Brevet FR3011896A1 — publié le 20150417

APPAREIL DE COMMANDE DE TRANSMISSION D'ENERGIE La présente invention concerne un appareil de commande, et plus particulièrement un appareil de commande de transmission d'énergie destiné à être utilisé avec un véhicule comportant un générateur d'énergie. En général, un véhicule capable de fournir de l'électricité à des appareils électriques externes comprend un moteur comportant un vilebrequin, un générateur d'énergie espacé du moteur, et un dispositif de transmission d'énergie. Le dispositif de transmission d'énergie comprend une unité de transmission d'énergie pour transmettre une énergie, de manière à pouvoir la réguler, à partir du vilebrequin, et une unité de commutation pour commander l'unité de transmission d'énergie. L'unité de commutation est utilisable pour commuter l'unité de transmission d'énergie entre un état d'alimentation et un état de non-alimentation. Dans l'état de non-alimentation, le vilebrequin ne peut pas entraîner l'unité de transmission d'énergie. Dans l'état d'alimentation, le vilebrequin peut entraîner l'unité de transmission d'énergie pour permettre au générateur d'énergie de générer de l'électricité. En référence à la figure 1, l'unité de commutation 11 du dispositif de transmission d'énergie comprend une tige de commutation 12 pour commander l'unité de transmission d'énergie, un moteur pas à pas 13 espacé de la tige de commutation 12, et un ensemble d'engrenages 14 entraîné par le moteur pas à pas 13. Le moteur pas à pas 13 entraîne l'ensemble d'engrenages 14 pour faire tourner la tige de commutation 12 afin de changer de ce fait l'unité de transmission d'énergie entre l'état d'alimentation et l'état de non- alimentation. Le moteur pas à pas 13 est disposé pour réguler avec précision l'angle de rotation et la position de l'un des engrenages de l'ensemble d'engrenages 14 par des signaux d'impulsion pour commander la rotation de la tige de commutation 12 entre une position d'alimentation et une position de non-alimentation. De cette manière, la tige de commutation 12 peut être positionnée avec précision. Néanmoins, le moteur pas à pas 13 est plus cher qu'un moteur CC. En outre, s'il est souhaité d'ajuster l'angle et la position du moteur pas à pas 13 ou d'augmenter le couple et la puissance du moteur pas à pas 13, la structure du moteur pas à pas 13 doit être considérablement modifiée, ce qui prend du temps et ce qui engendre des frais supplémentaires. L'objet de la présente invention consiste à proposer un appareil de commande de transmission d'énergie pour un véhicule ayant un générateur d'énergie, capable de surmonter les inconvénients associés à l'art antérieur. Selon la présente invention, un appareil de commande de transmission d'énergie est destiné à être utilisé avec un véhicule qui comprend un générateur d'énergie. Le dispositif comprend une unité de commutation et une unité de positionnement. L'unité de commutation comprend un mécanisme d'entraînement électrique et une coque extérieure. Le mécanisme d'entraînement électrique comprend un moteur électrique et un ensemble d'engrenages. L'unité de positionnement comprend un organe de limitation de position et une portion de mise en prise comportant des première et deuxième extrémités de mise en prise. Un engrenage de l'ensemble d'engrenages est entraîné par le moteur électrique pour tourner entre une position de non-alimentation à laquelle l'organe de limitation de position se met en prise avec la première extrémité de mise en prise et à laquelle le générateur d'énergie ne peut pas fonctionner, et une position d'alimentation à laquelle l'organe de limitation de position se met en prise avec la deuxième extrémité de mise en prise et à laquelle le générateur d'énergie peut fonctionner. Ces caractéristiques et avantages de la présente invention ainsi que d'autres caractéristiques et avantages de la présente invention vont devenir apparents dans la description détaillée ci-après des modes de réalisation de la présente invention en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue de dessus d'une unité de commutation d'un appareil de transmission d'énergie de véhicule conventionnel ; la figure 2 est une vue en coupe du premier mode de réalisation d'un appareil de commande de transmission d'énergie pour un véhicule comportant un générateur d'énergie selon la présente invention, illustrant une position de non-alimentation d'un mécanisme de commutation ; la figure 3 est une vue de dessus du premier mode de réalisation, illustrant qu'un organe de limitation de position est mis en prise avec une première extrémité de mise en prise d'une portion de mise en prise lorsque le mécanisme de commutation est disposé à la position de non-alimentation ; la figure 4 est une vue en coupe du premier mode de réalisation, illustrant une position d'alimentation du mécanisme de commutation ; la figure 5 est une vue de dessus du premier mode de réalisation, illustrant qu'un organe de limitation de position est mis en prise avec une deuxième extrémité de mise en prise d'une portion de mise en prise lorsque le mécanisme de commutation est disposé à la position d'alimentation ; la figure 6 est une vue schématique fragmentaire du premier mode de réalisation, illustrant que l'organe de limitation de position est mobile à l'intérieur de la portion de mise en prise le long d'une voie incurvée qui s'étend dans un engrenage de limitation de position d'environ 90 degrés ; la figure 7 est une vue en coupe fragmentaire du premier mode de réalisation, illustrant une unité de positionnement ; la figure 8 est une vue en coupe illustrant une unité de positionnement modifiée ; et les figures 9 et 10 sont respectivement une vue de dessus et une vue en coupe illustrant une autre unité de positionnement modifiée. Avant de décrire en détail la présente invention en référence aux modes de réalisation, il convient de remarquer que des éléments et des structures similaires sont désignés par des numéros de référence identiques dans toute la divulgation. En référence aux figures 2 et 3, le premier mode 5 de réalisation d'un appareil de commande de transmission d'énergie est apte à être utilisé avec un véhicule 20. Le véhicule 20 comprend un moteur 21 comportant un vilebrequin 211, un alternateur 22 disposé sur le vilebrequin 211, et un générateur 10 d'énergie 23 acceptant une énergie, de manière à pouvoir la réguler, provenant du vilebrequin 211 pour fournir de l'électricité à des appareils électriques externes (non représentés). L'alternateur 22 est utilisé pour générer un courant alternatif pour charger 15 une batterie rechargeable (non représentée). L'appareil de transmission d'énergie comprend une unité de transmission d'énergie 3 pour transmettre une énergie du vilebrequin 211 au générateur d'énergie 23, une unité de commutation 4 utilisable pour commander 20 l'activation et la désactivation de l'unité de transmission d'énergie 3, une unité de positionnement 8 disposée dans l'unité de commutation 4, et une unité de commande électrique 9 pour commander le fonctionnement de l'unité de commutation 4. 25 L'unité de transmission d'énergie 3 comprend un engrenage de sortie d'énergie 31 emmanché, de manière à pouvoir tourner, sur le vilebrequin 211 et constitué d'une pluralité de trous de mise en prise 311, un mécanisme de transmission d'énergie 32 relié au 30 générateur d'énergie 23, et un engrenage de transmission d'énergie 33 s'engrenant avec l'engrenage de sortie d'énergie 31 et pouvant tourner pour activer le mécanisme de transmission d'énergie 32. L'unité de commutation 4 comprend un mécanisme de commutation 5 relié entre le vilebrequin 211 et l'unité de transmission d'énergie 3, un mécanisme d'entraînement électrique 6 utilisable pour entraîner le mécanisme de commutation 5, et une coque extérieure 7 recevant le mécanisme d'entraînement électrique 6. Le mécanisme de commutation 5 comprend un manchon coulissant 51 emmanché, de manière à pouvoir se déplacer, sur le vilebrequin 211 et mobile pour se relier, de manière à pouvoir tourner en commun, à l'engrenage de sortie d'énergie 31, et un organe d'entraînement 52 disposé fixement sur le manchon coulissant 51. Le manchon coulissant 51 comporte une saillie de mise en prise axiale 511 qui peut être mise en prise avec l'un des trous de mise en prise 311 dans l'engrenage de sortie d'énergie 31 pour permettre la rotation en commun du vilebrequin 211 avec l'engrenage de sortie d'énergie 31 et le manchon coulissant 51. La coque extérieure 7 comprend une première moitié de coque 71 et une deuxième moitié de coque 72 reliée à la première moitié de coque 71. Le mécanisme d'entraînement électrique 6 comprend une tige de commutation 61 disposée, de manière à pouvoir tourner, dans la coque extérieure 7 et pouvant tourner dans la côte extérieure 7 pour entraîner le mécanisme de commutation 5, un moteur électrique 62 espacé de la tige de commutation 61, un ensemble d'engrenages 63 pour transmettre une énergie du moteur électrique à la tige de commutation afin de commander de ce fait le fonctionnement du mécanisme de commutation 5, et un capteur 64 disposé sur la première moitié de coque 71. La tige de commutation 61 comporte un corps de tige 611 disposé, de manière à pouvoir tourner, sur la deuxième moitié de coque 72, et une rainure 612 constituée dans le corps de tige 611 et alignée avec l'organe d'entraînement 52 du mécanisme de commutation 5. L'ensemble d'engrenages 63 comprend un engrenage d'entraînement 631 entraîné par le moteur électrique 62, un engrenage de limitation de position 632 emmanché fixement sur la tige de commutation 61, un premier engrenage de réduction de vitesse 633 s'engrenant avec l'engrenage d'entraînement 631, et un deuxième engrenage de réduction de vitesse 634 coaxial au premier engrenage de réduction de vitesse 633 auquel il est relié fixement et s'engrenant avec l'engrenage de limitation de position 632. Le capteur 64 est disposé pour détecter la position rotative de l'un des engrenages 631, 632, 633, 634 de l'ensemble d'engrenages 63 afin d'émettre un signal de position à l'unité de commande électrique 9. Le moteur électrique 62 est un moteur CC, sans être limité à cela. L'unité de positionnement 8 comprend un organe de limitation de position 81 disposé dans la coque extérieure 7, et une portion de mise en prise allongée 82 disposée à l'engrenage de limitation de position 632 et se mettant en prise avec l'organe de limitation de position 81. La portion de mise en prise 82 comporte des première et deuxième extrémités de mise en prise opposées 821, 822. Le moteur électrique 62 est utilisable pour faire tourner l'un des engrenages 631, 632, 633, 634 de l'ensemble d'engrenages 63 par rapport à la coque extérieure 7 entre une position de non-alimentation représentée sur la figure 3 et une 5 position d'alimentation représentée sur la figure 5. L'unité de commande électrique 9 est utilisable pour commander le fonctionnement du moteur électrique 62 lors de la réception du signal de position provenant du capteur 64. Pour être plus spécifique, lorsque le 10 capteur 64 détecte que l'un des engrenages 631, 632, 633, 634 de l'ensemble d'engrenages 63 est tourné à la position d'alimentation ou à la position de non-alimentation, l'unité de commande électrique 9 commande l'arrêt de la rotation du moteur électrique 62. 15 A la position de non-alimentation, l'organe de limitation de position 81 est mis en prise avec la première extrémité de mise en prise 821, et l'organe d'entraînement 52 est contraint par un ressort 34 dans la rainure 612 dans la tige de commutation 61 pour 20 sortir la saillie de mise en prise 511 du manchon coulissant 51 hors de l'un des trous de mise en prise 311 dans l'engrenage de sortie d'énergie 31, de sorte que le vilebrequin 211 ne puisse plus faire tourner l'engrenage de sortie d'énergie 31. 25 En référence aux figures 4 et 5, à la position d'alimentation, l'organe de limitation de position 81 est mis en prise avec la deuxième extrémité de mise en prise 822, et l'organe d'entraînement 52 est mis hors prise de la rainure 612 dans la tige de commutation 61 30 et il vient en butée contre le corps de tige 611 pour mettre en prise la saillie de mise en prise 511 du manchon coulissant 51 avec l'un des trous de mise en prise 311 dans l'engrenage de sortie d'énergie 31, de sorte que le vilebrequin 211 puisse faire tourner l'engrenage de sortie d'énergie 31 pour activer de ce fait le mécanisme de transmission d'énergie 32 et le générateur d'énergie 23 pour fournir de l'électricité aux appareils électriques externes. En référence à la figure 6, la portion de mise en prise 82 de l'unité de positionnement 8 est configurée sous la forme d'une fente de coulissement incurvée, et elle comporte une ligne médiane 83 le long de la longueur de la fente de coulissement incurvée. N'importe quel point de la ligne médiane 83 est espacé d'un point central de l'engrenage de limitation de position 632 de l'ensemble d'engrenages 63 d'une distance prédéterminée (c'est-à-dire le rayon de courbure de la ligne médiane 83). La fente de coulissement incurvée 82 comporte deux extrémités arrondies constituant les première et deuxième extrémités de mise en prise 821, 822, ayant chacune un point central 823, 824. Une ligne droite (L1) s'étendant à travers le point central de l'engrenage de limitation de position 632 et le point central 823 de la deuxième extrémité de mise en prise 822 est perpendiculaire à une autre ligne droite (L2) s'étendant à travers le point central de l'engrenage de limitation de position 632 et le point central 823 de la première extrémité de mise en prise 821. L'organe de limitation de position 81 est 30 configuré sous la forme d'une tige faisant saillie s'étendant à partir d'une surface intérieure de la - 3011896 10 deuxième moitié de coque 72, et il est mobile l'intérieur de la portion de mise en prise 82 le long d'une voie incurvée qui s'étend dans un engrenage de limitation de position 632 d'un angle a. Dans ce mode 5 de réalisation, l'angle est d'environ 90°, sans être limité à cela. Il convient de remarquer que, en référence en particulier aux figures 5 et 7, dans le présent mode de réalisation, comme cela a été décrit ci-dessus, 10 l'organe de mise en prise 82 est une fente de coulissement formée dans l'engrenage de limitation de position 632, et l'organe de limitation de position 81 est une tige faisant saillie s'étendant à partir de la surface intérieure de la deuxième moitié de coque 72. 15 L'unité de positionnement 8 peut être modifiée. Par exemple, comme cela est représenté sur la figure 8, à la différence du premier mode de réalisation, l'organe de limitation de position 81 d'une unité de positionnement modifiée 8 s'étend à partir d'une 20 surface intérieure de la première moitié de coque 71. De même, comme cela est représenté sur les figures 9 et 10, l'unité de positionnement 8 peut être modifiée de sorte que l'organe de limitation de position 82 soit configuré sous la forme d'une fente de coulissement 25 constituée dans la surface intérieure de la deuxième moitié de coque 72, alors que la portion de mise en prise 81 est configurée sous la forme d'une tige faisant saillie, qui est disposée sur l'engrenage de limitation de position 632, qui s'étend de manière à 30 pouvoir se déplacer dans la fente de coulissement, et qui est mobile le long de la fente de coulissement 82 entre les première et deuxième extrémités de mise en prise 811, 812. En référence en particulier aux figures 3 et 5, lorsque l'organe de limitation de position 81 est déplacé à la première extrémité de mise en prise 821 ou à la deuxième extrémité de mise en prise 822, le capteur 64 envoie le signal de position à l'unité de commande électrique 9 de sorte que, lorsque l'unité de commande électrique 9 reçoit le signal de position, elle arrête la rotation du moteur électrique 62, en maintenant efficacement de ce fait l'un des engrenages 631, 632, 633, 634 à la position de non-alimentation ou à la position d'alimentation. En référence en particulier aux figures 4 et 5, le moteur électrique 62 comporte une caractéristique de grande vitesse de rotation pour faire tourner rapidement l'un des engrenages 631, 632, 633, 634 de l'ensemble d'engrenages 63 à la position d'alimentation ou à la position de non-alimentation, de manière à activer le mécanisme de commutation 5 pour commander la transmission de l'énergie du vilebrequin 211 au générateur d'énergie 23, en permettant de ce fait au générateur d'énergie 23 de générer de l'électricité (c'est-à-dire que le générateur d'énergie 23 peut fonctionner). Compte tenu de ce qui précède, grâce à la présence de l'unité de positionnement 8, le fonctionnement du moteur électrique 62, de l'ensemble d'engrenages 63 et de la tige de commutation 61 peut être commandé efficacement. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Appareil de commande de transmission d'énergie destiné à être utilisé avec un véhicule (20), le véhicule (20) comprenant un moteur (21) comportant un vilebrequin (211), un alternateur (22) disposé sur le vilebrequin (211), et un générateur d'énergie (23) pour fournir de l'électricité à un appareil électrique externe, ledit appareil de commande de transmission d'énergie étant apte à commander une transmission d'une énergie provenant du vilebrequin (211) au générateur d'énergie (23), caractérisé par : une unité de transmission d'énergie (3) apte à transmettre l'énergie du vilebrequin (211) au générateur d'énergie (23) ; une unité de commutation (4) utilisable pour 15 commander l'activation et la désactivation de ladite unité de transmission d'énergie (3), ladite unité de commutation (4) comprenant un mécanisme de commutation (5) apte à être relié entre le vilebrequin ladite unité de transmission d'énergie et un 20 mécanisme d'entraînement électrique (6) utilisable pour entraîner ledit mécanisme de commutation (5), et une coque extérieure (7) recevant ledit mécanisme d'entraînement électrique (6), ledit mécanisme d'entraînement électrique (6) comprenant une tige de 25 commutation (61) disposée, de manière à pouvoir tourner, dans ladite coque extérieure (7) et pouvant tourner dans ladite coque extérieure (7) pour entraîner ledit mécanisme de commutation (5), un moteur électrique (62) espacé de ladite tige de commutation (61), et unensemble d'engrenages (63) comprenant une pluralité d'engrenages (531, 632, 633, 634) pour une transmission d'énergie dudit moteur électrique (62) à ladite tige de commutation (61) afin de commander de ce fait le fonctionnement dudit mécanisme de commutation (5) ; et une unité de positionnement (8) comprenant un organe de limitation de position (81) disposé à l'un dudit ensemble d'engrenages (63) et dans ladite coque extérieure (7), et une portion de mise en prise allongée (82) disposée à l'autre dudit ensemble d'engrenages (63) et dans ladite coque extérieure (7) et se mettant en prise avec ledit organe de limitation de position (81), ladite portion de mise en prise (82) comportant des première et deuxième extrémités de mise en prise opposées (821, 822), ledit moteur électrique (62) étant utilisable pour faire tourner l'un desdits engrenages (531, 632, 633, 634) dudit ensemble d'engrenages (63) par rapport à ladite coque extérieure (7) entre une position de non-alimentation à laquelle ledit organe de limitation de position (81) est mis en prise avec ladite première extrémité de mise en prise (821) et à laquelle le vilebrequin (211) ne peut pas entraîner ladite unité de transmission d'énergie (3), et une position d'alimentation à laquelle ledit organe de limitation de position (81) est mis en prise avec ladite deuxième extrémité de mise en prise (822) et à laquelle le vilebrequin (211) peut entraîner ladite unité de transmission d'énergie (3). 2. Appareil de commande de transmission d'énergie 30 selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits engrenages (531, 632, 633, 634) dudit ensembled'engrenages (63) comprennent un engrenage d'entraînement (631) entraîné par ledit moteur électrique (62), et un engrenage de limitation de position (632) emmanché fixement sur ladite tige de 5 commutation (61). 3. Appareil de commande de transmission d'énergie selon la revendication 2, caractérisé en outre en ce que ladite coque extérieure (7) comprend une première moitié de coque (71) et une deuxième moitié de coque 10 (72) reliée à ladite première moitié de coque (71), ladite portion de mise en prise (82) de ladite unité de positionnement (8) étant configurée sous la forme d'une fente de coulissement constituée dans ledit engrenage de limitation de position (632), ledit organe de 15 limitation de position (81) étant configuré sous la forme d'une tige faisant saillie qui s'étend à partir d'une surface intérieure de ladite première moitié de coque (71), qui est insérée, de manière à pouvoir se déplacer, dans ladite fente de coulissement, et qui est 20 mobile le long de ladite fente de coulissement entre lesdites première et deuxième extrémités de mise en prise (821, 822). 4. Appareil de commande de transmission d'énergie selon la revendication 2, caractérisé en outre en ce 25 que ladite coque extérieure (7) comprend une première moitié de coque (71) et une deuxième moitié de coque (72) reliée à ladite première moitié de coque (71), ladite portion de mise en prise (82) de ladite unité de positionnement (8) étant configurée sous la forme d'une 30 fente de coulissement constituée dans ledit engrenage de limitation de position (632), ledit organe delimitation de position (81) étant configuré sous la forme d'une tige faisant saillie qui s'étend à partir d'une surface intérieure de ladite deuxième moitié de coque (72), qui est insérée, de manière à pouvoir se déplacer, dans ladite fente de coulissement, et qui est mobile le long de ladite fente de coulissement entre lesdites première et deuxième extrémités de mise en prise (821, 822). 5. Appareil de commande de transmission d'énergie 10 selon la revendication 2, caractérisé en outre en ce que ladite coque extérieure (7) comprend une première moitié de coque (71) et une deuxième moitié de coque (72) reliée à ladite première moitié de coque (71), ledit organe de limitation de position (81) de ladite 15 unité de positionnement (8) étant configuré sous la forme d'une fente de coulissement constituée dans une surface intérieure de ladite deuxième moitié de coque (72), ladite portion de mise en prise (82) étant configurée sous la forme d'une tige faisant saillie qui 20 est disposée sur ledit engrenage de limitation de position (632), qui s'étend, de manière à pouvoir se déplacer, dans ladite fente de coulissement, et qui est mobile le long de ladite fente de coulissement entre lesdites première et deuxième extrémités de mise en 25 prise (821, 822). 6. Appareil de commande de transmission d'énergie selon la revendication 2, caractérisé en outre en ce que ladite portion de mise en prise (82) de ladite unité de positionnement (8) est configurée sous la 30 forme d'une fente de coulissement incurvée, et elle comporte une ligne médiane (83) le long de la longueurde ladite fente de coulissement incurvée, n'importe quel point de ladite ligne médiane (83) étant espacé d'un point central dudit engrenage de limitation de position (632) d'une distance prédéterminée. 7. Appareil de commande de transmission d'énergie selon la revendication 6, caractérisé en outre en ce que ladite fente de coulissement incurvée (82) comporte deux extrémités arrondies (821, 822) ayant chacune un point central (823, 824), une ligne droite (L1) s'étendant à travers ledit point central dudit engrenage de limitation de position (632) et ledit point central (824) de l'une desdites extrémités arrondies (821, 822) étant perpendiculaire à une autre ligne droite (L2) s'étendant à travers ledit point central dudit engrenage de limitation de position (632) et ledit point central (823) de l'autre desdites extrémités arrondies (821, 822). 8. Appareil de commande de transmission d'énergie selon la revendication 2, caractérisé en outre en ce que lesdits engrenages (531, 632, 633, 634) dudit ensemble d'engrenages (63) comprennent en outre un premier engrenage de réduction de vitesse (633) s'engrenant avec ledit engrenage d'entraînement (631), et un deuxième engrenage de réduction de vitesse (634) coaxial au dit premier engrenage de réduction de vitesse (633) auquel il est relié fixement et s'engrenant avec ledit engrenage de limitation de position (632). 9. Appareil de commande de transmission d'énergie 30 selon la revendication 1, caractérisé en outre par une unité de commande électrique (9) utilisable pour -commander le fonctionnement dudit moteur électrique (62), ledit mécanisme d'entraînement électrique (6) de ladite unité de commutation (4) comprenant en outre un capteur (64) disposé sur ladite coque extérieure (7) pour détecter une position rotative de l'un desdits engrenages (531, 632, 633, 634) dudit ensemble d'engrenages (63) afin d'émettre un signal de position à ladite unité de commande électrique (9) de sorte que, lorsque ledit capteur (64) détecte que ledit un desdits engrenages (531, 632, 633, 634) dudit ensemble d'engrenages (63) est tourné à ladite position d'alimentation ou à ladite position de non-alimentation, ladite unité de commande électrique (9) commande l'arrêt de la rotation dudit moteur électrique (62). 10. Appareil de commande de transmission d'énergie selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moteur électrique (62) dudit mécanisme d'entraînement électrique (6) est configuré sous la forme d'un moteur CC.