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FR2865441A1 - Groupe moteur mixte en parallele - Google Patents

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FR2865441A1
FR2865441A1 FR0400610A FR0400610A FR2865441A1 FR 2865441 A1 FR2865441 A1 FR 2865441A1 FR 0400610 A FR0400610 A FR 0400610A FR 0400610 A FR0400610 A FR 0400610A FR 2865441 A1 FR2865441 A1 FR 2865441A1
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FR
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combustion engine
internal combustion
alternator
motor unit
control module
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FR0400610A
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Gordon Liao
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Unique Product and Design Co Ltd
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Publication date
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Abstract

Groupe moteur mixte en parallèle (12) comprenant une batterie d'accumulateurs (22), un module de commande électronique (21), un moteur à combustion interne (13) avec un arbre de sortie (131), un dispositif de différentiel (23) à engrenage épicycloïdal comportant un capot, au moins un ensemble de pignons satellites (232) ayant deux pignons satellites (2321, 2322) présents à l'intérieur du dispositif de différentiel (23) à engrenage épicycloïdal et disposés sur un bras de support (2313) de pignons satellites par un roulement (2324), le bras de support (2313) de pignons satellites étant fixé sur le capot, un planétaire (233) engrenant avec l'un des deux pignons satellites (2321, 2322) et étant fixé sur l'arbre de sortie (131) du moteur à combustion interne (13), et un autre planétaire (235) engrenant avec l'autre des deux pignons satellites (2321, 2322) et fixé sur un arbre de transmission (16). L'arbre de transmission (16) a une première extrémité accouplée avec l'arbre de sortie (20) d'un moteur électrique (19) par un dispositif de transmission rotative (17) et l'autre extrémité avec l'arbre de sortie (20) d'un organe terminal de charge par un autre dispositif de transmission rotative (18). Le module de commande électronique (21) choisit un mode de fonctionnement approprié et commande l'instant opportun pour la mise en marche du moteur à combustion interne (13), de l'alternateur (15), du moteur électrique (19) et de la batterie d'accumulateurs (22).

Description

GROUPE MOTEUR MIXTE EN PARALLELE
La présente invention est relative à un groupe moteur mixte en parallèle, en particulier un groupe moteur pourvu d'un dispositif de différentiel à train épicycloïdal, combiné avec un moteur à combustion interne, un alternateur et un moteur électrique avec un arbre de sortie, une batterie d'accumulateurs et un module de commande électronique. Le module de commande électronique choisit un mode de fonctionnement approprié pour commander un moment de fonctionnement opportun du moteur à combustion interne, de l'alternateur, du moteur électrique et de la batterie d'accumulateurs pour atteindre un objectif de gestion de l'énergie. Le module de commande électronique règle également la vitesse de rotation de l'alternateur et du moteur électrique pour permettre au moteur à combustion interne de conserver une vitesse de rotation constante pendant son fonctionnement, ce qui a pour effet une vitesse non étagée et non uniforme.
Globalement, ce qu'on appelle un groupe moteur mixte est composé d'un moteur à combustion interne servant de système de propulsion fournissant de l'énergie en brûlant un hydrocarbure, et un moteur électrique et un alternateur constituant un groupe moteur fonctionnant à l'électricité. Le fait d'utiliser la combustion d'un hydrocarbure ou un système électrique comme source d'énergie dépend entièrement de la demande du groupe moteur pour permettre au système de propulsion d'atteindre un régime parfait. Les groupes moteurs mixtes sont classés en deux catégories, à savoir un groupe moteur mixte en série et un groupe moteur mixte en parallèle.
Le groupe moteur mixte en série est conçu pour avoir un moteur à combustion interne entraînant directement un alternateur pour produire de l'électricité afin d'alimenter un ou plusieurs moteurs électriques en énergie, et pour avoir une ou plusieurs batteries d'accumulateurs stockant le surplus d'énergie électrique, ayant un flux énergétique idéal. Cependant, le moteur à combustion interne ne peut pas entraîner un arbre de sortie avec le moteur électrique en même temps, aussi la torsion et la vitesse de rotation à la sortie du système sont-elles entièrement établies par le moteur électrique. Dans ce cas, si le moteur électrique ne réussit pas à supporter une charge, le moteur à combustion interne ne peut être d'aucune aide.
2865441 2 Le groupe moteur mixte en parallèle est composé d'un moteur à combustion interne, d'un moteur électrique et d'un alternateur. A la différence du groupe moteur mixte en série, le groupe moteur mixte en parallèle peut soit avoir une production indépendante d'énergie par le moteur électrique, soit avoir une production combinée d'énergie conjointement par le moteur à combustion interne et le moteur électrique. En outre, une partie de l'énergie cinétique délivrée par le moteur à combustion interne peut entraîner l'alternateur pour produire de l'électricité, le reste de son énergie cinétique étant délivré directement pour faire face à une charge extérieure, tandis que l'alternateur alimente le moteur électrique en énergie de fonctionnement ou alimente la batterie d'accumulateurs en électricité destinée à y être stockée, l'effet obtenu étant meilleur que celui du groupe moteur mixte en série.
Un groupe moteur mixte en parallèle 1 selon la technique antérieure à double train épicycloïdal 1, représenté sur la Fig. 1, comprend une batterie d'accumulateurs 2, un module de commande électronique 3, un moteur à combustion interne 4, un volant d'inertie 5 sur lequel est installé un frein 51, un alternateur 6, un moteur électrique 7, un dispositif de double train épicycloïdal 8 constitué par deux systèmes de trains épicycloïdaux 81, 82, deux supports 83, 84 de trains épicycloïdaux, deux planétaires 85, 86, un cercle commun de pignons 87 comportant deux cercles intérieurs 871, 872 de pignons, un arbre de sortie 9 et deux ensembles de courroies 10, 11.
Le dispositif de double train épicycloïdal 8 est accouplé avec le moteur à combustion interne 4, l'alternateur 6, le moteur électrique 7 et l'arbre de sortie 9. Dans le cas où l'énergie cinétique produite par le moteur à combustion interne 4 est insuffisante pour entraîner une charge, le moteur électrique 7 doit être mis en marche pour produire de l'énergie conjointement avec le moteur à combustion interne 4. En revanche, dans le cas où l'énergie cinétique produite par le moteur à combustion interne 4 est supérieure à la charge, le surplus d'énergie est chargé pour être stocké par l'alternateur 6. Par ailleurs, avec le groupe moteur mixte en parallèle selon la technique antérieure, le moteur électrique 7 peut délivrer de l'énergie de manière indépendante à condition de ne pas mettre en marche le moteur à combustion interne 4. Bien que le groupe moteur mixte en parallèle selon la technique antérieure ait une fonction de gestion de l'énergie, toute sa structure systématique doit cependant reposer sur l'utilisation des deux systèmes de trains épicycloïdaux 81, 82 et des deux cercles intérieurs 871, 872 de pignons, ce qui 2865441 3 accroît beaucoup les frottements internes et endommage les pièces à l'intérieur tout en rendant la fabrication plus difficile.
L'invention vise à proposer un groupe moteur mixte en parallèle n'ayant pas de cercles intérieurs de pignons présents à l'intérieur pour réduire les frottements internes et l'endommagement, simplifiant toute la structure du groupe moteur et pouvant être directement installé dans le rotor d'un alternateur afin de gagner de la place.
Le groupe moteur mixte en parallèle selon la présente invention comprend une batterie d'accumulateurs, un module de commande électronique et un moteur à combustion interne sur l'arbre de sortie duquel est disposé un volant d'inertie. Un dispositif de différentiel à train épicycloïdal comporte un corps pouvant tourner sous l'action du rotor d'un alternateur et au moins un système de train épicycloïdal disposé à l'intérieur, le système de train épicycloïdal ayant deux pignons satellites co-axiaux installés à l'aide d'un roulement sur un bras de support de planétaire, le bras de support de planétaire étant fixé sur le corps du dispositif de différentiel à train épicycloïdal. Un premier planétaire engrène avec l'un des deux pignons satellites et est fixé à l'arbre de sortie du moteur à combustion interne. Un deuxième planétaire engrène avec l'autre des deux pignons satellites et est fixé à un arbre de transmission. L'arbre de transmission a une première extrémité accouplée avec l'arbre de sortie d'un moteur électrique par un dispositif de transmission rotative et l'autre extrémité accouplée avec l'arbre de sortie d'un organe terminal de charge par un autre dispositif de transmission rotative. Le module de commande électronique choisit un mode de fonctionnement approprié et détermine l'instant opportun pour la mise en marche du moteur à combustion interne, de l'alternateur, du moteur électrique et de la batterie d'accumulateurs, en produisant des effets de gestion d'énergie et de commande de vitesse de rotation.
L'invention et nombre des avantages qui s'y attachent apparaîtront facilement plus clairement en référence à la description détaillée ciaprès, faite en considération des dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1 est une vue en coupe transversale d'un groupe moteur mixte en parallèle selon la technique antérieure avec un double train épicycloïdal; la Fig. 2 est une vue en coupe transversale d'un groupe moteur mixte en parallèle selon la présente invention; 2865441 4 la Fig. 3 est une vue en coupe transversale de l'alternateur du groupe moteur mixte en parallèle selon la présente invention; la Fig. 4 est une vue en coupe transversale du dispositif de différentiel à train épicycloïdal du groupe moteur mixte en parallèle selon la présente invention; la Fig. 5 est une vue en coupe transversale du groupe moteur mixte en parallèle selon la présente invention, indiquant une direction de transmission de flux énergétique; la Fig. 6 est une vue en coupe transversale d'un premier groupe moteur mixte en parallèle perfectionné selon la présente invention; la Fig. 7 est une vue en coupe transversale du premier groupe moteur mixte en parallèle perfectionné selon la présente invention, indiquant une direction de transmission de flux énergétique en cas de fonctionnement entièrement électrique; la Fig. 8 est une vue en coupe transversale d'un deuxième groupe moteur mixte en parallèle perfectionné selon la présente invention; la Fig. 9 est une vue en coupe transversale du deuxième groupe moteur mixte en parallèle perfectionné selon la présente invention, indiquant une direction de transmission de flux énergétique en cas de fonctionnement entièrement électrique; la Fig. 10 est une vue en coupe transversale du groupe moteur mixte en parallèle selon la présente invention, indiquant une direction de transmission de flux énergétique lorsque le moteur à combustion interne est en marche; la Fig. 11 est une vue en coupe transversale du groupe moteur mixte en parallèle selon la présente invention, indiquant une direction de transmission de flux énergétique en cas de fonctionnement en mode à double charge; la Fig. 12 est une vue en coupe transversale du groupe moteur mixte en parallèle selon la présente invention, indiquant une direction de transmission de flux énergétique en cas de fonctionnement en mode de charge unique; la Fig. 13 est une vue en coupe transversale du groupe moteur mixte en parallèle selon la présente invention, indiquant une direction de transmission de flux énergétique en cas de fonctionnement en mode sans stockage; 2865441 5 la Fig. 14 est une vue en coupe transversale du groupe moteur mixte en parallèle selon la présente invention, indiquant une direction de transmission de flux énergétique en cas de fonctionnement en mode de charge statique; la Fig. 15 est une vue en coupe transversale du groupe moteur mixte en parallèle selon la présente invention, indiquant une direction de transmission de flux énergétique en cas de fonctionnement en mode de charge de freinage sans mise en marche du moteur à combustion interne; la Fig. 16 est une vue en coupe transversale du groupe moteur mixte en parallèle selon la présente invention, indiquant une direction de transmission de flux énergétique en cas de fonctionnement dans le mode de charge de freinage après le démarrage du moteur à combustion interne; la Fig. 17 est une vue en coupe transversale d'un troisième groupe moteur mixte en parallèle perfectionné selon la présente invention; la Fig. 18 est une vue en coupe transversale d'un quatrième groupe moteur mixte en parallèle perfectionné selon la présente invention; et la Fig. 19 est une vue en coupe transversale d'un cinquième groupe moteur mixte en parallèle perfectionné selon la présente invention.
Une forme préférée de réalisation d'un groupe moteur mixte en parallèle 12 selon la présente invention, représentée sur la Fig. 2, comprend un moteur à combustion interne 13, un volant d'inertie 14, un alternateur 15, un arbre de transmission 16, un premier dispositif de transmission rotative 17, un deuxième dispositif de transmission rotative 18, un moteur électrique 19, un arbre de sortie 20, un module de commande électronique 21, une batterie d'accumulateurs 22, un dispositif de différentiel à train épicycloïdal 23 et un frein 24 constituant les principaux organes associés les uns aux autres.
L'arbre de transmission 16, comme représenté sur la Fig. 2, a une première extrémité accouplée avec l'arbre de sortie 191 du moteur électrique 19 par le premier dispositif de transmission rotative 17 composé d'un pignon, d'une courroie ou d'une chaîne, et l'autre extrémité accouplée avec l'arbre de sortie 20 par le deuxième dispositif de transmission rotative 18 composé d'un pignon, d'une courroie ou d'une chaîne, un frein 24 étant disposé sur l'arbre de sortie. Le module de commande électronique 21 choisit un mode de fonctionnement approprié et commande un instant opportun de mise en marche du moteur à combustion interne 2865441 6 13, de l'alternateur 15, du moteur électrique 19 et de la batterie d'accumulateurs 22 pour réaliser un objectif de gestion d'énergie.
L'alternateur 15, comme représenté sur la Fig. 3, est pourvu d'un stator 151, d'un rotor 152 placé sur le côté intérieur du stator 151 et d'un dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal sur le côté intérieur du rotor 152.
Le dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal, comme représenté sur la Fig. 4, est pourvu d'au moins un système de train épicycloïdal 232 constitué par un premier pignon satellite 2321 et un deuxième pignon satellite 2322 placés de manière coaxiale sur un roulement 2324 installé sur un bras de support 2323 de satellites pour tourner ensemble. Le bras de support 2323 de satellites a des extrémités opposées fixées sur le rotor 152 de l'alternateur 15 dans des positions correspondant au dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal, c'est-à-dire que le rotor 152 de l'alternateur 15 peut être considéré comme le capot du dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal. Un premier planétaire 233 engrène avec le premier pignon satellite 2321 et est fixé à l'arbre de sortie 131 du moteur à combustion interne 13, comme représenté sur la Fig. 2. Un deuxième planétaire 235 engrène avec le deuxième pignon satellite 2322 et est fixé à l'arbre de transmission 16, comme représenté sur la Fig. 2.
Grâce à cette conception, lorsque le rotor 152 de l'alternateur 15 reste immobile, comme représenté sur la Fig. 4, et que l'arbre de sortie 131 du moteur à combustion interne 13 tourne, l'arbre de sortie 131 actionne le premier planétaire 233 pour le faire tourner conjointement avec les premier et deuxième pignons satellites 2321, 2322. En même temps, le deuxième pignon satellite 2322 en prise avec le deuxième planétaire 235 fait tourner le deuxième planétaire 235 conjointement avec l'arbre de transmission 16. A cet instant, si l'arbre de sortie 131 du moteur à combustion interne 13 tourne à une vitesse constante, l'arbre de transmission 16 du dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal tourne également à une vitesse constante.
Dans un autre cas, si le rotor 152 de l'alternateur 15 tourne et si l'arbre de sortie 131 du moteur à combustion interne 13 tourne à une vitesse constante conjointement avec le premier planétaire 233 et les deux pignons satellites 2321, 2322, bien que le deuxième pignon satellite 2322 puisse faire tourner le deuxième planétaire 235 conjointement avec l'arbre de transmission 16, la vitesse de rotation de l'arbre de transmission 16 change néanmoins du fait de la rotation du rotor 152 de l'alternateur 15, car le rotor 152 de l'alternateur 15 est monté de manière 2865441 7 fixe sur le bras de support 2323 de pignon satellite et les premier et deuxième pignons satellites 2321, 2322 sont accouplés avec le bras de support 2323 de pignon satellite par le roulement 2324. Par exemple, dans le cas où l'arbre de sortie 131 du moteur à combustion interne 13 tourne à une vitesse constante et le rotor 152 de l'alternateur 15 tourne dans le même sens que l'arbre de sortie 131 du moteur à combustion interne 13, l'arbre de transmission 16 tourne de plus en plus vite lorsque augmente la vitesse de rotation du rotor 152 de l'alternateur 15, mais l'arbre de transmission 16 tourne lentement lorsque diminue la vitesse de rotation du rotor 152 de l'alternateur 15.
Il est évident, d'après la Fig. 2, qu'après le démarrage du moteur à combustion interne 13, son arbre de sortie 131 tourne conjointement avec le premier planétaire 233, le premier pignon satellite 2321, le deuxième pignon satellite 2322, le deuxième planétaire 235 et l'arbre de transmission 16. Autrement dit, dans le cas où seul le moteur à combustion interne 13 est mis en marche de manière individuelle, la vitesse de rotation de son arbre de sortie 131 est égale à celle de l'arbre de transmission 16. Cependant, si l'alternateur 15 et le moteur électrique 19 sont tous deux mis en marche, la vitesse de rotation de l'arbre de transmission 16 change. La Fig. 2 montre clairement que le rotor 152 de l'alternateur 15 considéré comme le capot du dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal est fixé au bras de support 2323 de pignons satellites du dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal, et par conséquent qu'une fois que le rotor 152 de l'alternateur 15 tourne, cela a un effet sur la rotation de l'arbre de transmission 16. En outre, l'arbre de transmission 16 est accouplé respectivement avec l'arbre de sortie 20 situé au-dessous et avec le moteur électrique 19 placé au- dessus, à l'aide des dispositifs de transmission rotative 18 et 17, aussi les deux dispositifs de transmission rotative 17, 18 influencent-ils de manière certaine la vitesse de rotation de l'arbre de transmission 16. En particulier, la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 13 de ce groupe moteur peut être établie de manière constante et la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 20 peut être commandée en réglant la vitesse de rotation de l'alternateur 15 et du moteur électrique 19, ce qui permet d'atteindre l'objectif de régulation de la vitesse de rotation.
En plus de permettre une régulation de la vitesse de rotation de l'alternateur 15 et du moteur électrique 19, la présente invention est également pourvue du module de commande électronique 21 pour choisir un mode de fonctionnement approprié permettant à l'alternateur 15 ou au moteur électrique 19 de 2865441 8 servir de source de production d'énergie pour convertir l'électricité en énergie cinétique, ou de servir de dispositif de stockage d'énergie pour convertir l'énergie cinétique en énergie électrique à stocker. Par conséquent, le groupe moteur selon la présente invention est apte à commander le mode de fonctionnement de l'alternateur 15 et du moteur électrique 19 en fonction de la demande d'une charge extérieure et s'adapte à l'instant opportun de mise en marche du moteur à combustion interne 13 pour atteindre un objectif de gestion d'énergie.
Comme on peut le comprendre d'après la description ci-dessus, le groupe moteur mixte en parallèle 12 selon la présente invention est apte à commander le mode de fonctionnement et l'instant opportun de mise en marche de l'alternateur 15, du moteur électrique 19 et du moteur à combustion interne 13 par le module de commande électronique 21 et, selon cette conception, sept modes de fonctionnement peuvent être mis en oeuvre, à savoir un mode de fonctionnement entièrement électrique, un mode de démarrage de moteur à combustion interne, un mode de double charge, un mode de charge unique, un mode sans stockage, un mode de charge statique et un mode de charge à réduction de vitesse par un frein, comme représenté sur les figures 5 à 10 (la flèche y représentant une direction de transmission de flux d'énergie: la flèche A représentant une direction de transmission d'énergie électrique, la flèche B représentant une direction de transmission d'énergie cinétique et la flèche C représentant la perte d'énergie cinétique). Ces modes de fonctionnement sont décrits ci-dessous.
1. Le mode de fonctionnement entièrement électrique, illustré sur la Fig. 5, est applicable à un régime dans lequel le groupe moteur mixte en parallèle 12 selon l'invention est mis en marche dans un état d'immobilité, ou la batterie d'accumulateurs 22 est entièrement chargée. A cet instant, le moteur à combustion interne 13 n'est pas en marche et l'alternateur 15 n'a pas de charge, par conséquent le moteur électrique 19 sert de source d'énergie pour délivrer de l'énergie cinétique afin de permettre à l'arbre de transmission 16 de tourner conjointement avec l'arbre de sortie 20 par l'intermédiaire du dispositif de transmission rotative 18 pour équilibrer une charge extérieure. Pendant ce temps, l'arbre de transmission 16 fait également tourner le dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal et fait tourner au ralenti le moteur à combustion interne 13 et le rotor 152 de l'alternateur 15, ce qui ne provoque qu'une faible perte d'énergie.
Pour empêcher l'usure du moteur à combustion interne 13 du fait de la rotation au ralenti dans ce mode de fonctionnement, le volant d'inertie 14 2865441 9 peut être installé sur l'arbre de sortie 131 du moteur à combustion interne 13 et un frein 241 peut être disposé sur le volant d'inertie 14 pour constituer un premier groupe moteur mixte en parallèle perfectionné 121, représenté sur la Fig. 6.
Le premier groupe moteur mixte en parallèle perfectionné 121 a une fonction et un mode de fonctionnement identiques à ceux du groupe moteur mixte en parallèle 12 représenté sur la Fig. 2. La différence entre eux est que, pendant le fonctionnement entièrement électrique, le premier groupe moteur mixte en parallèle perfectionné 121 peut commander le frein 241 pour arrêter la rotation du volant d'inertie 14 et pour arrêter le fonctionnement au ralenti du moteur à combustion interne 13 et son usure, grâce au module de commande électronique 21. Néanmoins, le frein 241 peut seulement commander le volant d'inertie 14 du moteur à combustion interne 13 mais ne peut pas arrêter la rotation au ralenti de l'alternateur 15, aussi une légère perte d'énergie de l'alternateur 15 est-elle inévitable, avec la transmission de flux d'énergie dans ces conditions illustrées sur la Fig. 7.
Pour empêcher que l'alternateur 15 et le moteur à combustion interne 13 ne tournent au ralenti en même temps, un embrayage 25 peut être disposé sur l'arbre de transmission 16 entre le côté extérieur du dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal et le dispositif de transmission rotative 17 pour diviser l'arbre de transmission 16 en une partie à embrayage 161 et une partie sans embrayage 162, ce qui constitue donc un deuxième groupe moteur mixte en parallèle perfectionné 122, comme représenté sur la Fig. 8. Si l'embrayage 25 est accouplé avec l'arbre de transmission 16, ce deuxième groupe moteur mixte en parallèle perfectionné 122 a une fonction et un mode de fonctionnement identiques à ceux du groupe moteur mixte en parallèle 12. La différence entre eux est que, pendant le fonctionnement entièrement électrique, le deuxième groupe moteur mixte en parallèle perfectionné 122 peut séparer la partie à embrayage 161 de la partie sans embrayage 162 de l'arbre de transmission à l'aide de l'embrayage 25 pour permettre une transmission complète de l'énergie cinétique produite par le moteur électrique 19 à l'arbre de sortie 20. Ainsi, la partie à embrayage 161 de l'arbre de transmission 16 n'est pas utilisée, il est impossible de faire tourner au ralenti l'alternateur 15 et le moteur à combustion interne 13 et de perdre de l'énergie, grâce à la transmission de flux énergétique dans ces conditions illustrées sur la Fig. 9.
2. Le mode de démarrage du moteur à combustion interne, illustré sur la Fig. 10, est applicable à des conditions dans lesquelles la batterie d'accumulateurs 22 nécessite une nouvelle charge, ou l'énergie cinétique délivrée par 2865441 10 le moteur électrique 19 est insuffisante. Dans ces conditions, le moteur électrique 19 et l'alternateur 15 mettent en marche le moteur à combustion interne 13. A cet instant, le moteur électrique 19 sert de source d'énergie pour produire de l'énergie cinétique et faire tourner l'arbre de transmission 16 conjointement avec l'arbre de sortie 20 et le dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal. En même temps, le module de commande électronique 21 commande l'alternateur 15 accouplé avec le dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal pour acquérir une charge et produire une réaction afin de mettre en marche le moteur à combustion interne 13.
3. Le mode de double charge, illustré sur la Fig. 11, est applicable dans des conditions où la batterie d'accumulateurs 22 est en charge et où, après la délivrance d'énergie cinétique par le moteur à combustion interne 13 pour réagir à une charge extérieure et alimenter l'alternateur 15 en énergie cinétique destinée à être convertie en énergie électrique à stocker, il reste un excédent d'énergie cinétique. A cet instant, le module de commande électronique 21 commande le moteur électrique 19 pour convertir l'excédent d'énergie cinétique en énergie électrique à stocker dans celui-ci.
4. Le mode de charge unique, illustré sur la Fig. 12, est applicable dans des conditions où la batterie d'accumulateurs 22 contient encore un peu d'énergie électrique et l'énergie cinétique délivrée par le moteur à combustion interne 13 est fournie à l'alternateur 15 et convertie en énergie électrique, mais cette énergie électrique est insuffisante pour répondre à une charge extérieure. A cet instant, le module de commande électronique 21 commande la batterie d'accumulateurs 22 pour alimenter le moteur électrique 19 en énergie électrique, ce qui permet au moteur électrique 19 de servir de source d'énergie et de convertir l'énergie électrique en énergie cinétique pour compléter l'énergie cinétique insuffisante.
5. Le mode sans stockage, illustré sur la Fig. 13, est applicable dans des conditions où le groupe moteur mixte en parallèle 12 produit de l'énergie au maximum et où l'énergie électrique de la batterie d'accumulateurs 22 est entièrement utilisée ou ne peut pas être chargée. A cet instant, l'énergie électrique convertie par l'alternateur 15 n'est pas à stocker dans la batterie d'accumulateurs 22 mais est directement fournie pour le moteur électrique 19 afin de permettre au moteur électrique 19 de constituer une autre source d'énergie.
6. Le mode de charge statique, illustré sur la Fig. 14, est applicable dans des conditions où le groupe moteur mixte en parallèle 12 est à l'arrêt 2865441 11 et la batterie d'accumulateurs 22 est chargée par le moteur à combustion interne 13. A cet instant, le frein 24 présent sur l'arbre de sortie 20 arrête la rotation de l'arbre de sortie 20 de façon que l'énergie cinétique produite par le moteur à combustion interne 13 soit entièrement fournie à l'alternateur 15 pour être convertie en énergie électrique à stocker.
7. Le mode de charge à freinage et réduction de vitesse, illustré sur les figures 15 et 16, est applicable dans des conditions où, lorsque l'arbre de sortie 20 nécessite une réduction de vitesse, le frein 24 n'est pas utilisé et le module de commande électronique 21 commande le moteur électrique 19 pour qu'il serve de frein afin de retenir l'excédent d'énergie cinétique et de la convertir en énergie électrique à stocker dans la batterie d'accumulateurs 22. A cet instant, comme représenté sur la Fig. 15, lorsque le moteur à combustion interne 13 n'est pas en marche et que l'arbre de sortie 20 nécessite un freinage pour réduire la vitesse, le moteur électrique 19 sert de dispositif de stockage d'énergie pour convertir l'énergie cinétique en énergie électrique à stocker. Bien que le moteur à combustion interne 13 et l'alternateur 15 puissent gaspiller un peu d'énergie à cet instant en raison de leur rotation au ralenti, le frein 241 installé sur le volant d'inertie 14 peut cependant empêcher le moteur à combustion interne 13 de tourner au ralenti, en constituant le premier groupe moteur mixte en parallèle perfectionné 121, représenté sur la Fig. 6.
Par ailleurs, l'embrayage 25 peut être installé entre le côté extérieur du dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal et le dispositif de transmission rotative 17, en constituant le deuxième groupe moteur mixte en parallèle perfectionné 122, représenté sur la Fig. 8. L'embrayage 25 sépare la partie à embrayage 161 de la partie sans embrayage 162 del'arbre de transmission 16 pour empêcher la transmission de l'énergie cinétique au moteur à combustion interne 13 et à l'alternateur 15 par l'intermédiaire de la partie à embrayage 161 de l'arbre de transmission 16, afin d'empêcher le moteur à combustion interne 13 et l'alternateur 15 de tourner au ralenti et de gaspiller de l'énergie. La Fig. 16 montre qu'après le démarrage du moteur à combustion interne 13 et lorsque l'arbre de sortie 20 nécessite une réduction de vitesse, il n'est pas nécessaire d'utiliser le frein 24, mais que le moteur électrique 19 et l'alternateur 15 sont utilisés comme dispositifs de stockage d'énergie pour provoquer un stockage d'énergie électrique dans la batterie d'accumulateurs 22.
De plus, pour faciliter la fabrication, le dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal présent dans le rotor 152 de l'alternateur 15 est séparé de 2865441 12 l'alternateur 15, comme représenté sur la Fig. 17, et un alternateur ordinaire 26 est accouplé avec le capot 231 du dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal par un dispositif de transmission rotative 27 composé d'un pignon, d'une courroie ou d'une chaîne. Par conséquent, l'alternateur ordinaire 26 peut être employé dans la présente invention en constituant un troisième groupe moteur mixte en parallèle perfectionné 123, qui a une fonction et un mode de fonctionnement identiques à ceux du groupe moteur mixte en parallèle 12.
Par ailleurs, pour empêcher le moteur à combustion interne 13 et le générateur 26 du troisième groupe moteur mixte en parallèle perfectionné 123 de tourner au ralenti dans le mode de fonctionnement entièrement électrique, et le mode de charge à freinage et réduction de vitesse, le frein 241 est installé sur le volant d'inertie 14 pour former un quatrième groupe moteur mixte en parallèle, représenté sur la Fig. 18, ou bien l'embrayage 25 est ajouté entre le côté extérieur du dispositif de différentiel 23 à train épicycloïdal et le dispositif de transmission rotative 17 pour constituer un cinquième groupe moteur mixte en parallèle perfectionné 125, représenté sur la Fig. 19.
Comme on peut le noter d'après la description qui précède, la présente invention permet de réduire les défauts constitués par l'usure de l'intérieur et par la fabrication malcommode du groupe moteur mixte en parallèle selon la technique antérieure, l'invention se prêtant à des variantes et étant pratique.

Claims (2)

13 REVENDICATIONS
1. Groupe moteur mixte en parallèle (12), caractérisé en ce qu'il comprend une batterie d'accumulateurs (22) , un module de commande électronique (21), un moteur à combustion interne (13), un arbre de sortie (131) dudit moteur à combustion interne (13), un volant d'inertie (14) fixé sur ledit arbre de sortie (131), un dispositif de différentiel (23) à train épicycloïdal, ledit dispositif de différentiel (23) à train épicycloïdal ayant un capot pouvant être amené à tourner sous l'action du rotor (152) d'un alternateur (15), ledit dispositif de différentiel (23) à engrenage épicycloïdal comportant sur son côté intérieur au moins un ensemble de pignons satellites (232), ledit ensemble de pignons satellites (232) comportant deux pignons satellites (2321, 2322), lesdits deux pignons satellites (2321, 2322) étant placés coaxialement pour tourner ensemble, lesdits deux pignons satellites (2321, 2322) étant montés sur un bras (2323) de support de pignons satellites par un roulement (2324), ledit bras de support (2323) de pignon satellite étant fixé sur ledit capot dudit dispositif de différentiel (23) à engrenage épicycloïdal, un planétaire (233) en prise avec l'un desdits deux pignons satellites (2321, 2322) et fixé sur l'arbre de sortie (131) dudit moteur à combustion interne (13), un autre planétaire (235) en prise avec l'autre desdits deux pignons satellites (2321, 2322) et fixé à un arbre de transmission (16), ledit arbre de transmission (16) ayant une première extrémité accouplée avec l'arbre de sortie (191) d'un moteur électrique (19) par un dispositif de transmission rotative (17), ledit arbre de transmission (16) ayant son autre extrémité accouplée avec l'arbre de sortie (20) d'un organe terminal de charge par un autre dispositif de transmission rotative (18), ledit module de commande électronique (21) choisissant un mode de fonctionnement approprié et commandant un instant opportun pour la mise en marche dudit moteur à combustion interne (13), dudit alternateur (15), dudit moteur électrique (19) et de ladite batterie d'accumulateurs (22), en réalisant l'objectif de gestion d'énergie et de régulation de la vitesse de rotation.
2. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un frein (241) est installé sur ledit volant d'inertie (14).
3. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un embrayage (25) est installé sur ledit arbre de transmission (16) entre le côté extérieur dudit dispositif de différentiel (23) à train épicycloïdal et ledit dispositif de transmission rotative (17, 18) dudit moteur électrique (19) pour 2865441 14 diviser ledit arbre de transmission (16) en une partie à embrayage (161) et une partie sans embrayage (162).
4. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de différentiel (23) à engrenage épicycloïdal est disposé directement sur le côté intérieur dudit rotor (152) dudit alternateur (15).
5. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de différentiel (23) à train épicycloïdal est disposé séparément dudit alternateur (15), et ledit rotor (152) dudit alternateur (12) est accouplé avec ledit capot dudit dispositif de différentiel (23) à engrenage épicycloïdal par ledit dispositif de transmission rotative (17, 18).
6. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit module de commande électronique (21) commande un mode de fonctionnement entièrement électrique, et dans ce mode de fonctionnement ledit moteur électrique (19) sert de source d'énergie pour produire de l'énergie cinétique afin d'équilibrer une charge extérieure.
7. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit module de commande électronique (21) commande un mode de démarrage de moteur à combustion interne dans lequel ledit moteur à combustion interne (13) démarre sous l'action dudit moteur électrique (19) et dudit alternateur (15).
8. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit module de commande électronique (21) commande un mode de double charge dans lequel ledit moteur électrique (19) sert de dispositif de stockage d'énergie et une partie de l'énergie cinétique produite par ledit moteur à combustion interne (13) répond aux besoins d'une charge extérieure et le reste de ladite énergie cinétique est fourni audit alternateur (15) et audit moteur électrique (19) pour produire de l'électricité.
9. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit module de commande électronique (21) commande un mode de charge simple et dans lequel ledit moteur électrique (19) constitue une autre source d'énergie et, à cet instant, une partie de l'énergie cinétique produite par ledit moteur à combustion interne (13) est fournie pour ledit alternateur (15) afin d'être convertie en énergie électrique pour charger ladite batterie d'accumulateurs (22), et le reste de ladite énergie cinétique se combine à l'énergie cinétique produite par ledit moteur électrique (19) pour répondre avec elle aux besoins d'une charge extérieure.
2865441 15 10. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit module de commande électronique (21) commande un mode sans stockage dans lequel ledit moteur électrique (19) sert de source d'énergie et, à cet instant, une partie de l'énergie cinétique produite par ledit moteur à combustion interne (13) est fournie pour ledit alternateur (15) afin d'être convertie en énergie électrique à fournir pour ledit moteur électrique (19), lequel convertit ensuite ladite énergie électrique en énergie cinétique destinée à se combiner à une partie de l'énergie cinétique produite par ledit moteur à combustion interne (13) pour répondre avec elle aux besoins de ladite charge extérieure.
11. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit module de commande électronique commande un mode de charge statique dans lequel l'énergie cinétique produite par ledit moteur à combustion interne (13) est entièrement fournie audit alternateur (15) pour être convertie en énergie électrique à stocker lorsque ledit arbre de sortie (20) d'un organe terminal de charge reste immobile.
12. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit module de commande électronique (21) commande un mode de charge à freinage et réduction de vitesse et, dans ce mode de fonctionnement, lorsque ledit arbre de sortie (20) dudit organe terminal de charge nécessite une réduction de vitesse, il n'est pas nécessaire d'utiliser ledit frein (241), mais d'utiliser ledit module de commande électronique (21) pour commander ledit moteur électrique (19) afin qu'il serve de frein pour rattraper l'excédent d'énergie cinétique et le convertir en énergie électrique à stocker dans ladite batterie d'accumulateurs (22).
13. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de transmission rotative (27) est un pignon.
14. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de transmission rotative (27) est 30 une courroie.
15. Groupe moteur mixte en parallèle (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de transmission rotative (27) est une chaîne.
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