Brevet FR3090548A1 — publié le 20200626

Description Titre de l'invention : Système de traction électrique modulaire Domaine technique [0001] La présente invention concerne un système de traction pour véhicules commerciaux, en particulier un système de traction électrique et modulaire pour véhicules commerciaux. État de l'art [0002] On sait utiliser, sur des véhicules commerciaux, des systèmes dc traction à moteur à combustion interne raccordés habituellement à un pont rigide postérieur, c'est-à-dire un élément porteur transversal, le pont, qui raccorde rigidement les deux roues et qui contient les deux demi-essieux dc traction des roues raccordées entre elles par un différentiel. Un tel pont rigide est raccordé au châssis du véhicule par le biais dc suspensions, comme schématiquement illustré sur la figure 1. [0003] Sur la figure 1 mentionnée précédemment, le pont rigide l' d'un véhicule 10' comprend essentiellement un pont 2' raccordant à ses extrémités respectives, les roues droite et gauche 3', 4' et portant le différentiel 5' d'une maniere connue, au centre du pont 2'. Le pont 2' est raccordé à un châssis 6' du véhicule 10' par le biais de suspensions 7', 8' respectives de n'importe quelle typologie. [0004] Une structure à pont rigide l' du type illustré sur la figure 1 permet le transport de charges lourdes de manière fiable et de maintenir, dc maniere contrôlée, la géométrie de déplacement des roues, en en réduisant l'usure. [0005] Toutefois, le pont rigide l' doit être reconfiguré chaque fois que changent les portées sur le pont et les puissances en jeu et donc on doit rcconfigurer la structure du pont 2' et le différentiel 5'. Une telle exigence se fait d'autant plus ressentir dans le domaine de la traction électrique/hybride dans laquelle il est nécessaire de prévoir un emplacement du moteur électrique de traction, dont les dimensions changent au fur et à mesure que le couple fourni change. [0006] On ressent par conséquent l'exigence de prévoir un système de traction qui soit le plus polyvalent possible et utilisable sur des véhicules différents avec différentes typologies de pont, de suspensions et de poids transporté. [0007] C'est-à-dire que l'on ressent le besoin d'un système qui puisse satisfaire la portée composants des composants de la transmission indépendamment de leur puissance. [0008] Le but de la présente invention est de satisfaire les exigences exposées ci-dessus. Résumé de l'invention [0009] Le but mentionné ci-dessus est atteint par un ensemble de pont comprenant un système de traction électrique modulaire, tel que revendiqué dans les revendications 2 jointes. Brève description des dessins [0010] Pour une meilleure compréhension de la présente invention, on décrit dans la partie suivante un mode de réalisation préféré, à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins joints, dans lesquels : [0011] [fie.1] La figure 1 illustre une vue schématique arrière d'un système de traction à pont rigide selon l'art connu ; [0012] [fie.2] La figure 2 illustre un premier mode de réalisation d'un système de traction modulaire électrique ; [0013] [fie.3] La figure 3 illustre un second mode de réalisation d'un système de traction modulaire ; ]0014] ]fig.4] La figure 4 illustre un système de traction à essieu rigide comprenant un système de traction modulaire selon les figures 2 et 3 ; ]0015] ]fig.5] La figure 5 illustre un système de traction à pont rigide comprenant un système de traction modulaire électrique selon les figures 2 et 3 ; et ]0016] ]fig.6] La figure 6 illustre un système de traction avec suspension à roues indé- pendantes comprenant un système de traction modulaire électrique selon les figures 2 et 3. Description détaillée de l'invention [0017] Sur les figures 2 et 3, on illustre schématiquement un module de traction électrique 1. Un tel module de traction électrique I comprend essentiellement au moins un moteur électrique 2 et un système de transmission mécanique 3 configuré pour porter le couple mécanique fourni par au moins un moteur électrique 2 à une paire de demi-essieux 4, 5 d'un véhicule 10 chacun configurés pour porter, à son extrémité, une roue, par exemple les roues arrière d'un véhicule commercial, comme décrit dans la partie suivante. 100181 De manière avantageuse, le au moins un moteur électrique 2 et le système de transmission mécanique 3 sont tous deux logés à l'intérieur d'une carcasse 8 configurée pour délimiter un volume interne 9 approprié au hut. 10019] Dans le premier mode de réalisation, figure 2, le module de traction électrique 1 comprend un seul moteur électrique 2a logé à l'intérieur du volume interne 9 défini par la carcasse 8, raccordé par le biais du système de transmission mécanique 3 à un demi-essieu gauche 4 et à un demi-essieu droit 5, configurés pour porter les roues respectives, comme mentionné ci-dessus. 100201 Le moteur électrique 2a est dimensionné pour fournir un couple tel qu'il déplace un véhicule de 3,5 tonnes, donc qui est capable de fournir une puissance P comprise de préférence entre 80 kW et 150 kW, afin de fournir environ 5000 Nm de couple aux roues (total des deux roues de traction). 3 [0021] Le système de transmission 3, dans le cas décrit, comprend une première roue dentée 11 portée par un arbre de sortie du moteur électrique 2a et couplée avec une seconde roue dentée 12 portée par un arbre intermédiaire 13. L'arbre intermédiaire 13 porte en outre une seconde roue dentée 14 coopérant avec un différentiel 15, de type connu. [0022] Le différentiel 15, comme on le sait, prévoit une paire d'arbres de sortie 16, 17 raccordés chacun aux demi-essieux 4, 5 respectifs par le biais d'un joint homocinétique 18, 19 respectif, par exemple un joint de Cardan. [0023] Dans le second mode de réalisation, figure 3, le module de traction électrique 1 comprend une paire de moteurs électriques 2a, 2h logés chacun à l'intérieur d'un volume interne 9a, 9h respectif défini par les carcasses 8a, 8h. Les carcasses 8a, 81, sont avantageusement raccordées de manière solidaire entre elles. [0024] Les moteurs électriques 2a, 2h sont dimensionnés pour fournir, globalement, un couple tel qu'il déplace un véhicule de 7 tonnes, donc chacun des essieux est capable de fournir une puissance P sensiblement similaire à celle du module de la figure 1. [0025] Globalement, le module de la figure 2 peut par conséquent fournir une puissance égale à 2P, c'est-à-dire comprise de préférence entre 160 kW et 300 kW ; correspondant à environ 10000 Nm de couple aux roues. Encore de préférence, le module 1 de la figure 3 peut également comprendre des réducteurs avec des roues épicycloïdales positionnées en sortie des demi-essieux, ou des roues, pour augmenter ensuite le rapport de réduction, jusqu'à un maximum de 2-3 fois. Par exemple, il est possible d'obtenir des couples au niveau des roues d'une valeur supérieure à 10000 Nm, par exemple pour des véhicules lourds jusqu'à 18 tonnes, on peut arriver à des couples fournis de l'ordre de 30000 Nm au total. [0026] 11 est par conséquent possible de prévoir des modules de traction électrique 1 dans lesquels le moteur électrique 2 et la transmission 3 sont configurés pour fournir une puissance N fois P où P est la puissance d'un module de base et N est un nombre entier compris entre 1 et 5. [0027] Dans l'exemple décrit, le système de transmission mécanique 3 est séparé par chaque demi-essieu 4, 5 et comprend un premier système d'engrenages 20a et un second système d'engrenage 20b respectivement configurés pour raccorder le premier et le second moteur électrique 2a, 2b avec le demi-essieu 4, 5. [0028] En particulier, le premier système d'engrenages 20a peut comprendre une première roue dentée 21a portée par un arbre de sortie du moteur électrique 2a et couplée avec une seconde roue dentée 22a portée par un arbre intermédiaire 23a. L'arbre intermédiaire 23a porte en outre une seconde roue dentée 24a couplée avec une roue dentée 25a portée par un arbre de sortie 16 raccordé au demi-essieu gauche 4 par le biais d'un joint homocinétique 18 respectif, par exemple un joint de Cardan. [0029] D'une manière de préférence en miroir, le second système d'engrenages 20b peut comprendre une première roue dentée 2111 portée par un arbre de sortie du moteur électrique 2h et couplée avec une seconde roue dentée 22h portée par un arbre intermédiaire 23h. L'arbre intermédiaire 23h porte en outre une seconde roue dentée 24h couplée avec une roue dentée 25h portée par un arbre de sortie 17 raccordé au demi-essieu gauche 5 par le biais d'un joint homocinétique 19 respectif, par exemple un joint de Cardan. [0030] Le module de traction électrique 1 peut être avantageusement associé dans un système de suspension arrière de véhicule, comme décrit dans la partie suivante. [0031] En référence à la figure 4, on illustre un véhicule 100 doté d'un châssis 101 suspendu, comme décrit dans la partie suivante, par rapport à un ensemble à pont rigide 30 selon un premier mode de réalisation d'un tel système. [0032] L'ensemble à pont rigide 30 comprend un élément transversal 31, sensiblement une barre rigide, raccordant rigidement entre elles une paire de roues 102, 103 du véhicule 100. Cet élément transversal 31 est également raccordé de manière mobile au châssis 101 du véhicule, de manière avantageuse des moyens élastiques amortisseurs 104, de type connu, comme par exemple des ressorts à lames ou bien un système à plusieurs bras et ressorts hélicoïdaux. [0033] Le module de traction électrique 1 est porté par le châssis 101, de manière avantageuse de manière solidaire avec ce dernier, et les demi-essieux 4, 5 sont raccordés aux roues 102, 103 de manière connue. [0034] En référence à la figure 5, on illustre un véhicule 100 doté d'un châssis 101 suspendu, comme décrit dans la partie suivante, par rapport à un ensemble à pont rigide 40 selon un second mode de réalisation de ce système. [0035] L'ensemble à pont rigide 40 comprend un élément transversal 41 raccordant ri- gidement entre elles une paire de roues 102, 103 du véhicule 100. Cet élément transversal 41 est également raccordé de manière mobile au châssis 101 du véhicule, de manière avantageuse par le biais de moyens élastiques amortisseurs 104, de type connu, comme par exemple les ressorts à lames ou bien un système à plusieurs bras et ressorts hélicoïdaux. [0036] L'élément transversal 41 définit en outre une structure résistante aux charges transmises par le châssis 101 à ce dernier, en évitant la transmission en même temps au module 1. Dans l'exemple illustratif décrit, l'élément transversal intermédiaire définit un espace 42, axialement délimité par deux parties 41a, 41b supérieure et inférieure de l'élément transversal 41 et latéralement par les parties d'extrémité et le raccordement avec les roues 102, 103. [0037] Le module de traction électrique 1 est porté de manière avantageuse par l'élément transversal 41 à l'intérieur du volume 42, de préférence de manière mobile. [0038] De manière avantageuse, le raccordement mobile entre la carcasse 8 du module de traction électrique 1 et l'élément transversal 41 comprend au moins des moyens élastiques amortisseurs 43 raccordant de manière mobile au moins verticale, la carcasse 8 aux parties 41 a, 41 h. [0039] En référence à la figure 6, on illustre un véhicule 100 doté d'un châssis 101 suspendu par rapport à ses roues 102, 102, comme décrit dans la partie suivante, grâce à un système à suspensions indépendantes 50. [0040] Le système à suspensions indépendantes 50 est une suspension de type connu 51, 52 pour chaque roue 102, 103 configurée pour raccorder ces dernières au châssis 101 du véhicule 100. Ces suspensions 51, 52 peuvent par exemple comprendre chacune une pluralité de bras 53 et des moyens élastiques amortisseurs 54 raccordant la roue 102, 103 respective à un élément de logement 55 porté par le châssis, de préférence de manière solidaire. [0041] Le module de traction électrique 1 est porté de manière avantageuse par l'élément de logement 55, de préférence de manière solidaire. De préférence, l'élément de logement 55 comprend une bride s'étendant du châssis 101 vers le terrain. [0042] D'après ce qui précède, les avantages du module de traction électrique 1 et de l'ensemble de pont précédemment décrit ressortent clairement. [0043] Le module de traction électrique 1 peut être utilisé de manière modulaire sur toute une variété de véhicules dotés de différentes typologies de suspensions, indépendantes ou à pont rigide. [0044] En particulier, le module de traction électrique 1 peut être dimensionné par dif- férentes typologies de véhicule/tonnelage qui vont modifier le nombre de moteurs électriques associés et/ou la typologie de transmission. [0045] Le module de traction électrique 1 peut être porté par l'essieu lui-même, faisant sortir de l'impasse de cette manière, le châssis 1 qui peut être utilisé sur différentes typologies d'essieux. [0046] Comme déjà indiqué, le module de traction électrique 1 peut être utilisé sur dif- férentes typologies de suspensions, du type à pont rigide ou à suspensions indépendantes, favorisant les économies d'échelle. [0047] 11 ressort enfin clairement que l'on peut apporter des modifications et des variantes au module de traction électrique 1 et à l'ensemble de pont réalisés selon la présente invention, qui toutefois ne sortent pas de portée de protection définie par les revendications. [0048] Comme indiqué, le nombre de moteurs électriques et la typologie de transmission peuvent varier en fonction de la puissance que le module de traction électrique 1 doit fournir. [0049] Encore, différents types de suspensions peuvent utiliser le module de traction électrique 1. Par exemple, l'élément rigide 41 peut définir différents sièges ou modes 6 pour porter le module de traction électrique 1, différents de l'espace 42 décrit dans la présente demande à titre d'exemple. 7 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7]