Brevet FR3020786A1 — publié le 20151113

La présente invention se rapporte à un dispositif de variation de vitesse d'un groupe motopropulseur plus particulièrement pour l'entraînement d'un véhicule automobile en particulier de type hybride. Comme cela est déjà connu, ce type de véhicule comporte un groupe motopropulseur qui utilise seul ou en combinaison, comme mode d'entraînement en traction/propulsion, un moteur thermique à combustion interne avec un dispositif de variation de vitesse, et une machine rotative motrice/génératrice, comme une machine électrique, reliée à une source électrique, telle qu'une ou plusieurs batteries. Cette combinaison a pour avantage d'optimiser les performances de ce véhicule, notamment en réduisant les émissions de polluants dans l'atmosphère et en diminuant la consommation en carburant. Ainsi, lorsque l'on souhaite déplacer le véhicule avec un couple important sur une grande plage de vitesses tout en limitant la génération de gaz d'échappement et de bruit, comme dans un site urbain, l'utilisation de la machine électrique est privilégiée pour entraîner en déplacement ce véhicule. Par contre, le moteur thermique est utilisé pour déplacer ce véhicule lors d'utilisations où une puissance d'entraînement élevée et une grande autonomie de fonctionnement sont demandées. Comme mieux décrit dans le document FR 2 962 697 du demandeur et tel qu'illustré à la figure 1, il est déjà connu un dispositif de variation de vitesse 10 d'un groupe motopropulseur qui comprend un moteur thermique 12, notamment un moteur à combustion interne, avec un arbre moteur 14, ici issu du vilebrequin de ce moteur, et un essieu moteur 16 qui permet d'entraîner les roues motrices 18 du véhicule, avantageusement par l'intermédiaire d'un pont différentiel 20. Ce groupe motopropulseur comprend également une machine rotative motrice/génératrice 22, ici une machine électrique avec un rotor 24, qui peut fonctionner en tant que machine motrice d'entraînement pour le véhicule ou en tant que machine génératrice d'énergie, comme de l'énergie électrique. Le dispositif de variation de vitesse 10 comprend un train épicycloïdal principal 26, baptisé train épicycloïdal de moteur thermique, avec deux accouplements à commande contrôlée 28, 30, tels que des embrayages à friction, et deux accouplements unidirectionnels automatiques, comme des roues libres 32, 34. Plus précisément, le train épicycloïdal de moteur comprend un planétaire 36 monté fixement sur un arbre creux 38, dit arbre de planétaire, venant coiffer l'arbre moteur 14. L'extrémité libre 40 de cet arbre prend appui dans un palier 42 porté par le carter 44 du dispositif de variation de vitesse au travers de l'accouplement unidirectionnel 34, baptisé roue libre planétaire. Ce train comprend également une couronne 46 reliée à un arbre creux 48, dit arbre de couronne, venant entourer l'arbre creux 38 du planétaire. Cette couronne est reliée extérieurement au carter 44 par l'accouplement unidirectionnel 32, baptisé roue libre couronne. Ce train épicycloïdal de moteur comprend également un porte-satellites 50 (avec des satellites 52) relié à un palier tubulaire 54, dit palier de porte- satellites, qui vient entourer l'arbre de planétaire 38. Comme mieux visible sur la figure 1, les extrémités libres des arbres du planétaire et de la couronne portent chacune un accouplement à commande contrôlée 28 et 30, de préférence un embrayage à friction, permettant de relier l'arbre moteur 14 à l'arbre de planétaire 38 et/ou l'arbre de la couronne 48. Comme mieux illustré sur la figure 1, le porte-satellites 50 du train épicycloïdal de moteur 26 est relié à la couronne 56 d'un autre train épicycloïdal 58, dénommé dans la suite de la description train épicycloïdal de machine, et porté par le palier tubulaire 54. Ce train épicycloïdal de machine, qui est placé coaxialement au train épicycloïdal de moteur 26 en entourant l'arbre de planétaire 38 du train épicycloïdal de moteur, comprend un porte-satellites 60 avec des satellites 62 porté par un palier tubulaire 64 et engrenant avec la couronne 56 et avec un planétaire 66 monté sur un arbre tubulaire 68, dit arbre de planétaire additionnel, qui vient entourer l'arbre de planétaire 38 du train épicycloïdal de moteur 26. L'extrémité libre de l'arbre de planétaire 68 porte fixement une roue dentée 70 qui coopère avec une autre roue dentée 72 portée fixement par le rotor 24 de la machine 22. Le palier 64 du porte-satellites 60 porte fixement une roue dentée 74 qui coopère avec une autre roue dentée 76 liée à l'essieu moteur 16. Cet ensemble 10 des deux roues dentées forme ainsi une voie de transmission de mouvement 78 entre le train épicycloïdal de machine et l'essieu. Le train épicycloïdal de machine porte également un accouplement à commande contrôlée 80, à titre d'exemple un actionneur à griffes avec deux 15 positions d'engrènement et une position neutre, permettant de relier sa couronne 56, soit au porte-satellites 60, soit au carter 44. Ce dispositif de variation de vitesse bien que donnant satisfaction présente un inconvénient non négligeable. 20 En effet, la roue dentée 76 liée à l'essieu moteur 16 a un sens de rotation contraire à celui de la roue dentée 74 portée par le palier tubulaire 64 du porte-satellites 60. Ceci entraîne des difficultés et des complexités d'implantation de 25 l'ensemble du groupe motopropulseur dans le véhicule. Si la transmission est implantée de façon standard à gauche dans le compartiment moteur du véhicule, cela impose un moteur thermique tournant en sens opposé au sens standard. Si un moteur thermique tournant en sens opposé au sens standard n'est pas disponible, il est alors nécessaire de 30 retourner le groupe motopropulseur en positionnant la transmission à droite dans le compartiment moteur. La présente invention se propose de remédier à l'inconvénient précité grâce à un dispositif de variation de vitesse qui permet de réaliser la rotation de l'essieu moteur dans le même sens que celui du train épicycloïdal de machine. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de variation de vitesse d'un groupe motopropulseur de véhicule automobile, notamment de type hybride, comportant une machine motrice/génératrice et un moteur à combustion interne, ledit dispositif de variation de vitesse comprenant un train épicycloïdal de moteur avec un planétaire et une couronne reliés chacun à l'arbre du moteur à combustion interne par un accouplement à commande contrôlée et au carter dudit dispositif de variation de vitesse par un accouplement unidirectionnel, et un train épicycloïdal de machine placé coaxialement avec le train épicycloïdal de moteur et reliant ce train épicycloïdal de moteur à l'essieu moteur par une voie de transmission de mouvement comprenant une roue portée par le porte-satellites et une roue portée par ledit essieu moteur, caractérisé en ce que la voie de transmission de mouvement comprend une bande refermée sur elle-même reliant les roues entre-elles pour assurer la transmission de mouvement dans un même sens de rotation entre lesdites roues. La bande refermée sur elle-même peut comprendre une chaîne. La bande refermée sur elle-même peut comprendre une courroie. La courroie peut comprendre des crantages. Les roues peuvent comprendre des dentures d'engrènement. Les roues peuvent comprendre des poulies.30 Les autres caractéristiques et avantages de l'invention vont apparaître maintenant à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre uniquement illustratif et non limitatif, et à laquelle est annexée : - la figure 2 qui est un schéma montrant un dispositif de variation de vitesse d'un groupe motopropulseur selon l'invention appliqué à un système d'entraînement d'un véhicule hybride. Comme illustré sur la figure 2, la roue 74 portée par le palier tubulaire 64 du porte-satellites 60 du train épicycloïdal de machine 58 est reliée en rotation avec la roue 76 portée par l'essieu moteur 16 par une bande refermée sur elle- même 82 de façon à ce que le sens de rotation de la roue 74 soit le même que celui de la roue 76. Cette bande peut être une chaîne à maillons 84, comme illustrée sur la 15 figure 2, et dans ce cas les roues 74 et 76 sont des roues dentées permettant d'assurer la transmission de mouvement entre les deux roues. Dans l'éventualité où la bande 82 est une courroie sans fin, généralement de section trapézoïdale, les roues 74 et 76 portées par le palier tubulaire 64 et 20 par l'essieu moteur 16 sont des poulies en V ou des poulies polyV. Pour une utilisation avec une courroie crantée, les roues 74 et 76 sont pourvues d'un crantage correspondant à celui de la courroie crantée. 25 REVENDICATIONS1) Dispositif de variation de vitesse (10) d'un groupe motopropulseur de véhicule automobile, notamment de type hybride, comportant une machine motrice/génératrice (22) et un moteur à combustion interne (12), ledit dispositif de variation de vitesse comprenant un train épicycloïdal de moteur (26) avec un planétaire (36) et une couronne (46) reliés chacun à l'arbre du moteur à combustion interne par un accouplement à commande contrôlée (28, 30) et au carter (44) dudit dispositif de variation de vitesse par un accouplement unidirectionnel (32, 34), et un train épicycloïdal de machine (58) placé coaxialement avec le train épicycloïdal de moteur (26) et reliant ce train épicycloïdal de moteur à l'essieu moteur (16) par une voie de transmission de mouvement (78) comprenant une roue (74) portée par le porte-satellites (60) et une roue (76) portée par ledit essieu moteur, caractérisé en ce que la voie de transmission de mouvement (78) comprend une bande refermée sur elle-même (82) reliant les roues entre-elles pour assurer la transmission de mouvement dans un même sens de rotation entre lesdites roues. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande (82) 20 refermée sur elle-même comprend une chaîne (84). 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande (82) refermée sur elle-même comprend une courroie. 25 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la courroie comprend des crantages. 5) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les roues (74, 76) comportent des dentures d'engrènement. 30 6) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les roues (74, 76) comprennent des poulies.