Brevet FR3034715A1 — publié le 20161014

- 1 - CHAINE DE TRACTION DE VEHICULE AVEC PONT ARRIERE HYBRIDE ET VEHICULE A QUATRE ROUES MOTRICES La présente invention se rapporte au domaine des 5 architectures de transmission pour véhicules routiers à quatre roues motrices. Plus précisément, elle a pour objet une chaîne de traction hybride de véhicule à quatre roues motrices, comportant un premier essieu de roues couplées à un 10 différentiel de sortie d'un groupe motopropulseur principal, et un deuxième essieu de roues couplées à un pont relié mécaniquement au différentiel de sortie par un arbre de transmission, et à une machine électrique de traction. 15 Cette invention a également pour objet un véhicule à quatre roues motrices pourvu d'une telle chaîne de traction. L'hybridation d'un pont arrière de véhicule consiste à intégrer une machine électrique de traction sur le pont, 20 ou différentiel, de transmission arrière. Dans le cas d'un véhicule à quatre roues motrices, on introduit une motricité additionnelle au niveau d'un essieu, par exemple l'essieu arrière recevant par ailleurs le mouvement d'une machine de traction implantée sur l'autre essieu, par 25 exemple l'essieu avant. Le mouvement est transmis de l'essieu avant vers l'essieu arrière par un arbre de transmission orienté dans la direction longitudinale du véhicule. On souhaite donc intégrer une machine électrique additionnelle au niveau du pont arrière, déjà accouplé à 30 une machine de traction principale par un arbre de transmission longitudinal. La machine électrique doit pouvoir apporter sa puissance sur les roues arrière, soit en complément de la puissance fournie par l'arbre de transmission (« boost électrique »), soit en remplacement 35 de celle-ci (propulsion purement électrique). Par la publication US 8 672 068, on connaît une architecture de transmission à quatre roues motrices, avec 3034715 - 2 - une machine électrique transversale engrenant directement sur la couronne de pont. La machine électrique est intégrée dans le carter du pont arrière. L'architecture de transmission du véhicule est fortement impactée par cette hybridation, qui par ailleurs ne permet pas de découpler la machine électrique, de la transmission. La présente invention a pour but de limiter l'impact de l'hybridation d'un pont arrière sur une architecture de transmission de véhicule, tout en autorisant différents 10 modes de fonctionnement. Dans ce but, elle prévoit que la machine électrique soit reliée à l'arbre de transfert par un premier coupleur et un par réducteur. Conformément à l'invention, le réducteur peut être 15 disposé en entrée du pont, ou à l'intérieur de son carter. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : 20 - Les figures lA et 1B mettent en évidence l'implantation de la machine électrique, - la figure 2 est un schéma cinématique du train arrière de la figure 1B - la figure 3, illustre un mode de fonctionnement 25 4X4 thermique, - la figure 4 illustre un mode de fonctionnement 4X4 hybride, - la figure 5 illustre un mode de fonctionnement 4X2 électrique, et 30 - la figure 6 illustre un mode de fonctionnement 4X4 purement électrique. Sur la figure 1A, on a représenté une chaîne de traction de véhicule à quatre roues motrices conventionnelle, comportant un premier essieu de roues, 35 couplées à un différentiel 3 de sortie d'un groupe motopropulseur principal, et un deuxième essieu de roues, couplées à un pont 4 relié mécaniquement au différentiel de sortie 3 par un arbre de transmission 6. On a un moteur 3034715 - 3 - thermique 1 (ICE) et une boîte de vitesses 2 (BV) sur le train avant. Le mouvement part du différentiel avant 3 pour rejoindre le pont arrière 4 par l'arbre longitudinal de transmission 6. 5 La figure 1B se rapporte à un véhicule hybride à quatre roues motrices conforme à l'invention, basé sur une chaîne de traction, équipée en plus d'une machine électrique de traction 7 disposée parallèlement à l'arbre de transmission 6 à l'arrière du véhicule. Outre la machine électrique, le véhicule comporte un réducteur 8 associé à la machine électrique 7 et deux coupleurs 9, 11, implantés respectivement entre le différentiel 3 et le réducteur 8, et entre la machine électrique 7 et le réducteur 8. La machine électrique 7 est reliée à l'arbre de transfert 6 par le premier coupleur 9 et le réducteur 8. Le premier coupleur 9 est disposé sur l'arbre de transmission 6, plus précisément entre le différentiel de sortie 3 et le réducteur 8. Le réducteur est aussi monté sur l'arbre de transfert, en l'entrée du pont 4. Sans sortir du cadre de l'invention, il peut aussi être disposé à l'intérieur du carter de pont. Sur la figure 2, on retrouve la chaîne de traction arrière du même véhicule, avec les éléments cités ci-dessus. Les deux coupleurs 9, 11 sont de préférence des coupleurs pilotés. Le pont arrière 4, dispose d'une couronne d'entrée 4a et d'une couronne de renvoi d'angle 4b. La couronne d'entrée 4a reçoit le mouvement de la couronne de renvoi d'angle 4b, montée en extrémité de l'arbre de transmission 6. Le premier coupleur 9 permet d'établir ou d'interrompre la transmission du couple entre le moteur thermique 1 et le réducteur 8. Le deuxième coupleur 11 permet d'établir ou d'interrompre la transmission du couple entre la machine électrique 7 et le réducteur 8. Sur la figure 3, le premier coupleur 9 est fermé et le deuxième coupleur 11 est ouvert. Le moteur thermique 1 fournit du couple à l'essieu arrière, tandis que la machine électrique 7 n'en fournit pas. Le véhicule est en mode 4X4 3034715 -4 - thermique. Sur la figure 4, les deux coupleurs 9, 11, sont fermés. Si le moteur thermique 1 et la machine électrique 7 fournissent du couple simultanément, le véhicule se déplace 5 dans un mode 4X4 hybride. Lorsqu'elle n'en fournit pas, la machine électrique 7, peut fonctionner en générateur, dans un mode de récupération d'énergie. Sur la figure 5, le premier coupleur 9 est ouvert, et le deuxième coupleur 11 est fermé. Lorsque la machine 10 électrique 7 fournit du couple, avec le moteur thermique 1 coupé, et la boîte de vitesses 2 au neutre, le véhicule se déplace en mode 4X2 électrique. Sur la figure 6, les deux coupleurs 9, 11 sont fermés. Si le moteur thermique 1 est coupé avec la boîte 2 15 au neutre, le couple de la machine électrique est dirigé sur les deux essieux. On est en mode 4X4 électrique. Les avantages de l'invention sont nombreux. Tout d'abord, le montage du moteur électrique sur le train arrière est indépendant de la définition du GMP principal, 20 car leurs fonctions sont totalement découplées. L'apport de couple sur le train arrière d'un 4X4 par un moteur électrique permet de modifier le comportement dynamique du véhicule, car il autorise une variation de la répartition de couple plus importante. De plus, en tout terrain, 25 l'apport de couple sur le train arrière permet de profiter de tout le potentiel d'adhérence du train arrière. Enfin, le montage du moteur électrique sur le train arrière est plus simple que sur le GMP thermique. REVENDICATIONS1. Chaîne de traction hybride de véhicule à quatre 5 roues motrices, comportant un premier essieu de roues couplées à un différentiel (3) de sortie d'un groupe motopropulseur principal, et un deuxième essieu de roues couplées à un pont (4) relié mécaniquement au différentiel de sortie (3) par un arbre de transmission (6), et à une 10 machine électrique de traction (7), caractérisée en ce que la machine électrique (7) est reliée à l'arbre de transfert par un premier coupleur (9) et un réducteur (8). 2. Chaîne de traction hybride selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réducteur (8) 15 est disposé en entrée du pont (4). 3. Chaîne de traction hybride selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réducteur (8) est disposé à l'intérieur du carter du pont (4). 4. Chaîne de traction hybride selon la 20 revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le réducteur (8) est monté sur l'arbre de transmission (6). 5. Chaîne de traction hybride selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier coupleur (9) est disposé sur l'arbre de transmission (6). 25 6. Chaîne de traction hybride selon la revendication 5, caractérisée en ce que le premier coupleur (9) est disposé entre le différentiel (3) de sortie et le réducteur (8). 7. Chaîne de traction hybride selon la 30 revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que le deuxième coupleur (11) est disposé entre la machine électrique (7) et le réducteur (8). 8. Chaîne de traction hybride selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pont 35 (4) comporte une couronne d'entrée (4a) recevant le mouvement d'une couronne de renvoi d'angle (4b), montée en extrémité de l'arbre de transmission (6). 9. Véhicule à quatre roues motrices, caractérisé en 3034715 - 6 - ce que sa chaîne de traction est conforme à l'une des revendications précédentes. 10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il dispose d'un mode de roulage thermique à quatre 5 roues motrices lorsque le premier coupleur (9) est fermé et le second (11) est ouvert. 11. Véhicule selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il dispose d'un mode de roulage à quatre roues motrices hybride, lorsque les deux coupleurs 10 (9, 11), sont fermés. 12. Véhicule selon qu'il la revendication 9, 10 de ou 11, caractérisé en ce dispose d'un mode roulage électrique à deux roues motrices, lorsque le premier coupleur (9) est ouvert, et le deuxième coupleur (11) est 15 fermé. 13. Véhicule selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il dispose d'un mode électrique à quatre roues motrices, lorsque les deux coupleurs (9, 11) sont fermés. 20