'ensemble moyen moteur et galet alimenté en énergie par la batterie , d' actionnement du dispositif d'assistance ( non représenté, voir la dernande de brevet français précité), de recharge de la batterie par le moyen moteur 8 commuté en génératrice, ou la mise hors service du dispositif 1. Elle comporte une platine de commande fixée au tableau de bord du véhicule et pourvue d'un commutateur de mise en service, hors service manuels du dispositif ou automatique, déclenchée par exemple selon un fonctionnement du véhicule en deçà d'un seuil de vitesse faible au delà d'une durée déterminée, et les témoins lumineux correspondants d'entraînement et de recharge de la batterie du dispositif. L' enclenchement déclenchement manuels peuvent être complétés par un commutateur 16 disposé de façon commode sur le pommeau du levier de vitesse. Naturellement, le moteur thermique principal du véhicule doit être mis hors service durant le fonctionnement du dispositif et de même l'organe de transmission de mouvement associé ( déconnexion de la boîte de vitesses), évitant ainsi l'émission de gaz polluants et de bruit dans une zone sensible, par la commande de l'unité de commande. Inversement, il doit être remis en service à la mise hors service du dispositif et de préférence être commandé avec un rapport de transmission adéquat pour entraîner le véhicule en continuité de vitesse à l'arrêt du dispositif. L'unité de commande 7 est associée à la commande propre du véhicule de façon à permettre le passage alternatif d'un mode d'entraînement à un autre selon les zones de circulation traversées ou l'activation seule du dispositif d'assistance à la conduite lors d'une détection de roulement du véhicule, moteur thermique arrêté. De plus, le dispositif d'assistance à la conduite peut être commandé sans dispositif d'entraînement auxiliaire, uniquement par la détection du roulement du véhicule par le galet appliqué à l'arrêt du moteur thermique sur le pneu et formant capteur de mouvement de la roue et donc du véhicule. Le fonctionnement du dispositif est à présent décrit. Le conducteur abordant une zone urbaine souhaite activer le dispositif auxiliaire pour ne pas émettre de gaz polluant dans cette zone. A partir d'une mise en service du dispositif d'entraînement auxiliaire 1 engagée depuis l'unité de commande 7, manuellement, par exemple depuis le commutateur 16 sur le pommeau 17 du levier de vitesse du véhicule ou automatiquement par l'unité de commande, par exemple suite au roulement du véhicule à basse vitesse pendant une durée déterminée, le dispositif désengage la commande de la transmission du moteur thermique principal et met à l'arrêt ce dernier ; il engage simultanément l'ensemble moyen moteur électrique 8 et galet de friction 6 sur le pneu de la dite au moins une roue équipée 3 et l'actionne en rotation en continuité de vitesse du véhicule au désengagement précédent et simultanément il actionne les éléments d'assistance à la conduite du véhicule; le conducteur adapte alors la vitesse du véhicule selon le besoin dans une limite maximale urbaine à l'aide de la pédale d'accélérateur du véhicule, par exemple un accélérateur électrique commun au moteur thermique et moyen moteur électrique et adapté à celui ci par l'unité de commande ; et inversement à l'arrêt de la mise en service du dispositif depuis l'unité de commande commandée manuellement par ledit commutateur 16 par le conducteur ou automatiquement par l'unité de commande, par exemple à la baisse de charge de la au moins une batterie supplémentaire d'alimentation de l'ensemble moyen moteur électrique et galet de friction ou au dépassement d'une vitesse déterminée pendant une certaine durée, le dispositif désengage l'ensemble moyen moteur électrique et galet de friction du pneu et l'arrête, et réengage la commande de la transmission du moteur thermique principal en continuité de vitesse du désengagement précité ; Les revendications annexées définissent la portée de l'objet de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif d'entraînement auxiliaire pour véhicule automobile à moteur thermique (2), du type comportant: un ensemble auxiliaire d'entraînement constitué d'une source d'énergie, d' au moins un moyen moteur électrique d'entraînement (8,8') et d'un organe de transmission de mouvement relié à ladite ou aux dites roue(s) (3) du véhicule, susceptible d'entraîner le véhicule à faible puissance et selon un mode de propulsion n'émettant pas de gaz d'échappement nocifs, et d'entraîner le dispositif d'assistance à la conduite, et une unité de commande (7) reliée audit ensemble auxiliaire d'entraînement et à la commande du moteur thermique (2) du véhicule automobile, en sorte que ce dernier puisse être entraîné par le moteur thermique (2) et/ou ledit ensemble auxiliaire d'entraînement selon les conditions de fonctionnement du véhicule, caractérisé en ce que ledit organe de transmission de mouvement est un agencement d'un galet de friction (6,6') entraîné par ledit moyen moteur électrique (8,81 et destiné à venir en prise avec le pneu de ladite roue (3) en position de service de façon à 1' entraîner en rotation, et en être détaché en position hors service. 2. Dispositif d'entraînement auxiliaire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il peut être monté sur un véhicule existant de façon économique, sous forme de kit, pouvant être logé dans le passage de roue (4) de la roue du véhicule au moins partiellement, lequel est prévu avec un espace de débattement généralement important de la roue (3). 3. Dispositif d'entraînement auxiliaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le galet de frictior.. (6,6') est apte à agir en service de préférence sur la bande périphérique (10) généralement plane de sommet du pneu selon un contact de pression adhérent, par exemple sous le rappel d'un moyen ressort (11,11'). 4. Dispositif d'entraînement auxiliaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit agencement dudit moyen moteur électrique (8,81 et du galet de friction (6,61 peut être monté solidaire de l'essieu (15) de la roue ou du châssis (12) du véhicule . 5. Dispositif d'entraînement auxiliaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le galet (6,6') est apte à être écarté du pneu par un moyen moteur (13,13') (vérin par exemple) en position hors service sous la commande de l'unité de commande (7) du dispositif d'entraînement auxiliaire dans un agencement articulé ou télescopique (18). 6. Dispositif d'entraînement auxiliaire selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que , à l'arrêt du moteur thermique (2), 1' agencement dudit moyen moteur électrique (8,8') et du galet de friction (6,6') est apte à être commandé en position de service de manière à former capteur de rotation de la roue (3) et donc de déplacement du véhicule et permettre la commande des organes d'assistance à la conduite du véhicule dans une situation imprévue de moteur thermique calé ou en arrêt . 7. Procédé de mise en oeuvre du dispositif d'entraînement auxiliaire selon l'une des revendications 1-6 caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : à partir d'une mise en service du dispositif d'entraînement auxiliaire engagée depuis l'unité de commande (7), manuellement, par exemple depuis un commutateur (16) sur 'Le pommeau du levier de vitesse du véhicule ou automatiquement par l'unité de commande, par exemple suite au roulement du véhicule à basse vitesse pendant une durée déterminée, désengager la commande de la transmission du moteur thermique principal (2) et mettre à l'arrêt ce dernier ; engager l'ensemble moyen moteur électrique et galet de friction sur le pneu de la dite au moins une roue (3) équipée et l'actionner en continuité de vitesse du désengagement précédent et simultanément actionner les éléments d'assistance à la conduite du véhicule; adapter la vitesse du véhicule selon le besoin dans une limite maximale urbaine à l'aide de la pédale d'accélérateur du véhicule, par exemple un accélérateur électrique commun au moteur thermique et moyen moteur électrique et adapté à celui ci par l'unité de commande ; et à l'arrêt de la mise en service depuis l'unité de commande commandée manuellement par ledit commutateur (16) ou automatiquement par l'unité de commande à la baisse de charge de la au moins une batterie supplémentaire d'alimentation de l'ensemble moyen moteur électrique et galet de friction ou au dépassement d'une vitesse déterminée pendant une certaine durée, désengager l'ensemble moyen moteur électrique et galet de friction du pneu et l'arrêter ; et réengager la commande de la transmission du moteur thermique principal (2) en continuité de vitesse du désengagement précité. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le galet de friction (6,6') peut être mis en service (en application sur le pneu) en mode génératrice du moyen moteur électrique (8,81 sous la commande de l'unité de commande automatiquement en dessous d'une vitesse déterminée de roulement du véhicule compatible pour la recharge de la au moins une batterie supplémentaire d'alimentation du moyen moteur et jusqu'à sa recharge, ou en mode parking formant capteur de mouvement de la roue (3) et donc du véhicule. 9. Véhicule équipé d'un dispositif auxiliaire d'entraînement selon l'une des revendications 1-6 .