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Title:
DRIVE UNIT FOR A VEHICLE WITH A CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/011262
Kind Code:
A1
Abstract:
The drive unit comprises one or several motors (103, 104) driving at least one pair of continuously variable transmission devices (101, 102) each of which driving a drive wheel or a driving axle of a vehicle. Each transmission device comprises a planetary gear system (3) whereby the reactive element, preferably an internal gear ring, is connected to the rotor of a pump, whereby a hydraulic circuit passes through said pump and is provided with at least one adjustable valve (63) for regulating the speed and/or the torque of the output shaft (27), especially in order to facilitate the attainment of a normal operating speed for the engine when started. The hydraulic circuits of the two drive units are interconnected by means of hydraulic lines (105, 107), whereby a differential effect is created between two wheels in question. One of the hydraulic lines can comprise an adjustable valve (109) which is used to limit or inhibit said differential effect.

Inventors:
ARBANAS VIKTOR (CH)
ZYSSET ERNST (CH)
Application Number:
PCT/EP2000/007536
Publication Date:
February 15, 2001
Filing Date:
August 03, 2000
Export Citation:
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Assignee:
SWATCH GROUP MAN SERV AG (CH)
ARBANAS VIKTOR (CH)
ZYSSET ERNST (CH)
International Classes:
B60K6/365; B60K6/405; B60K6/44; B60K6/52; B60K7/00; B60K17/04; F16H3/72; B60K1/02; B60K17/10; (IPC1-7): F16H3/72
Domestic Patent References:
WO1989000259A11989-01-12
Foreign References:
EP0838606A21998-04-29
DE4316951A11994-11-24
DE4010764A11991-11-21
DE4014635A11993-04-29
FR2666130A11992-02-28
DE3700051A11988-07-14
FR853542A1940-03-21
EP0085394A11983-08-10
FR853542A1940-03-21
DE3700051A11988-07-14
Other References:
See also references of EP 1208317A1
Attorney, Agent or Firm:
I C B Ingénieurs Conseils en Brevets S.A. (Rue des Sors 7 Marin, CH)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Ensemble d'entraînement (100,120,130) pour véhicule, comprenant des moyens moteurs (1,103,104,123), au moins une paire de dispositifs de transmission (101,102,131,132) à rapport variable en continu qui entraînent chacun une roue motrice ou un essieu moteur du véhicule, et des moyens de régulation des dispositifs de transmission, chaque dispositif de transmission comportant un engrenage planétaire (3) pourvu d'un arbre d'entrée (11) couplé aux moyens moteurs et d'un arbre de sortie (27) couple à la roue motrice correspondante ou à 1'essieu moteur correspondant, I'engrenage planétaire (3) comportant trois éléments principaux, à savoir : un pignon planétaire (17), un portesatellites (19) muni de plusieurs pignons satellites (21) et une couronne (23) à denture intérieure en prise avec les pignons satellites, l'un de ces trois éléments principaux étant relié à I'arbre d'entrée (11), un autre étant relié à I'arbre de sortie (27) et le troisième servant d'élément de réaction, chaque dispositif de transmission comportant en outre une pompe volumétrique (60), entraînée par l'élément de réaction de 1'engrenage planétaire, et un circuit hydraulique passant par la pompe et pourvu d'au moins une soupape hydraulique réglable (63), les moyens de régulation étant agencés pour commander lesdites soupapes hydrauliques (63) pour réguler la vitesse et/ou le couple de I'arbre de sortie (27) de chaque engrenage planétaire (3), deux points situés de part et d'autre de la pompe (60) dans le circuit hydraulique de chaque dispositif d'entraînement étant raccordés aux points correspondants de l'autre dispositif d'entraînement par des conduits hydrauliques de liaison (105,107).
2. Ensemble d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'un des conduits de liaison est équipé d'une soupape réglable (109) commandée par les moyens de régulation (67).
3. Ensemble d'entraînement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de réaction de chaque engrenage planétaire est ladite couronne (23).
4. Ensemble d'entraînement selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite couronne (23) constitue au moins une partie du rotor de la pompe (60).
5. Ensemble d'entraînement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la soupape hydraulique (63) est une soupape réglable de limitation de débit.
6. Ensemble d'entraînement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la soupape hydraulique est une soupape réglable de limitation de pression.
7. Ensemble d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande de ladite soupape hydraulique (63) comportent une unité électronique de commande (67).
8. Ensemble d'entraînement selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité électronique de commande (67) reçoit des signaux d'au moins un capteur choisi parmi un capteur de vitesse de rotation de I'arbre d'entrée (11), un capteur de vitesse de rotation de I'arbre de sortie (27), un capteur de position d'un accélérateur ou un capteur de température du moteur (1).
9. Ensemble d'entraînement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens moteurs comportent des moteurs électriques (1, 103,104), chaque dispositif de transmission étant couplé à un moteur électrique respectif pour former une unité d'entraînement.
10. Ensemble d'entraînement selon la revendication 9, caractérisé en ce que le circuit hydraulique de chaque dispositif de transmission comprend un circuit de refroidissement du moteur électrique.
11. Ensemble d'entraînement selon l'une des revendications 1 à 8. caractérisé en ce que les moyens moteurs comportent un moteur commun (123) entraînant au moins une paire desdits dispositifs de transmission (101,102) via un arbre d'essieu (126) couplé aux arbres d'entrée des engrenages planétaires (3) des dispositifs de transmission.
12. Ensemble d'entraînement selon la revendication 11, caractérisé en ce que le moteur commun (123) entraîne deux desdites paires de dispositifs de transmission (101,102 ; 131,132), 1'arbre d'essieu (126,136) de chacune de ces paires étant couple à un arbre de transmission (134) entraîné par le moteur (123).
13. Dispositif de transmission 132) à rapport variable en continu, notamment pour un ensemble d'entraînement selon la revendication 1, comportant un engrenage planétaire (3) pourvu d'un arbre d'entrée (11) couplé à des moyens moteurs et d'un arbre de sortie (27), une p. ompe volumétrique (60) incorporée à l'engrenage planétaire (3) et associée à un circuit hydraulique pourvu d'au moins une soupape hydraulique réglable (63), et des moyens de commande de ladite soupape pour réguler la vitesse et/ou le couple de I'arbre de sortie (27), 1'engrenage planétaire (3) étant composé d'un pignon planétaire (17), d'un portesatellites (19) muni de plusieurs pignons satellites (21) et d'une couronne (23) à denture intérieure en prise avec les pignons satellites, 1'arbre d'entrée (11) étant relié au pignon planétaire (17) et I'arbre de sortie (27) au portesatellites (19) ou inversement, la pompe (60) comportant un carter et un rotor constitué au moins en partie par ladite couronne (23), caractérisé en ce que la couronne (23) à denture intérieure présente une surface extérieure non circulaire (53) contre laquelle sont appuyés au moins deux segments (59) coulissant radialement dans le carter de la pompe, lesdits segments délimitant deux chambres (54) symétriques l'une de l'autre entre le rotor et le carter de la pompe.
14. Dispositif de transmission selon la revendication 13, caractérisé en ce que la soupape hydraulique (63) est une soupape réglable de limitation de débit.
15. Dispositif de transmission selon la revendication 13, caractérisé en ce que la soupape hydraulique est une soupape réglable de limitation de pression.
16. Dispositif de transmission selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que les moyens de commande de la soupape hydraulique comportent une unité électronique de commande (67) qui reçoit des signaux d'au moins un capteur choisi parmi un capteur de vitesse de rotation de I'arbre d'entrée (11), un capteur de vitesse de rotation de I'arbre de sortie (27), un capteur de position d'un accélérateur ou un capteur de température des moyens moteurs (1).
Description:
ENSEMBLE D'ENTRAINEMENT POUR VEHICULE AVEC TRANSMISSION VARIABLE EN CONTINU La présente invention concerne un ensemble d'entraînement pour véhicule, comprenant des moyens moteurs et au moins un dispositif de transmission à rapport variable en continu qui entraîne une roue motrice ou un essieu moteur du véhicule, le dispositif de transmission comportant un engrenage planétaire pourvu d'un arbre d'entrée entraîné par les moyens moteurs et d'un arbre de sortie couple à la roue motrice correspondante ou à l'essieu moteur correspondant, I'engrenage planétaire comportant trois éléments principaux, à savoir : un pignon planétaire, un porte- satellites muni de plusieurs pignons satellites et une couronne à denture intérieure en prise avec les pignons satellites, I'un de ces trois éléments principaux étant relié à l'arbre d'entrée, un autre étant relié à l'arbre de sortie et le troisième servant d'élément de réaction, le dispositif de transmission comportant en outre une pompe volumétrique, entraînée par l'élément de réaction de 1'engrenage planétaire, et un circuit hydraulique passant par la pompe et pourvu d'au moins une soupape hydraulique réglable.

L'invention concerne aussi un dispositif de transmission à rapport variable en continu, utilisable dans un tel ensemble d'entraînement.

Dans une machine ou un véhicule entraîné par un moteur, la mise en mouvement de la masse à entraîner lors du démarrage impose à ce moteur un régime de fonctionnement très défavorable pendant quelques dizaines de secondes. Ceci est valable que ce moteur soit électrique ou à combustion interne. En d'autres termes, le couple disponible au démarrage est beaucoup plus faible que le couple nominal. En effet, lorsqu'on a une transmission mécanique entre un moteur et un élément entraîné, il existe toujours une relation proportionnelle entre les vitesses respectives de ce moteur et de l'élément entraîné et il est nécessaire que l'élément entraîné atteigne une certaine vitesse de rotation pour que le moteur puisse atteindre son régime nominal. En outre, dans le cas particulier d'un moteur électrique, les intensités de courant au démarrage sont très élevées, tant que le moteur n'a pas atteint une certaine vitesse de rotation. Ceci provoque un échauffement et impose l'emploi de dispositifs complexes de limitation du courant.

Les dispositifs de transmission du genre indiqué plus haut permettent de remédier à ces problèmes de démarrage, par une gestion appropriée des conditions de fonctionnement de la pompe entraînée par l'élément de réaction de 1'engrenage planétaire, cet élément étant de préférence la couronne à denture intérieure. Lors du démarrage du moteur, il est possible de laisser initialement tourner la couronne avec peu de couple. La vitesse de I'arbre de sortie entraînant la roue motrice peut alors

rester nulle ou très basse pendant un court instant. Le moteur rencontrant un faible couple de réaction prend alors rapidement de la vitesse. Dès que ce moteur tourne à un régime estimé suffisant pour fournir un couple assez élevé dans de bonnes conditions, on augmente le couple de réaction exercé par la couronne en freinant ou en bloquant celle-ci par le circuit hydraulique, ce qui permet de transmettre un couple moteur assez fort à travers 1'engrenage planétaire et de faire démarrer la roue motrice.

Le brevet français No. 853 542 décrit un tel dispositif de transmission pour véhicules automobiles et prévoit de l'utiliser comme variateur de vitesse progressif, permettant de transmettre la puissance d'entrée avec des vitesses de sortie variables et continues entre zéro et une vitesse maximale. La couronne à denture intérieure de 1'engrenage planétaire comporte en outre une denture extérieure s'engrenant sur un pignon supplémentaire fou pour former une pompe à engrenage. Cette construction a toutefois pour inconvénients un certain encombrement et le fait que les pressions dans la pompe produisent sur la couronne une force résultante radiale non nulle, ce qui empche cette couronne de se centrer librement sur les pignons satellites. Ceci peut affecter le fonctionnement et la durée de vie de 1engrenage planétaire.

Selon une variante suggérée dans la demande de brevet DE 37 00 051, la couronne formant le rotor de la pompe peut tre munie de palettes extérieures coulissant radialement et s'appuyant en glissant contre une paroi ovale du carter.

Toutefois une telle pompe serait délicate et nécessiterait en outre une forte épaisseur de la couronne.

La demande de brevet EP 838 606 décrit un dispositif de transmission du genre indiqué en préambule, dans lequel la couronne de 1'engrenage planétaire constitue aussi le rotor intérieur d'une pompe du type dit"gerotor"ou"gear rotor", cette couronne ayant des dents extérieures qui s'engrènent dans la denture intérieure d'un anneau rotatif excentrique qui l'entoure et qui a une dent de plus. Cette construction a pour inconvénient d'tre relativement coûteuse à la fabrication, à cause de sa double denture. De plus, elle augmente notablement-I'encombrement radial autour de l'engrenage planétaire.

Selon le document précité, le dispositif de transmission à variation continue de vitesse est interposé entre le moteur à combustion interne et un essuie moteur d'un véhicule, I'arbre de sortie de la transmission étant par exemple couple au pignon d'entrée du différentiel de l'essieu Dans une variante, le véhicule comporte deux de ces dispositifs de transmission, qui sont entraînés par le mme moteur et ont un arbre de sortie commun qui entraîne 1'essieu moteur. Pour la traction en marche avant, c'est le premier dispositif qui est employé, tandis que le second ne transmet aucun couple,

sa pompe tournant librement. Inversement, c'est le second dispositif qui servira à la traction à marche arrière, tandis que le premier tournera librement.

Cependant, les auteurs de la présente invention ont trouvé que l'utilisation de deux ou plusieurs dispositifs de transmission du genre décrit ici dessus, pour entraîner respectivement deux ou plusieurs roues motrices d'un véhicule, permet de réaliser avantageusement un différentiel hydraulique entre les roues grâce à une interconnexion des circuits hydrauliques respectifs des dispositifs de transmission.

Plus particulièrement, un premier aspect de l'invention a pour objet un ensemble d'entraînement pour véhicule, comprenant des moyens moteurs, au moins une paire de dispositifs de transmission à rapport variable en continu qui entraînent chacun une roue motrice ou un essieu moteur du véhicule, et des moyens de régulation des dispositifs de transmission, chaque dispositif de transmission comportant un engrenage planétaire pourvu d'un arbre d'entrée couplé aux moyens moteurs et d'un arbre de sortie couplé à la roue motrice correspondante ou à 1'essieu moteur correspondant, I'engrenage planétaire comportant trois éléments principaux, à savoir : un pignon planétaire, un porte-satellites muni de plusieurs pignons satellites et une couronne à denture intérieure en prise avec les pignons satellites, I'un de ces trois éléments principaux étant relié à I'arbre d'entrée un autre étant relié à I'arbre de sortie et le troisième servant d'élément de réaction, chaque dispositif de transmission comportant en outre une pompe volumétrique entraînée par l'élément de réaction de 1'engrenage planétaire, et un circuit hydraulique passant par la pompe et pourvu d'au moins une soupape hydraulique réglable, les moyens de régulation étant agencés pour commander lesdites soupapes hydrauliques pour réguler la vitesse et/ou le couple de I'arbre de sortie de chaque engrenage planétaire, deux points situés de part et d'autre de la pompe dans le circuit hydraulique de chaque dispositif d'entraînement étant raccordés aux points correspondants de l'autre dispositif d'entraînement par des conduits hydrauliques de liaison.

On notera que les dispositifs de transmission d'un tel ensemble peuvent tre entraînés soit par un moteur commun, ce qui est préférable dans le cas d'un moteur thermique, soit par des moteurs individuels, par exemple des moteurs électriques dans le cas d'un véhicule à propulsion électrique ou hybride.

L'invention a aussi pour objet un dispositif de transmission utilisable dans un tel ensemble d'entraînement et comportant un engrenage planétaire pourvu d'un arbre d'entrée couplé à des moyens moteurs et d'un arbre de sortie, une pompe volumétrique incorporée à 1'engrenage planétaire et associée à un circuit hydraulique pourvu d'au moins une soupape hydraulique réglable, et des moyens de commande de ladite soupape pour réguler la vitesse et/ou le couple de I'arbre de sortie,

!'engrenage planétaire étant composé d'un pignon planétaire, d'un porte-satellites muni de plusieurs pignons satellites et d'une couronne à denture intérieure en prise avec les pignons satellites, I'arbre d'entrée étant relié au pignon planétaire et I'arbre de sortie au porte-satellites ou inversement, la pompe comportant un carter et un rotor constitué au moins en partie par ladite couronne, caractérisé en ce que la couronne à denture intérieure présente une surface extérieure non circulaire contre laquelle sont appuyés au moins deux segments coulissant radialement dans le carter de la pompe, lesdits segments délimitant deux chambres symétriques l'une de l'autre entre le rotor et le carter de la pompe.

Les principaux avantages de cet agencement sont de réduire l'encombrement, la complexité et le coût de fabrication de la pompe, en particulier grâce à la simplicité de son rotor. La pompe peut ainsi prendre place dans le mme carter que l'engrenage planétaire sans augmentation importante de la taille et de la complexité du carter.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de divers modes de réalisation de l'invention, présentés à titre illustratif et non limitatif en faisant référence aux dessins annexés, dans lesquels : -la figure 1 est une vue en coupe radiale d'une unité d'entraînement utilisable dans la présente invention et formée d'un moteur électrique et d'un dispositif de transmission, ce dernier comprenant un engrenage planétaire et un circuit hydraulique passant dans ces deux composants, la figure étant constituée de deux demi-coupes suivant la ligne A1-A1 de la figure 2 et ia ligne A2-A2 de la figure 3, -la figure 2 est une vue en coupe longitudinale suivant la ligne B-B de la figure 1, -la figure 3 est une vue en coupe longitudinale de la moitié de l'unité d'entraînement suivant la ligne C-C de la figure 1, -la figure 4 est un schéma d'un mode de réalisation particulier du circuit hydraulique de l'unité représentée aux figures 1 à 3, -la figure 5 est un schéma d'un autre mode de réalisation du circuit hydraulique, -la figure 6 représente schématiquement un premier mode de réalisation d'un ensemble d'entraînement selon l'invention, comportant deux unités selon les figures 1 à 3 dont les circuits hydrauliques sont interconnectés, -la figure 7 est un schéma simplifié de l'ensemble d'entraînement de la figure 6, -la figure 8 est un schéma analogue à la figure 7, montrant un autre mode de réalisation d'un ensemble d'entraînement selon l'invention, et

-la figure 9 est un schéma analogue à la figure 7, montrant encore un autre mode de réalisation d'un ensemble d'entraînement selon l'invention.

L'unité d'entraînement représentée dans les figures 1 à 3 comporte un moteur 1 et un engrenage planétaire 3 dans un carter commun 5 en deux pièces. Le moteur décrit ici est un moteur électrique, mais l'invention pourrait également s'adapter à un moteur à combustion interne. De façon classique, le moteur électrique 1 comporte un stator 7 et un rotor 9 pourvu d'un arbre creux 11. Celui-ci tourne autour d'un tube central fixe 12. L'ensemble de ces éléments est logé dans un bâti de moteur 13 sur lequel que I'arbre 11 du rotor repose par des paliers 15. Dans la suite de la description cet arbre 11 est dit"arbre d'entrée".

De façon classique également, l'engrenage planétaire 3 se compose d'un pignon planétaire 17 central, d'un porte-satellites 19 muni de plusieurs pignons satellites 21 (trois comme cela apparaît mieux en figure 1) et d'une couronne 23 munie de dents sur sa surface interne 24. Les pignons satellites 21 sont montés sur le porte-satellites 19 grâce à des axes 25 et engrènent simultanément avec le pignon planétaire 17 et la denture de la couronne 23. Le porte-satellites 19 se prolonge par un arbre 27 dit"arbre de sortie", destiné à faire tourner un élément entraîné (non représenté sur les figures) et qui peut tre un élément d'une machine ou la roue d'un véhicule, par exemple.

Le moteur électrique 1, son bâti 13 et 1'engrenage planétaire 3 sont montés dans le carter 5 cylindrique, réalisé en plusieurs morceaux pour permettre le montage des différents éléments. Plus précisément, ce carter 5 se compose d'un fond circulaire 29 apparaissant à gauche en figure 2, d'une partie centrale annulaire 31 munie d'ailettes et constituant un radiateur et d'une partie 33 opposée au fond 29, protégeant p ! us particulièrement t'engrenage pianétaire 3 et dénommée ci-après carter de transmission 33. Ce carter de transmission 33 présente une forme générale conique et sa partie de plus faible diamètre définit une ouverture 35 pour le passage de I'arbre de sortie 27. L'extrémité du porte-satellites 19 liée à l'arbre de sortie 27 repose sur un palier 37 logé dans cette ouverture 35. Par ailleurs, I'autre extrémité du porte-satellites repose sur un autre palier 39 reposant lui-mme sur le bâti 13 du moteur électrique.

Comme illustré en figure 2, la couronne 23 présente, outre sa face interne dentée, deux faces latérales planes opposées, dites respectivement face latérale avant 41 (c'est-à-dire la face latérale visible en figure 1) et face latérale arrière 43. Par ailleurs, le bâti 13 du moteur électrique présente, dans la région située vis à vis de ladite face latérale arrière 43, une surface de contact 45 plane annulaire. De façon symétrique, le carter de transmission 33 présente dans la région située en vis à vis de

la face latérale avant 41 de la couronne, une surface de contact 47 plane annulaire.

Ces deux surfaces de contact 45,47 contribuent au guidage de la couronne 23 et sont écartées entre elles d'une distance autorisant la rotation de ladite couronne, mais garantissant une bonne étanchéité avec celle-ci.

En se reportant maintenant à la figure 1, on peut voir que le carter de transmission 33 présente une surface interne 49 cylindrique et une paroi externe munie de plusieurs orifices 51 destinés à recevoir des vis le fixant au bâti 13 du moteur. La couronne 23 possède une surface extérieure 53 lisse, opposée à sa surface intérieure dentée 24. Tandis que le profil de la surface intérieure 24 est circulaire, le profil de la surface extérieure 53 est non circulaire, en l'occurrence ovale.

En d'autres termes, l'épaisseur e de la couronne 23 n'est pas constante. II en résulte deux chambres 54 symétriques et diamétralement opposées entre les surfaces 49 et 53. Ces chambres sont délimitées latéralement par les surfaces de contact 45,47 précédemment évoquées. En direction circonférentielle, elles sont délimitées par deux segments stationnaires 59 qui coulissent radialement dans le carter 33 et sont pressés contre la surface 53 du rotor par des ressorts 61. En glissant contre ces segments, la surface 53 non circulaire fait varier le volume des chambres 54. Ainsi, la couronne 23 et le carter 33 de l'engrenage planétaire forment une pompe hydraulique volumétrique 60 (figures 4 à 6), la couronne 23 constituant le rotor de cette pompe.

Selon une variante de réalisation non représentée ici, la couronne 23 peut constituer seulement une partie de ce rotor, en ce sens que l'on peut adapter sur une couronne classique (c'est-à-dire circulaire), disponible dans le commerce, deux pièces en forme de croissant pour obtenir la forme finale ovale ou analogue.

La pompe peut tourner dans les deux sens, suivant le sens du couple de réaction. Les deux chambres 54 sont reliées respectivement à des orifices d'aspiration 55 et de refoulement 57. En figure 1, la couronne 23 est censée tourner dans le sens de la flèche F1 et les orifices d'aspiration et de refoulement sont tels que représentés.

Si toutefois le moteur tourne dans l'autre sens (marche arrière du véhicule), le couple de réaction fait tourner la couronne 23 dans le sens opposé (flèche F2), les orifices d'aspiration 55 deviennent alors des orifices de refoulement 57 et réciproquement, le liquide étant pompé dans I'autre sens.

Enfin, on notera que la couronne 23 constituant le rotor de la pompe n'a pas besoin d'tre centrée avec précision dans le carter 33, car les segments 59 pressés contre elle par des ressorts 61 lui permettent d'avoir un jeu radial vis-à-vis de la surface 49 du carter.

La structure du circuit de régulation hydraulique de la pompe évoquée ci- dessus est décrite en faisant référence au schéma de la figure 4, où sont représentés

le moteur électrique 1,1'engrenage planétaire 3 et la pompe hydraulique 60, ainsi que le circuit du liquide hydraulique. Dans ce cas, le liquide est de préférence de I'huile. Le circuit débute aux orifices de refoulement de la pompe 60 et forme une boucle fermée pour revenir aux orifices d'aspiration de cette pompe. Ce circuit est symétrique et comprend une paire de soupapes hydrauliques réglables. Dans l'exemple représenté, il s'agit de soupapes réglables de limitation de débit 63, mais il pourrait également s'agir de soupapes réglables de limitation de pression. Chacune de ces soupapes 63 est située en aval de chaque orifice de refoulement de la pompe. Une dérivation en parallèle à chaque soupape 63 comporte un clapet anti-retour 65. Ce circuit est symétrique de façon à permettre la rotation de la pompe dans les deux sens. Les soupapes réglables 63 sont pilotées automatiquement par une unité électronique de commande 67 qui peut recevoir des signaux de capteurs indiquant par exemple les vitesses de rotation des arbres d'entrée 11 et de sortie 27, la position de I'accélérateur du véhicule, la température du moteur 1, etc. L'unité électronique peut contenir un programme qui gère automatiquement le démarrage et d'autres phases de fonctionnement du dispositif d'entraînement. Enfin, le circuit hydraulique est relié à un réservoir 69 permettant d'ajouter du liquide de compenser d'éventuelles variations de quantité de liquide.

Le fonctionnement de l'unité d'entraînement va maintenant tre expliqué plus en détail.

Lors du démarrage du moteur électrique 1, l'unité électronique 67 ouvre les soupapes 63 pour laisser passer un certain débit du liquide présent dans les chambres 54. Ceci a pour effet de réduire fortement le couple de réaction que pourrait exercer la couronne 23 sur les pignons satellites 21, ce qui réduit aussi les couples sur les arbres d'entrée 11 et de sortie 27. La vitesse de I'arbre de sortie 27 peut donc rester nulle ou très basse pendant un bref instant, tandis que le moteur électrique 1 prend rapidement de la vitesse puisqu'il rencontre un couple résistant assez faible.

Dès que le moteur tourne à un régime estimé suffisant pour fournir un couple assez élevé dans de bonnes conditions, l'unité de commande électronique 67 ferme au moins partiellement les soupapes 63 afin d'augmenter le couple de réaction de la couronne 23. Ceci permet de transmettre un couple assez fort à l'arbre de sortie 27 pour faire démarrer t'élément à entraîner. Une fois que le véhicule ou la machine à entraîner a démarré, le rotor de la pompe (la couronne 23) peut tre bloqué par fermeture des soupapes 63 pour que toute la puissance passe de I'arbre d'entrée à I'arbre de sortie ou vice versa.

On notera que si t'étanchéité entre les surfaces latérales 41 et 43 de la couronne 23 et les surfaces de contact 45 et 47 n'est pas parfaite, cela n'a pas une

grande importance, puisque I'huile assure dans ce cas la lubrification de 1'engrenage planétaire.

L'unité d'entraînement peut fonctionner également en marche arrière, ainsi qu'en retenue (frein moteur).

Un autre mode de réalisation va maintenant tre décrit, dans lequel le liquide hydraulique sert de liquide de refroidissement du moteur électrique 1. Dans ce cas représenté de manière schématique en figure 5 et correspondant à la construction illustrée par les figures 1 et 3, le liquide pompé sert aussi de liquide de refroidissement et il est donc constitué de préférence par de l'eau. Le circuit hydraulique, après tre sorti de la pompe 60 et de la soupape 63, traverse le radiateur 31 précédemment décrit et le moteur électrique 1 avant de retourner à la pompe en traversant le clapet anti-retour 65. Au lieu du réservoir 69 décrit dans le cas précédent, il est possible de prévoir un accumulateur hydraulique 73. On notera que dans ce cas, la soupape hydraulique est avantageusement une soupape réglable de limitation de débit.

Le circuit du liquide à travers le moteur va maintenant tre décrit plus en détail en faisant référence aux figures 1 à 3.

Comme on peut le voir sur la coupe de la figure 2, lorsque le liquide issu de l'orifice de refoulement 57 a traverse la soupape 63 représentée à la figure 5, il pénètre via un conduit 75, dans un premier canal annulaire 77 qui s'étend sur toute la périphérie du moteur, puis le liquide traverse un faisceau de conduits de refroidissement 81 du stator pour rejoindre un deuxième canal annulaire 79 semblable au canal 77, à l'autre bout du moteur. Comme illustré en figure 1, les conduits de refroidissement 81 sont disposés sensiblement sur toute la circonférence du stator. Ils peuvent présenter en coupe une forme quelconque. Ensuite, le liquide de refroidissement sort du deuxième canal annulaire 79 et pénètre via un conduit radial 83 dans le tube central 12, d'où il sort pour passer entre ce tube 12 et la surface interne de l'arbre creux du moteur, où il pénètre de la chaleur du rotor. Le liquide passe alors dans un autre conduit radial 85 et pénètre par un orifice 86 dans le radiateur 31. Celui-ci comporte un canal collecteur 87 relié à un autre canal collecteur 89 via un faisceau de tubes de refroidissement 91 traversant les ailettes du radiateur 31 sur la totalité de sa longueur. Enfin, le liquide de refroidissement sort du canal collecteur 89 pour rejoindre l'orifice d'aspiration 55. Les deux canaux 87 et 89 s'étendent chacun sur un peu moins de la moitié de la circonférence du moteur, comme on peut le voir en figure 1, où l'on voit aussi que les tubes 91 du radiateur 31 ont une section circulaire.

II faut remarquer que le radiateur 31 pourrait tre conçu différemment selon les besoins, par exemple tre disposé d'un seul côté du moteur afin d'tre bien exposé à un courant d'air. Ce courant d'air pourrait tre produit par un ventilateur et tre guidé par un capot en tôle recouvrant le radiateur.

En figure 2, on peut observer que les surfaces de contact 47,45 respectivement du bâti de moteur 13 et du carter de transmission 33 sont munies de rainures 93. En outre, le bâti de moteur 13 présente un alésage 95 reliant les rainures 93 à t'entrée du canal annulaire 77. En effet, le liquide de refroidissement étant de préférence de t'eau, les rainures 93 permettent de récupérer les fuites d'eau qui autrement pourraient pénétrer dans 1'engrenage planétaire.

La figure 6 représente un ensemble d'entraînement 100 formé de deux unités d'entraînement selon la figure 4 et comprenant chacune un dispositif de transmission 101,102 à rapport variable en continu comme décrit plus haut, dont I'arbre d'entrée 11 est I'arbre d'un moteur électrique respectif 103,104. Les arbres de sortie 27 des dispositifs de transmission sont couplés respectivement à une roue motrice gauche et à une roue motrice droite d'un véhicule automobile. Par exemple, chaque engrenage planétaire 3 peut tre logé à i'intérieur de la roue qu'il entraîne. Les éléments semblables à ceux de la figure 4 portent des références identiques. En outre, une paire de conduits hydrauliques 105,107 relie les deux circuits hydrauliques, entre des points 106,108 situés de part et d'autre de la pompe 60 dans chaque circuit. Le conduit 107 comporte une soupape réglable 109 de limitation de débit, fonctionnant dans les deux sens d'écoulement et actionnée par l'unité de commande électronique 67.11 est alors possible de réaliser un effet de différentiel en permettant une différence de vitesse entre les roues lorsque les deux moteurs 103 et 104 tournent à la mme vitesse. Ceci est particulièrement avantageux avec l'emploi de moteurs électriques polyphasés alimentés à une fréquence variable par une source commune, donc à la mme fréquence, notamment dans un véhicule du genre décrit dans le brevet EP 85 394. Les conditions de fonctionnement des deux moteurs peuvent tre les mmes et tre optimalisées. Lorsque la soupape 109 est entièrement ouverte, l'interconnexion assurée par les conduits 105 et 107 équilibre les pressions respectives dans les deux pompes 60, égalisant ainsi les couples de réaction dans les deux engrenages planétaires 3, dont les couples de sortie seront aussi égaux si les couples des deux moteurs 103 et 104 sont égaux. La soupape 109 permet de doser l'effet de différentiel et mme de bloquer ce différentiel lorsque le véhicule se trouve dans des conditions d'adhérence limitée ou que l'une des roues patine, par exemple.

Au besoin, une seconde soupape similaire à la soupape 109 peut tre installée sur le conduit 105.

Bien entendu, l'agencement à effet de différentiel selon la figure 6 peut aussi tre réalisé avec deux circuits hydrauliques selon la figure 5, assurant le refroidissement des moteurs 103 et 104.

Pour qu'un ensemble selon la figure 6 fonctionne comme on I'a décrit, il n'est pas indispensable que chaque pompe 60 soit incorporée à l'engrenage planétaire 3 correspondant. De manière générale, il suffit que l'élément de réaction de 1'engrenage planétaire soit couplé mécaniquement au rotor de la pompe afin de prendre appui sur lui.

Le schéma de la figure 7 montre de manière simplifiée l'ensemble d'entraînement 100 de la figure 6 et montre en outre les deux roues motrices 111 et 112 couplées aux arbres de sortie respectifs 27 des dispositifs. de transmission 101 et 102. Dans chacun de ces dispositifs, la référence 113 désigne 1'ensemble des deux paires de soupapes hydrauliques 63 et 65 représentées aux figures 4 à 6. Pour simplifier le dessin, les moyens de commande des soupapes ne sont pas représentés.

La figure 8 montre un ensemble d'entraînement 120 présentant les modifications suivantes par rapport à 1'ensemble 100 représenté à la figure 7. Les deux moteurs électriques 103 et 104 sont remplacés par un seul moteur 123 qui entraîne les deux roues motrices 111 et 112 d'un mme essieu via deux dispositifs de transmission respectifs 101 et 102, dont chacun comprend l'engrenage planétaire 3, la pompe 60 associée à cet engrenage et le circuit hydraulique associé à la pompe.

Le moteur 123 peut tre, au choix, un moteur électrique, un moteur à combustion interne ou toute autre machine motrice. II entraîne, via un engrenage 124 et éventuellement une boîte de vitesses 125, un arbre d'essieu 126 couplé à I'arbre d'entrée 11 de chaque engrenage planétaire 3.

L'ensemble des deux dispositifs de transmission 101 et 102 fonctionne comme un différentiel par liaison hydraulique de la mme façon que l'exemple de la figure 7 et permet donc de se passer d'un différentiel mécanique sur I'arbre d'essieu 126. Ce différentiel"hydraulique"a deux avantages fonctionnels principaux sur un différentiel mécanique à engrenage. D'une part, il peut équilibrer des couples sur les deux roues motrices mme quand celles-ci tournent à des vitesses différentes, tandis qu'un différentiel mécanique applique un couple plus fort sur la roue tournant plus lentement et tend donc à la faire patiner. D'autre part, il permet de limiter ou bloquer 1'effet de différentiel au moyen de la soupape 109 d'une manière bien plus simple, plus souple et moins coûteuse que dans un différentiel mécanique.

L'exemple de la figure 9 est un ensemble d'entraînement 130 utilisant les mmes principes que l'exemple de la figure 8 pour entraîner à partir du moteur unique 123 quatre roues 111,112,121,122 de deux essieux moteurs d'un véhicule grâce à

des dispositifs de transmission individuels respectifs 101,102,131 et 132 tels que les dispositifs 101 et 102 décrits ci-dessus. Le moteur 123 entraîne, via les éléments 124 et 125 décrits plus haut, un arbre de transmission longitudinal 134 entraînant à des vitesses égales les deux arbres d'essieux 126 et 136 via des renvois d'angle 137 et 138. Les organes hydrauliques associés à chaque essieu sont semblables. Sur le conduit de liaison 107 associé à chaque essieu, deux points 139 et 140 situés de part et d'autre de la soupape 109 sont reliés par des conduits hydrauliques respectifs 141 et 142 aux mmes points du conduit de liaison 107 associé à l'autre essieu. Cette interconnexion hydraulique entre les deux essieux permet de remplir les mmes fonctions qu'un différentiel mécanique central placé sur I'arbre 134. De préférence, les conduits 141 et 142 passent par une unité à soupapes réglables 143 qui joue, entre les deux essieux, le mme rôle que la soupape 109 entre deux roues d'un essieu, pour limiter ou bloquer l'effet de différentiel. L'unité 143 peut tre actionnée manuellement ou au moyen d'une unité de commande électronique analogue à l'unité 67 décrite plus haut.