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FR3097481A1 - Groupe motopropulseur bi-mode pour véhicule - Google Patents

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FR3097481A1
FR3097481A1 FR1906722A FR1906722A FR3097481A1 FR 3097481 A1 FR3097481 A1 FR 3097481A1 FR 1906722 A FR1906722 A FR 1906722A FR 1906722 A FR1906722 A FR 1906722A FR 3097481 A1 FR3097481 A1 FR 3097481A1
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vehicle
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powertrain
electric motor
gearbox
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FR1906722A
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Thomas VERNIER
Jean-Louis DENIS
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Techouty Vernier Distrib
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Abstract

La présente invention concerne un groupe motopropulseur bi-mode (100) pour véhicule automobile, lequel comprend : - un moteur thermique (10) accouplé à une boîte de vitesses (20) pour un fonctionnement dudit véhicule en mode thermique, - un moteur électrique (30), et - des moyens d’accouplement désolidarisables (40) aptes à venir accoupler axialement ledit moteur électrique (30) avec l’arbre de sortie(21) de ladite boîte de vitesses (20) lorsque ladite boîte (20) est au point mort afin de faire fonctionner ledit véhicule en mode électrique. Figure d’abrégé : figure 2

Description

Groupe motopropulseur bi-mode pour véhicule
La présente invention concerne le domaine des véhicules motorisés, et notamment le domaine des véhicules automobiles.
Un des objectifs de la présente invention est de concevoir un groupe motopropulseur, dit bi-mode, pour véhicule capable de faire fonctionner le véhicule aussi bien dans un mode thermique dans lequel le véhicule fonctionne avec un moteur thermique que dans un mode électrique dans lequel le véhicule fonctionne avec un moteur électrique.
Un des autres objectifs de la présente invention est de permettre la transformation d’un véhicule existant comprenant un moteur thermique en un véhicule comprenant un tel groupe motopropulseur bi-mode, ceci en y intégrant un moteur électrique et en apportant un minimum de transformations structurelles et fonctionnelles audit véhicule.
La présente invention trouvera ainsi de nombreuses applications avantageuses dans le domaine de l’automobile, et notamment pour les véhicules à moteur thermique qui sont considérés comme polluants ou à tout le moins qui ne satisfont pas les nouvelles réglementations et normes en matière de pollution.
D’autres applications avantageuses pourront être envisagées dans le cadre de la présente invention pour d’autres véhicules motorisés tels que par exemple pour des aéronefs ou autres.
Art antérieur
Les anciens véhicules automobiles et notamment les véhicules de collection sont de plus en plus stigmatisés par les nouvelles règlementations urbaines en matière de lutte contre la pollution.
Ainsi, dans certaines grandes villes, de nouvelles règlementations visant à réduire la pollution ont interdit partiellement, voire même totalement, la circulation des véhicules anciens considérés comme hautement polluants.
Ainsi, il devient impossible de circuler en véhicule de collection dans certaines villes à certaines heures de la journée et/ou certains jours de la semaine.
Le bienfondé de ces réglementations peut paraître infondé, car ce n’est pas nécessairement l’ancienneté du véhicule qui conditionne son niveau de pollution.
Prenons par exemple une «Citroën 2CV» améliorée avec le savoir faire actuel: avec son moteur thermique à allumage électronique et son propre système d’injection électronique, le moteur de 602 Cm3développe 29/30 cv Din et sa boite de vitesse bien étagée permettent à cette voiture, à la fois historique et emblématique, d’emmener en toute tranquillité trois à quatre passagers à son bord avec une consommation de carburant en parcours mixte qui ne dépasse pas les 3.2 litres pour cent kilomètres parcourus, le tout avec un taux de pollution maitrisé et un impact carbone extrêmement faible (en configuration de sortie d’usine, le moteur standard consomme 5.60 litres de moyenne pour cent kilomètres parcourus).
Toutefois, les collectionneurs et amateurs de véhicules anciens, et notamment les amateurs de «Citroën 2CV», doivent désormais s’adapter à ces nouvelles contraintes s’ils veulent continuer à circuler en ville avec leur véhicule.
Il en est de même des mécaniciens et garagistes qui entretiennent avec soin ce type de véhicules.
Le problème technique général auquel prétend répondre la présente invention est donc celui de la transformation d’un groupe motopropulseur d’un véhicule et notamment d’un véhicule ancien pour le rendre conforme aux réglementations actuelles en matière de lutte contre la pollution.
Il est déjà connu la conception d’un groupe motopropulseur bi-mode permettant de faire fonctionner un véhicule en mode thermique à partir d’un moteur thermique, par exemple pour les longs trajets, et de faire fonctionner celui-ci en mode électrique à partir d’un moteur électrique, par exemple pour les trajets en zone urbaine ou périurbaine.
On connaît ainsi dans le domaine de l’automobile le document FR 2 689 821 A1 qui divulgue une conception de groupe motopropulseur bi-mode offrant à un véhicule la possibilité de fonctionner en mode thermique ou en mode électrique.
Dans ce document, on prévoit plus précisément un groupe motopropulseur bi-mode pour véhicule automobile comportant :
  • un moteur thermique dont le vilebrequin est accouplé axialement avec l'arbre secondaire de la boîte de vitesses, l'arbre secondaire de cette boîte étant accouplé par l'intermédiaire d'un réducteur et d'un différentiel à un essieu moteur ;
  • un moteur électrique accouplé au même essieu moteur, ledit moteur électrique étant monté au-dessus de la boite de vitesses et étant accouplé à l'arbre secondaire de cette boîte par l'intermédiaire de moyens réducteurs.
Le Demandeur soumet qu’une telle conception est complexe à mettre en œuvre : elle nécessite une chaîne de production spécifique.
On note notamment que, dans ce document, le moteur électrique est monté au-dessus de la boite de vitesses, ce qui implique la mise en œuvre de moyens réducteurs et la mise en place d’un montage articulé entre le moteur électrique et la boîte de vitesses pour le réglage de la tension de la courroie.
Le Demandeur soumet par ailleurs qu’une telle conception est très difficile, voire impossible, à mettre en œuvre sur un véhicule existant, et notamment sur le groupe motopropulseur d’un véhicule ancien, ceci tant pour des raisons d’encombrement que pour des raisons de composants mécaniques, électriques et/ou électroniques.
Le Demandeur cherche donc à concevoir un groupe motopropulseur bi-mode présentant un arrangement compact pouvant être adapté facilement sur un véhicule ancien en conservant les composants existants et en limitant au maximum les modifications du groupe existant.
Le Demandeur soumet en effet qu’à ce jour aucune solution n’a été apportée de façon satisfaisante pour répondre à ces différents problèmes.
Objet et résumé de la présente invention
La présente invention vise à améliorer la situation décrite ci-dessus
La présente invention vise notamment à remédier à au moins un des différents problèmes techniques mentionnés ci-dessus en proposant une conception de groupe motopropulseur bi-mode simple à mettre en œuvre tout en apportant un minimum de modifications structurelles sur ledit groupe de manière à permettre à un véhicule tel que par exemple un véhicule ancien de disposer d’un mode de fonctionnement électrique dépourvu d’émissions polluantes.
L’objet de la présente invention concerne selon un premier aspect un groupe motopropulseur bi-mode pour véhicule, et notamment pour véhicule automobile.
Selon la présente invention, un tel groupe motopropulseur comprend :
  • un moteur thermique accouplé à une boîte de vitesses, par exemple une boite de vitesses avec embrayage, pour un fonctionnement du véhicule en mode thermique ; et
  • un moteur électrique alimenté par au moins une première batterie,
On comprend ici par exemple que le moteur thermique comprend un vilebrequin qui est en prise avec l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses par l’intermédiaire d’un embrayage classique à friction.
Selon la présente invention, le groupe motopropulseur comprend en outre des moyens d’accouplement désolidarisables.
Selon l’invention, de tels moyens d’accouplement sont aptes à venir accoupler axialement le moteur électrique avec l’arbre de sortie de la boîte de vitesses du véhicule lorsque la boîte de vitesses est au point mort.
L’actionnement de ces moyens d’accouplement permet d’accoupler l’arbre de sortie de la boîte de vitesses avec le moteur électrique lorsque cette même boîte de vitesses est au point mort afin de faire fonctionner ledit véhicule en mode électrique ; ces moyens étant désolidarisables, il est possible de retourner en mode thermique en désaccouplant le moteur électrique de la boîte de vitesses.
Ainsi, par cette conception simple, il est possible d’assurer, lorsque la boîte de vitesses est au point mort, un assemblage solidaire du moteur électrique avec l’arbre de sortie de la boîte de vitesses pour permettre un fonctionnement du véhicule en mode électrique.
Cette solidarisation du moteur électrique dans l’axe avec l’arbre de sortie de la boîte de vitesses facilite la conception du groupe et limite les modifications structurelles du groupe motopropulseur du véhicule sur lequel on souhaite installer un tel groupe.
Il suffit d’adjoindre au groupe existant un moteur électrique et de l’accoupler à l’arbre de sortie de la boîte de vitesses par des moyens d’accouplement désolidarisables actionnés de façon mécanique, électrique ou hydraulique, de manière à pouvoir passer d’un mode à l’autre en actionnant de tels moyens.
La présente invention propose donc la conception d’un groupe motopropulseur disposant d’un moteur thermique et d’un moteur électrique, chacun des moteurs pouvant être utilisé indépendamment l’un de l’autre.
Par arbre d’entrée au sens de la présente invention, il faut comprendre dans la présente description qui suit l’arbre de la boîte de vitesses qui est en prise avec l’arbre moteur du moteur thermique.
Par arbre de sortie au sens de la présente invention, il faut comprendre dans la présente description qui suit l’arbre de la boîte de vitesses qui est en prise avec l’essieu, c’est-à-dire grâce au différentiel, avec l’élément propulseur des roues.
Avantageusement, les moyens d’accouplement comportent un crabot et/ou un cardan.
Il est ainsi possible, lorsque le véhicule est au point mort, de solidariser/désolidariser ledit moteur électrique à l’arbre de sortie de la boîte de vitesses par crabotage ou par embrayage pour passer d’un mode à l’autre.
Il peut s’agir d’un crabot manuel, hydraulique ou encore électromagnétique.
Dans un mode de réalisation avantageux de la présente invention, le moteur électrique est monté à l’intérieur de l’habitacle du véhicule.
Ce mode de réalisation est apprécié car il permet de modifier un minimum la structure de la caisse.
En effet, la partie recevant le moteur thermique présente souvent un volume limité. Ainsi, en positionnant le moteur électrique dans l’habitacle, il devient possible pour l’installateur d’obtenir un alignement axial du moteur thermique, de la boîte de vitesses et du moteur électrique.
Dans un mode de réalisation qui peut être combiné avec le précédent mode ci-dessus, le moteur électrique est logé à l’intérieur d’un caisson dit caisson de protection.
Avantageusement, un tel caisson renfermant le moteur électrique peut servir de collecteur d’air chaud : ce dernier peut en effet collecter l’air chaud provenant du moteur électrique lors du fonctionnement de celui-ci en mode électrique.
Un tel caisson est de préférence hermétiquement étanche et isolé thermiquement, ce qui limite la déperdition de chaleur.
Préférentiellement, le caisson de protection est relié à au moins une gaine de distribution, de préférence elle-même isolé thermiquement, qui est configurée pour distribuer l’air chaud au sein de l’habitacle dudit véhicule, par exemple en période de froid.
Préférentiellement, l’au moins une gaine de distribution est reliée au système de régulation de température dudit véhicule (encore appelé système de climatisation).
Dans un mode de réalisation avantageux de la présente invention, l’au moins une gaine de distribution est configurée pour acheminer l’air chaud en direction de la face intérieure d’au moins une vitre du véhicule.
Ainsi, par exemple, l’air chaud provenant du moteur électrique est acheminé par la gaine de distribution pour être propulsé dans l’habitacle par exemple en direction du parebrise avant dudit véhicule pour le dégivrage du parebrise notamment en hiver.
Avantageusement, les moyens d’accouplement désolidarisables sont actionnables par des moyens de commande accessibles dans l’habitacle dudit véhicule.
De préférence, les moyens de commande sont situés à proximité du levier de vitesse de ladite boîte de vitesses.
Dans un mode de réalisation avantageux de la présente invention, les moyens de commande comprennent une tringlerie dont un levier actionnable manuellement pour permettre un crabotage des moyens d’accouplement afin de solidariser le moteur électrique avec l’arbre de sortie de la boîte de vitesse.
Il suffit donc au conducteur d’actionner le levier lorsque le véhicule est au point mort pour permettre le passage du mode thermique au mode électrique.
Alternativement, la commande hydraulique peut être actionnable au pied par une autre pédale proche de l’embrayage.
Avantageusement, le groupe motopropulseur selon la présente invention comporte un boîtier de commande électronique comprenant un commutateur.
De préférence, un tel commutateur est configuré pour :
  • sur réception d’un signal d’avertissement du changement de mode thermique en mode électrique, faire basculer l’alimentation des équipements électriques sur ladite au moins une première batterie du moteur électrique, et/ou inversement
  • sur réception d’un signal d’avertissement du changement de mode électrique en mode thermique, faire basculer l’alimentation des équipements électriques sur la seconde batterie électrique dudit véhicule.
Un tel commutateur permet d’éviter un déchargement de la seconde batterie du véhicule lorsque le groupe motopropulseur fonctionne en mode électrique.
Ainsi, dans un exemple de mise en œuvre, on comprend que, lorsque le moteur électrique est activé, celui-ci génère un signal indiquant un changement de mode (du mode thermique au mode électrique). Sur réception de ce signal, le commutateur modifie alors le circuit d’alimentation des équipements électriques du véhicule (lève vitre, poste radio, phares et clignotants, essuie glace, lunette dégivrante, etc.) de manière à ce que l’alimentation électrique de ces équipements se fasse directement sur ladite au moins une première batterie du moteur électrique.
Inversement, on comprend dans ce même exemple que, lorsque le moteur électrique est désactivé (retour au mode thermique), ce dernier génère un autre signal indiquant un changement de mode (du mode électrique au mode thermique). Sur réception de cet autre signal, le commutateur rétablit le circuit d’alimentation de manière à ce que l’alimentation des équipements électriques du véhicule soit assurée par la seconde batterie du moteur thermique.
L’objet de la présente invention concerne selon un deuxième aspect un kit pour transformer un groupe motopropulseur d’un véhicule automobile comprenant un moteur thermique accouplé à une boîte de vitesses en un groupe motopropulseur bi-mode, ledit kit comprenant :
  • un moteur électrique alimenté par au moins une première batterie ; et
  • des moyens d’accouplement désolidarisables aptes à venir accoupler axialement ledit moteur électrique avec l’arbre de sortie de ladite boîte de vitesses dudit véhicule lorsque ladite boîte est au point mort afin de faire fonctionner ledit véhicule en mode électrique.
Un tel kit permet à un utilisateur (garagiste, mécanicien et même propriétaire du véhicule) de transformer aisément un véhicule tel qu’un véhicule dit ancien comprenant un moteur thermique en un véhicule bi-mode, ceci en limitant les modifications structurelles sur le groupe motopropulseur.
L’objet de la présente invention concerne selon un troisième aspect un véhicule, et notamment un véhicule automobile, comprenant un groupe motopropulseur tel que décrit ci-dessus.
Ainsi, par ses différentes caractéristiques techniques fonctionnelles et structurelles décrites ci-dessus, la présente invention met à disposition des amateurs de voitures et notamment des amateurs de voitures anciennes un kit simple à mettre en œuvre permettant de transformer un véhicule à moteur thermique en un véhicule comprenant un groupe motopropulseur bi-mode avec un moteur électrique dont le fonctionnement est dépourvu d’émissions polluantes, la transformation d’un tel groupe ne nécessitant que très peu de transformations du véhicule d’origine.
Brève description des figures annexées
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-dessous, en référence aux figures annexées qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif et sur lesquelles :
la figure 1 représente de façon schématique un véhicule comprenant un groupe motopropulseur bi-mode selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention ; et
la figure 2 représente de façon schématique un groupe motopropulseur bi-mode selon un exemple de réalisation particulier de la présente invention.
Description détaillée selon un exemple de réalisation avantageux
Un véhicule intégrant un groupe motopropulseur bi-mode selon un exemple de réalisation de la présente invention va maintenant être décrit dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 et 2.
Pour rappel, un des objectifs de la présente consiste à proposer une architecture de groupe motopropulseur simple permettant de transformer, en un minimum de modifications structurelles, un véhicule à moteur thermique en un véhicule capable de fonctionner aussi bien en mode thermique par exemple pour réaliser des trajets de longues distances qu’en mode électrique pour réaliser des trajets urbains. On parle ici de véhicule bi-mode.
Un des autres objectifs a été de réaliser un tel groupe motopropulseur en préservant le moteur d’origine et en fournissant un kit permettant de réaliser soi-même une telle transformation.
Ceci est rendu possible dans l’exemple de réalisation décrit ci-dessous.
Un tel exemple a été réalisé et décrit ici pour transformer une «Citroën 2CV» classique en un tel véhicule bi-mode capable de circuler en ville dans un mode électrique en respectant les réglementations urbaines en matière de pollution.
Bien évidemment, on comprendra qu’il s’agit ici d’un exemple de mise en œuvre parmi d’autres. Un tel kit pouvant être installé sur n’importe quel autre type de véhicule à moteur thermique dans lequel la boite de vitesses est dans l’alignement de la route.
Dans cet exemple et comme illustré en figures 1 et 2, le véhicule 200, ici une «Citroën 2CV», comprend un groupe motopropulseur 100 présentant un moteur thermique 10 de 602 Cm3développant 29/30 cv Din.
Dans cet exemple et comme illustré en figure 2, le vilebrequin du moteur thermique 20 est en prise avec l’arbre d’entrée 22 de la boîte de vitesses 20.
Dans cet exemple, il est prévu de réaliser de très légères modifications au moteur thermique 10 afin d’optimiser le fonctionnement de celui-ci.
Bien évidemment, ces modifications restent optionnelles.
Dans cet exemple, on prévoit ainsi un allumage électronique permettant une régularité et une longévité du point d’allumage. Le fait de tourner de façon régulière et d’envoyer le point d’allumage au moment le plus opportun permet d’apporter un plus d’un ou deux chevaux, au moteur thermique 10.
On prévoit également d’adapter une injection directe et électronique d’essence ou de biocarburant du type éthanol pour une réduction des pertes de carburant. Une réduction de la consommation de l’ordre de 25 à 30% et une augmentation de la puissance de l’ordre de 25 à 30% ont été enregistrées.
Intégrer un moteur électrique au groupe motopropulseur existant est un des objectifs de la présente invention.
Dans cet exemple, un moteur électrique 30 de 11 kW de 72 Volt à été ajouté au groupe motopropulseur 100. Un tel moteur électrique 30 couplé à un jeu de batteries 80 est capable de fournir au véhicule 200 une autonomie de soixante à quatre-vingt-dix kilomètres pour une vitesse moyenne de cinquante à soixante kilomètres par heure.
Un tel moteur électrique 30 semble donc convenir à l’usage souhaité du véhicule 200. En effet, l’autonomie recherchée a été calculée sur la base d’un trajet moyen en ville entre cinquante à soixante kilomètres étant estimé que la plupart des trajets réalisés en ville ou en zone urbaine sont compris entre vingt et trentekilomètres quotidiennement, voirequarante kilomètres.
Le moteur électrique 30 utilisé dans le cadre de la présente invention présente un jeu de plusieurs premières batteries 80 qui présente un poids relativement faible et qui sont amovibles pour être remplacées ou retirées si besoin par exemple respectivement pour un chargement/remplacement des batteries 80 ou pour être retirées afin de réduire le poids total du véhicule 200 dans le cas d’une utilisation dédiée hors centre-ville.
On notera que le type de batterie 80 utilisé peut être rechargé sur une prise standard de seize Ampères en quatre heures environ.
Dans l’exemple décrit ici, on sélectionne des batteries 80 de type cellules lithium-ion à l’électrolyse liquide ou solide.
On notera également que le moteur électrique 30 de 11 kW utilisé dans cet exemple bénéficie d’un système de refroidissement à air comme pour une «Citroën 2CV» classique.
On préserve donc ici l’esprit initial du véhicule.
Dans cet exemple, un tel moteur électrique 30 implique également la mise en œuvre de certains accessoires tels que par exemple, outre un boitier de commande et des batteries, un ou plusieurs systèmes de contrôle et/ou de gestion des batteries (système du type BMS pour «Battery Management System»), des organes de sécurités électriques (disjoncteurs et relais), la pédale ainsi que toute la câblerie nécessaire pour le bon fonctionnement.
L’objectif recherché ici par le Demandeur a été de rendre possible le passage d’un mode thermique dans lequel le moteur thermique 10 fonctionne classiquement pour faire avancer le véhicule 200 à un mode électrique dans lequel c’est le moteur électrique 30 qui fait avancer le véhicule 200.
Le concept sous-jacent à la présente invention réside ici dans la mise en œuvre d’un système de crabot dont l’actionnement permet de couper le moteur thermique 10 et de rentrer en mode tout électrique en mettant en œuvre le moteur électrique 30.
Un autre concept sous-jacent à la présente invention consiste à utiliser le point mort de la boîte de vitesses 20 du véhicule 200 pour réaliser le passage du mode thermique au mode électrique.
Il a donc été imaginé dans le cadre de la présente invention la mise en œuvre de moyens d’accouplement désolidarisables 40 entre le moteur électrique 30 et la boîte de vitesses 20.
Plus particulièrement, dans cet exemple, les moyens d’accouplement désolidarisables 40 sont configurés pour venir accoupler axialement le moteur électrique 30 avec l’arbre de sortie 21 de la boîte de vitesses 20.
Cet accouplement entre le moteur électrique 30 et la boîte de vitesses 20 est rendu possible par un système de crabot 41 actionnable lorsque ladite boîte 20 est au point mort.
De préférence, un crabot 41 mécanique non lubrifié est utilisé.
L’homme du métier pourra également mettre en œuvre un crabot électromagnétique, voire hydraulique en fonction de la configuration du véhicule et des avantages escomptés.
Pour éviter son entraînement en mode thermique, le moteur électrique 30 est donc désolidarisable de l’arbre de sortie 21 de la boîte 20.
Un minimum de modification de la boîte de vitesses 20 est à prévoir.
On notera tout de même que, dans un mode particulier, l’arbre de sortie 21 de cette boîte est prolongée de ladite boîte 20 extérieurement au carter de cette boîte 20.
L’arbre de sortie 21 de la boîte de vitesse est donc en prise avec le vilebrequin 31 du moteur électrique 30 par les moyens d’accouplement 40 et peut ainsi être entraîné par le moteur électrique 30 en mode électrique.
Le carter est dans ce cas modifié pour assurer la prise du tachymètre et l’étanchéité.
En mode électrique, grâce à ces moyens d’accouplement désolidarisables 40, ni les pignons de la boîte de vitesses 20, ni l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses 20, ni même encore le vilebrequin du moteur thermique 10 ne sont entraînés, ce qui assure un minimum de pertes de rendement.
En mode thermique, la configuration proposée dans le cadre de la présente invention évite de la même façon l’inertie liée au moteur électrique 30 car ce dernier n’est pas entraîné, celui-ci étant désolidarisé grâce aux moyens d’accouplement 40 désactivés.
Une telle configuration est rendue possible par l’utilisation du point mort de la boite qui permet de simplifier la chaine de transmission aux roues.
Dans l’exemple décrit ici et comme illustré en figure 1, les moyens d’accouplement désolidarisables 40 sont actionnables par des moyens de commande 70 qui sont accessibles dans l’habitacle 210du véhicule 200.
Dans cet exemple, les moyens de commande 70 sont situés à proximité du levier de vitesse de ladite boîte de vitesses 20 et comprennent une tringlerie comprenant un levier 71 actionnable manuellement. L’actionnement du levier 71 par le conducteur permet ainsi le crabotage des moyens d’accouplement 40 afin d’accoupler solidairement le moteur électrique 30 avec l’arbre de sortie 21 de la boîte de vitesses 20.
On peut prévoir de façon optionnelle la modification du « silentbloc » standard en le remplaçant par deux « silentblocs » positionnés de chaque côté de la sortie d’axe pour amortir l’ensemble.
Optimiser le fonctionnement du moteur électrique 30 en mode électrique est un des autres objectifs de la présente invention.
A cet effet, il est prévu dans l’exemple décrit ici de monter lemoteur électrique 30 à l’intérieur de l’habitacle 210 du véhicule 200.
Ceci s’explique pour des raisons de place.
En positionnant le moteur électrique 30 dans l’habitacle 210, on préserve au maximum la configuration du véhicule 200.
En procédant de la sorte, il est également possible de collecter l’air chaud provenant du moteur électrique 30 pour le distribuer au sein de l’habitacle 210.
On prévoit ainsi de loger le moteur électrique 30 dans un caisson de protection 50 placé dans l’habitacle 210, un tel caisson 50 étant réalisé de préférence dans un matériau thermiquement isolant. De cette façon, le caisson 50 logeant le moteur électrique 30 sert de collecteur et permet ainsi de collecter l’air chaud provenant du moteur électrique 30lors de son fonctionnement.
Dans l’exemple décrit ici, on prévoit de relier ce caisson 50 à une gaine de distribution 51, de préférence isolante, dont l’ouvertureest orientée en direction de la face intérieure du parebrise avant du véhicule 200 de manière à permettre par exemple en hiver un dégivrage dudit parebrise.
Il est également prévu une gaine d’évacuation (non représentée ici) pour, en été ou à la convenance de l’utilisateur, rejeter sous le châssis l’air chaud généré par le moteur électrique 30.
La gaine d’évacuation et la gaine de distribution peuvent être connectée au caisson 50 de façon sélectionnable ou manuellement.
On notera également que le positionnement du moteur électrique 30 dans l’habitacle 210 du véhicule en position basse donne un parfait point d’équilibre à la masse mobile du véhicule.
Toujours dans l’idée d’optimiser le fonctionnement du moteur électrique 30 en mode électrique, il est prévu d’intégrer dans le véhicule 200, par exemple dans le coffre ou sous le capot moteur de celui-ci un boîtier de commande électronique (non représenté ici) qui comprend un commutateur.
Un tel commutateur est dans cet exemple configuré pour :
  • sur réception d’un signal d’avertissement du changement de mode thermique en mode électrique, faire basculer l’alimentation des équipements électriques sur les batteries 80 du moteur électrique 30, et/ou inversement
  • sur réception d’un signal d’avertissement du changement de mode électrique en mode thermique, faire basculer l’alimentation des équipements électriques sur la batterie électrique du véhicule 200.
La présence de ce commutateur permet d’éviter le déchargement précoce de la batterie du véhicule 200. Il permet ainsi lorsque le mode électrique est déclenché de faire basculer l’alimentation de tous les équipements électriques (autoradio, phares, lève-vitre, essuie-glace, etc.) sur les batteries 80 du moteur électrique 30.
On comprend ainsi que, lorsqu’un tel mode électrique est enclenché, le moteur électrique 30 est apte à générer et transmettre au boîtier de commande un signal d’avertissement informant que le véhicule 200 est en mode électrique.
Inversement, le moteur électrique 30, peut générer un signal d’avertissement informant audit boîtier que le mode thermique est enclenché. Dans ce cas, sur réception d’un tel signal, le commutateur est configuré pour rétablir le circuit d’alimentation des équipements électriques en reconnectant électriquement ces équipements directement sur la batterie du véhicule 200.
La présente invention en proposant un kit pouvant être monté simplement par un mécanicien, un garagiste, voire même le propriétaire du véhicule lui-même, permet de transformer un véhicule 200 à moteur thermique tel que par exemple mais de façon limitative une «Citroën 2CV», en un véhicule pouvant fonctionner indépendamment aussi bien en mode thermique qu’en mode électrique.
La présente invention permet ainsi de mettre à disposition des amateurs d’automobile et notamment des véhicules anciens une solution écologique et économique permettant le maintien en service de tels véhicules, ceci malgré les réglementations et normes anti-pollution.
L’intégration d’un moteur électrique accouplé à l’arbre de sortie de la boîte de vitesses par des moyens d’accouplement désolidarisables permet d’obtenir, notamment pour une utilisation du véhicule en ville des performances largement suffisantes, ceci notamment du fait de la prise directe de la boîte de vitesses avec le moteur électrique.
On notera par ailleurs que la pédale du véhicule donne par le biais du rhéostat une utilisation progressive. Le moteur utilisé ici est donc prévu pour durer ; il est surdimensionnépour garder les performances attendues en ville. La faible puissance de l’ensemble nous permet tout de même de rester dans la catégorie des petits véhicules de puissance inférieure à 1000 cm3. A l’inverse, un moteur plus faible (7.5 kw par exemple) donnera des performances valables par rapport aux nouvelles réglementations en villes, comme la nouvelle limitation à trente kilomètres par heure.
Il devra être observé que cette description détaillée porte sur un exemple de réalisation particulier de la présente invention, mais qu’en aucun cas cette description ne revêt un quelconque caractère limitatif à l’objet de l’invention ; bien au contraire, elle a pour objectif d’ôter toute éventuelle imprécision ou toute mauvaise interprétation des revendications qui suivent.
Il devra également être observé que les signes de références mis entre parenthèses dans les revendications qui suivent ne présentent en aucun cas un caractère limitatif ; ces signes ont pour seul but d’améliorer l’intelligibilité et la compréhension des revendications qui suivent ainsi que la portée de la protection recherchée.

Claims (11)

  1. Groupe motopropulseur bi-mode (100) pour véhicule (200), lequel comprend :
    - un moteur thermique(10) accouplé à une boîte de vitesses (20) pour un fonctionnement dudit véhicule (200) en mode thermique ; et
    - un moteur électrique (30) alimenté par au moins une première batterie (80),
    caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens d’accouplement désolidarisables (40) aptes à venir accoupler axialement ledit moteur électrique (30) avec l’arbre de sortie (21) de ladite boîte de vitesses (20) lorsque ladite boîte (20) est au point mort afin de faire fonctionner ledit véhicule (200) en mode électrique.
  2. Groupe motopropulseur (100) selon la revendication 1, dans lequel les moyens d’accouplement (40) comportent un crabot (41) et/ou un cardan.
  3. Groupe motopropulseur (100) selon la revendication 2, dans lequel le crabot (41) est du type électromagnétique.
  4. Groupe motopropulseur (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ledit moteur électrique (30) est monté à l’intérieur de l’habitacle (210) dudit véhicule (200).
  5. Groupe motopropulseur (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit moteur électrique (30) est logé à l’intérieur d’un caisson de protection (50) servant de collecteur apte à collecter l’air chaud provenant dudit moteur électrique (30) lors de son fonctionnement en mode électrique et relié à au moins une gaine de distribution (51) configurée pour distribuer ledit air chaud au sein de l’habitacle (210) dudit véhicule (200).
  6. Groupe motopropulseur (100) selon la revendication 5, dans lequel ladite au moins une gaine de distribution (51), de préférence reliée au système de régulation de température dudit véhicule, est configurée pour acheminer l’air chaud en direction de la face intérieured’au moins une vitre dudit véhicule (200).
  7. Groupe motopropulseur (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens d’accouplement désolidarisables (40) sont actionnables par des moyens de commande (70) accessibles dans l’habitacle (210) dudit véhicule (200), de préférence situés à proximité du levier de vitesse de ladite boîte de vitesses (20).
  8. Groupe motopropulseur (100) selon la revendication7, dans lequel les moyens de commande (70) comprennent une tringlerie dont un levier (71) actionnable manuellement pour permettre un crabotage des moyens d’accouplement (40) afin de solidariser le moteur électrique (30) avec l’arbre de sortie (21) de ladite boîte de vitesses (20).
  9. Groupe motopropulseur (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, lequel comprend un boîtier de commande électronique comprenant un commutateur configuré pour :
    - sur réception d’un signal d’avertissement du changement de mode thermique en mode électrique, faire basculer l’alimentation des équipements électriques sur ladite au moins une première batterie (80) dudit moteur électrique (30), et/ou inversement
    - sur réception d’un signal d’avertissement du changement de mode électrique en mode thermique, faire basculer l’alimentation des équipements électriques sur une deuxième batterie électrique dudit véhicule (200).
  10. Kit pour transformer un groupe motopropulseur d’un véhicule automobile thermique comprenant un moteur thermique (10) accouplé à une boîte de vitesses (20) en un groupe motopropulseur bi-mode selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit kit comprenant :
    - un moteur électrique (30) ; et
    - des moyens d’accouplement désolidarisables(40) aptes à venir accoupler axialement ledit moteur électrique (30) avec l’arbre de sortie (21) de ladite boîte de vitesses (20) lorsque ladite boîte (20) est au point mort afin de faire fonctionner ledit véhicule (200) en mode électrique.
  11. Véhicule automobile (200) comprenant un groupe motopropulseur (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4005623A1 (de) * 1990-02-22 1991-08-29 Audi Ag Antriebsvorrichtung fuer ein hybridfahrzeug
FR2689821A1 (fr) 1992-04-13 1993-10-15 Peugeot Groupe motopropulseur bi-mode et véhicule équipé d'un tel groupe.
DE102009000204A1 (de) * 2009-01-14 2010-07-15 Robert Bosch Gmbh Elektroantrieb und Heizung für ein Fahrzeug, und Verfahren zum Heizen eines Fahrzeugs
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