Brevet FR3052711A1 — publié le 20171222

Groupe motopropulseur de véhicule hybride comportant un moteur à induction La présente invention concerne les véhicules automobiles, en particulier un groupe motopropulseur de véhicule hybride comportant une première transmission ou essieu entraîné(e) par un moteur thermique et une deuxième transmission ou essieu entraîné(e) par un moteur à induction qui est lui-même alimenté par le moteur thermique. Un type de groupe motopropulseur ou chaîne de traction hybride utilise une seule source de puissance comme un moteur à combustion interne, par exemple un moteur diesel ou à essence. Un moteur électrique supporte une transmission à quatre roues motrices temporaire pour stabiliser le véhicule et pour s'adapter à des conditions de glissement des roues sur la chaussée. Généralement, la transmission a un premier arbre d'entrée relié au moteur thermique, un deuxième arbre d'entrée relié au moteur électrique, et un embrayage monté sur chaque arbre d'entrée pour relier les arbres d'entrée entre eux. Les arbres d'entrée sont reliés à des arbres de sortie qui délivrent un couple de sortie aux roues du véhicule par l'intermédiaire d'un mécanisme de différentiel. Différents modes de fonctionnement, comme un mode de fonctionnement à moteur thermique seul, un mode de fonctionnement tout électrique et un mode de fonctionnement électriquement variable sont établis en actionnant des freins et/ou embrayages dans différentes combinaisons et en commandant le moteur thermique et le ou les moteur(s) électrique(s). Le moteur électrique généralement employé est un moteur synchrone, qui a besoin de dispositifs électroniques pour démarrer. De plus, les moteurs synchrones sont particulièrement onéreux. Le but de la présente invention est de surmonter les inconvénients susmentionnés. 3052711 2 Un but de la présente invention est de proposer un véhicule hybride ayant une transmission à quatre roues motrices avec des coûts de fabrication réduits. Un autre objet particulier de la présente invention est de 5 proposer un véhicule hybride ayant un démarrage facile. Dans un mode de réalisation, un groupe motopropulseur de véhicule hybride comprend un moteur thermique, au moins un moteur à induction, une première transmission qui reçoit un couple d'un premier arbre d'entrée de couple d'un dispositif de répartition de couple ou 10 d'une boîte de transfert et qui transmet un couple à un premier ensemble de roues, et une deuxième transmission qui reçoit un couple d'un deuxième arbre d'entrée de couple du moteur à induction et qui transmet un couple à un deuxième ensemble de roues. L'arbre de transmission qui connecte les roues arrière est simplement remplacé 15 par des fils électriques. Le groupe motopropulseur de véhicule hybride comprend en outre un générateur synchrone configuré pour commander le moteur à induction en régulant la tension de sortie dudit moteur à induction. Avantageusement, la première transmission comprend un 20 engrenage planétaire et le dispositif de répartition de couple distribue le couple à des engrenages à rapport fixe ou à un différentiel relié au premier ensemble de roues du véhicule par un premier arbre de sortie de couple. Le générateur synchrone est, par exemple, accouplé à 25 l'engrenage planétaire et au dispositif de répartition de couple qui est accouplé à un arbre d'entrée de générateur. Dans un mode de réalisation, le groupe motopropulseur de véhicule hybride comprend un dispositif de frein à commande électronique configuré pour commander la fréquence de l'arbre 30 d'entrée de générateur. Le dispositif de frein à commande électronique est par exemple un frein à commande par courants de Foucault. Avantageusement, le générateur synchrone comprend un dispositif de régulation de tension électrique automatique. 3052711 3 Dans un mode de réalisation, la deuxième transmission comprend un mécanisme différentiel placé entre le deuxième arbre d'entrée de couple du moteur à induction et un deuxième arbre de sortie de couple qui entraîne le deuxième ensemble de roues. 5 Dans un autre mode de réalisation, le groupe motopropulseur de véhicule hybride comprend deux moteurs à induction individuels, configurés chacun pour entraîner l'une des roues du deuxième ensemble de roues. Dans un mode de réalisation, le premier ensemble de roues est 10 l'ensemble des roues avant du véhicule et le deuxième ensemble de roues est l'ensemble des roues arrière du véhicule. En variante, le premier ensemble de roues peut être l'ensemble de roues arrière du véhicule hybride et le deuxième ensemble de roues peut être l'ensemble de roues avant du véhicule. 15 La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un nombre de modes de réalisation considérés uniquement à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, qui montre une vue schématique d'un groupe motopropulseur de véhicule hybride selon la présente invention. 20 Comme montré sur la figure 1, un groupe motopropulseur de véhicule hybride 10 comprend un moteur thermique 12, un moteur à induction 14, une première transmission 16 qui reçoit un couple d'un premier arbre d'entrée de couple 18 du moteur thermique 12, et une deuxième transmission 20 qui reçoit un couple d'un deuxième arbre 25 d'entrée de couple 22 du moteur à induction 14. La première transmission 16 comprend une boîte de vitesses, comme par exemple un engrenage planétaire 24 et un dispositif de répartition de couple 25 qui distribue le couple à des engrenages à rapport fixe ou à un différentiel relié à un premier ensemble de roues 30 26 du véhicule par un premier arbre de sortie de couple 28. Comme représenté, la deuxième transmission 20 comprend un mécanisme de différentiel 30 placé entre le deuxième arbre d'entrée de couple 22 du moteur à induction 14 et un deuxième arbre de sortie de couple 32 qui entraîne un deuxième ensemble de roues 34. 3052711 4 Comme montré, le premier ensemble de roues 26 est l'ensemble des roues avant du véhicule hybride et le deuxième ensemble de roues 34 est l'ensemble des roues arrière du véhicule. En variante, le premier ensemble de roues 26 peut être l'ensemble des roues arrière du 5 véhicule hybride et le deuxième ensemble de roues 34 peut être l'ensemble des roues avant du véhicule. En variante, le groupe motopropulseur de véhicule hybride peut comprendre deux moteurs à induction, chacun entraînant une roue du deuxième ensemble de roues. Dans ce cas, la deuxième transmission 10 n'est pas pourvue d'un mécanisme différentiel. Comme représenté, le groupe motopropulseur de véhicule hybride comprend un générateur synchrone 36 configuré pour commander le moteur à induction 14 en régulant la tension de sortie du moteur à induction. Le générateur synchrone 36 est accouplé au 15 dispositif de répartition de couple 25 au moyen d'un arbre d'entrée de générateur 38. La fréquence de l'arbre d'entrée de générateur 38 est commandée par un dispositif de frein à commande électronique 40. Le dispositif de frein à commande électronique 40 peut être par exemple un frein à commande par courants de Foucault, un frein assisté ou 20 n'importe quelle technologie de frein à commande électronique adaptée pour gérer la vitesse d'entrée de l'arbre de générateur 38. Le générateur synchrone 36 comprend un régulateur de tension électrique automatique (non représenté) afin d'ajuster l'excitation et de maintenir la tension de sortie dans toutes les conditions de charge 25 de travail. En effet, à vitesse constante, la tension du générateur synchrone 36 est fonction de l'excitation dudit générateur et de l'amplitude de la charge. Comme la tension du générateur synchrone 36 chute quand la charge augmente, l'excitation doit être augmentée. Le moteur à induction est ainsi apte à l'auto-démarrage grâce à 30 son magnétisme résiduel. En effet, dès que le moteur à induction tourne, une petite tension de sortie est produite qui crée un courant dans le régulateur de tension automatique du générateur, lequel augmente à son tour la tension de sortie. 3052711 5 Grâce à la présente invention, le véhicule hybride peut être mû à la fois par le moteur thermique et par le moteur à induction, et agit ainsi comme un véhicule à quatre roues motrices. En outre, l'utilisation d'un moteur à induction réduit les coûts 5 de fabrication. Le moteur à induction peut démarrer sans l'aide de dispositifs électroniques complexes. 10 REVENDICATIONS1. Groupe motopropulseur de véhicule hybride (10) comprenant un moteur thermique (12), au moins un moteur à induction (14), une première transmission (16) qui reçoit un couple d'un premier arbre d'entrée de couple (18) d'un dispositif de répartition de couple (25) et qui transmet un couple à un premier ensemble de roues (26), et une deuxième transmission (20) qui reçoit un couple d'un deuxième arbre d'entrée de couple (22) du moteur à induction (14) et qui transmet un couple à un deuxième ensemble de roues (34), dans lequel le groupe motopropulseur de véhicule hybride comprend un générateur synchrone (36) configuré pour commander le moteur à induction (14) en régulant la tension de sortie dudit moteur à induction. 2. Groupe motopropulseur de véhicule hybride selon la revendication 1, dans lequel la première transmission comprend un engrenage planétaire (24) et le dispositif de répartition de couple (25) distribue le couple à des engrenages à rapport fixe reliés au premier ensemble de roues (26) du véhicule par un premier arbre de sortie de couple (28). 3. Groupe motopropulseur de véhicule hybride selon la revendication 2, dans lequel le générateur synchrone (36) est accouplé à l'engrenage planétaire (24) et au dispositif de répartition de couple (25) qui est accouplé à un arbre d'entrée de générateur (38). 4. Groupe motopropulseur de véhicule hybride selon la revendication 3, comprenant un dispositif de frein à commande électronique (40) configuré pour commander la fréquence de l'arbre d'entrée de générateur (38). 5. Groupe motopropulseur de véhicule hybride selon la revendication 4, dans lequel le dispositif de frein à commande électronique (40) est un frein à commande par courants de Foucault. 6. Groupe motopropulseur de véhicule hybride selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le générateur synchrone (36) comprend un dispositif de régulation de tension électrique automatique. 3052711 7 7. Groupe motopropulseur de véhicule hybride selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième transmission comprend un mécanisme différentiel (30) placé entre le deuxième arbre d'entrée de couple (22) du moteur à induction (14) et 5 un deuxième arbre de sortie de couple (32) qui entraîne le deuxième ensemble de roues (34). 8. Groupe motopropulseur de véhicule hybride selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant deux moteurs à induction individuels, configurés chacun pour entraîner l'une des 10 roues du deuxième ensemble de roues (34). 9. Groupe motopropulseur de véhicule hybride selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier ensemble de roues (26) est l'ensemble des roues avant du véhicule hybride et le deuxième ensemble de roues (34) est l'ensemble des 15 roues arrière du véhicule.