FR3134353A1 - Powertrain with two lubricant tanks - Google Patents
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Abstract
Titre de l’invention : Groupe motopropulseur à deux réservoirs de lubrifiant La présente invention concerne un groupe motopropulseur (1) pour véhicule comprenant au moins un moteur électrique (2), un réducteur de vitesses (8) et un dispositif de lubrification (16) du moteur électrique (2) et du réducteur de vitesses (8), le dispositif de lubrification (16) comprenant un premier réservoir de lubrifiant (20), un deuxième réservoir de lubrifiant (22) distinct du premier réservoir de lubrifiant (20), et une pompe (34) destinée à acheminer du lubrifiant depuis le premier réservoir de lubrifiant (20) vers le moteur électrique (2), le réducteur de vitesses (8) et le deuxième réservoir de lubrifiant (22) via un circuit de lubrifiant (18). Figure de l’abrégé : Figure 1Title of the invention: Powertrain with two lubricant tanks The present invention relates to a powertrain (1) for a vehicle comprising at least one electric motor (2), a speed reducer (8) and a lubrication device (16) of the electric motor (2) and the speed reducer (8), the lubrication device (16) comprising a first lubricant reservoir (20), a second lubricant reservoir (22) distinct from the first lubricant reservoir (20), and a pump (34) for supplying lubricant from the first lubricant tank (20) to the electric motor (2), the gear reducer (8) and the second lubricant tank (22) via a lubricant circuit ( 18). Abstract Figure: Figure 1
Description
La présente invention concerne le domaine de la lubrification des groupes motopropulseurs équipant des véhicules, et plus particulièrement de la lubrification de tels groupes motopropulseurs équipés d’un moteur électrique et d’un réducteur de vitesses.The present invention relates to the field of lubrication of powertrains fitted to vehicles, and more particularly to the lubrication of such powertrains equipped with an electric motor and a speed reducer.
Au sein d’un groupe motopropulseur, certains éléments mobiles tels que le moteur électrique et le réducteur de vitesses nécessitent d’être lubrifiés et éventuellement refroidis. Le groupe motopropulseur comprend à cet effet du lubrifiant, par exemple de l’huile, qui a pour objectif de réduire les frottements.Within a powertrain, certain moving elements such as the electric motor and the gear reducer need to be lubricated and possibly cooled. The power train includes lubricant for this purpose, for example oil, which aims to reduce friction.
Ce lubrifiant a pour inconvénient de se détériorer au cours du temps. En conséquence, par précaution les groupes motopropulseurs présentent généralement un volume de lubrifiant qui est supérieur aux besoins en lubrification. Il est alors nécessaire de trouver un compromis entre une architecture compétitive du groupe motopropulseur et un volume suffisant de lubrifiant embarqué. Par ailleurs, un volume trop important de lubrifiant au sein du groupe motopropulseur peut s’avérer problématique, ce lubrifiant étant déplacé lors des déplacements du véhicule, par exemple en virage ou en pente. Un tel déplacement du lubrifiant peut alors entraîner un phénomène de barbotage qui se traduit par une perte de rendement du groupe motopropulseur. Dans le cas d’un moteur électrique, un tel déplacement du lubrifiant peut générer une présence de lubrifiant dans l’entrefer, ce qui réduit l’efficacité et le rendement du moteur électrique.This lubricant has the disadvantage of deteriorating over time. Consequently, as a precaution, powertrains generally have a volume of lubricant which is greater than the lubrication requirements. It is then necessary to find a compromise between a competitive powertrain architecture and a sufficient volume of onboard lubricant. Furthermore, too large a volume of lubricant within the powertrain can prove problematic, this lubricant being displaced when the vehicle moves, for example when turning or on a slope. Such a movement of the lubricant can then lead to a bubbling phenomenon which results in a loss of efficiency of the powertrain. In the case of an electric motor, such a movement of the lubricant can generate a presence of lubricant in the air gap, which reduces the efficiency and performance of the electric motor.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un groupe motopropulseur qui comprend deux réservoirs distincts de lubrifiant, ce qui permet au groupe motopropulseur de disposer d’un volume de lubrifiant suffisant sans pour autant entraver son rendement.The present invention aims to overcome these drawbacks by proposing a powertrain which includes two separate lubricant reservoirs, which allows the powertrain to have a sufficient volume of lubricant without hindering its performance.
La présente invention a ainsi pour principal objet un groupe motopropulseur pour véhicule comprenant au moins un moteur électrique, un réducteur de vitesses et un dispositif de lubrification du moteur électrique et du réducteur de vitesses, le dispositif de lubrification comprenant un premier réservoir de lubrifiant, un deuxième réservoir de lubrifiant distinct du premier réservoir de lubrifiant, et une pompe destinée à acheminer du lubrifiant depuis le premier réservoir de lubrifiant vers le moteur électrique, le réducteur de vitesses et le deuxième réservoir de lubrifiant via un circuit de lubrifiant.The main object of the present invention is thus a powertrain for a vehicle comprising at least one electric motor, a gear reducer and a device for lubricating the electric motor and the gear reducer, the lubrication device comprising a first lubricant reservoir, a second lubricant tank separate from the first lubricant tank, and a pump for supplying lubricant from the first lubricant tank to the electric motor, the speed reducer and the second lubricant tank via a lubricant circuit.
Le groupe motopropulseur est destiné à équiper un véhicule, par exemple un véhicule automobile. Le groupe motopropulseur selon l’invention peut être lubrifié, voire éventuellement refroidi, soit directement par le lubrifiant issu du premier réservoir de lubrifiant soit par le lubrifiant ayant transité par le deuxième réservoir de lubrifiant. La pompe permet d’acheminer du lubrifiant depuis ce premier réservoir de lubrifiant jusqu’à ce deuxième réservoir de lubrifiant.The powertrain is intended to equip a vehicle, for example a motor vehicle. The powertrain according to the invention can be lubricated, or possibly cooled, either directly by the lubricant coming from the first lubricant reservoir or by the lubricant having passed through the second lubricant reservoir. The pump makes it possible to convey lubricant from this first lubricant reservoir to this second lubricant reservoir.
Le premier réservoir de lubrifiant permet ainsi d’acheminer du lubrifiant vers le moteur électrique, vers le réducteur de vitesses et/ou vers le deuxième réservoir de lubrifiant, tandis que le lubrifiant issu du deuxième réservoir de lubrifiant est uniquement destiné à ce réducteur de vitesses. Le premier réservoir de lubrifiant est par exemple une bâche d’huile, c'est-à-dire un réservoir ouvert, tandis que le deuxième réservoir de lubrifiant est un réservoir fermé.The first lubricant reservoir thus makes it possible to convey lubricant to the electric motor, to the speed reducer and/or to the second lubricant reservoir, while the lubricant from the second lubricant reservoir is only intended for this speed reducer. . The first lubricant tank is for example an oil tank, that is to say an open tank, while the second lubricant tank is a closed tank.
Une telle organisation du dispositif de lubrification permet de limiter la quantité de lubrifiant dans le premier réservoir de lubrifiant, qui est un réservoir ouvert, et donc de limiter le risque de barbotage du moteur électrique du groupe motopropulseur par exemple lors d’un écoulement du lubrifiant. Le barbotage n’est pas indiqué dans le cas du moteur électrique car on cherche à éviter la présence de lubrifiant entre un rotor et un stator de ce moteur électrique, c'est-à-dire au niveau de son entrefer.Such an organization of the lubrication device makes it possible to limit the quantity of lubricant in the first lubricant reservoir, which is an open reservoir, and therefore to limit the risk of bubbling of the electric motor of the powertrain, for example during a flow of lubricant. . Splashing is not indicated in the case of the electric motor because we seek to avoid the presence of lubricant between a rotor and a stator of this electric motor, that is to say at the level of its air gap.
Le deuxième réservoir de lubrifiant est configuré de telle sorte qu’il constitue une réserve de lubrifiant pouvant être utilisée lorsque la pompe n’est pas en fonctionnement. Lorsque la pompe ne fonctionne pas, la présence du deuxième réservoir autorise une lubrification du réducteur de vitesses par écoulement gravitaire. Une telle solution est particulièrement avantageuse lorsque le lubrifiant est trop froid pour pouvoir être pompé efficacement, le passage du lubrifiant au sein du réducteur de vitesses participant à l’élévation de la température du lubrifiant. De la même façon, la lubrification du réducteur de vitesses par le biais du deuxième réservoir de lubrifiant en cas de panne de la pompe améliore la fiabilité du groupe motopropulseur. En effet, même si le moteur électrique n’est pas lubrifié, le réducteur de vitesses le sera.The second lubricant reservoir is configured such that it provides a reserve of lubricant that can be used when the pump is not operating. When the pump is not operating, the presence of the second reservoir allows lubrication of the speed reducer by gravity flow. Such a solution is particularly advantageous when the lubricant is too cold to be able to be pumped effectively, the passage of the lubricant within the speed reducer contributing to the increase in the temperature of the lubricant. Likewise, lubrication of the gear reducer through the second lubricant reservoir in the event of pump failure improves powertrain reliability. Indeed, even if the electric motor is not lubricated, the speed reducer will be.
Selon une caractéristique de l’invention, la pompe est disposée sur le circuit de lubrifiant entre le premier réservoir de lubrifiant et le deuxième réservoir de lubrifiant.According to one characteristic of the invention, the pump is arranged on the lubricant circuit between the first lubricant reservoir and the second lubricant reservoir.
Comme évoqué précédemment, la pompe est notamment configurée pour puiser dans le premier réservoir de lubrifiant pour alimenter le deuxième réservoir de lubrifiant. Cette pompe peut être associée au fonctionnement du groupe motopropulseur, mais elle peut également être mise en rotation par un actionneur électrique indépendant du groupe motopropulseur.As mentioned previously, the pump is notably configured to draw from the first lubricant reservoir to supply the second lubricant reservoir. This pump can be associated with the operation of the powertrain, but it can also be rotated by an electric actuator independent of the powertrain.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le deuxième réservoir de lubrifiant est destiné à alimenter en lubrifiant le réducteur de vitesses selon un écoulement du lubrifiant par gravité.According to another characteristic of the invention, the second lubricant reservoir is intended to supply lubricant to the speed reducer according to a flow of lubricant by gravity.
À cet effet, le deuxième réservoir de lubrifiant est disposé au-dessus du premier réservoir de lubrifiant lorsque ces deux réservoirs sont montés sur le véhicule qu’ils équipent, une telle disposition étant appréciée selon une direction verticale qui est une direction perpendiculaire au sol sur lequel le véhicule repose. Le deuxième réservoir de lubrifiant est en outre disposé au-dessus du réducteur de vitesses ; ainsi, lorsque le lubrifiant s’écoule de ce deuxième réservoir par gravité, il lubrifie le réducteur de vitesses.For this purpose, the second lubricant tank is arranged above the first lubricant tank when these two tanks are mounted on the vehicle they equip, such an arrangement being appreciated in a vertical direction which is a direction perpendicular to the ground on which the vehicle is resting on. The second lubricant reservoir is also arranged above the speed reducer; thus, when the lubricant flows from this second reservoir by gravity, it lubricates the speed reducer.
Selon une caractéristique de l’invention, le circuit de lubrifiant comprend au moins une branche principale destinée à alimenter en lubrifiant le moteur électrique et/ou le réducteur de vitesses, et une branche complémentaire destinée à alimenter en lubrifiant le deuxième réservoir de lubrifiant.According to one characteristic of the invention, the lubricant circuit comprises at least one main branch intended to supply lubricant to the electric motor and/or the speed reducer, and a complementary branch intended to supply lubricant to the second lubricant reservoir.
On comprend ici que le circuit de lubrifiant présente plusieurs branches, parmi lesquelles une branche principale et une branche complémentaire. La branche principale permet de lubrifier soit le moteur électrique, soit le réducteur de vitesses, soit les deux. La branche complémentaire permet quant à elle d’alimenter en lubrifiant le deuxième réservoir de lubrifiant, qui peut à son tour lubrifier le réducteur de vitesses.We understand here that the lubricant circuit has several branches, including a main branch and a complementary branch. The main branch is used to lubricate either the electric motor, the gear reducer, or both. The complementary branch makes it possible to supply lubricant to the second lubricant reservoir, which can in turn lubricate the speed reducer.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le circuit de lubrifiant comprend une goulotte de lubrification du réducteur de vitesses et/ou du moteur électrique, la branche principale et le deuxième réservoir de lubrifiant alimentant tous deux en lubrifiant cette goulotte de lubrification.According to another characteristic of the invention, the lubricant circuit comprises a lubrication chute for the speed reducer and/or the electric motor, the main branch and the second lubricant reservoir both supplying this lubrication chute with lubricant.
Ainsi, cette goulotte de lubrification constitue un point de jonction du dispositif de lubrification au sein duquel se rejoignent le lubrifiant circulant dans la branche principale et le lubrifiant circulant dans le deuxième réservoir de lubrification.Thus, this lubrication chute constitutes a junction point of the lubrication device within which the lubricant circulating in the main branch and the lubricant circulating in the second lubrication reservoir meet.
Selon une caractéristique, la goulotte de lubrification comprend deux buses d’alimentation, parmi lesquelles une première buse destinée à alimenter en lubrifiant une première portion du réducteur de vitesses et une deuxième buse destinée à alimenter en lubrifiant une deuxième portion du réducteur de vitesses.According to one characteristic, the lubrication chute comprises two supply nozzles, including a first nozzle intended to supply lubricant to a first portion of the speed reducer and a second nozzle intended to supply lubricant to a second portion of the speed reducer.
Le lubrifiant circulant dans la goulotte de lubrification peut donc alimenter deux portions distinctes du réducteur de vitesses. Cette goulotte de lubrification étant un point de jonction entre la branche principale et le deuxième réservoir de lubrifiant, on comprend que le lubrifiant issu de la branche principale peut lubrifier à la fois la première portion du réducteur de vitesses et sa deuxième portion, et que de la même façon le lubrifiant issu du deuxième réservoir de lubrifiant alimente chacune des première et deuxième portions du réducteur de vitesses.The lubricant circulating in the lubrication chute can therefore supply two distinct portions of the speed reducer. This lubrication chute being a junction point between the main branch and the second lubricant reservoir, it is understood that the lubricant coming from the main branch can lubricate both the first portion of the speed reducer and its second portion, and that in the same way the lubricant from the second lubricant reservoir supplies each of the first and second portions of the speed reducer.
Selon une caractéristique de l’invention, la branche principale du circuit de lubrifiant comprend deux conduites d’alimentation en lubrifiant du moteur électrique.According to one characteristic of the invention, the main branch of the lubricant circuit comprises two lubricant supply lines to the electric motor.
À l’instar des deux buses équipant la goulotte de lubrification et participant à la lubrification du réducteur de vitesses, le moteur électrique et plus particulièrement les paliers de rotation du rotor de ce moteur électrique peuvent être alimentés en lubrifiant. À cet effet, chacune des deux conduites d’alimentation en lubrifiant du moteur électrique peut être équipée d’un gicleur de lubrification.Like the two nozzles fitted to the lubrication chute and participating in the lubrication of the speed reducer, the electric motor and more particularly the rotational bearings of the rotor of this electric motor can be supplied with lubricant. For this purpose, each of the two lubricant supply lines of the electric motor can be equipped with a lubrication nozzle.
Selon une autre caractéristique de l’invention, le deuxième réservoir de lubrifiant présente un point de sortie du lubrifiant qui délimite au sein du deuxième réservoir de lubrifiant une zone d’accumulation du lubrifiant et une zone de circulation du lubrifiant.According to another characteristic of the invention, the second lubricant reservoir has a lubricant exit point which delimits within the second lubricant reservoir a lubricant accumulation zone and a lubricant circulation zone.
Cette zone d’accumulation correspond à une zone capable de collecter une portion du lubrifiant, notamment afin de piéger des débris qui peuvent être contenus dans ce lubrifiant. La zone de circulation est quant à elle une zone du deuxième réservoir de lubrifiant que ce lubrifiant traverse afin d’alimenter le réducteur de vitesses, via le point de sortie.This accumulation zone corresponds to an area capable of collecting a portion of the lubricant, in particular in order to trap debris which may be contained in this lubricant. The circulation zone is a zone of the second lubricant reservoir which this lubricant passes through in order to supply the speed reducer, via the exit point.
La zone de circulation est ici disposée au-dessus de la zone d’accumulation selon la direction verticale telle que définie précédemment. Le point de sortie est positionné sur le deuxième réservoir de lubrifiant en fonction des besoins en durée et en débit de lubrifiant du groupe motopropulseur.The circulation zone is here arranged above the accumulation zone in the vertical direction as defined previously. The outlet point is positioned on the second lubricant reservoir based on the duration and lubricant flow requirements of the powertrain.
Selon une caractéristique de l’invention, la branche complémentaire du circuit de lubrifiant débouche dans la zone de circulation du lubrifiant.According to one characteristic of the invention, the complementary branch of the lubricant circuit opens into the lubricant circulation zone.
Une telle disposition permet de faciliter la circulation du lubrifiant au sein du deuxième réservoir de lubrifiant.Such an arrangement makes it possible to facilitate the circulation of the lubricant within the second lubricant reservoir.
Selon une caractéristique, le deuxième réservoir de lubrifiant comprend une mise à l’air libre destinée à mettre à l’air libre la zone de circulation.According to one characteristic, the second lubricant reservoir comprises a vent intended to ventilate the circulation zone.
Cette mise à l’air, par exemple un ajutage, permet d’autoriser une entrée ou une sortie de l’air contenu dans le deuxième réservoir de lubrifiant. Cette mise à air est disposée dans la zone de circulation.This venting, for example a nozzle, allows entry or exit of the air contained in the second lubricant reservoir. This air vent is placed in the circulation area.
Selon une caractéristique de l’invention, le groupe motopropulseur comprend un canal de dérivation dont une première extrémité débouche dans la zone de circulation du deuxième réservoir de lubrifiant et une deuxième extrémité est raccordée sur le circuit de lubrifiant entre le premier réservoir de lubrifiant et la pompe.According to one characteristic of the invention, the power unit comprises a diversion channel, a first end of which opens into the circulation zone of the second lubricant tank and a second end is connected to the lubricant circuit between the first lubricant tank and the pump.
Ce canal de dérivation est donc disposé entre le deuxième réservoir de lubrifiant et une portion du circuit de lubrifiant à la fois en aval du premier réservoir de lubrifiant et en amont de la pompe. Le canal de dérivation a pour effet d’éviter d’alimenter la pompe avec un lubrifiant qui a été aéré par sa circulation au sein du moteur électrique ou du réducteur de vitesses. En effet, le lubrifiant qui est acheminé vers la pompe par l’intermédiaire de ce canal de dérivation est issu directement du deuxième réservoir de lubrifiant.This diversion channel is therefore arranged between the second lubricant tank and a portion of the lubricant circuit both downstream of the first lubricant tank and upstream of the pump. The bypass channel has the effect of avoiding supplying the pump with a lubricant which has been aerated by its circulation within the electric motor or the speed reducer. In fact, the lubricant which is routed to the pump via this diversion channel comes directly from the second lubricant reservoir.
Ce canal de dérivation est en outre raccordé à la zone de circulation du deuxième réservoir de lubrifiant, permettant ainsi d’éviter une vidange complète de ce deuxième réservoir de lubrifiant lorsque la pompe n’est pas en fonctionnement.This diversion channel is also connected to the circulation zone of the second lubricant tank, thus making it possible to avoid complete emptying of this second lubricant tank when the pump is not in operation.
L’invention concerne en outre un véhicule motorisé, comprenant un groupe motopropulseur équipé d’un dispositif de lubrification tel qu’évoqué précédemment.The invention further relates to a motorized vehicle, comprising a powertrain equipped with a lubrication device as mentioned above.
Un tel véhicule motorisé peut par exemple être un véhicule automobile.Such a motorized vehicle may for example be a motor vehicle.
Selon une caractéristique de l’invention, le deuxième réservoir de lubrifiant est disposé au-dessus du premier réservoir de lubrifiant selon une direction perpendiculaire au sol sur lequel le véhicule repose.According to one characteristic of the invention, the second lubricant reservoir is arranged above the first lubricant reservoir in a direction perpendicular to the ground on which the vehicle rests.
Le deuxième réservoir de lubrifiant est donc disposé au-dessus du premier réservoir de lubrifiant selon la direction verticale. Une telle disposition permet de collecter dans ce premier réservoir de lubrifiant le lubrifiant qui s’écoule par gravité du deuxième réservoir de lubrifiant.The second lubricant tank is therefore arranged above the first lubricant tank in the vertical direction. Such an arrangement makes it possible to collect in this first lubricant tank the lubricant which flows by gravity from the second lubricant tank.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit d’une part, et d’exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the description which follows on the one hand, and examples of embodiment given for informational and non-limiting purposes with reference to the appended drawings on the other hand. , on which ones :
Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.The characteristics, variants and different embodiments of the invention can be associated with each other, in various combinations, to the extent that they are not incompatible or exclusive with respect to each other. In particular, it will be possible to imagine variants of the invention comprising only a selection of characteristics described subsequently in isolation from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage and/or to differentiate the invention. compared to the prior art.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, elements common to several figures retain the same reference.
Dans la description détaillée qui va suivre, les dénominations « longitudinale », « verticale » et « transversale » se réfèrent à l’orientation du groupe motopropulseur selon l’invention. Une direction longitudinale correspond à une direction dans laquelle s’inscrit l’axe de rotation du moteur électrique du groupe motopropulseur. Une direction verticale correspond à une direction perpendiculaire au sol sur lequel repose le véhicule équipé du groupe motopropulseur. Enfin, une direction transversale correspond à une direction parallèle à un axe transversal T du repère L, V, T, cet axe transversal T étant perpendiculaire à l’axe longitudinal L et à l’axe vertical V.In the detailed description which follows, the terms “longitudinal”, “vertical” and “transverse” refer to the orientation of the powertrain according to the invention. A longitudinal direction corresponds to a direction in which the axis of rotation of the electric motor of the powertrain is located. A vertical direction corresponds to a direction perpendicular to the ground on which the vehicle equipped with the powertrain rests. Finally, a transverse direction corresponds to a direction parallel to a transverse axis T of the reference L, V, T, this transverse axis T being perpendicular to the longitudinal axis L and to the vertical axis V.
La
Le groupe motopropulseur 1 est destiné à équiper un véhicule motorisé, par exemple un véhicule électrique 2 comprenant notamment un rotor 4 et un stator 6 participant à la propulsion du véhicule. Le rotor 4 effectue une rotation au sein du stator 6 autour d’un axe de rotation X, cet axe de rotation X s’étendant selon la direction longitudinale.The powertrain 1 is intended to equip a motorized vehicle, for example an electric vehicle 2 comprising in particular a rotor 4 and a stator 6 participating in the propulsion of the vehicle. The rotor 4 rotates within the stator 6 around an axis of rotation X, this axis of rotation X extending in the longitudinal direction.
Le groupe motopropulseur 1 comporte en outre un réducteur de vitesses 8 associé au moteur électrique 2. Ce réducteur de vitesses 8 comprend un différentiel 10 qui s’étend le long de l’axe de rotation X du rotor 4. Ce différentiel 10 entraîne en rotation un arbre primaire 12 qui lui-même entraîne en rotation un arbre secondaire 14. Arbre primaire 12 et arbre secondaire 14 s’étendent principalement selon la direction longitudinale, et leurs axes de rotation respectifs sont parallèles et distincts de l’axe de rotation X du rotor 4.The powertrain 1 further comprises a speed reducer 8 associated with the electric motor 2. This speed reducer 8 comprises a differential 10 which extends along the axis of rotation a primary shaft 12 which itself drives a secondary shaft 14 in rotation. Primary shaft 12 and secondary shaft 14 extend mainly in the longitudinal direction, and their respective axes of rotation are parallel and distinct from the axis of rotation rotor 4.
Selon l’invention, le groupe motopropulseur 1 est équipé d’un dispositif de lubrification 16 permettant de lubrifier et de refroidir le moteur électrique 2 et le réducteur de vitesses 8. Le dispositif de lubrification 16 comprend un circuit de lubrifiant 18 qui sert à acheminer du lubrifiant jusqu’au moteur électrique 2 et/ou jusqu’au réducteur de vitesses 8. Ce circuit de lubrifiant 18 permet ainsi d’acheminer du lubrifiant à partir d’un premier réservoir de lubrifiant 20 et un deuxième réservoir de lubrifiant 22 distinct de ce premier réservoir de lubrifiant 20. Ce deuxième réservoir de lubrifiant 22 est disposé au-dessus du premier réservoir de lubrifiant 20 selon une direction verticale qui correspond à une direction perpendiculaire au sol sur lequel repose le véhicule équipé du groupe motopropulseur 1 selon l’invention.According to the invention, the powertrain 1 is equipped with a lubrication device 16 making it possible to lubricate and cool the electric motor 2 and the speed reducer 8. The lubrication device 16 comprises a lubricant circuit 18 which serves to convey lubricant to the electric motor 2 and/or to the speed reducer 8. This lubricant circuit 18 thus makes it possible to convey lubricant from a first lubricant reservoir 20 and a second lubricant reservoir 22 separate from this first lubricant reservoir 20. This second lubricant reservoir 22 is arranged above the first lubricant reservoir 20 in a vertical direction which corresponds to a direction perpendicular to the ground on which the vehicle equipped with the powertrain 1 according to the invention rests .
Plus précisément, le circuit de lubrifiant 18 permet d’acheminer du lubrifiant puisé dans le premier réservoir de lubrifiant 20 au moteur électrique 2, ainsi que d’acheminer du lubrifiant puisé dans le premier réservoir de lubrifiant 20 et dans le deuxième réservoir de lubrifiant 22 au réducteur de vitesses 8. A cet effet, le circuit de lubrifiant 18 présente une branche principale 24 destinée à alimenter en lubrifiant le moteur électrique 2 et/ou le réducteur de vitesses 8 et une branche complémentaire 26 destinée à alimenter en lubrifiant le deuxième réservoir de lubrifiant 22. Branche principale 24 et branche complémentaire 26 se séparent au sein du circuit de lubrifiant 18 au niveau d’un embranchement 28. Le circuit de lubrifiant 18 présente par ailleurs une portion commune 30, au sein de laquelle circule le lubrifiant afin de rejoindre l’une ou l’autre de la branche principale 24 et de la branche complémentaire 26.More precisely, the lubricant circuit 18 makes it possible to convey lubricant drawn from the first lubricant reservoir 20 to the electric motor 2, as well as to convey lubricant drawn from the first lubricant reservoir 20 and from the second lubricant reservoir 22 to the speed reducer 8. For this purpose, the lubricant circuit 18 has a main branch 24 intended to supply lubricant to the electric motor 2 and/or the speed reducer 8 and a complementary branch 26 intended to supply lubricant to the second reservoir of lubricant 22. Main branch 24 and complementary branch 26 separate within the lubricant circuit 18 at a branch 28. The lubricant circuit 18 also has a common portion 30, within which the lubricant circulates in order to join one or the other of the main branch 24 and the complementary branch 26.
Le premier réservoir de lubrifiant 20 est disposé à une extrémité 32 de cette portion commune 30. Cette extrémité 32 est en outre équipée d’un filtre, par exemple une crépine, qui permet de retenir des particules indésirables contenues dans le lubrifiant lorsque celui-ci est aspiré depuis le premier réservoir de lubrifiant 20.The first lubricant reservoir 20 is arranged at one end 32 of this common portion 30. This end 32 is further equipped with a filter, for example a strainer, which makes it possible to retain undesirable particles contained in the lubricant when it is sucked from the first lubricant reservoir 20.
Une telle aspiration du lubrifiant fait intervenir une pompe 34 qui est entraînée par le groupe motopropulseur 1 ou par un actionneur électrique dédié. Cette pompe 34 est disposée sur le circuit de lubrifiant 18 entre le premier réservoir de lubrifiant 20 et l’embranchement 28, c'est-à-dire sur la portion commune 30 du circuit de lubrifiant 18. Plus généralement, la pompe 34 est disposée sur le circuit de lubrifiant 18 entre le premier réservoir de lubrifiant 20 et le deuxième réservoir de lubrifiant 22.Such suction of the lubricant involves a pump 34 which is driven by the powertrain 1 or by a dedicated electric actuator. This pump 34 is arranged on the lubricant circuit 18 between the first lubricant reservoir 20 and the branch 28, that is to say on the common portion 30 of the lubricant circuit 18. More generally, the pump 34 is arranged on the lubricant circuit 18 between the first lubricant reservoir 20 and the second lubricant reservoir 22.
La pompe 34 est équipée d’un clapet de surpression, non représenté sur les figures. Cette pompe 34 permet de puiser dans le premier réservoir de lubrifiant 20 soit afin d’alimenter le deuxième réservoir de lubrifiant 22 par l’intermédiaire de la branche complémentaire 26, soit afin de lubrifier directement le moteur électrique 2 et le réducteur de vitesses 8 par l’intermédiaire de la branche principale 24.Pump 34 is equipped with a pressure relief valve, not shown in the figures. This pump 34 makes it possible to draw from the first lubricant reservoir 20 either in order to supply the second lubricant reservoir 22 via the complementary branch 26, or in order to directly lubricate the electric motor 2 and the speed reducer 8 by via the main branch 24.
Le premier réservoir de lubrifiant 20 est un réservoir ouvert, par exemple tel qu’une bâche d’huile. Les engrenages du réducteur de vitesses 8, notamment le différentiel 10, peuvent ainsi être lubrifiés au moins par barbotage.The first lubricant reservoir 20 is an open reservoir, for example such as an oil tank. The gears of the speed reducer 8, in particular the differential 10, can thus be lubricated at least by splashing.
À l’inverse, le deuxième réservoir de lubrifiant 22 est un réservoir fermé. Il présente ainsi une paroi de fond 36 et une paroi supérieure 38 opposée à cette paroi de fond 36, ces parois 36, 38 s’étendant principalement dans un plan longitudinal-transversal. Paroi de fond 36 et paroi supérieure 38 définissent entre elles un logement interne 40 du deuxième réservoir de lubrifiant 22. En outre, une dimension du deuxième réservoir de lubrifiant 22, mesurée entre sa paroi de fond 36 et sa paroi supérieure 38 selon la direction verticale, correspond à sa hauteur H. On comprend donc que la hauteur H correspond à la dimension verticale du logement interne 40 du deuxième réservoir de lubrifiant 22. Une telle hauteur H est par exemple d’environ 50 millimètres, plus ou moins 10 millimètres.Conversely, the second lubricant reservoir 22 is a closed reservoir. It thus has a bottom wall 36 and an upper wall 38 opposite this bottom wall 36, these walls 36, 38 extending mainly in a longitudinal-transverse plane. Bottom wall 36 and upper wall 38 define between them an internal housing 40 of the second lubricant reservoir 22. In addition, a dimension of the second lubricant reservoir 22, measured between its bottom wall 36 and its upper wall 38 in the vertical direction , corresponds to its height H. We therefore understand that the height H corresponds to the vertical dimension of the internal housing 40 of the second lubricant reservoir 22. Such a height H is for example approximately 50 millimeters, plus or minus 10 millimeters.
Le lubrifiant entre dans le deuxième réservoir de lubrifiant 22 par la branche complémentaire 26, qui s’abouche sur ce deuxième réservoir de lubrifiant 22 à une extrémité longitudinale de celui-ci. À l’extrémité longitudinale opposée est disposé un point de sortie 42, qui correspond à une zone par laquelle le lubrifiant quitte le deuxième réservoir de lubrifiant 22. Ce point de sortie 42 permet de délimiter au sein du logement interne 40 une zone d’accumulation du lubrifiant 44 et une zone de circulation du lubrifiant 46.The lubricant enters the second lubricant reservoir 22 via the complementary branch 26, which opens onto this second lubricant reservoir 22 at a longitudinal end thereof. At the opposite longitudinal end is arranged an exit point 42, which corresponds to a zone through which the lubricant leaves the second lubricant reservoir 22. This exit point 42 makes it possible to delimit within the internal housing 40 an accumulation zone lubricant 44 and a lubricant circulation zone 46.
La zone d’accumulation du lubrifiant 44 est une zone de collecte de lubrifiant. Elle participe, éventuellement en collaboration avec la crépine disposée à l’extrémité 32 de la portion commune 30 du circuit de lubrifiant 18 débouchant dans le premier réservoir de lubrifiant 20, à piéger d’éventuels débris ou particules présents dans le lubrifiant afin que ceux-ci ne soient pas acheminés vers les éléments du groupe motopropulseur 1 à lubrifier et/ou à refroidir. La zone de circulation du lubrifiant 46 est disposée au-dessus de la zone d’accumulation du lubrifiant 44 selon la direction verticale. Elle correspond à la zone du deuxième réservoir de lubrifiant 22 au sein de laquelle le lubrifiant transite, depuis la branche complémentaire 26 jusqu’au point de sortie 42. On comprend ainsi que la branche complémentaire 26 du circuit de lubrifiant 18 débouche dans la zone de circulation du lubrifiant 46 du deuxième réservoir de lubrifiant 22.The lubricant accumulation zone 44 is a lubricant collection zone. It participates, possibly in collaboration with the strainer arranged at the end 32 of the common portion 30 of the lubricant circuit 18 opening into the first lubricant reservoir 20, in trapping possible debris or particles present in the lubricant so that they these are not routed to the elements of the powertrain 1 to be lubricated and/or cooled. The lubricant circulation zone 46 is arranged above the lubricant accumulation zone 44 in the vertical direction. It corresponds to the zone of the second lubricant reservoir 22 within which the lubricant passes, from the complementary branch 26 to the exit point 42. It is thus understood that the complementary branch 26 of the lubricant circuit 18 opens into the zone of circulation of lubricant 46 from the second lubricant reservoir 22.
La paroi supérieure du deuxième réservoir de lubrifiant 22 est équipée d’une mise à l’air libre 48, qui est destinée à mettre à l’air libre la zone de circulation du lubrifiant 46. Cette mise à l’air libre 48 est plus particulièrement portée par la paroi supérieure 38 du deuxième réservoir de lubrifiant 22. Elle permet une circulation de l’air depuis ou vers ce deuxième réservoir de lubrifiant 22.The upper wall of the second lubricant reservoir 22 is equipped with a vent 48, which is intended to vent the lubricant circulation zone 46. This vent 48 is more particularly carried by the upper wall 38 of the second lubricant reservoir 22. It allows air circulation from or to this second lubricant reservoir 22.
Du fait de la disposition du deuxième réservoir de lubrifiant 22 par rapport au premier réservoir de lubrifiant 20 au sein du dispositif de lubrification 16, à savoir au-dessus de ce premier réservoir de lubrifiant 20, ce lubrifiant s’écoule par gravité vers les éléments du groupe motopropulseur à lubrifier.Due to the arrangement of the second lubricant reservoir 22 relative to the first lubricant reservoir 20 within the lubrication device 16, namely above this first lubricant reservoir 20, this lubricant flows by gravity towards the elements of the powertrain to be lubricated.
Le lubrifiant s’écoule ainsi du deuxième réservoir de lubrifiant 22 via le point de sortie 42. Il emprunte alors un canal de débordement 50 relié à ce point de sortie 42, ce canal de débordement 50 débouchant dans une goulotte de lubrification 52.The lubricant thus flows from the second lubricant reservoir 22 via the outlet point 42. It then takes an overflow channel 50 connected to this outlet point 42, this overflow channel 50 opening into a lubrication chute 52.
La goulotte de lubrification 52 peut constituer un point de jonction entre la branche principale 24 et la branche complémentaire 26. En d’autres termes, la branche principale 24 et la branche complémentaire 26 alimentent toutes deux la goulotte de lubrification 52. Plus précisément, cette goulotte de lubrification 52 est alimentée en lubrifiant par l’intermédiaire du deuxième réservoir de lubrifiant 22 pour la branche complémentaire 26, tandis qu’elle est alimentée par l’intermédiaire d’un conduit d’alimentation 54 pour la branche principale 24.The lubrication chute 52 can constitute a junction point between the main branch 24 and the complementary branch 26. In other words, the main branch 24 and the complementary branch 26 both supply the lubrication chute 52. More precisely, this lubrication chute 52 is supplied with lubricant via the second lubricant reservoir 22 for the complementary branch 26, while it is supplied via a supply conduit 54 for the main branch 24.
De manière alternative, il est possible que cette goulotte de lubrification 52 soit uniquement raccordée au deuxième réservoir de lubrifiant 22.Alternatively, it is possible that this lubrication chute 52 is only connected to the second lubricant reservoir 22.
La goulotte de lubrification 52 sert à lubrifier le réducteur de vitesses 8. Elle présente à cet effet deux buses d’alimentation 56, 58, parmi lesquelles une première buse d’alimentation 56 et une deuxième buse d’alimentation 58. La première buse d’alimentation 56 est destinée à alimenter en lubrifiant une première portion du réducteur de vitesses 8, la deuxième buse d’alimentation 58 étant destinée à alimenter en lubrifiant une deuxième portion de ce réducteur de vitesses 8. Tel que particulièrement visible aux figures 2 et 3, la première portion du réducteur de vitesses 8 correspond au différentiel 10 et à l’arbre primaire 12, tandis que sa deuxième portion correspond à l’arbre secondaire 14. Première buse d’alimentation 56 et deuxième buse d’alimentation 58 sont équipées de trous de lubrification 60 qui permettent un écoulement du lubrifiant par gravité en direction du réducteur de vitesses 8.The lubrication chute 52 serves to lubricate the speed reducer 8. For this purpose it has two supply nozzles 56, 58, including a first supply nozzle 56 and a second supply nozzle 58. The first nozzle d The supply 56 is intended to supply lubricant to a first portion of the speed reducer 8, the second supply nozzle 58 being intended to supply lubricant to a second portion of this speed reducer 8. As particularly visible in Figures 2 and 3 , the first portion of the speed reducer 8 corresponds to the differential 10 and the primary shaft 12, while its second portion corresponds to the secondary shaft 14. First feed nozzle 56 and second feed nozzle 58 are equipped with lubrication holes 60 which allow the lubricant to flow by gravity towards the speed reducer 8.
On comprend donc que le réducteur de vitesses 8 est alimenté en lubrifiant soit directement à partir du premier réservoir de lubrifiant 20 par le biais de la branche principale 24, soit à travers le deuxième réservoir de lubrifiant 22 par le biais de la branche complémentaire 26, ces deux branches 24, 26 se rejoignant au niveau de la goulotte de lubrification 52 d’où le lubrifiant peut lubrifier le réducteur de vitesses 8 en s’écoulant selon la gravité. Une telle lubrification du réducteur de vitesses 8 reposant sur ce phénomène de gravité, elle peut s’opérer même en absence de fonctionnement de la pompe 34.We therefore understand that the speed reducer 8 is supplied with lubricant either directly from the first lubricant reservoir 20 via the main branch 24, or through the second lubricant reservoir 22 via the complementary branch 26, these two branches 24, 26 joining at the level of the lubrication chute 52 from where the lubricant can lubricate the speed reducer 8 by flowing according to gravity. Since such lubrication of the speed reducer 8 is based on this phenomenon of gravity, it can take place even in the absence of operation of the pump 34.
En parallèle du conduit d’alimentation 54, la branche principale 24 présente une première conduite d’alimentation 62 et une deuxième conduite d’alimentation 64 qui sont destinées à alimenter en lubrifiant le moteur électrique 2, et plus précisément les paliers de rotation de son rotor 4. De la même façon que pour les deux buses d’alimentation 56, 58 de la goulotte de lubrification 52, la présence de deux conduites d’alimentation 62, 64 permet d’alimenter en lubrifiant les deux paliers de rotation du rotor 4. Pour ce faire, chacune de la première conduite d’alimentation 62 et deuxième conduite d’alimentation 64 est ici équipée d’un gicleur de lubrification 66.In parallel with the supply conduit 54, the main branch 24 has a first supply conduit 62 and a second supply conduit 64 which are intended to supply lubricant to the electric motor 2, and more precisely to the rotation bearings of its rotor 4. In the same way as for the two supply nozzles 56, 58 of the lubrication chute 52, the presence of two supply lines 62, 64 makes it possible to supply lubricant to the two rotation bearings of the rotor 4. To do this, each of the first supply line 62 and second supply line 64 is here equipped with a lubrication nozzle 66.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention illustré à la
Le canal de dérivation 68 permet à une partie du lubrifiant de rejoindre la pompe 34 sans passer par le réducteur de vitesses. Cette organisation du dispositif de lubrification 16 permet de réduire l’aération du lubrifiant au sein du circuit de lubrifiant 18, notamment parce que le lubrifiant qui l’emprunte provient directement du deuxième réservoir de lubrifiant 22. Ce canal de dérivation 68 permet en outre, de concert avec le clapet de surpression équipant la pompe 34, de réduire la pression au sein de la portion commune 30 entre cette pompe 34 et l’embranchement 28.The diversion channel 68 allows part of the lubricant to reach the pump 34 without passing through the speed reducer. This organization of the lubrication device 16 makes it possible to reduce the aeration of the lubricant within the lubricant circuit 18, in particular because the lubricant which passes through it comes directly from the second lubricant reservoir 22. This diversion channel 68 also allows, in concert with the pressure relief valve fitted to the pump 34, to reduce the pressure within the common portion 30 between this pump 34 and the branch 28.
La présente invention propose ainsi un groupe motopropulseur présentant deux réservoirs distincts de lubrifiant, ce qui permet notamment au groupe motopropulseur d’être alimenté en lubrifiant lorsqu’une pompe qui l’équipe n’est pas en fonctionnement.The present invention thus proposes a powertrain having two separate lubricant reservoirs, which in particular allows the powertrain to be supplied with lubricant when a pump which equips it is not in operation.
La présente invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici et elle s’étend également à tout moyen et toute configuration équivalents ainsi qu’à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens.The present invention cannot, however, be limited to the means and configurations described and illustrated here and it also extends to any equivalent means and configuration as well as to any technically effective combination of such means.
Claims (13)
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|---|---|---|---|
| FR2203151A FR3134353A1 (en) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | Powertrain with two lubricant tanks |
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|---|---|---|---|
| FR2203151A FR3134353A1 (en) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | Powertrain with two lubricant tanks |
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| Publication Number | Publication Date |
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- 2022-04-06 FR FR2203151A patent/FR3134353A1/en active Pending
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2023
- 2023-03-24 WO PCT/EP2023/057691 patent/WO2023194126A1/en unknown
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| Publication number | Publication date |
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