FR2883515A1 - Dispositif de transmission de puissance entre une sortie d'un moteur thermique et un arbre de roues et procede de transmission de puissance associe - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif (1) de transmission de puissance entre une sortie (2) d'un moteur (3) thermique et un arbre (4) de roues (5), ainsi qu'un procédé associé. Ce dispositif comporte un arbre (10) d'entrée relié à la sortie (2), un arbre (14) de sortie relié à l'arbre (4) de roues, une première et une deuxième machine (6, 7) électrique, et un ensemble (12) mécanique reliant entre eux l'arbre (10) d'entrée, l'arbre (14) de sortie et des arbres (8, 9) des deux machines. Pour limiter la taille du dispositif, l'ensemble (12) est formé par deux trains (65, 66) épicycloïdaux comportant un porte-satellites (18) commun qui entraîne des axes (23-26) au contact du porte-satellites (18) et de satellites (19, 21) de ces trains. Par ailleurs, un premier dispositif (30) de commutation relie l'arbre (8) de la première machine (6) soit à l'arbre (10) d'entrée, soit à un élément (22) d'un des trains (65, 66) de l'ensemble (12) mécanique.

Description

Dispositif de transmission de puissance entre une sortie d'un moteur
thermique et un arbre de roues et procédé de transmission de puissance associé La présente invention concerne un dispositif de transmission de puissance entre une sortie d'un moteur thermique et un arbre de roues, et un procédé de transmission de puissance associé. L'invention a notamment pour but d'augmenter la compacité d'un tel dispositif. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des véhicules automobiles à motorisation hybride, niais elle pourrait aussi être utilisée avec d'autres types de véhicules terrestres à motorisation hybride.
On connaît des dispositifs de transmission pour véhicules hybrides qui comportent un moteur thermique, deux machines électriques, et un, deux, ou plusieurs trains épicycloïdaux reliés entre eux à l'intérieur d'un ensemble mécanique. Un exemple d'un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet français FR-A-2832357. Avec: de tels dispositifs de transmission, la puissance du moteur thermique peut être soit transmise directement aux roues, soit dérivée en passant par une chaîne électrique.
La chaîne électrique relie les machines électriques susceptibles de se comporter en moteur ou en générateur selon des valeurs d'énergies reçues électriquement et / ou mécaniquement respectivement sur leurs bornes et leur arbre. La puissance dérivée est retransmise aux roues du véhicule ou stockée, le cas échéant, dans un système de stockage. Cette puissance dérivée permet d'adapter précisément le couple appliqué aux roues du véhicule à celui demandé par un conducteur, tout en adaptant également précisément les couple et régime du moteur thermique de façon à optimiser son rendement.
En outre, la chaîne électrique comporte notamment un premier onduleur, un deuxième onduleur, ainsi qu'un bus électrique. Dans la pratique, ce bus électrique est un bus à tension continue.
Lorsqu'une des machines se comporte en générateur, les signaux de tension alternatifs observables entre ses phases sont transformés en un signal de tension continue observable sur le bus, par l'onduleur associé à cette machine. Lorsqu'une des machines se comporte en moteur, le signal de tension continue observable sur le bus est transformé en signaux de tension alternatifs et déphasés par l'onduleur associé à cette machine. Ces signaux de tension sont appliqués sur les phases de la machine qui fonctionne en moteur.
Dans le cas où aucun système de stockage n'est relié au bus, l'énergie produite par une des machines est automatiquement consommée par l'autre machine. En variante, un système de stockage, tel qu'une batterie ou un supercondensateur, est relié au bus. Les deux machines peuvent alors fonctionner simultanément en générateur ou en moteur.
Dans le document FR-A-2832357 est décrit un dispositif susceptible de fonctionner dans deux modes de fonctionnement différents. Dans un premier mode, l'arbre d'une des machines est relié à l'arbre de roues, tandis que dans un deuxième mode, cet arbre est relié à un élément d'un des trains épicycloïdaux. Le choix du mode est fait en fonction de la vitesse de rotation de l'arbre de roues et de l'élément du train. En effet, l'arbre de la machine est de préférence relié à l'élément qui tourne le moins vite des deux (aux rapports des démultiplications intermédiaires près). Comme une puissance dérivée dans la chaîne électrique est égale à une vitesse de rotation d'une machine multipliée par un couple, le passage d'un mode à un autre permet de limiter la puissance dérivée dans la chaîne électrique. En limitant la puissance à l'intérieur de la chaîne électrique, il est possible de limiter la taille des machines électriques utilisées.
Par ailleurs, dans ce même document FR-A-2832357, est décrit un ensemble mécanique formé de trains épicycloïdaux. Ces trains épicycloïdaux présentent chacun trois éléments de liaisons mécaniques et deux degrés de liberté. Par élément de liaison, on entend un élément auquel on est susceptible de relier un arbre du dispositif, cet arbre pouvant être moteur ou récepteur. Ces trains épicycloïdaux sont reliés entre eux de manière que leur ensemble présente quatre éléments de liaisons mécaniques et deux degrés de liberté. A cet effet, deux liaisons sont réalisées entre les deux trains de l'ensemble, le nombre d'éléments de liaisons passant ainsi de six à quatre et le nombre de degrés de liberté de quatre à deux. Plus précisément, le planétaire d'un premier train est relié à une couronne d'un deuxième train et les portes-satellites sont reliés entre eux. Toutefois, ces liaisons entre les deux trains rendent le dispositif de transmission encombrant. En effet, en reliant le planétaire à une couronne, on perd la mobilité d'un élément de liaison de l'ensemble mécanique.
L'invention se propose de résoudre ces problèmes d'encombrement du dispositif de transmission en limitant à la fois la taille des machines électriques et celle du dispositif de transmission.
Pour limiter encore d'avantage l'encombrement des machines électrique, l'invention se propose de mettre en oeuvre de nouveaux modes de fonctionnement. A cet effet, l'arbre d'une des machines du dispositif est susceptible d'être relié soit à l'arbre du moteur thermique, soit à un élément d'un des trains épicycloïdaux. Ainsi, dans un premier mode de fonctionnement, l'arbre d'une des machines est relié à un des éléments d'un des trains, tandis que l'arbre de l'autre machine est relié à l'arbre de roues. Dans un deuxième mode de fonctionnement, les arbres des deux machines sont reliés chacun à un élément d'un des trains épicycloïdaux. Et dans un troisième mode de fonctionnement, l'arbre d'une des machines est relié à l'arbre du moteur, tandis que l'arbre de l'autre machine est relié à un élément d'un des trains épicycloïdaux. Les arbres des deux machines sont ainsi reliés à l'élément qui limite leur vitesse de rotation et donc la puissance dissipée dans la chaîne électrique.
En outre, pour réduire la taille de l'ensemble mécanique, on relie les deux trains de manière à économiser un élément de liaison. Ainsi, on relie les deux trains de manière que leurs satellites soient portés par un même porte-satellites et que ces satellites engrènent entre eux. Le fait que les satellites soient portés par un même porte-satellites permet d'éviter de réaliser une liaison entre deux portes-satellites par exemple. Le fait que les satellites engrènent entre eux permet de supprimer un degré de liberté à l'ensemble sans perdre un élément de liaison puisque aucun arbre ne peut être relié aux satellites. Deux trains ainsi reliés présentent 5 éléments de liaisons mécaniques. Il est donc possible de supprimer un élément de liaison de l'ensemble pour obtenir les 4 éléments de liaisons avec deux degrés de liberté, nécessaires au bon fonctionnement du système. En supprimant un élément, on réduit bien entendu l'encombrement de l'ensemble mécanique. En général, on supprime la couronne d'un des trains. En variante, au lieu d'engrener entre eux, les satellites sont coaxiaux et accrochés deux à deux sur un axe.
L'invention concerne donc un dispositif de transmission de puissance entre une sortie d'un moteur thermique et un arbre de roues, comportant: - un arbre d'entrée relié à la sortie du moteur thermique, et un arbre de sortie relié à l'arbre de roues, - une première et une deuxième machine électrique comportant 5 chacune un arbre, et - un ensemble mécanique reliant entre eux l'arbre d'entrée, l'arbre de sortie et les arbres des machines, cet ensemble mécanique étant formé par au moins deux trains épicycloïdaux, ces deux trains épicycloïdaux comportant chacun plusieurs éléments qui engrènent mutuellement, dont un planétaire, des satellites reliés à un porte-satellites et une couronne, caractérisé en ce que: - les deux trains épicycloïdaux comportent un porte-satellites commun qui entraîne des axes au contact du porte-satellites commun et des satellites, et en ce qu'il comporte, - un premier dispositif de commutation comportant des moyens pour relier l'arbre de la première machine soit à l'arbre d'entrée, soit à un élément d'un des trains.
L'invention concerne également un procédé de transmission de puissance dans lequel: - on met en oeuvre un dispositif de transmission de puissance entre une sortie d'un moteur thermique et un arbre de roues, ce dispositif comportant un arbre d'entrée relié à la sortie du moteur thermique, un arbre de sortie relié à l'arbre de roues, deux machines électriques comportant chacune un arbre, caractérisé en ce que: - on relie l'arbre d'entrée, l'arbre de sortie, et les arbres des deux machines à un ensemble mécanique formé par au moins deux trains épicycloïdaux, ces deux trains comportant un porte-satellites commun qui entraîne des axes au contact du porte-satellites commun et de satellites de ces trains, et en ce que: dans un premier mode de fonctionnement, on relie l'arbre de la première machine à un premier élément d'un des trains épicycloïdaux et l'arbre de la deuxième machine à l'arbre de roues, -dans un deuxième mode de fonctionnement, on relie l'arbre de la 35 première machine au premier élément et l'arbre de la deuxième machine à un deuxième élément d'un des trains épicycloïdaux, - dans un troisième mode de fonctionnement, on relie l'arbre de la première machine à l'arbre d'entrée et l'arbre de la deuxième machine au deuxième élément.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures sont données à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Ces figures montrent: - figure 1: une représentation schématique d'un dispositif de transmission selon l'invention; - figure 2a: une mise en oeuvre du dispositif de transmission selon l'invention dans un premier mode de fonctionnement; - figure 2b: une mise en oeuvre du dispositif de transmission selon l'invention dans un deuxième mode de fonctionnement; figure 2c: une mise en oeuvre du dispositif de transmission selon l'invention dans un troisième mode de fonctionnement; - figure 3a: une vue en perspective et en coupe partielle d'un ensemble mécanique selon l'invention; - figure 3b: une vue de côté de l'ensemble mécanique selon l'invention.
Sur ces figures, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes repères.
La figure 1 montre une représentation schématique d'un dispositif 1 de transmission selon l'invention entre une sortie 2 d'un moteur 3 thermique et un arbre 4 de roues 5.
Ce dispositif 1 comporte une première machine 6 électrique et une deuxième machine 7 électrique. Ces machines 6 et 7 comportent respectivement un arbre 8 et un arbre 9. Ces arbres 8 et 9 sont respectivement reliés à une entrée 11.1 et 11.2 d'entraînement d'un ensemble 12 mécanique. Ce dispositif 1 comporte également un arbre 10 d'entrée relié à la sortie 2 du moteur 3 thermique et à une entrée 11.3 d'entraînement de l'ensemble 12 mécanique. Ce dispositif 1 comporte également un arbre 14 de sortie relié à la fois à l'arbre 4 de roues 5 et à une sortie 11.4 d'entraînement de l'ensemble 12 mécanique. Pour plus de simplicité, la chaîne électrique reliant les machines 6 et 7 électriques entre elles n'est pas représentée.
Plus précisément, l'ensemble 12 mécanique comporte un train 16 dit de type Ravigneaux. Ce train 16 présente quatre éléments de liaisons mécaniques: un pour l'arbre 10 d'entrée, un autre pour l'arbre 14 de sortie et les deux autres pour les arbres 8 et 9 des machines 6 et 7. Comme un train épicycloïdal classique, ce train 16 comporte un premier planétaire 17, un porte-satellites 18 portant des premiers satellites 19. 1 et 19.2, et une couronne 20 qui engrènent mutuellement. En outre, le train 16 comporte des deuxièmes satellites 21.1 et 21.2, et un deuxième planétaire 22. Les deuxièmes satellites 21.1 et 21.2 sont portés par le porte-satellites 18 et engrènent à la fois avec les premiers satellites 19.1 et 19.2 et avec le planétaire 22.
On peut ainsi faire l'analogie du train 16 Ravigneaux avec deux trains 65 et 66 épicycloïdaux. Le premier train 65 comporte le premier planétaire 17, les premiers satellites 19.1 et 19.2 et la couronne 20. Le deuxième train 66 comporte le deuxième planétaire 22 et les deuxièmes satellites 21.1 et 21.2, mais est dépourvu de couronne. Ces deux trains 65 et 66 comportent le porte-satellites 18 commun. Ce porte-satellites 18 entraîne des axes 23-26 qui sont à la fois au contact de ce porte-satellites 18 et des satellites 19.1, 19.2, 21.1 et 21.2. Les satellites 19.1, 19.2, 21.1 et 21.2 sont respectivement susceptibles de tourner autour des axes 23, 24, 25 et 26. En variante, comme le verra, les satellites 19.1 et 21.1, et les satellites 19.2 et 21.2 peuvent être solidaires entre eux et coaxiaux.
Dans cette réalisation, l'arbre 10 d'entrée est relié à la fois à la sortie 2 du moteur 3 thermique et au porte-satellites 18 commun. L'arbre 4 de roues 5 est relié à la couronne 20 par l'intermédiaire d'un d'engrenage formé par les roues 27 et 28, de l'arbre 14 de sortie et d'une roue 29. Plus précisément, la roue 27 accrochée à l'arbre 4 engrène avec la roue 28 accrochée à une extrémité de l'arbre 14 de sortie. Et la roue 29 accrochée à une autre extrémité de l'arbre 14 engrène avec la couronne 20.
Cette couronne 20 supporte à cet effet deux dentures extérieures 20.1 et 20.2, et une denture intérieure 20.3. La roue 29 engrène avec la denture extérieure 20.1. Les premiers satellites 19.1 et 19.2 engrènent avec la denture intérieure 20.3. Et comme on le verra ci-après, un pignon 37 engrène avec la denture extérieure 20.2.
L'arbre 8 de la première machine 6 est susceptible d'être relié soit au deuxième planétaire 22, soit à l'arbre 10 d'entrée. A cet effet, le dispositif 1 de transmission comporte un premier dispositif 30 de commutation délimité par une ligne fermée discontinue. Ce premier dispositif 30 comporte les pignons 31 et 33 et deux crabots 34, 35 distincts. Le pignon 31 et le premier crabot 34 sont montés sur l'arbre 8, tandis que le pignon 33 et le deuxième crabot 35 sont montés sur l'arbre 10.
Ainsi, lorsque l'arbre 8 est relié au deuxième planétaire 22, le premier crabot 34 assure une liaison entre le pignon 31 et l'arbre 8, tandis que le pignon 33 est fou sur l'arbre 10. L'arbre 8 est alors relié au deuxième planétaire 22 par l'intermédiaire d'un engrenage formé par le pignon 31 et la roue 32, et d'un arbre 48 creux reliant la roue 32 au planétaire 22. Lorsque l'arbre 8 est relié à l'arbre 10 d'entrée, le deuxième crabot 35 assure une liaison entre le pignon 33 et l'arbre '10, tandis que le pignon 31 est fou sur l'arbre 8. L'arbre 8 est ainsi relié à l'arbre 10 par l'intermédiaire d'un engrenage formé par la roue 13 et le pignon 33.
L'arbre 9 de la deuxième machine 7 est susceptible d'être relié soit à l'arbre 4 de roues 5, soit au premier planétaire 17. A cet effet, le dispositif 1 comporte un deuxième dispositif 36 de commutation. Ce deuxième dispositif 36 comporte les pignons 37, 38, ainsi qu'un troisième crabot 39 monobloc.
Lorsque l'arbre 9 est relié à l'arbre 4 de roues 5, le troisième crabot 39 assure une liaison entre le pignon 37 et l'arbre 9, tandis que le pignon 38 est fou sur l'arbre 9. L'arbre 9 est alors relié à l'arbre 4 par l'intermédiaire notamment du pignon 37, de la couronne 20 et de l'arbre 14 de sortie. Lorsque l'arbre 9 est relié au premier planétaire 17, le crabot 39 assure une liaison entre le pignon 38 et l'arbre 9, tandis que le pignon 37 est fou sur l'arbre 9. L'arbre 9 est alors relié au premier planétaire 17 par l'intermédiaire d'un engrenage formé par le pignon 38 et la roue 40, et d'un arbre 47 creux reliant la roue 40 au planétaire 17.
En variante, le premier dispositif 30 comporte un crabot monobloc et 30 est monté uniquement sur l'arbre 8. En variante, le deuxième dispositif 36 comporte deux crabots distincts montés sur l'arbre 9.
Les crabots 34, 35, 39 sont entraînés en rotation par l'arbre sur lequel ils sont montés, et sont capables de se déplacer en translation le long de cet arbre. En général, les crabots sont déplacés en translation par l'intermédiaire de fourchettes entraînées par un moteur à courant continu.
Dans une réalisation particulière, le porte-satellites 18 commun et la couronne 20 sont reliés à une pompe 41 à huile, par l'intermédiaire d'un mécanisme de roue libre (non représenté).
En variante, les arbres 8 et 9, l'arbre 10 d'entrée et l'arbre 14 de sortie sont reliés à des éléments différents du train 16.
Les figures 2a-2c illustrent le fonctionnement du dispositif de transmission dans différents modes. Pour plus de simplicité, on considère dans ces figures que l'arbre 4 de roues 5 et l'arbre 14 de sortie sont confondus. La figure 2a illustre le premier mode de fonctionnement du dispositif 1 selon l'invention.
Dans ce premier mode de fonctionnement, l'arbre 8 de la machine 6 est relié au deuxième planétaire 22. Et l'arbre 9 de la deuxième machine 7 est relié à l'arbre 4 de roues 5. En conséquence, le premier crabot 34 est engagé à l'intérieur du pignon 31, tandis que le deuxième crabot 35 est désengagé du pignon 33. En outre, le crabot 39 est engagé à l'intérieur du pignon 37 mais désengagé du pignon 38.
La roue 13 et le pignon 33 monté fou sur l'arbre 10, sont représentés en trait interrompu car ils ne transmettent pas de puissance à l'arbre 4 de roues 5. Par ailleurs, le premier planétaire 17 et la roue 40 qui sont reliés entre eux par l'intermédiaire de l'arbre 47 creux sont également représentés en trait interrompu, car ils ne transmettent pas non plus de puissance à l'arbre 4 de roues 5.
Ainsi, dans ce premier mode, la machine 6 peut échanger de la puissance avec l'arbre 4 de roues 5 par l'intermédiaire du pignon 31, de la roue 32, de l'arbre 48, du deuxième planétaire 22, des deuxièmes satellites 21.1 et 21.2, des premiers satellites 19.1, 19.2, et de la couronne 20. La machine 7 peut échanger de la puissance avec l'arbre 4 de roues 5 par l'intermédiaire de la couronne 20 et de la roue 29.
Le premier mode de fonctionnement est mis en oeuvre pour des rapports de vitesse courts. Dans un exemple, ces rapports correspondent à une vitesse du véhicule comprise entre 0 et 15 km/h, lorsque la vitesse du moteur 3 thermique est égale à 1000 tours/minutes. Ce premier mode est donc généralement utilisé lors du décollage du véhicule mais il peut aussi être mis en oeuvre pour des marches-arrières du véhicule.
Dès que la vitesse de rotation du pignon 37 entraîné par l'arbre 4 de roues devient supérieure à la vitesse de rotation du pignon 38 entraîné par le premier planétaire 17, le dispositif 1 de transmission passe au deuxième mode de fonctionnement.
La figure 2b illustre ce deuxième mode de fonctionnement.
Dans ce deuxième mode, l'arbre 8 de la première machine 6 est relié comme avant au deuxième planétaire 22. Et l'arbre 9 de la deuxième machine 7 est relié au premier planétaire 17. En conséquence, le crabot 34 est toujours engagé dans le pignon 31, tandis que le crabot 35 est toujours désengagé du pignon 33. Le crabot 39 est engagé dans le pignon 38, mais est désengagé du pignon 37.
La roue 13 et le pignon 33 monté fou sur l'arbre 10 sont représentés en trait interrompu car, comme avant, ils ne transmettent pas de puissance à l'arbre 4 de roues 5. Le pignon 37 monté fou sur l'arbre 9 est aussi représenté en trait interrompu car il ne transmet plus de puissance à l'arbre 4 de roues 5.
Ainsi, dans ce deuxième mode, la machine 6 peut échanger de la puissance avec l'arbre 4 de roues 5 par l'intermédiaire du pignon 31, de la roue 32, de l'arbre 48, du deuxième planétaire 22, des deuxièmes satellites 21.1 et 21.2, des premiers satellites 19.1, 19.2, et de la couronne 20. La machine 7 peut échanger de la puissance avec l'arbre 4 de roues 5 par l'intermédiaire du pignon 38, de la roue 40, de l'arbre 47, du premier planétaire 17, des premiers satellites 19.1 et 19.2, et de la couronne 20.
Ce deuxième mode est mis en oeuvre pour des rapports plus longs que ceux du premier mode mais moins longs que ceux d'un troisième mode.
Les rapports du deuxième mode correspondent par exemple à une vitesse du véhicule comprise entre 15 et 50 km/heure, pour une vitesse du moteur thermique de 1000 tours / minutes. Ce deuxième mode est généralement utilisé après le décollage du véhicule, lorsqu'il est en marche avant.
Dès que la vitesse de rotation du pignon 31 entraîné par le deuxième planétaire 22 devient supérieure à celle de l'arbre 10 d'entrée (à un rapport de démultiplication près), le dispositif 1 de transmission passe au troisième mode de fonctionnement.
La figure 2c illustre ce troisième mode de fonctionnement.
Dans ce troisième mode, l'arbre 8 de la première machine 6 est relié à l'arbre 10 d'entrée. Et l'arbre 9 de la deuxième machine 7 est relié au premier planétaire 17. En conséquence, le crabot 34 est désengagé du pignon 31 et le crabot 35 est engagé dans le pignon 33. Le crabot 39 est toujours engagé dans le pignon 38 et désengagé du pignon 37.
Le pignon 31 monté fou sur l'arbre 8, la roue 32, l'arbre 48, le deuxième planétaire 22 et les deuxièmes satellites 21.1 et 21.2 sont représentés en trait interrompu car ils ne transmettent pas de puissance à l'arbre 4 de roues 5. Le pignon 37 monté fou sur l'arbre 9 ne transmet pas non plus de puissance et est donc aussi représenté en trait interrompu.
Ainsi, dans ce troisième mode, la première machine 6 peut échanger de la puissance avec l'arbre 4 de roues 5 par l'intermédiaire de la roue 13, du pignon 33, de l'arbre 10, du porte-satellites 18 et de la couronne 20. La deuxième machine 7 peut échanger de la puissance avec l'arbre 4 de roues 5 par l'intermédiaire du pignon 38, de la roue 40, de l'arbre 47, du premier planétaire 17, des premiers satellites 19.1 et 19.2 et de la couronne 20.
Ce troisième mode est mis en oeuvre pour des rapports de transmission plus longs que ceux du deuxième mode. Les rapports du troisième mode correspondent par exemple à une vitesse du véhicule supérieure à 50 km/heure.
Bien entendu, le dispositif peut aussi passer du troisième mode au 20 deuxième mode et du deuxième mode au premier mode pour des conditions inverses de celles qui ont été énoncées.
Dans les trois modes de fonctionnement, lorsque le véhicule est dans une phase de traction (le moteur fournit de la puissance aux roues) ou de récupération (les roues entraînent le moteur), la première machine 6 se comporte en générateur (respectivement en moteur) tandis que la deuxième machine 7 se comporte en moteur (respectivement en générateur). En outre, dans le cas où une batterie est connectée au bus électrique (non représenté) qui relie les machines 6 et 7, ces deux machines 6 et 7 sont susceptibles de se comporter simultanément en moteur ou en générateur.
Dans la pratique, on commute du premier mode au deuxième mode ou réciproquement, lorsque la vitesse de rotation de l'arbre 4 de roues 5 est égale à la vitesse de rotation du premier planétaire 17, à un rapport de démultiplication près. Et on commute du deuxième mode au troisième mode ou réciproquement, lorsque la vitesse de rotation de l'arbre 10 d'entrée est égale à la vitesse de rotation du premier élément 22, à un rapport de démultiplication près.
En outre, pour commuter sans difficulté du premier mode au deuxième mode de fonctionnement et réciproquement, on choisit une raison du train 16 de type Ravigneaux, ou plus exactement des deux trains 65 et 66, de manière que lorsque la vitesse de rotation de l'arbre 9 est égale aux vitesses de rotation des pignons 37 et 38 et du crabot 39, la vitesse de rotation de l'arbre 8 de la première machine 6 est nulle. En effet, la puissance dans la chaîne électrique est alors nulle et le couple appliqué sur l'arbre 9 est nul. Le crabot 39 peut alors passer sans effort d'un accrochage avec le pignon 37 à un accrochage avec le pignon 38, et réciproquement.
De manière analogue, pour commuter sans difficulté du deuxième au troisième mode et réciproquement, on choisit les raisons des trains 65 et 66, de manière que lorsque la vitesse de rotation de l'arbre 8 est égale aux vitesses de rotation des pignons 31 et 33 et des crabots 34 et 35, la vitesse de rotation de l'arbre 9 est nulle. En effet, la puissance dans la chaîne électrique est alors nulle et le couple appliqué sur l'arbre 8 est nul. Le crabot 35 peut alors s'engager sans effort dans le pignon 33 et le crabot 34 peut se dégager sans effort du pignon 31, et réciproquement.
Dans un mode de réalisation particulier, les crabots 33, 34 et 39 assurent une commutation continue d'un mode à un autre. Ainsi, le crabot 39 possède une géométrie telle que lorsqu'il passe d'un accrochage avec le pignon 37 à un accrochage avec le pignon 38 ou réciproquement, il lie ces pignons 37 et 38 simultanément à l'arbre 9. Le crabot 39 monobloc possède ainsi généralement une longueur supérieure à une distance axiale entre les deux pignons 37 et 38. De même, les crabots 34 et 35 sont commandés indépendamment, de manière que lorsqu'ils passent d'un accrochage avec le pignon 31 à un accrochage avec le pignon 33 ou réciproquement, ils lient simultanément ces pignons 31 et 33 avec l'arbre 8 et l'arbre 10.
Le choix d'un mode est fait de manière que, pour une puissance donnée, le moteur 3 thermique fonctionne toujours à son point de fonctionnement optimal, c'est à dire au point où sa consommation est minimale. A cet effet, le dispositif 1 de transmission comporte une unité 53 de contrôle (voir figure 1), telle qu'un microcontrôleur, qui pilote ce moteur 3 thermique, les machines 6 et 7 électriques et les dispositifs 30 et 36 de commutation.
Cette unité 53 de contrôle comporte un microprocesseur 54, une mémoire 55 programme comportant des programmes P1-PN, une mémoire 56 de données comportant des données D1-DN et une interface 57 d'entrées-sorties reliés entre eux par l'intermédiaire d'un bus 58.
Des signaux I1-IN d'entrées appliqués sur l'interface 57 correspondent par exemple à un couple de consigne à appliquer sur l'arbre 4 de roues ou à des mesures retournées par des capteurs (non représentés) de force, de vitesse, d'accélération... Des données D1-DN correspondent notamment à des cartographies de consommation instantanée du moteur 3 thermique et à des cartographies de rendement des machines 6 et 7 électriques. En fonction de ces données D1-DN et des signaux 11-IN d'entrée, le microprocesseur 54 exécute un des programmes P1-PN qui engendre l'émission de signaux de sortie 01, 02 et OT. Ces signaux 01, 02 et OT de sortie commandent respectivement la première machine 6, la deuxième machine 7 et le moteur 3 thermique, de manière que ces organes 3, 6 et 7 fonctionnent à leur point de fonctionnement qui correspond à la consommation instantanée minimale du moteur 3 thermique. Si l'unité 53 calcule que le minimum de consommation correspond à un rapport de vitesse court, le premier mode de fonctionnement sera mis en oeuvre. En revanche, si l'unité 53 calcule que le minimum de consommation correspond à un rapport de vitesse plus long, le deuxième, ou le troisième mode, selon les cas, sera mis en oeuvre.
La figure 3a montre une vue en trois dimensions et en coupe partielle d'un train 16 de type Ravigneaux. Pour plus de simplicité, les dentures 25 extérieures de la couronne 20 ne sont pas représentées.
Cette figure met en évidence que le train 16 est formé par un premiertrain 65 comportant un premier planétaire 17, des premiers satellites 19. 1 et une couronne 20, et par un deuxième train 66 comportant un deuxième planétaire 22 et des deuxièmes satellites 21.1. Ce deuxième train 66 est dépourvu de couronne.
Les satellites 19.1 et 21.1 des deux trains 65, 66 sont reliés au portesatellites 18 commun et engrènent entre eux. Plus précisément, l'axe 23 du premier satellite 19.1 est au contact de ce premier satellite 19.1 et du porte-satellites 18 commun. L'axe 26 du deuxième satellite 21. 1 est au contact de ce deuxième satellite 21.1 et du porte-satellites 18 cornmun. Le porte- satellites 18 entraîne en rotation les axes 23 et 26. Le satellite 19.1 est susceptible de tourner autour de l'axe 23. Le satellite 21.1 est susceptible de tourner autour de l'axe 26, dans un sens opposé au satellite 19.1.
Dans une réalisation particulière, le train Ravigneaux 16 comporte en outre un flasque 63 circulaire auquel sont reliés les axes 23 des premiers satellites 19.1.
En général, le train 16 comporte trois premiers satellites 19.1 et trois deuxièmes satellites 21.1.
La figure 3b montre une variante de réalisation du train 16. Dans cette variante, le premier train 65 comporte toujours le planétaire 17, les premiers satellites 19.1 et 19.2 et la couronne 20 qui engrènent entre eux. Le deuxième train 66 comporte toujours le planétaire 22 et les deuxièmes satellites 21.1 et 21.2 qui engrènent entre eux.
Dans cette variante, les satellites 19.1, 19.2, 21.1 et 21.2 sont toujours portés par le porte-satellites 18 commun. Toutefois ici, les deuxièmes satellites 21.1 et 21.2 sont accrochés et solidaires des premiers satellites 19.1 et 19.2. En outre, les premiers e1 les deuxièmes satellites sont coaxiaux.
Les axes 23 et 24 des satellites 19.1 et 21.1 sont ici confondus, et sont reliés à la fois au porte-satellites 18 commun et au satellite 19. 1. Les satellites 19.1 et 21.1 sont susceptibles de tourner autour des axes 23 et 24.
De la même manière, les axes 25 et 26 des satellites 19.2 et 21.2 sont ainsi confondus, et sont par ailleurs reliés à la fois au portesatellites 18 commun et au satellite 19.2. Les satellites 19.2 et 21.2 sont susceptibles de tourner autour des axes 25 et 26.
En variante, pour disposer d'un élément de liaison supplémentaire, il est possible de conserver une deuxième couronne 64 (celle du deuxième train 66) qui engrène avec les planétaires 21.1, 21.2. Cette deuxième couronne 64 pourrait ainsi permettre de connecter une troisième machine électrique à l'intérieur du dispositif 1 de transmission. En variante, le train 16 est formé de plus de deux trains épicycloïdaux.

Claims (1)

14 REVENDICATIONS
1 - Dispositif (1) de transmission de puissance entre une sortie (2) d'un moteur (3) thermique et un arbre (4) de roues (5), comportant: -un arbre (10) d'entrée relié à la sortie (2) du moteur (3) thermique, et un arbre (14) de sortie relié à l'arbre (4) de roues (5), - une première et une deuxième machine électrique (6, 7) comportant chacune un arbre (8, 9), et - un ensemble (12) mécanique reliant entre eux l'arbre (10) d'entrée, l'arbre (14) de sortie et les arbres (8, 9) des machines (6, 7), cet ensemble (12) mécanique étant formé par au moins deux trains (65, 66) épicycloïdaux, ces deux trains épicycloïdaux comportant chacun plusieurs éléments (17-22) qui engrènent mutuellement, dont un planétaire, des satellites reliés à un porte-satellites et une couronne, caractérisé en ce que: - les deux trains (65, 66) épicycloïdaux comportent un portesatellites (18) commun qui entraîne des axes (23-26) au contact du portesatellites (18) commun et des satellites (19, 21), et en ce qu'il comporte, - un premier dispositif (30) de commutation comportant des moyens (31, 33, 34, 35) pour relier l'arbre (8) de la première machine (6) soit à l'arbre (10) d'entrée, soit à un élément (22) d'un des trains.
2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que: -les satellites (19.1, 19.2, 21.1, 21.2) des différents trains engrènent entre eux.
3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que: - l'ensemble (12) mécanique est formé d'un premier et d'un deuxième train (65, 66) épicycloïdal, le deuxième train (66) étant dépourvu de couronne.
4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que: -l'arbre (10) d'entrée est relié au porte-satellites (18) commun, et - le premier dispositif (30) de commutation comporte des moyens (31, 33, 34, 35) pour relier l'arbre (8) de la première machine (6) soit à l'arbre (10) d'entrée, soit à un planétaire (22) du deuxième train (66).
5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que: -les raisons des trains (65. 66) épicycloïdaux sont choisies, de manière que lorsque la vitesse de rotation de l'arbre (8) de la première machine (6) est égale à celles des moyens (31, 33, 34, 35) de liaison du premier dispositif (30) de commutation, la vitesse de rotation de l'arbre (9) de la deuxième machine (7) est nulle.
6 - Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième dispositif (36) de commutation comportant des moyens (37-39) pour relier l'arbre (9) de la deuxième machine (7) soit à la couronne (20) du premier train, soit à un planétaire (17) du premier train, la couronne (20) étant reliée à l'arbre (4) de roues (5).
7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que: -les raisons des trains (65, 66) épicycloïdaux sont choisies, de manière que lorsque la vitesse de rotation de l'arbre (9) de la deuxième machine (7) est égale à celles des moyens (37-39) de liaison du deuxième dispositif (36) de commutation, la vitesse de rotation de l'arbre (8) de la première machine (6) est nulle.
8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que: - le premier dispositif (30) de commutation comporte un premier et un deuxième crabot (34, 35) distincts, le premier crabot (34) étant relié à l'arbre (8) de la première machine (6), le deuxième crabot (35) étant relié à l'arbre (10) d'entrée.
9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte: - une unité (53) de contrôle, cette unité (53) de contrôle comportant des moyens (54-58) pour commander les machines (6, 7) électriques et le moteur (2) thermique, de manière que le moteur (2) fonctionne toujours au point de fonctionnement où sa consornmation est minimale.
- Procédé de transmission de puissance dans lequel: - on met en oeuvre un dispositif (1) de transmission de puissance entre une sortie (2) d'un moteur (3) thermique et un arbre (4) de roues (5), ce dispositif (1) comportant un arbre (10) d'entrée relié à la sortie (2) du moteur (3) thermique, un arbre (14) de sortie relié à l'arbre (4) de roues (5), deux machines (6, 7) électriques comportant chacune un arbre (8, 9), caractérisé en ce que: - on relie l'arbre (10) d'entrée, l'arbre (14) de sortie, et les arbres (8, 9) des deux machines (6, 7) à un ensemble (12) mécanique formé par au moins deux trains (65, 66) épicycloïdaux, ces deux trains comportant un porte-satellites (18) commun qui entraîne des axes (23-26) au contact du porte- satellites (18) commun et de satellites (19, 21) de ces trains, et en ce que - dans un premier mode de fonctionnement, on relie l'arbre (8) de la première machine (6) à un premier élément (22) d'un des trains épicycloïdaux et l'arbre (9) de la deuxième machine (7) à l'arbre (4) de roues (5), - dans un deuxième mode de fonctionnement, on relie l'arbre (8) de la première machine (6) au premier élément (22) et l'arbre (9) de la deuxième machine (7) à un deuxième élément (17) d'un des trains épicycloïdaux, - dans un troisième mode de fonctionnement, on relie l'arbre (8) de la première machine (6) à l'arbre (10) d'entrée et l'arbre (9) de la deuxième machine (7) au deuxième élément (17).
11 - Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que: -on passe du premier mode au deuxième mode de fonctionnement ou réciproquement, lorsque la vitesse de rotation de l'arbre (4) de roues (5) est égale à la vitesse de rotation du deuxième élément (17) à un rapport de démultiplication près.
12 - Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que: -on annule la vitesse de rotation de l'arbre (8) de la première machine.
13 - Procédé selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce 25 que: - on passe du deuxième mode au troisième mode de fonctionnement ou réciproquement, lorsque la vitesse de rotation de l'arbre (10) d'entrée est égale à la vitesse de rotation du premier élément (22) à un rapport de démultiplication près.
14 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que: -on annule la vitesse de rotation de l'arbre (9) de la deuxième machine (7) .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009068796A1 (fr) * 2007-11-07 2009-06-04 Peugeot Citroën Automobiles SA Dispositif de transmission de puissance entre une sortie d'un moteur thermique et un arbre de roues et utilisation de ce dispositif

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2875183B1 (fr) * 2004-09-15 2008-02-15 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de transmission de puissance pour vehicule automobile et procede d'utilisation de ce dispositif
US7686723B2 (en) * 2006-08-15 2010-03-30 Ford Global Technologies, Llc Hybrid electric vehicle and powertrain
FR2911539B1 (fr) * 2007-01-19 2009-10-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de transmission pour vehicule a motorisation hybride
GB2466975B (en) * 2009-01-16 2013-06-19 Gm Global Tech Operations Inc Torque distributing drive mechanism for motorized vehicles
WO2012060610A2 (fr) * 2010-11-01 2012-05-10 주식회사 에스비비테크 Réducteur hybride
EP2757146B1 (fr) 2013-01-22 2018-01-03 The Procter & Gamble Company Compositions de traitement contenant des microcapsules, des amines primaires ou secondaires et des capteurs de formaldéhyde
EP3491272B1 (fr) * 2016-07-26 2021-09-08 Voith Patent GmbH Dispositif d'entrainement comportant une boîte de superposition
JP6861794B2 (ja) * 2016-07-26 2021-04-21 フォイト パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＶＯＩＴＨ ＰＡＴＥＮＴ ＧｍｂＨ 重畳伝動装置を備えた駆動装置
WO2018019611A1 (fr) * 2016-07-26 2018-02-01 Voith Patent Gmbh Dispositif d'entraînement comportant une boîte de superposition
EP3879134B1 (fr) * 2020-03-13 2023-11-15 Volvo Car Corporation Transmission avec torque vectoring

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0755818A2 (fr) * 1995-07-20 1997-01-29 General Motors Corporation Transmission composée avec deux moteurs éléctriques pour véhicules
US5931757A (en) * 1998-06-24 1999-08-03 General Motors Corporation Two-mode, compound-split electro-mechanical vehicular transmission
FR2832357A1 (fr) 2001-11-21 2003-05-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de transmission de puissance a au moins deux trains epicycloidaux
US20030166429A1 (en) * 2000-05-02 2003-09-04 Stefan Tumback Hybrid transmission, particularly for motor vehicles

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6793600B2 (en) * 2001-11-28 2004-09-21 Kazuyoshi Hiraiwa Powertrain for hybrid electric vehicles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0755818A2 (fr) * 1995-07-20 1997-01-29 General Motors Corporation Transmission composée avec deux moteurs éléctriques pour véhicules
US5931757A (en) * 1998-06-24 1999-08-03 General Motors Corporation Two-mode, compound-split electro-mechanical vehicular transmission
US20030166429A1 (en) * 2000-05-02 2003-09-04 Stefan Tumback Hybrid transmission, particularly for motor vehicles
FR2832357A1 (fr) 2001-11-21 2003-05-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de transmission de puissance a au moins deux trains epicycloidaux

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009068796A1 (fr) * 2007-11-07 2009-06-04 Peugeot Citroën Automobiles SA Dispositif de transmission de puissance entre une sortie d'un moteur thermique et un arbre de roues et utilisation de ce dispositif
US20100320017A1 (en) * 2007-11-07 2010-12-23 Peugeot Citroen Automobiles S.A. Device for transmitting power between the output of a thermal engine and a wheel shaft, and use of said device
US8287413B2 (en) * 2007-11-07 2012-10-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Device for transmitting power between the output of a thermal engine and a wheel shaft, and use of said device

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