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FR2795253A1 - Systeme d'entrainement pour vehicule automobile comprenant un agencement de transmission thermique pour le rotor - Google Patents

Systeme d'entrainement pour vehicule automobile comprenant un agencement de transmission thermique pour le rotor Download PDF

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FR2795253A1
FR2795253A1 FR0007616A FR0007616A FR2795253A1 FR 2795253 A1 FR2795253 A1 FR 2795253A1 FR 0007616 A FR0007616 A FR 0007616A FR 0007616 A FR0007616 A FR 0007616A FR 2795253 A1 FR2795253 A1 FR 2795253A1
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Jurgen Weimer
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ZF Friedrichshafen AG
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Abstract

Un système entraînement (10), en particulier pour un véhicule automobile, comprend un arbre d'entraînement (14) et un groupe électrique (34), au moyen duquel l'arbre d'entraînement (14) peut être entraîné en rotation et/ ou de l'énergie électrique peut être récupérée lors de la rotation de l'arbre d'entraînement (14). Le groupe électrique (34) comprend un agencement de stator (36) et un agencement de rotor (38) à effet magnétique permanent capable de tourner avec l'arbre d'entraînement (14). Il est prévu un agencement de transmission thermique (42) au moyen duquel l'agencement de rotor (38) peut être amené à une température de fonctionnement désirée et/ ou maintenu dans la plage de la température de fonctionnement désirée, de préférence au moyen d'un fluide de transmission thermique.

Description

La présente invention concerne un système d'entraînement, en particulier
pour un véhicule automobile, qui comprend un arbre d'entraînement et un groupe électrique, au moyen duquel l'arbre d'entraînement peut être entraîné en rotation et/ou de l'énergie électrique peut être récupérée par rotation de l'arbre d'entraînement, et dans lequel le groupe électrique comprend un agencement de stator et un agencement de rotor à effet magnétique permanent, capable de
tourner avec l'arbre d'entraînement.
Dans les systèmes d'entraînement modernes, on emploie souvent des groupes électriques, sous forme de ce que l'on appelle des agencements démarreur/générateur, afin d'une part de pouvoir démarrer un groupe moteur, comme par exemple un moteur à combustion interne, et de pouvoir d'autre part produire de l'énergie électrique lorsque le groupe moteur tourne et que le véhicule est en fonctionnement, pour alimenter cette énergie électrique directement dans le réseau de bord, ou bien le cas échéant la stocker dans une batterie. De tels groupes électriques sont cependant également employés à produire de l'énergie motrice, en supplément, ou bien de façon alternative au moteur à combustion interne. En particulier dans le cas des groupes électriques avec un agencement de rotor à effet magnétique permanent se pose le problème que lorsque leur vitesse de rotation augmente, en raison du champ magnétique produit par les aimants permanents prévus dans l'agencement de rotor, on induit dans l'agencement de stator une tension contraire qui devient de plus en plus forte. Si cette tension contraire devient plus forte qu'une tension de service appliquée, ou susceptible de l'être, à l'agencement de stator ou aux enroulements de stator, le groupe entre alors dans une zone d'affaiblissement de champ, dans laquelle, par alimentation appropriée de courant vers les enroulements du stator, une partie du courant électrique est utilisée pour un affaiblissement électronique du champ, afin de pouvoir continuer à utiliser le groupe électrique. Plus la vitesse de rotation augmente, plus la proportion du courant d'affaiblissement du champ
augmente, et plus faible devient ainsi l'efficacité du groupe électrique.
L'objectif de la présente invention, c'est de proposer un système d'entraînement qui présente une meilleure efficacité sur une grande
plage de vitesse de rotation.
Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par un système d'entraînement, en particulier pour un véhicule automobile, qui comprend un arbre d'entraînement et un groupe électrique, au moyen duquel l'arbre d'entraînement peut être entraîné en rotation et/ou de l'énergie électrique peut être récupérée par rotation de l'arbre d'entraînement, et dans lequel le groupe électrique comprend un agencement de stator et un agencement de rotor à effet magnétique
permanent susceptible de tourner avec l'arbre d'entraînement.
En outre, le système d'entraînement de l'invention comprend un agencement de transmission thermique au moyen duquel l'agencement de rotor peut être amené à une température de fonctionnement désirée et/ou peut être maintenu dans la plage de la température de fonctionnement désirée, de préférence au moyen d'un fluide de
transmission thermique.
La base de la présente invention, c'est la reconnaissance du fait, en particulier dans les agencements de rotor à effet magnétique permanent, que le champ magnétique produit par les aimants permanents diminue lorsque la température augmente. Ainsi, comme cela est prévu par la présente invention, si l'on établit la température dans la région de l'agencement de rotor a une température prédéterminée, relativement élevée, on peut alors s'assurer, en particulier lorsque la vitesse de rotation est élevée, que le champ magnétique engendré par les aimants permanents de l'agencement de rotor devient plus faible. La conséquence en est à nouveau que la tension contraire induite par le champ magnétique des aimants permanents dans l'agencement de stator diminue, avec pour conséquence que la proportion du courant d'affaiblissement de champ peut également diminuer, ou respectivement que la pénétration dans une plage d'affaiblissement de champ se produit uniquement à une
vitesse de rotation plus élevée.
L'établissement à une température désirée peut par exemple avoir lieu en prévoyant que l'agencement de transmission thermique comprenne un agencement formant canal à fluide dans une région de boîtier agencée au voisinage de l'agencement de rotor, au moyen duquel un fluide de transmission thermique peut s'écouler. Afin d'assurer, même lorsqu'on établit une température relativement haute, qu'on évite un endommagement dans la région de l'agencement de rotor, on propose que la température de fonctionnement désirée soit une température située à un écart prédéterminé, de préférence d'environ à 50 C au-dessous d'une température à laquelle peut se produire une détérioration irréversible de l'aimantation de l'agencement de rotor à effet magnétique permanent. On peut par exemple prévoir que la température de fonctionnement désirée soit située dans la plage de 100
à 200 C, de préférence à environ 140 à 160 C.
Afin de pouvoir réaliser de façon aussi simple que possible la structure du système d'entraînement de l'invention, on propose que le système d'entraînement comprenne un groupe moteur à refroidir par un fluide de refroidissement, et que le fluide de refroidissement du groupe moteur forme le fluide de transmission thermique pour l'agencement de
transmission thermique.
De tels groupes moteurs à refroidir sont en règle générale des moteurs à combustion interne, qui sont tout d'abord encore froids lors de la mise en service, c'est-à-dire que le fluide de refroidissement, en général de l'eau, aura aussi une température qui se trouve dans la plage de la température qui règne dans l'environnement. Si l'on démarre alors le moteur à combustion interne, sa température augmente, et avec elle aussi la température du fluide de refroidissement, de façon relativement rapide, et en tout cas plus rapide que la température dans la région de l'agencement de rotor. Afin de pouvoir exploiter cela pour pouvoir amener l'agencement de rotor relativement vite à la température de fonctionnement désirée, on propose que dans une phase de fonctionnement dans laquelle la température du fluide de transmission thermique est plus élevée que la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor et la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor est plus faible que la température de fonctionnement désirée, on procède à l'admission de fluide de transmission thermique afin d'assurer une transmission de chaleur vers l'agencement de rotor. On remarquera que cet effet peut être exploité non seulement lorsqu'on utilise comme groupe moteur un moteur à combustion interne qu'il convient de refroidir, mais également toujours lorsqu'un fluide de transmission thermique, comme par exemple un fluide de refroidissement, présente une température plus élevée que la
température qui règne dans la région de l'agencement de rotor.
Lors du refroidissement de groupes moteurs, comme par exemple des moteurs à combustion interne, il s'établit pour le fluide de refroidissement de ces moteurs une température maximale dans la plage d'environ 80 à 120 C. Cependant, ceci est en général une température qui peut être encore située au-dessous de la température à laquelle l'agencement de rotor fonctionne de préférence selon la présente invention. Ainsi, si l'on continuait à alimenter vers l'agencement de rotor, c'est-à-dire vers l'agencement de transmission thermique prévu pour celui-ci, ce fluide de refroidissement à titre de fluide de transmission thermique, il serait alors difficile d'atteindre en un temps relativement court la température de fonctionnement désirée au niveau de l'agencement de rotor. On propose par conséquent que dans une phase de fonctionnement dans laquelle la température du fluide de transmission thermique n'est pas plus élevée que la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor et la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor est plus basse que la température de fonctionnement désirée, l'admission du fluide de transmission thermique est au moins réduite, et de préférence sensiblement complètement interrompue. Dans cette phase, l'admission de chaleur peut avoir lieu depuis d'autres sources de chaleur, par exemple depuis le moteur à combustion interne, par rayonnement thermique, ou bien depuis un agencement d'embrayage, ou le cas
échéant aussi depuis l'agencement de stator.
On propose en outre que dans une phase de fonctionnement dans laquelle la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor se trouve dans la plage de la température de fonctionnement désirée, l'admission du fluide de transmission thermique a lieu en vue de maintenir l'agencement de rotor à une température qui se trouve dans la région de la température de fonctionnement désirée. Cela signifie finalement que le fluide de transmission thermique, qui a encore servi dans la phase de départ pour la transmission d'énergie thermique vers l'agencement de rotor, sert désormais à évacuer de l'énergie thermique depuis l'agencement de rotor, en exécutant un
processus de régulation, et cette énergie thermique est amenée à celui-
ci, par exemple depuis l'agencement de stator, directement depuis un
moteur à combustion interne, ou depuis un embrayage à friction.
Dans la présente invention, on prévoit de préférence que la température de fonctionnement désirée soit réglable en fonction de la vitesse de rotation de l'agencement de rotor. On peut ici par exemple prévoir que lorsque la vitesse de rotation de l'agencement de rotor est plus élevée, la température de fonctionnement désirée soit plus élevée que lorsque la vitesse de rotation de l'agencement de rotor est plus faible. Ici, l'invention exploite le fait, comme déjà évoqué, que le flux magnétique, respectivement l'intensité du champ des aimants permanents de l'agencement de rotor, augmente de façon générale lorsque la température diminue. Cependant, pour des vitesses de rotation faibles la tension contraire induite est encore faible, en tout cas plus faible que la tension de fonctionnement appliquée à l'agencement de stator, de sorte que l'imposition d'une température de fonctionnement désirée faible présente ici tout d'abord l'avantage que l'on peut atteindre, en raison de l'augmentation de l'intensité du champ des aimants
permanents, un degré d'efficacité augmenté du groupe électrique.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne un procédé pour le fonctionnement d'un système d'entraînement, dans lequel le système d'entraînement comprend un arbre d'entraînement et un groupe électrique, au moyen duquel l'arbre d'entraînement peut être entraîné en rotation et/ou de l'énergie électrique peut être récupérée lors de la rotation de l'arbre d'entraînement, ledit groupe électrique comprenant un agencement de stator et un agencement de rotor à effet magnétique permanent qui tourne avec l'arbre d'entraînement, ce procédé comprenant les opérations suivantes: a) on impose une température de consigne pour un agencement de rotor, et b) on établit la température qui règne dans la région de l'agencement de
rotor à la température de consigne.
On peut ici prévoir que l'opération b) qui consiste à établir la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor,
comprenne l'admission d'un fluide de transmission thermique.
En particulier dans le cas de systèmes de pilotage défectueux, afin de s'assurer qu'on évite un endommagement dans la région du groupe électrique, on propose que la température de consigne soit une température située à un écart prédéterminé, de préférence environ 10 à C au-dessous d'une température à laquelle peut se produire une détérioration irréversible de l'aimantation de l'agencement de rotor à
effet magnétique permanent.
L'opération b) peut comprendre les mesures suivantes b 1) dans une phase de fonctionnement dans laquelle la température du fluide de transmission thermique est plus élevée que la température qui règne dans l'agencement de rotor et la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor est plus basse que la température de consigne de fonctionnement, l'admission du fluide de refroidissement a lieu en vue de transmettre de la chaleur vers l'agencement de rotor, et/ou b2) dans une phase de fonctionnement dans laquelle la température du fluide de transmission thermique n'est pas plus élevée que la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor et la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor est plus basse que la température de consigne de fonctionnement, l'admission du fluide de transmission thermique est au moins réduite, et de préférence sensiblement totalement interrompue, et/ou b3) dans une phase de fonctionnement dans laquelle la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor est située dans la plage de la température de consigne de fonctionnement, l'admission du fluide de transmission thermique a lieu pour maintenir l'agencement de rotor à une température située dans la plage de la température de consigne de fonctionnement. Comme déjà décrit dans ce qui précède, dans l'opération a) la température de consigne pour l'agencement de rotor peut être établie en fonction de la vitesse de rotation de l'agencement de rotor, et de préférence la température de consigne pour l'agencement de rotor est alors établie à une valeur plus élevée pour une vitesse de rotation plus
élevée que pour une vitesse de rotation plus faible.
La présente invention sera décrite en détail dans ce qui suit en se référant aux dessins ci-joints qui se rapportent à des modes de réalisation préférés. Dans ces dessins: la figure 1 montre de façon schématique un système d'entraînement conforme à l'invention; et la figure 2 montre une vue en coupe longitudinale simplifiée dans la
région d'un groupe électrique.
Le système d'entraînement 10 selon la présente invention, tel qu'il est illustré à titre d'exemple dans la figure 1, comprend un moteur à combustion interne 12 à titre de groupe moteur, dans lequel un volant d'inertie 16 d'un embrayage à friction 18 est couplé à un arbre moteur 14, par exemple un vilebrequin 14. Le disque d'embrayage 20 de l'embrayage à friction 18 est relié à une boîte de vitesses 24 par l'intermédiaire d'un arbre d'entrée de boîte 22, et cette boîte de vitesses entraîne des roues 30 et 32 via un arbre de sortie de boîte et un différentiel 28. On notera que le moteur à combustion interne 12, l'embrayage 20, la boîte de vitesses 24 et divers autres composants
peuvent avoir des structures quelconques.
Le système d'entraînement selon l'invention comprend en outre un
groupe électrique 34 à titre d'agencement démarreur/générateur.
Comme cela sera décrit plus en détail dans ce qui suit en se référant à la figure 2, le groupe électrique 34 comprend un agencement de stator 36 avec un enroulement de stator, ou une pluralité d'enroulements de stator, qui coopèrent par voie électromagnétique avec un agencement
de rotor 38 susceptible de tourner avec le volant d'inertie 16.
L'agencement de rotor 38 a un effet magnétique permanent, c'est-à-dire qu'il porte une pluralité d'aimants permanents. Grâce à la coopération électromagnétique entre les aimants permanents de l'agencement de rotor 38 et les enroulements de l'agencement de stator 36, c'est-à-dire des champs magnétiques respectifs, on peut soit appliquer un couple de rotation d'assistance sur le vilebrequin 14 et ainsi sur le train d'entraînement, ou bien il est possible lors de la rotation du vilebrequin 14 de transformer en partie son énergie cinétique en énergie électrique, et cette énergie électrique est alors alimenté dans le réseau de bord ou
dans une batterie.
On voit encore à la figure 1 qu'un agencement de transmission thermique, ou un agencement de refroidissement 14, est associé à l'agencement de stator 36, afin de pouvoir évacuer la chaleur engendrée par pertes électriques dans l'agencement de stator 36. Un agencement de transmission thermique 42 est également associé à l'agencement de rotor 38, comme cela sera décrit plus en détail dans ce qui suit, afin de pouvoir établir cet agencement à une température désirée. Les deux agencements de transmission thermique 40 et 42 communiquent, par des conduites à fluide respectives 44 et 46, avec une source pour un
fluide de transmission thermique.
La structure, et a en particulier celle de l'agencement démarreur/générateur, sera décrite en détail dans ce qui suit en se
référant à la figure 2.
On voit à la figure 2 que l'agencement de rotor 38 comprend un porte-
rotor 52 de forme pratiquement annulaire, fermement relié au volant d'inertie 16 à l'aide d'une pluralité de boulons 50. Sur une surface périphérique intérieure, le porte-rotor 52 porte, à titre de culasse pour le rotor, plusieurs anneaux métalliques 54 en forme de disques, qui portent à leur tour au niveau de leur surface périphérique intérieure plusieurs aimants permanents 56. Sur une surface périphérique extérieure, le porte-rotor 52 comporte des nervures de refroidissement 58, qui présentent de préférence la même largeur et la même profondeur. À l'opposé des nervures de refroidissement 58 sont disposées des nervures de refroidissement 60 d'une partie de boîtier 62 qui relie une cloche 64 de la boîte de vitesse à une paroi 66 du bloc moteur. On reconnaît en outre qu'il est également prévu des nervures de refroidissement 63 sur la face extérieure de la partie de boîtier 62 et qui servent à renforcer le rayonnement de chaleur vers l'extérieur. On notera que la liaison du porte-rotor 52 avec le volant d'inertie 16 est ainsi conçue qu'il existe à cet endroit un frein à la transmission de chaleur. A cet effet, on a ménagé un évidement 68 dans la région radialement extérieure du volant d'inertie 16, de sorte que le porte- rotor 52 s'appuie seulement sur deux tronçons annulaires 70 et 72 du volant d'inertie. En outre, il est possible d'agencer entre chaque tête de vis et le volant d'inertie un matériau isolant, et les ouvertures du volant d'inertie 16 qui sont traversées par des vis 50 peuvent avoir un diamètre plus
grand que les tiges des vis.
L'agencement de stator 36 avec ses enroulements, qui ne sont pas représentés en détail, est porté sur un porte-stator 70, lequel est également porté contre la paroi 66 du bloc moteur. Afin de réaliser l'agencement de transmission thermique 40 pour l'agencement de stator 36 il est prévu un système de canaux 40 dans le porte-stator 70, ce système de canaux étant refermé radialement vers l'extérieur par une bague de couverture 72, sur laquelle est à nouveau fixé l'agencement de stator 36. Le système de canaux 40 communique par l'intermédiaire d'une conduite 44 avec une chemise à eau 74 du bloc moteur, prévue dans la paroi 66 du bloc moteur. Cela signifie que l'eau de refroidissement qui traverse le bloc moteur pénètre via la conduite 44 dans le système de canaux 40 et peut ainsi refroidir l'agencement de
stator 36. La sortie n'est pas représentée dans la figure.
De manière correspondante, il est prévu un système de canaux 42 dans la partie de boîtier 62, et ce système de canaux peut également communiquer avec la chemise à eau 74, par exemple par l'intermédiaire d'une conduite 46. Ici, on peut encore prévoir additionnellement une pompe 76 et une valve 80 pilotée par un dispositif de commande 78. La sortie du système de canaux 42 est indiquée schématiquement par la référence 82. En outre, il est prévu un capteur de température 84 dans la région de l'agencement de stator 36. Le capteur de température 84 délivre au dispositif de commande 78 un signal de température qui représente la température qui règne dans la région de l'agencement de stator 36. Le capteur 84 peut aussi être agencé par exemple directement sur l'agencement de rotor 38, de sorte que la température qu'il détecte est encore plus proche de la température réelle de l'agencement de rotor
38, c'est-à-dire des aimants permanents 56.
Dans ce qui suit, on va décrire le fonctionnement de l'agencement d'entraînement selon l'invention. Ici, on suppose tout d'abord que le groupe d'entraînement, soit le moteur à combustion interne 12, est démarré, c'est-à-dire que le moteur à combustion interne 12, et avec lui aussi le fluide de refroidissement, c'est-à-dire l'eau de refroidissement, qui circule dans la chemise 74, est tout d'abord encore froid. Lors de la mise en service du moteur à combustion interne 12 le fluide de refroidissement commence à circuler à travers la chemise et se réchauffe ici relativement vite. Cela signifie que la température du fluide de refroidissement va se trouver en un temps relativement court au-dessus de la température environnante. Cela est exploité, par un pilotage approprié de la pompe 76 et de la valve 80 au moyen du dispositif de commande 78, pour alimenter également ce fluide de refroidissement vers le système de canaux 42, de sorte que la partie de boîtier 62 est réchauffée, en particulier dans la région des nervures de refroidissement 60. Les nervures de refroidissement 60 rayonnent alors de la chaleur vers les nervures de refroidissement 58, encore froides, du
porte-rotor 52, de sorte que l'agencement de rotor 38 est réchauffé.
Simultanément, on alimente le fluide de refroidissement également vers le système de canaux 40 pour l'agencement de stator 36, afin d'évacuer
au moins en partie la chaleur engendrée dans l'agencement de stator 36.
Une autre partie de la chaleur engendrée dans l'agencement de stator 36 est rayonnée radialement vers l'extérieur vers les aimants permanents 56 de l'agencement de rotor 38, de sorte que celui-ci est ici additionnellement réchauffé. De même, lorsque l'embrayage 18 fonctionne en patinage, de l'énergie thermique est transmise, quoique dans une mesure plus faible, depuis le volant d'inertie 16 vers l'agencement de rotor 38. En outre, de l'énergie thermique parvient directement par rayonnement depuis la paroi 66 du bloc moteur vers les
aimants permanents 56 de l'agencement de rotor 38.
Une fois que le fluide de refroidissement du moteur à combustion interne douze a atteint sa température maximale, dans la plage de 80 à C, ce fluide de refroidissement ne peut alors plus être utilisé pour encore réchauffer l'agencement de rotor 38. Par conséquent, lorsque la température de fonctionnement désirée, c'est-à-dire la température de
consigne de fonctionnement de l'agencement de rotor 38, est située au-
dessus de cette température maximum du fluide de refroidissement du moteur à combustion interne 12, l'alimentation de ce fluide de refroidissement vers le système de canaux 42 est au moins partiellement interrompue, et de préférence complètement interrompue, de sorte qu'une admission de chaleur vers un agencement de rotor 38 ne se produit plus que depuis les autres sources de chaleur précédemment indiquées. Ce n'est que lorsque, après un certain temps de fonctionnement de l'agencement de rotor 38, on a atteint la température de fonctionnement prédéterminée ou désirée, qui peut se trouver dans la plage de 140 à 160 C, qu'on autorise à nouveau l'alimentation du fluide de refroidissement du moteur à combustion interne vers le système de canaux 42, afin de maintenir l'agencement de rotor 38 à la température de fonctionnement désirée, dans une boucle de régulation de température, par évacuation d'énergie thermique depuis l'agencement de rotor 38 vers la partie de boîtier 62, et par conséquent vers le fluide de refroidissement. A titre d'assistance, on peut à cet effet alimenter par exemple aussi le système de canaux 40 avec du fluide de refroidissement, au moyen d'une pompe et d'un agencement de soupapes correspondant, de sorte que pendant la première phase de fonctionnement on pourrait ici interdire l'admission de fluide de refroidissement, afin de pouvoir évacuer la chaleur engendrée dans l'agencement de stator 36 vers l'agencement de rotor 38, et, lorsqu'il s'agit de refroidir l'agencement de rotor 38, pour refroidir également plus fortement l'agencement de stator 36 afin de réduire également le rayonnement de chaleur depuis l'agencement de stator 36 vers
l'agencement de rotor 38.
On reconnaît donc, que tout d'abord dans une phase de fonctionnement
dans laquelle la température de l'agencement de rotor se trouve au-
dessous de la température du fluide de refroidissement et au-dessous de la température de fonctionnement désirée, on effectue l'alimentation du fluide de refroidissement, et de préférence au maximum, afin de transmettre depuis ce fluide de l'énergie thermique vers l'agencement de rotor 38; que dans une phase de fonctionnement dans laquelle la température dans la région de l'agencement de rotor est plus élevée que la température du fluide de refroidissement mais cependant encore inférieure à la température de fonctionnement désirée, on empêche sensiblement totalement l'admission du fluide de refroidissement afin de procéder au réchauffement de l'agencement de rotor 38 au moyen d'autres sources de chaleur; et que lorsque l'agencement de rotor 38 a atteint la température de fonctionnement désirée, on admet à nouveau le fluide de refroidissement afin d'établir l'agencement de rotor 38 à la température désirée, ou respectivement de le maintenir à cette
température, dans une boucle de régulation de température.
La raison pour laquelle on établit la température de fonctionnement désirée de l'agencement de rotor 38 vers une plage de température de à 160 C, en particulier pour des vitesses de rotation importantes du moteur à combustion interne et avec celui-ci de l'agencement de rotor 38, c'est que les aimants permanents 56 ont en général un coefficient de température négatif, c'est-à-dire que l'intensité de leur champ décroît
lorsque la température augmente. Cependant, cela signifie qu'en éta-
blissant la température de fonctionnement de l'agencement de rotor 38 à une température relativement élevée lorsque les vitesses de rotation sont élevées, l'on induit, du fait que le champ magnétique des aimants permanents 56 est réduit, une tension contraire également réduite dans l'agencement de stator 36, de sorte que la pénétration dans la région d'affaiblissement de champ dans laquelle une partie non négligeable du courant électrique ne peut être utilisée qu'à l'affaiblissement du champ des aimants permanents et non pas à la production d'un couple de rotation, peut être repoussée, respectivement que la partie du courant d'affaiblissement de champ peut être réduite par rapport à la partie du courant servant à produire le couple de rotation. Ainsi, les puissances de pertes dans la région du groupe électrique 34 sont réduites, en
particulier pour des vitesses de rotation élevées.
Si l'on constate que la machine doit fonctionner à des vitesses de rotation faibles, pour lesquelles la tension contraire induite est de toute façon plus faible que la tension de fonctionnement appliquée à l'agencement de stator 36, et qu'il n'existe par conséquent pas de région d'affaiblissement de champ, on peut alors établir la température de fonctionnement désirée de l'agencement de rotor 38 à une valeur plusfaible, afin d'utiliser ici le coefficient de température négatif des aimants permanents 56. Cela signifie que si l'on abaisse la température dans la région de l'agencement de rotor 38, le champ magnétique engendré par les aimants permanents 56 augmente en intensité, avec pour conséquence que la coopération électromagnétique entre l'agencement de stator 36 et l'agencement de rotor 38 augmente et que le moteur peut fonctionner avec une plus forte efficacité. À titre de matériau pour de tels aimants permanents 56, on peut par exemple
utiliser des alliages NdFeB.
La température à laquelle on doit établir la température de fonctionnement désirée, en particulier pour des vitesses de rotation plus élevées, devrait se trouver à un écart de sécurité déterminé, par exemple de 10 à 50 C au-dessous de la température à laquelle peuvent se produire des détériorations irréversibles de l'aimantation dans la région des aimants permanents 56. Ainsi, on peut garantir, par exemple suite à une brève interruption de l'admission de fluide de refroidissement, ou bien une alimentation erronée de l'agencement de stator 36, que la température dans la région de l'agencement de rotor 38 ne peut pas devenir si élevée qu'il se produit un endommagement irréparable dans la région de celui-ci. En particulier, il convient de prêter attention à ce que, lorsque les aimants permanents 56 sont collés sur l'agencement de rotor 38, les températures maximum qui se produisent ne peuvent pas mener à un endommagement de la colle employée.

Claims (16)

Revendications
1. Système d'entraînement, en particulier pour un véhicule automobile, comprenant un arbre d'entraînement (14) et un groupe électrique (34) au moyen duquel l'arbre d'entraînement (14) est susceptible d'être entraîné en rotation et/ou de l'énergie électrique peut être récupérée lors de la rotation de l'arbre d'entraînement (14), ledit groupe électrique (34) comprenant un agencement de stator (36) et un agencement de rotor (38) à effet magnétique permanent capable de tourner avec l'arbre d'entraînement (14), caractérisé par un agencement de transmission thermique (42) au moyen duquel l'agencement de rotor (38) peut être amené à une température de service désirée et/ou peut être maintenu dans la plage de la température de service désirée, de préférence au moyen d'un fluide
de transmission thermique.
2. Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agencement de transmission thermique (42) comprend un agencement formant canal à fluide (42) sur une région de boîtier (62) disposée au voisinage de l'agencement de rotor (38), au
moyen duquel le fluide de transmission thermique peut s'écouler.
3. Système d'entraînement selon l'une ou l'autre des revendications 1 et
2, caractérisé en ce que la température de service désirée est une température située à un écart prédéterminé, de préférence d'environ 10 à 50 C, au-dessous d'une température à laquelle peut se produire une détérioration irréversible de l'aimantation de l'agencement de rotor (38)
à effet magnétique permanent.
4. Système d'entraînement selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que la température de service désirée est dans la plage
de 100 à 200 C, de préférence d'environ 140 à 160 C.
5. Système d'entraînement selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que le système d'entraînement (10) comprend un groupe d'entraînement (12) à refroidir au moyen d'un fluide de refroidissement, et en ce que le fluide de refroidissement du groupe d'entraînement constitue le fluide de transmission thermique pour
l'agencement de transmission thermique (42).
6. Système d'entraînement selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que dans une phase de fonctionnement dans laquelle la température du fluide de transmission thermique est plus élevée que la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor (38) et la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor (38) est plus faible que la température de fonctionnement désirée, l'admission du fluide de transmission thermique a lieu en vue de la
transmission de chaleur vers l'agencement de rotor (38).
7. Système d'entraînement selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que dans une phase de fonctionnement dans laquelle la température du fluide de transmission thermique n'est pas plus élevée que la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor (38) et la température qui règne dans l'agencement de rotor est plus basse que la température de fonctionnement désirée, l'admission de fluide de transmission thermique est au moins réduite, et de préférence
sensiblement totalement interrompue.
8. Système d'entraînement selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que dans une phase de fonctionnement dans laquelle la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor (38) se trouve dans la plage de la température de fonctionnement désirée, l'admission du fluide de transmission thermique a lieu pour maintenir l'agencement de rotor (38) à une température située dans la plage de la
température de fonctionnement désirée.
9. Système d'entraînement selon l'une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que la température de fonctionnement désirée est réglable en fonction de la vitesse de rotation de l'agencement de rotor (38).
10. Système d'entraînement selon la revendication 9, caractérisé en ce que la température de fonctionnement désirée lors d'une vitesse de rotation plus élevée de l'agencement de rotor (38) est plus élevée que lors d'une vitesse de rotation plus faible de
l'agencement de rotor (38).
11. Procédé pour le fonctionnement d'un système d'entraînement (10), dans lequel le système d'entraînement (10) comprend un arbre d'entraînement (14) et un groupe électrique (34), au moyen duquel l'arbre d'entrainement (14) peut être entraîné en rotation et/ou de l'énergie peut être récupérée par rotation de l'arbre d'entraînement (14), ledit groupe électrique comprenant un agencement de stator (36) et un agencement de rotor (38) à effet magnétique permanent et capable de tourner avec l'arbre d'entraînement (14), ledit procédé comprenant les opérations suivantes: a) on impose une température de consigne pour l'agencement de rotor (38), et b) on établit la température qui règne dans la région de l'agencement de
rotor (38) à la température de consigne.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'opération b) consistant à établir la température régnant dans la région de l'agencement de rotor (38) a lieu par
admission d'un fluide de transmission thermique.
13. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 11 et 12,
caractérisé en ce que la température de consigne est une température
située à un écart prédéterminé, de préférence d'environ 10 à 50 C, au-
dessous d'une température à laquelle peut se produire une détérioration irréversible de l'aimantation de l'agencement de rotor (38) à effet
magnétique permanent.
14. Procédé selon la revendication 12, ou selon la revendication 13 prise en dépendance de la revendication 12, caractérisé en ce que l'opération b) comprend les mesures suivantes: bl) dans une phase de fonctionnement dans laquelle la température du fluide de transmission thermique est plus élevée que la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor (38) et la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor (38) est plus basse que la température de consigne de fonctionnement, l'admission du fluide de transmission thermique a lieu en vue de transmettre de la chaleur vers l'agencement de rotor (38), et/ou b2) dans une phase de fonctionnement dans laquelle la température du fluide de transmission thermique n'est pas plus élevée que la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor (38) et la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor (38) est plus basse que la température de consigne de fonctionnement, l'admission du fluide de transmission thermique est au moins réduite, et de préférence sensiblement totalement interrompue, et/ou b3) dans une phase de fonctionnement dans laquelle la température qui règne dans la région de l'agencement de rotor (38) est située dans la plage de la température de consigne de fonctionnement, l'admission du fluide de transmission thermique a lieu pour maintenir l'agencement de rotor (38) a une température située dans la plage de la température de
consigne de fonctionnement.
15. Procédé selon l'une des revendications 1 1 à 14,
caractérisé en ce que dans l'opération a) la température de consigne pour l'agencement de rotor (38) est établie en fonction de la vitesse de
rotation de l'agencement de rotor (38).
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la température de consigne pour l'agencement de rotor (38) est établie à une valeur plus élevée pour une vitesse de
rotation plus élevée que pour une vitesse de rotation plus faible.
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