Brevet FR3124484A1 — publié le 20221230

La présente invention concerne la présente invention concerne un véhicule terrestre, qui comprend une transmission infiniment variable (IVT) entre une première source d’entraînement et/ou une machine électrique et au moins une roue du véhicule, la transmission IVT étant agencée de manière que le rapport de réduction soit maximal lorsqu’aucun entraînement n’est activé. Figure 1 à publier Véhicule terrestre à assistance électrique avec une transmission infiniment variable inversée La présente invention concerne le domaine des véhicules terrestres à assistance électrique, notamment les bicyclettes. En particulier, la présente invention concerne la transmission de ce type de véhicule terrestre à assistance électrique. Depuis quelques années, les véhicules à assistance électrique sont de plus en plus utilisés, tant pour les véhicules automobiles, que pour les véhicules associés aux mobilités dites douces telles que les deux-roues, les bicyclettes, les tandems, les triporteurs, les tricycles, les vélo cargos, les trottinettes, etc., ainsi que pour le transport de marchandise (par exemple les chariots motorisés ou les remorques à assistance électrique). Cette assistance électrique joue un rôle important dans la diminution des émissions polluantes et sonores, dans la facilité d’utilisation de ces véhicules, tout en assurant une réduction de l’impact environnemental des utilisateurs. Par exemple, les véhicules deux-roues, telles que les bicyclettes, les scooters, etc., peuvent être équipés d’au moins une machine électrique qui délivre un couple supplémentaire d’assistance pour l’entraînement du véhicule. Dans le cadre des bicyclettes, la machine électrique peut être associée au pédalier, ou directement associée à la roue entraînée de manière à assister le cycliste dans ces déplacements. Pour ces véhicules à assistance électrique, le choix d’une transmission adaptée est un point important. En effet, une transmission inadaptée peut générer des difficultés d’utilisation du véhicule. Il existe différents types de transmission pour les véhicules, notamment : Les boîtes de vitesses, formées généralement d’un ensemble d’engrenages et utilisées habituellement pour les véhicules automobiles, elles présentent l’inconvénient principal de ne pas permettre une variation continue des rapports de réduction (rapports de réduction fixes et discrets), Les transmissions à variation continue CVT (de l’anglais « continuously variable transmission ») sont des boîtes de vitesses automatiques qui ne comportent pas un nombre prédéfini de rapports, au contraire, le rapport de réduction de telles transmissions restent positifs et varient continument sur toute une plage de fonctionnement à l’intérieur d’une plage définie, les transmissions à variation continue CVT ont une ouverture limitée (valeur limitée entre le rapport de réduction le plus long et le rapport de réduction le plus court), de plus, de telles transmissions ont un faible rendement, en particulier pour les couples élevés, notamment les transmissions à courroie, Les transmissions infiniment variables IVT (de l’anglais « infinitly variable transmission ») sont des transmissions assurant une plage de variation infinie, qui permettent de passer des rapports de transmission négatifs (pour une marche arrière par exemple) à des rapports de transmission positifs (pour une marche avant par exemple) de façon continue, en passant par le rapport de transmission nul (qui correspond au point mort, rapport qui ne permet plus à l’élément moteur de transmettre de couple au véhicule). Différents types de transmissions IVT ont été développés, par exemple des transmissions IVT mécaniques (pouvant notamment mettre un œuvre un train épicycloïdal), des transmissions IVT pneumatiques, des transmissions IVT hydrauliques et des transmissions IVT électriques Parmi les transmissions IVT mécaniques, on peut citer notamment les transmissions pour lesquelles la transmission infiniment variable comprend deux plateaux, chaque plateau étant en contact avec des billes en rotation autour d’axes de rotation inclinables, les billes étant en contact avec l’entrée et la sortie de la transmission infiniment variable. De telles transmissions sont décrites notamment dans les demandes de brevet US4842569, US2009221391, WO2014039901. De plus, la demande de brevet WO2015161886 décrit une telle transmission IVT et son application pour un deux-roues. Sur ce type de transmission, lorsque chaque plateau en contact avec les billes constitue la sortie ou l’entrée de la transmission, et que le composant portant les billes est rendu solidaire du châssis, alors on peut former une transmission CVT. A contrario, si l’un des plateaux est rendu solidaire du châssis, et que le porte billes et le second plateau constituent l’entrée et la sortie de la transmission, alors on peut former une transmission IVT. Une autre possibilité de concevoir une transmission IVT mécanique est d’associer l’utilisation d’une CVT type variateur toroïdal par exemple à un train épicycloïdal, tel que mis en œuvre dans la transmission IVT commercialisée notamment par la société Torotrack (Grande-Bretagne), et telle que décrite notamment dans les demandes de brevet EP1042624, EP1155248, EP1846672, EP2882982. Pour certaines utilisations, par exemple pour les bicyclettes à assistance électrique, le rapport de réduction nul, d’une transmission IVT par exemple, à vitesse de rotation nulle de l’élément moteur, est problématique. En effet, lorsque le cycliste arrête de pédaler, ce rapport de réduction nul empêche la rotation libre de la roue entraînée, ce qui est le comportement habituel pour une bicyclette classique, c’est-à-dire à entraînement uniquement au moyen du pédalier. Dans la suite de la demande, on appelle roue libre cette rotation libre de la roue entraînée en l’absence d’entraînement par une quelconque source d’entraînement. De plus, ce fonctionnement en « roue libre » assure une limitation des pertes mécaniques. L’invention a pour but de permettre une assistance électrique d’un véhicule terrestre avec une transmission adaptée, qui permet notamment le mouvement de roue libre de la roue entraînée. Dans ce but, la présente invention concerne un véhicule terrestre, qui comprend une transmission infiniment variable entre une première source d’entraînement et/ou une machine électrique et au moins une roue du véhicule, la transmission IVT étant agencée de manière que le rapport de réduction soit maximal lorsqu’aucun entraînement n’est activé. Ainsi, ce rapport de réduction maximal assure la « roue libre » de la roue entraînée. De plus, l’utilisation d’une transmission IVT assure la continuité du rapport sur la plage de fonctionnement du véhicule. En outre, l’invention concerne un procédé de commande d’un tel véhicule terrestre à assistance électrique. L’invention concerne un véhicule terrestre à assistance électrique, comprenant au moins une roue, une première source d’entraînement, une machine électrique connectée à une batterie électrique, une transmission pour transmettre une rotation entre ladite première source d’entraînement et/ou ladite machine électrique et ladite au moins une roue, ladite transmission étant une transmission infiniment variable avec des moyens de réduction/multiplication du couple, des moyens de variation continue du rapport de réduction des moyens de réduction/multiplication du couple et des moyens de commande du rapport de réduction. Ladite transmission infiniment variable est agencée de telle sorte que le rapport de réduction est maximal lorsque la vitesse de rotation de ladite première source d’entraînement est nulle. Selon un mode de réalisation, ladite transmission infiniment variable est une transmission infiniment variable mécanique, de préférence ladite transmission infiniment variable mécanique comprend au moins un train épicycloïdal. Avantageusement, ladite transmission infiniment variable comprend des billes ou des galets ou des éléments coniques en rotation autour d’axes de rotation inclinables, lesdites billes étant en contact notamment des disques de ladite transmission infiniment variable, ou ladite transmission infiniment variable comprend un variateur toroïdal. Conformément à une mise en œuvre, ledit véhicule comprend des moyens de freinage, et lesdits moyens de commande sont configurés pour modifier le rapport de réduction de ladite transmission infiniment variable lorsque lesdits moyens de freinage sont actionnés pour récupérer de l’énergie dans ladite batterie au moyen de ladite machine électrique. Selon un aspect, ladite transmission infiniment variable comporte des rapports de réduction négatifs. Selon une caractéristique, ladite machine électrique et/ou ladite première source d’entraînement est prévue pour fonctionner dans les deux sens de rotation. Selon une option de réalisation, ladite première source d’entraînement est un pédalier, de préférence ladite machine électrique est agencée dans ledit pédalier. De manière avantageuse, ledit véhicule est un deux-roues ou un tricycle, notamment une bicyclette. Conformément à un mode de réalisation, ladite transmission infiniment variable a un rapport de réduction décroissant en fonction de la vitesse de rotation de ladite première source d’entraînement. En outre l’invention concerne un procédé de commande d’un véhicule terrestre à assistance électrique selon l’une des caractéristiques précédentes. Pour ce procédé, on commande le rapport de réduction de ladite transmission infiniment variable pour que le rapport de réduction soit maximal lorsque la vitesse de rotation de ladite première source d’entraînement est nulle. D'autres caractéristiques et avantages du système et du procédé selon l'invention, apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'exemples non limitatifs de réalisations, en se référant aux figures annexées et décrites ci-après. Liste des figures La illustre les rapports de réduction d’une transmission CVT, d’une transmission IVT selon l’art antérieur, et d’une transmission IVT selon l’invention, en fonction de la position de l’actuateur de la transmission. La illustre une commande du rapport de réduction de la transmission IVT pour une première mise en œuvre en roue libre d’un véhicule terrestre selon un mode de réalisation de l’invention. La illustre une commande du rapport de réduction de la transmission IVT pour une deuxième mise en œuvre en récupération d’énergie d’un véhicule terrestre selon un mode de réalisation de l’invention. La illustre une commande du rapport de réduction de la transmission IVT pour une troisième mise en œuvre en marche arrière d’un véhicule terrestre selon un mode de réalisation de l’invention. La illustre une commande du rapport de réduction de la transmission IVT pour une quatrième mise en œuvre en marche arrière d’un véhicule terrestre selon un mode de réalisation de l’invention. La illustre une transmission IVT avec billes selon un mode de réalisation de l’invention. La illustre le fonctionnement d’une transmission IVT avec billes selon l’exemple de réalisation de la . Véhicule terrestre à assistance électrique, comprenant au moins une roue, une première source d’entraînement, une machine électrique connectée à une batterie électrique, une transmission pour transmettre une rotation entre ladite première source d’entraînement et/ou ladite machine électrique et ladite au moins une roue, ladite transmission étant une transmission infiniment variable (IVT) avec des moyens de réduction/multiplication du couple, des moyens de variation continue du rapport de réduction des moyens de réduction/multiplication du couple et des moyens de commande du rapport de réduction, caractérisé en ce que ladite transmission infiniment variable (IVT) est agencée de telle sorte que le rapport de réduction est maximal lorsque la vitesse de rotation de ladite première source d’entraînement est nulle. Véhicule terrestre à assistance électrique selon la revendication 1, dans lequel ladite transmission infiniment variable (IVT) est une transmission infiniment variable mécanique, de préférence ladite transmission infiniment variable mécanique comprend au moins un train épicycloïdal. Véhicule terrestre à assistance électrique selon la revendication 2, dans lequel ladite transmission infiniment variable comprend des billes (2) ou des galets ou des éléments coniques en rotation autour d’axes de rotation inclinables (6), lesdites billes (2) étant en contact notamment des disques (3, 4) de ladite transmission infiniment variable (1), ou ladite transmission infiniment variable (IVT) comprend un variateur toroïdal. Véhicule terrestre à assistance électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit véhicule comprend des moyens de freinage, et dans lequel lesdits moyens de commande sont configurés pour modifier le rapport de réduction de ladite transmission infiniment variable (IVT) lorsque lesdits moyens de freinage sont actionnés pour récupérer de l’énergie dans ladite batterie au moyen de ladite machine électrique. Véhicule terrestre à assistance électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite transmission infiniment variable (IVT) comporte des rapports de réduction négatifs. Véhicule terrestre à assistance électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite machine électrique et/ou ladite première source d’entraînement est prévue pour fonctionner dans les deux sens de rotation. Véhicule terrestre à assistance électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite première source d’entraînement est un pédalier, de préférence ladite machine électrique est agencée dans ledit pédalier. Véhicule terrestre à assistance électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit véhicule est un deux-roues ou un tricycle, notamment une bicyclette. Véhicule terrestre à assistance électrique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite transmission infiniment variable (IVT) a un rapport de réduction décroissant en fonction de la vitesse de rotation de ladite première source d’entraînement. Procédé de commande d’un véhicule terrestre à assistance électrique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on commande le rapport de réduction de ladite transmission infiniment variable (IVT) pour que le rapport de réduction soit maximal lorsque la vitesse de rotation de ladite première source d’entraînement est nulle.