FR2792582A1 - Prime mover disposition for hybrid electric vehicle, comprises IC engine, driving one axle, and electric motor, supplied by battery-backed engine-driven alternator - Google Patents
Prime mover disposition for hybrid electric vehicle, comprises IC engine, driving one axle, and electric motor, supplied by battery-backed engine-driven alternator Download PDFInfo
- Publication number
- FR2792582A1 FR2792582A1 FR9905107A FR9905107A FR2792582A1 FR 2792582 A1 FR2792582 A1 FR 2792582A1 FR 9905107 A FR9905107 A FR 9905107A FR 9905107 A FR9905107 A FR 9905107A FR 2792582 A1 FR2792582 A1 FR 2792582A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- engine
- vehicle
- electric motor
- alternator
- wheels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/52—Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
- B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
- B60K17/356—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
DISPOSITIF DE PROPULSION/TRACTION POUR VEHICULEPROPULSION / TRACTION DEVICE FOR VEHICLE
ELECTRIQUE HYBRIDEHYBRID ELECTRIC
La présente invention est relative à un dispositif de propulsion pour véhicule électrique hybride et plus particulièrement pour un véhicule The present invention relates to a propulsion device for a hybrid electric vehicle and more particularly for a vehicle
hybride mixte.mixed hybrid.
Un véhicule hybride mixte peut simultanément ou alternativement fonctionner en mode hybride série ou en mode hybride parallèle, ce qui A hybrid hybrid vehicle can simultaneously or alternatively operate in serial hybrid mode or in parallel hybrid mode, which
permet de bénéficier des avantages de ces deux modes de fonctionnement. allows you to benefit from the advantages of these two operating modes.
La publication EP-648.635 décrit un dispositif de propulsion pour véhicule hybride pouvant fonctionner sélectivement selon le mode hybride série ou hybride parallèle. Ce dispositif comprend un moteur thermique et un moteur électrique connectés à la transmission du véhicule par l'intermédiaire d'un premier et deuxième arbres d'entrée, respectivement, d'un train épicycloidal, l'arbre de sortie dudit train étant connecté à la transmission. Des moyens de commande permettent d'assurer un fonctionnement de type hybride série aux faibles vitesses et aux faibles puissances et un fonctionnement de type hybride parallèle aux vitesses Publication EP-648,635 describes a propulsion device for a hybrid vehicle which can operate selectively according to the series hybrid or parallel hybrid mode. This device comprises a heat engine and an electric motor connected to the vehicle transmission via a first and second input shafts, respectively, of a planetary gear, the output shaft of said gear being connected to the transmission. Control means make it possible to ensure a series hybrid type operation at low speeds and at low powers and a hybrid type operation parallel to the speeds
moyennes et élevées.medium and high.
Ce dispositif présente néanmoins plusieurs inconvénients. This device nevertheless has several drawbacks.
D'une part, sa structure est complexe en ce sens qu'il comprend, outre le train épicycloïdal, un volant d'inertie pour imposer un sens de rotation à l'arbre de sortie de ce train épicycloidal, et deux freins pour pouvoir bloquer l'un et l'autre des deux arbres d'entrée. D'autre part, la commande de ce dispositif est aussi, complexe. Pour passer du fonctionnement hybride série au fonctionnement hybride parallèle, il faut, à la fois, actionner un frein et accoupler le moteur thermique en agissant sur un embrayage associé à ce moteur. La commande du couple de freinage doit être très précise pour éviter un calage du moteur thermique ou d'autres réactions affectant négativement le confort de conduite ou le On the one hand, its structure is complex in that it includes, in addition to the planetary gear, a flywheel to impose a direction of rotation on the output shaft of this planetary gear, and two brakes to be able to block both of the two entrance trees. On the other hand, the control of this device is also complex. To switch from serial hybrid operation to parallel hybrid operation, it is necessary both to apply a brake and to couple the internal combustion engine by acting on a clutch associated with this engine. The braking torque control must be very precise to avoid stalling of the engine or other reactions adversely affecting driving comfort or
niveau de bruit émis par le moteur thermique. noise level emitted by the engine.
En outre, la réalisation d'un véhicule 4x4 sur la base de ce dispositif In addition, the realization of a 4x4 vehicle on the basis of this device
nécessiterait l'utilisation d'un pont de transmission. would require the use of a transmission bridge.
Enfin, ce dispositif ne permet pas d'additionner les puissances électriques de l'alternateur et du moteur électrique pour profiter de l'ensemble de la puissance, par exemple en phase d'accélération ou de franchissement de pente. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de traction pour Finally, this device does not make it possible to add the electrical powers of the alternator and of the electric motor to take advantage of all of the power, for example in the acceleration or slope crossing phase. The object of the present invention is to provide a traction device for
véhicule hybride qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci- hybrid vehicle which does not have the disadvantages mentioned above
dessus et qui en particulier autorise un changement de mode de fonctionnement à iso-régime pour le moteur thermique ainsi qu'un transfert progressif de la puissance transitant par la chaîne hybride série above and which in particular authorizes a change of operating mode at iso-regime for the heat engine as well as a progressive transfer of the power passing through the series hybrid chain
vers la chaîne hybride parallèle.to the parallel hybrid chain.
On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la These objects of the invention are achieved, as well as others which will appear on
lecture de la description qui va suivre, avec un dispositif de reading of the description which will follow, with a device for
propulsion/traction pour véhicule électrique hybride comprenant: - une chaîne de traction mécanique comportant un moteur thermique dont l'arbre de sortie est accouplé à l'arbre primaire d'une boite de vitesses par un embrayage, - une chaîne de traction électrique comportant un générateur d'énergie électrique entraîné par le moteur thermique, un moteur électrique alimenté par ledit générateur et des moyens de stockage d'énergie électrique alimentés par le générateur, caractérisé en ce que le moteur thermique entraîne un premier train de roues du véhicule et en ce que le moteur électrique entraîne un second train propulsion / traction for hybrid electric vehicles comprising: - a mechanical traction chain comprising a heat engine whose output shaft is coupled to the primary shaft of a gearbox by a clutch, - an electric traction chain comprising a electric energy generator driven by the heat engine, an electric motor powered by said generator and electrical energy storage means powered by the generator, characterized in that the heat engine drives a first set of wheels of the vehicle and in that that the electric motor drives a second train
de roues du véhicule.wheels of the vehicle.
Selon une autre caractéristique de la présente invention, l'arbre secondaire de la boîte de vitesses entraîne au moins l'une des roues du premier train de roues According to another characteristic of the present invention, the secondary shaft of the gearbox drives at least one of the wheels of the first set of wheels
du véhicule.of the vehicle.
Selon une autre caractéristique de la présente invention, l'arbre de sortie du moteur électrique entraîne au moins l'une des roues du second train de roues According to another characteristic of the present invention, the output shaft of the electric motor drives at least one of the wheels of the second set of wheels
du véhicule.of the vehicle.
Selon une autre caractéristique de la présente invention, la boîte de vitesses est According to another characteristic of the present invention, the gearbox is
une boîte de vitesses robotisée.a robotic gearbox.
Selon une autre caractéristique de la présente invention, le superviseur commande soit l'entraînement simultané des deux trains de roues soit According to another characteristic of the present invention, the supervisor controls either the simultaneous driving of the two sets of wheels or
l'entraînement isolé d'un seul des deux trains de roues. the isolated drive of only one of the two sets of wheels.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention Other features and advantages of the present invention
apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à will appear on reading the detailed description which follows and at
l'examen du dessin annexé dans lequel: - la figure unique est un schéma d'un mode de réalisation du dispositif examination of the appended drawing in which: - the single figure is a diagram of an embodiment of the device
selon l'invention.according to the invention.
On se réfère au dessin annexé o il apparaît que le mode de réalisation représenté du dispositif selon l'invention comprend une chaîne de traction mécanique comportant un moteur thermique 2 tel qu'un moteur à combustion interne et une boîte de vitesses robotisée 7 d'au moins une partie de la puissance de sortie du moteur 2 à au moins une roue 8 d'un véhicule propulsé Referring to the accompanying drawing o it appears that the embodiment shown of the device according to the invention comprises a mechanical traction chain comprising a heat engine 2 such as an internal combustion engine and a robotic gearbox 7 of at least part of the output power of the motor 2 to at least one wheel 8 of a powered vehicle
par ce dispositif.by this device.
Un moyen d'accouplement 5 assure la liaison entre l'arbre du moteur thermique 2 et l'arbre d'entrée ou arbre primaire de la boîte de vitesses robotisée 7. Dans le mode de réalisation représenté, le moyen d'accouplement A coupling means 5 provides the connection between the heat engine shaft 2 and the input shaft or primary shaft of the robotic gearbox 7. In the embodiment shown, the coupling means
est constitué par un embrayage commandé. consists of a controlled clutch.
Le dispositif comprend en outre une chaîne de traction électrique comportant un générateur d'énergie électrique tel qu'un alternateur 11 et un moteur électrique 9 alimenté par ledit alternateur 11 à travers un onduleur ou hacheur 10. Des moyens de stockage d'énergie 14, tels que des batteries d'accumulateur, sont installés de manière à constituer un réservoir d'énergie " tampon " entre l'alternateur 11 et l'onduleur 10. Dans le mode de réalisation représenté, le moteur électrique 9 entraîne directement au moins l'une des roues de l'essieu arrière d'un véhicule. L'alternateur 11 et le moteur électrique 9 disposent chacun d'une électronique de contrôle réversible 12 et 10 qui leur permet de The device further comprises an electric traction chain comprising an electric energy generator such as an alternator 11 and an electric motor 9 supplied by said alternator 11 through an inverter or chopper 10. Energy storage means 14, such as storage batteries, are installed so as to constitute a "buffer" energy reservoir between the alternator 11 and the inverter 10. In the embodiment shown, the electric motor 9 directly drives at least the one of the wheels of the rear axle of a vehicle. The alternator 11 and the electric motor 9 each have reversible control electronics 12 and 10 which allow them to
fonctionner en moteur ou en génératrice. operate as an engine or generator.
Le dispositif comprend des moyens de commande 1 du fonctionnement de l'alternateur 11 ainsi que des moteurs 2 et 9. Ces moyens sont pratiquement constitués par un calculateur électronique numérique dûment programmé à cet effet, appelé dans la suite " superviseur ". La stratégie de commande exécutée par le superviseur s'appuie sur la connaissance de la valeur de divers paramètres, notamment la demande de couple moteur formulée par le conducteur du véhicule, telle que cette demande est traduite par l'enfoncement The device comprises means 1 for controlling the operation of the alternator 11 as well as engines 2 and 9. These means are practically constituted by a digital electronic computer duly programmed for this purpose, hereinafter called "supervisor". The control strategy executed by the supervisor is based on the knowledge of the value of various parameters, in particular the request for engine torque formulated by the driver of the vehicle, as this request is translated by pressing
d'une pédale d'accélérateur 15, l'état de charge des batteries 14. an accelerator pedal 15, the state of charge of the batteries 14.
La référence 3 représente un élément de commande du moteur, par exemple un Reference 3 represents an engine control element, for example a
papillon mortorisé.mortified butterfly.
La référence 6 représente un élément de commande de l'embrayage 5. The reference 6 represents a clutch control element 5.
La référence 13 représente un gestionnaire de batterie qui informe le superviseur sur l'état de charge de la batterie, l'intensité qu'elle débite, la tension à ses bornes, sa température, etc. Le superviseur agit sur les moteurs 2 et 9, sur l'alternateur 11 et sur l'état de l'embrayage 6 par l'élaboration de signaux appropriés de commande respectivement, de l'angle d'ouverture d'un papillon motorisé 3, de l'intensité ou de la fréquence d'alimentation du courant de sortie de l'alternateur 11 et de l'état de l'embrayage 5. Ces signaux de commande sont transmis aux éléments de commande respectivement du moteur thermique 3, de l'embrayage 5 par l'élément de commande 6, au moteur électrique 10 par l'élément de commande Reference 13 represents a battery manager which informs the supervisor of the state of charge of the battery, the intensity which it charges, the voltage at its terminals, its temperature, etc. The supervisor acts on the engines 2 and 9, on the alternator 11 and on the state of the clutch 6 by developing appropriate control signals, respectively, of the opening angle of a motorized throttle valve 3, the intensity or frequency of supply of the alternator output current 11 and the state of the clutch 5. These control signals are transmitted to the control elements respectively of the engine 3, of the clutch 5 by the control element 6, to the electric motor 10 by the control element
11, à l'alternateur 11 par l'élément de commande 12. 11, to the alternator 11 by the control element 12.
La boite de vitesses robotisée 7 est commandée par le superviseur 1. The robotic gearbox 7 is controlled by the supervisor 1.
L'utilisation d'une boîte robotisée permet au superviseur 1 de synchroniser au mieux les rotations des axes dans la boîte lors des changements de rapports, ce qui est très favorable au confort de conduite et à la réduction de la consommation et de la pollution. L'alternateur 11 est monté sur l'arbre primaire 18 de la boite robotisée et l'arbre secondaire 19 de la boîte entraîne directement The use of a robotic gearbox allows the supervisor 1 to best synchronize the rotations of the axes in the gearbox during gear changes, which is very favorable to driving comfort and the reduction in consumption and pollution. The alternator 11 is mounted on the primary shaft 18 of the robotized gearbox and the secondary shaft 19 of the gearbox directly drives
au moins l'une des roues de l'essieu avant du véhicule. at least one of the wheels of the front axle of the vehicle.
Fonctionnement en " tout électrique 4x2 " Aux basses vitesses du véhicule, quand l'état de charge des batteries est jugé satisfaisant par le superviseur, celui-ci maintient le moteur thermique 2 à l'arrêt et l'embrayage 5 débrayé. C'est alors le moteur électrique 9, alimenté par les seules batteries 14, qui fournit toute la puissance nécessaire à la propulsion du Operation in "all-electric 4x2" At low vehicle speeds, when the state of charge of the batteries is deemed satisfactory by the supervisor, the latter keeps the engine 2 stopped and the clutch 5 disengaged. It is then the electric motor 9, powered by the batteries 14 alone, which provides all the power necessary for propelling the
véhicule, puissance appliquée directement à l'essieu arrière du véhicule. vehicle, power applied directly to the rear axle of the vehicle.
Toutefois, si un fort couple s'avère nécessaire, par exemple pour un démarrage en pente ou une forte accélération, le moteur électrique situé sur l'arbre primaire peut fournir le complément de couple via la boite de vitesses robotisée 7. Le véhicule fonctionne alors en " tout électrique ", soit en propulsion, soit temporairement en 4x4. Il est à noter que le sélecteur de mode 16 permet au conducteur de " forcer " ce mode de fonctionnement dans certaines circonstances pour minimiser les émissions et le bruit. Incidemment, on notera que le sélecteur 16 peut servir à forcer d'autres modes de fonctionnement, par exemple pour des variantes sportives ou économiques du type hybride, ou un However, if a high torque proves necessary, for example for a slope start or a strong acceleration, the electric motor located on the primary shaft can provide the additional torque via the robotic gearbox 7. The vehicle then operates in "all electric", either in propulsion, or temporarily in 4x4. It should be noted that the mode selector 16 allows the driver to "force" this operating mode in certain circumstances to minimize emissions and noise. Incidentally, it will be noted that the selector 16 can be used to force other operating modes, for example for sports or economic variants of the hybrid type, or a
fonctionnement en tout thermique.all thermal operation.
Fonctionnement en " tout électrique 4x4 " Si le conducteur choisit un mode de fonctionnement 4x4 en tout électrique, un rapport de boîte est engagé et les deux moteurs 9 et 11 entraînent leur essieu respectif. Fonctionnement hybride via la transmission électrique (hybride série) Si les batteries 14 ne disposent pas de l'énergie nécessaire pour assurer la propulsion du véhicule dans des conditions données, du fait d'une décharge antérieure ou d'un mauvais fonctionnement, le superviseur 1 commande la mise en route du moteur thermique et du couple qu'il délivre de manière que l'entraînement de l'alternateur 11 qui en résulte assure la fourniture au moteur électrique 2 d'une énergie suffisante pour que celui-ci délivre à la roue 20 de l'essieu arrière le couple demandé par le conducteur. Aucun rapport de la boîte 7 n'étant alors engagé, l'arbre du moteur thermique 2 est solidaire de l'arbre du moteur électrique 11 situé sur l'arbre primaire. Le moteur thermique 2 peut cependant fournir une puissance supplémentaire pour assurer la recharge des batteries 14 à travers l'alternateur 11. Le superviseur commande en couple le moteur thermique 2 et l'alternateur 11 de manière à respecter une consigne de régime et à limiter la consommation de carburant et donc les émissions nocives, tout en limitant les charges et décharges de la batterie. Le régime du moteur thermique, dans ce cas de fonctionnement, peut être assez bas. Ce mode de Operation in "all electric 4x4" If the driver chooses a 4x4 operating mode in all electric, a gearbox is engaged and the two motors 9 and 11 drive their respective axles. Hybrid operation via electrical transmission (serial hybrid) If the batteries 14 do not have the energy necessary to ensure the vehicle's propulsion under given conditions, due to a previous discharge or a malfunction, the supervisor 1 controls the starting of the heat engine and of the torque which it delivers so that the driving of the alternator 11 which results therefrom ensures the supply to the electric motor 2 of sufficient energy for it to deliver to the wheel 20 of the rear axle the torque requested by the driver. No report of the box 7 then being engaged, the shaft of the heat engine 2 is integral with the shaft of the electric motor 11 located on the primary shaft. The heat engine 2 can however provide additional power to ensure the recharging of the batteries 14 through the alternator 11. The supervisor torque controls the heat engine 2 and the alternator 11 so as to comply with a speed setpoint and to limit the fuel consumption and therefore harmful emissions, while limiting battery charges and discharges. The engine speed in this operating case can be quite low. This mode of
fonctionnement hybride est préférable à faible vitesse ou faible puissance. hybrid operation is preferable at low speed or low power.
Fonctionnement hybride via la transmission mécanique A partir d'une certaine vitesse du véhicule, le superviseur fait croître le régime du moteur thermique 2 afin de synchroniser celui-ci avec la vitesse de rotation Hybrid operation via mechanical transmission From a certain vehicle speed, the supervisor increases the speed of the heat engine 2 in order to synchronize it with the speed of rotation
de l'arbre primaire 18 de la boîte de vitesses 7, de manière à assurer, sans à- of the primary shaft 18 of the gearbox 7, so as to ensure, without
coups, la transmission d'une puissance mécanique importante venue du moteur 2 à la roue 8 du véhicule. La synchronisation s'effectue de manière à satisfaire en permanence le couple demandé à la roue. Quand l'embrayage est accouplé, le couple du moteur électrique 9 et du moteur électrique situé sur l'arbre primaire sont réduits simultanément tout en conservant à la roue un couple shots, the transmission of significant mechanical power from the engine 2 to the wheel 8 of the vehicle. Synchronization is carried out so as to constantly satisfy the torque requested from the wheel. When the clutch is coupled, the torque of the electric motor 9 and the electric motor located on the primary shaft are reduced simultaneously while retaining a torque at the wheel
correspondant à la demande conducteur grâce au moteur thermique. corresponding to driver demand thanks to the internal combustion engine.
Le moteur électrique 11 peut alors être éteint et c'est le seul moteur thermique 2 The electric motor 11 can then be switched off and it is the only heat engine 2
qui fournit toute la puissance mécanique nécessaire à la propulsion du véhicule. which provides all the mechanical power necessary to propel the vehicle.
Si le superviseur perçoit une forte demande de puissance de la part du conducteur ou si ce dernier souhaite un fonctionnement 4x4 en hybride, le superviseur 1 commande le moteur électrique 9 pour que ce dernier fournisse la If the supervisor perceives a strong demand for power from the driver or if the latter wishes a 4x4 hybrid operation, the supervisor 1 controls the electric motor 9 so that the latter provides the
puissance complémentaire sur l'essieu arrière. additional power on the rear axle.
Evidemment, si les batteries 14 sont déchargées, le moteur thermique 2 peut fournir une puissance supplémentaire pour recharger ces batteries, à travers Obviously, if the batteries 14 are discharged, the heat engine 2 can provide additional power to recharge these batteries, through
l'alternateur 11 via l'arbre primaire 18. the alternator 11 via the primary shaft 18.
Egalement, on comprend que lors d'une phase de freinage, l'énergie de freinage peut être récupérée et transformée en énergie électrique par l'alternateur 11 et Also, it is understood that during a braking phase, the braking energy can be recovered and transformed into electrical energy by the alternator 11 and
le moteur électrique 9 afin de recharger les batteries 14. the electric motor 9 in order to recharge the batteries 14.
Lorsque le superviseur décide de procéder à un changement de rapport de la boîte en mode de fonctionnement hybride, afin de minimiser les émissions et la consommation et de satisfaire la demande conducteur, le couple du moteur thermique est diminué et, simultanément, le moteur électrique 9 situé sur l'essieu arrière compense cette perte de couple dans la limite de ses performances. Le changement de rapport s'effectue pendant que le moteur électrique situé sur l'essieu arrière propulse le véhicule en réalisant le couple demandé par le conducteur. Le rapport étant enclenché, le couple du moteur électrique diminue et simultanément le couple du moteur thermique augmente When the supervisor decides to change the gearbox in hybrid operating mode, in order to minimize emissions and consumption and satisfy driver demand, the torque of the engine is reduced and, simultaneously, the electric motor 9 located on the rear axle compensates for this loss of torque within the limits of its performance. The gear change takes place while the electric motor located on the rear axle powers the vehicle, achieving the torque requested by the driver. With the gear engaged, the torque of the electric motor decreases and simultaneously the torque of the internal combustion engine increases
d'une valeur égale de manière à satisfaire la demande en couple du conducteur. of equal value to meet the driver's torque demand.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation de la figure. Of course, the invention is not limited to the embodiment of the figure.
C'est ainsi que, tout en gardant un moteur électrique sur l'arbre primaire, le moteur électrique sur l'essieu arrière peut être monté sur l'arbre secondaire; Thus, while keeping an electric motor on the primary shaft, the electric motor on the rear axle can be mounted on the secondary shaft;
mais dans ce cas on ne disposera plus de la transmission 4x4. but in this case we will no longer have the 4x4 transmission.
Les moteurs électriques 9 et 11 peuvent aussi assurer des fonctions Electric motors 9 and 11 can also provide functions
d'antipatinage et d'antiblocage de frein sur les essieux. anti-skid and anti-lock brakes on the axles.
Il apparaît maintenant que l'invention permet bien d'atteindre les objectifs visés, à savoir fournir un dispositif pour véhicule hybride qui soit de structure simple, à nombre réduit de composants, et de fonctionnement souple par changement sans à-coups de modes de fonctionnement. A cet égard, le fonctionnement hybride " série " permet de bénéficier de la souplesse d'utilisation du moteur thermique, notamment pour limiter les émissions nocives lors de démarrages à froid, de limiter les charges et décharges des It now appears that the invention makes it possible to achieve the objectives sought, namely to provide a device for a hybrid vehicle which is of simple structure, with a reduced number of components, and of flexible operation by smoothly changing operating modes. . In this respect, the "series" hybrid operation makes it possible to benefit from the flexibility of use of the heat engine, in particular to limit harmful emissions during cold starts, to limit the charges and discharges of
batteries, et d'utiliser une transmission à nombre de rapports réduits. batteries, and to use a transmission with a reduced number of reports.
Le fonctionnement hybride " parallèle " permet de bénéficier d'un bon rendement de la chaîne de transmission et de bonnes performances et, sauf lorsque le conducteur demande une forte puissance, de se passer du moteur électrique. Quand l'énergie mécanique de propulsion est délivrée par le seul moteur électrique, l'embrayage est débrayé, ou la boite de vitesses est mise au point mort. Si I 'embrayage est débrayé, il est possible d'additionner la puissance de l'alternateur 11 fonctionnant en moteur à celle du moteur électrique 9 sur l'essieu arrière et ainsi de franchir des pentes plus importantes ou de réaliser The "parallel" hybrid operation allows to benefit from a good efficiency of the transmission chain and good performances and, except when the driver requires a strong power, to do without the electric motor. When the mechanical propulsion energy is delivered by the electric motor alone, the clutch is disengaged, or the gearbox is put in neutral. If the clutch is disengaged, it is possible to add the power of the alternator 11 operating as an engine to that of the electric motor 9 on the rear axle and thus to cross greater slopes or to realize
des accélérations plus vives.sharper accelerations.
L'alternateur joue aussi le rôle de démarreur ce qui permet de se dispenser d'un démarreur. De plus, ce dispositif associe le concept 4x4 sans pont arrière en tout électrique ou en hybride, ce qui améliore la tenue de route. Elle permet aussi de réduire le dimensionnement de la chaîne de traction électrique en prenant deux petits moteurs électriques, tout en satisfaisant le démarrage en pente et la vitesse maximale du véhicule. Le freinage récupératif peut en outre être maximisé puisqu'il s'effectue sur les deux essieux, sans perturber le comportement du véhicule. En outre, les changements de rapport sur ce type de véhicule ne sont pas ressentis par le conducteur puisque le moteur électrique situé sur l'essieu arrière assure la propulsion du véhicule: on a donc un ressenti d'une The alternator also plays the role of starter which eliminates the need for a starter. In addition, this device combines the concept 4x4 without rear axle in all electric or hybrid, which improves handling. It also makes it possible to reduce the size of the electric traction chain by taking two small electric motors, while satisfying the hill start and the maximum speed of the vehicle. Regenerative braking can also be maximized since it takes place on both axles, without disturbing the behavior of the vehicle. In addition, the gear changes on this type of vehicle are not felt by the driver since the electric motor located on the rear axle ensures the propulsion of the vehicle: there is therefore a feeling of a
transmission continue.continuous transmission.
Le superviseur peut aussi, en fonction des informations qu'il reçoit, commander les divers modes de fonctionnement du dispositif selon l'invention, notamment The supervisor can also, according to the information he receives, control the various operating modes of the device according to the invention, in particular
en tout électrique 4x2 ou 4x4 ou en hybride 4x4. in all-electric 4x2 or 4x4 or in hybrid 4x4.
Une autre variante de l'invention consisterait à monter l'alternateur 11 entre le moteur thermique et la boîte de vitesses robotisée, l'embrayage n'étant alors plus nécessaire; en tout électrique, la boîte de vitesses 7 serait au point mort et Another variant of the invention would consist in mounting the alternator 11 between the heat engine and the robotic gearbox, the clutch then no longer being necessary; all electric, gearbox 7 would be in neutral and
le véhicule serait propulsé par le moteur électrique 9. the vehicle would be powered by the electric motor 9.
En mode de fonctionnement hybride tout thermique, l'alternateur 11 a pour fonction de synchroniser en vitesse le régime du moteur thermique 3 pendant les changements de rapports ou les changements de mode (tout électrique vers hybride). In all-thermal hybrid operating mode, the alternator 11 has the function of synchronizing the speed of the heat engine 3 during speed during gear changes or mode changes (all electric to hybrid).
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9905107A FR2792582B1 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | PROPULSION DEVICE / TRACTION FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9905107A FR2792582B1 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | PROPULSION DEVICE / TRACTION FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2792582A1 true FR2792582A1 (en) | 2000-10-27 |
| FR2792582B1 FR2792582B1 (en) | 2006-11-24 |
Family
ID=9544744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9905107A Expired - Fee Related FR2792582B1 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | PROPULSION DEVICE / TRACTION FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2792582B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7037230B2 (en) * | 2001-07-04 | 2006-05-02 | Charles Louis Dupriez | Speed transmission apparatus |
| US7197390B2 (en) * | 2003-03-13 | 2007-03-27 | Wavecrest Laboratories Llc | Electric vehicle with adaptive cruise control system |
| CN114620077A (en) * | 2022-03-15 | 2022-06-14 | 中车永济电机有限公司 | Hybrid power transmission power pack applied to railway track vehicle and operation vehicle |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4470476A (en) * | 1981-11-16 | 1984-09-11 | Hunt Hugh S | Hybrid vehicles |
| US4923025A (en) * | 1985-10-21 | 1990-05-08 | Ellers Clarence W | Hybrid electric/ice vehicle drive system |
| US5120282A (en) * | 1990-10-16 | 1992-06-09 | Fjaellstroem Bengt | Vehicle transmission system |
| JPH058639A (en) * | 1991-07-03 | 1993-01-19 | Aisin Aw Co Ltd | Automobile provided with compound power sources |
| EP0648635A1 (en) | 1993-10-14 | 1995-04-19 | Nicolò Doveri | Hybrid propulsion system for vehicles, in particular for urban use |
| US5495906A (en) * | 1993-01-25 | 1996-03-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller of hybrid electric vehicle |
| FR2742100A1 (en) * | 1995-12-08 | 1997-06-13 | Renault | Dual drive system for hybrid road vehicle powered by IC engine and two electric motors |
| US5689174A (en) * | 1993-08-13 | 1997-11-18 | Pacheco, Sr.; Angel Luis | Electrical power system |
| US5839535A (en) * | 1995-05-01 | 1998-11-24 | Honda Giken Koygo Kabushiki Kaisha | Front wheel- and rear wheel-drive vehicle and apparatus for detecting coefficient of friction on road surface |
-
1999
- 1999-04-22 FR FR9905107A patent/FR2792582B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4470476A (en) * | 1981-11-16 | 1984-09-11 | Hunt Hugh S | Hybrid vehicles |
| US4923025A (en) * | 1985-10-21 | 1990-05-08 | Ellers Clarence W | Hybrid electric/ice vehicle drive system |
| US5120282A (en) * | 1990-10-16 | 1992-06-09 | Fjaellstroem Bengt | Vehicle transmission system |
| JPH058639A (en) * | 1991-07-03 | 1993-01-19 | Aisin Aw Co Ltd | Automobile provided with compound power sources |
| US5495906A (en) * | 1993-01-25 | 1996-03-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Controller of hybrid electric vehicle |
| US5689174A (en) * | 1993-08-13 | 1997-11-18 | Pacheco, Sr.; Angel Luis | Electrical power system |
| EP0648635A1 (en) | 1993-10-14 | 1995-04-19 | Nicolò Doveri | Hybrid propulsion system for vehicles, in particular for urban use |
| US5839535A (en) * | 1995-05-01 | 1998-11-24 | Honda Giken Koygo Kabushiki Kaisha | Front wheel- and rear wheel-drive vehicle and apparatus for detecting coefficient of friction on road surface |
| FR2742100A1 (en) * | 1995-12-08 | 1997-06-13 | Renault | Dual drive system for hybrid road vehicle powered by IC engine and two electric motors |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 279 (M - 1419) 28 May 1993 (1993-05-28) * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7037230B2 (en) * | 2001-07-04 | 2006-05-02 | Charles Louis Dupriez | Speed transmission apparatus |
| US7166051B2 (en) | 2001-07-04 | 2007-01-23 | Charles Louis Dupriez | Speed transmission apparatus |
| US7197390B2 (en) * | 2003-03-13 | 2007-03-27 | Wavecrest Laboratories Llc | Electric vehicle with adaptive cruise control system |
| CN114620077A (en) * | 2022-03-15 | 2022-06-14 | 中车永济电机有限公司 | Hybrid power transmission power pack applied to railway track vehicle and operation vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2792582B1 (en) | 2006-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1097830B1 (en) | Hybrid drive unit with at least two planetary gearings | |
| WO2003043846A1 (en) | Power transmission device with at least two planetary gear trains | |
| EP0593740A1 (en) | Electric hybrid vehicle | |
| EP1013494A2 (en) | Parallel hybrid drive for motor vehicle | |
| EP1100690B1 (en) | Hybrid engine transmission unit comprising two electrical machines | |
| EP1092583A1 (en) | Drive unit of a hybrid vehicle with electromagnetic coupler | |
| FR2809352A1 (en) | Drive unit for a hybrid vehicle, has arrangement which ensures smooth torque during the changeover from series to parallel mode and vice-versa | |
| FR2907380A1 (en) | HYBRID VEHICLE AND ITS CONTROL METHOD | |
| FR2834938A1 (en) | Propulsion group for electric hybrid vehicle, comprises internal combustion engine, electromagnetic coupling machine and an epicyclic gear train which may be assembled in different architectures | |
| FR2746352A1 (en) | Automobile with hybrid electric motor/IC engine drive | |
| FR2774039A1 (en) | Hybrid drive for motor vehicles with braking on the alternator | |
| FR2834248A1 (en) | Equipment for operating hybrid traction system in parallel, comprises internal combustion engine, gearbox and electrical machine which has a rotor within a moving stator/rotor within a fixed stator | |
| FR2792582A1 (en) | Prime mover disposition for hybrid electric vehicle, comprises IC engine, driving one axle, and electric motor, supplied by battery-backed engine-driven alternator | |
| EP1094960B1 (en) | Motor vehicle with mechanical and electric generators | |
| WO1999052730A1 (en) | Drive torque control in electric hybrid vehicle | |
| FR2809058A1 (en) | Progressive transmission for hybrid automobile in which use of thermal engine is limited to reduce fuel consumption and toxic emissions and to allow short journeys by means of the electric drive only | |
| FR2745243A1 (en) | Hybrid electric vehicle with electromagnetic coupler between motors | |
| JP3873808B2 (en) | Car | |
| EP3746342A1 (en) | System and method for controlling the energy supplied to the electric circuit of a hybrid vehicle, and motor vehicle incorporating same | |
| WO2002030697A1 (en) | Dual-control hybrid engine-transmission unit for a vehicle | |
| JP3521324B2 (en) | Composite electric vehicle | |
| FR2494642A1 (en) | Hybrid electric and heat engine propulsion for vehicle - uses electric drive and heat engine drive coupled by variable dia. pulleys and clutch | |
| FR2803253A1 (en) | Power distribution arrangement for automotive vehicle, has control units to ensure that optimum electric charge goes to the alternator during braking without degrading braking performance | |
| FR2833538A1 (en) | Power transmission device comprises first input/output rotating with output shaft, second input/output rotating with i.c. engine output shaft and third input/output rotating with electric motor rotor | |
| FR2493239A1 (en) | VEHICLE EQUIPPED WITH A PROPELLING HEAT MOTOR AND AN ELECTRIC MOTOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property | ||
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20121228 |