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Title:
MOUNT FOR AN ELECTRIC MOTOR COMPRISING AN INTEGRATED DUCT, AND POWER TRAIN COMPRISING SUCH A MOUNT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/120828
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a mount (10) for an electric motor comprising at least three distinct portions: • - a portion to be mounted (11) on a heat engine, • - a portion for securing (12) an electric motor, • - a portion forming an integrated duct (13) for fluid circulation. The invention also relates to a hybrid power train comprising such a mount and a drive system comprising such a power train.

Inventors:
MILLON, Jean-Pierre (5 résidence du clos de Cernay, Bailly, 78870, FR)
TESSIER, Ludovic (28 av des pâquerettes, Montfermeil, 93370, FR)
Application Number:
EP2018/081909
Publication Date:
June 27, 2019
Filing Date:
November 20, 2018
Export Citation:
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Assignee:
RENAULT S.A.S (13-15 quai Le Gallo, BOULOGNE-BILLANCOURT, 92100, FR)
International Classes:
B60K1/00; B60K6/405; B60K11/02; B60K13/06; B60K25/00
Foreign References:
FR3008038A12015-01-09
EP2927037A12015-10-07
EP2937238A12015-10-28
US20160137047A12016-05-19
Other References:
None
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Support (10) de moteur électrique comprenant au moins trois portions distinctes:

une portion de montage (11) sur un moteur thermique, une portion de fixation (12) d'un moteur électrique, une portion formant un conduit intégré (13) de circulation de fluide.

2. Support selon la revendication 1, dans lequel le support (10) est une plaque.

3. Support selon la revendication 2, dans lequel la portion de montage (11) comprend un orifice (15) pour le passage d'un arbre d'entrainement du moteur thermique, et/ou la portion de fixation comprend un orifice (16) pour passage d'un arbre d'entrainement du moteur électrique (4).

4. Support selon la revendication 2 ou selon la revendication 3, dans lequel le conduit intégré (13) s'étend selon un axe (A) contenu dans un plan selon lequel s'étend la plaque formée par le support (10) .

5. Support selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le conduit intégré (13) forme une pièce monobloc avec l'ensemble du support (10) .

6. Groupe motopropulseur hybride comprenant :

un moteur thermique,

un support (10) selon l'une des revendications précédentes, dont la portion de montage (11) est fixée au moteur thermique,

un moteur électrique (4) fixé sur ladite portion de fixation (12) de manière à être supporté par ledit support,

une première liaison fluidique (21) entre une première extrémité du conduit intégré (13) et le moteur thermique.

7. Système de motorisation hybride comprenant : un groupe motopropulseur (1) selon la revendication 6, un échangeur thermique (9),

une deuxième liaison fluidique (22) entre une deuxième extrémité du conduit intégré (13) et l'échangeur thermique.

8. Système de motorisation selon la revendication 7, dans lequel la première liaison fluidique (21), le conduit intégré (13), et la deuxième liaison fluidique (22) forment ensemble une conduite de circuit de refroidissement entourant au moins partiellement le moteur électrique (4) .

9. Groupe motopropulseur selon la revendication 6 ou système de motorisation selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la ou les liaisons fluidiques (21, 22) comprennent chacune au moins un tuyau, le ou les tuyaux étant emmanchés sur un embout (30) emmanché sur l'extrémité correspondante du conduit intégré (13) .

10. Groupe motopropulseur et/ou système de motorisation selon la revendication 9, comprenant des colliers de serrage (24) serrant le ou les tuyaux autour du ou des embouts (30) correspondants.

11. Véhicule comprenant un groupe motopropulseur (1) et/ou un système de motorisation selon l'une quelconque des revendications précédentes.

Description:
Support de moteur électrique comprenant un conduit intégré et groupe motopropulseur comprenant un tel support

La présente invention concerne le domaine des moteurs, en particulier des groupes motopropulseurs hybrides.

Plus particulièrement, la présente invention concerne un support de moteur électrique dont une portion forme une partie d'une conduite de circulation de fluide.

Dans les groupements motopropulseurs hybrides, la transmission est apte à être entrainée selon le cas par un moteur thermique ou un moteur électrique. Le plus souvent ce moteur électrique est placé latéralement par rapport au moteur thermique, ce qui pose des problèmes en termes d' agencement du groupement motopropulseur dans le compartiment moteur du véhicule. Notamment, l'agencement des circuits de refroidissement du moteur thermique est délicat ; il est impératif d'en tenir compte lors du placement du moteur électrique. Le plus souvent cet agencement est réalisé au détriment de la compacité.

Le problème technique que vise à résoudre l'invention est donc d'améliorer l'agencement d'un groupement motopropulseur hybride .

A cet effet, un premier objet de l'invention est un support de moteur électrique comprenant au moins trois portions distinctes :

une portion de montage sur un moteur thermique, une portion de fixation d'un moteur électrique, une portion formant un conduit intégré de circulation de fluide.

Ainsi, lorsque le support est agencé dans un groupe motopropulseur hybride, le conduit intégré peut être connecté fluidiquement d'un côté au circuit de refroidissement formé dans le carter-cylindres du moteur thermique, et de l'autre côté connecté fluidiquement au reste du circuit de refroidissement du groupement motopropulseur, par exemple à un échangeur thermique.

Cela permet de réaliser une plus grande boucle avec une conduite de circuit de refroidissement du moteur thermique, ci- après conduite de refroidissement. Ainsi, le moteur électrique peut être placé à l'intérieur de cette boucle, en particulier au plus près du moteur thermique.

Le conduit intégré est ainsi une partie intermédiaire de la conduite de refroidissement formant cette boucle. Comme le conduit intégré est une portion du support, il est ainsi rigide et assure ainsi un maintien plus ferme de la boucle formée, avec moins de débattement.

Le support selon l'invention peut optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

le support est une plaque ; c'est une forme simple à réaliser et optimale pour un support de moteurs ;

la portion de montage comprend un orifice pour le passage d'un arbre d'entrainement du moteur thermique, et/ou la portion de fixation comprend un orifice pour passage d'un arbre d'entrainement du moteur électrique ; les moteurs peuvent être ainsi placés tous les deux d'un côté du support et chacun fixés fermement à ce dernier ;

le conduit intégré s'étend selon un axe contenu dans un plan selon lequel s'étend la plaque formée par le support ; cela améliore notamment l'encombrement et également la fermeté du maintien de la conduite de refroidissement ;

le conduit intégré (13) forme une pièce monobloc avec l'ensemble du support (10) ; le conduit assure ainsi un maintien ferme de la conduite de refroidissement, diminuant les débattements ; le conduit intégré peut être réalisé lors du moulage du support en une seule pièce avec celui-ci ou surmoulage du conduit intégré sur une pièce formant le reste du support ;

l'intérieur du conduit intégré peut être obtenu lors du moulage du support ou lors de son surmoulage, ou ultérieurement par usinage dans la partie moulée ou surmoulée correspondante.

Un autre objet de l'invention est un groupe motopropulseur hybride comprenant :

un moteur thermique,

un support selon l'invention, dont la portion de montage est fixée au moteur thermique,

un moteur électrique fixé sur ladite portion de fixation de manière à être supporté par ledit support.

Un tel groupe motopropulseur est compact et permet un branchement rapide d'un circuit de refroidissement dont une partie est formée par le conduit intégré.

Par exemple, le groupe motopropulseur hybride peut comprendre une première liaison fluidique entre une première extrémité du conduit intégré et le moteur thermique. Ainsi, une partie des branchements de refroidissement est déjà effectuée avant la pose du groupe motopropulseur dans le compartiment moteur du véhicule .

Un autre objet de l'invention est un système de motorisation hybride comprenant :

un groupe motopropulseur selon l'invention, un échangeur thermique,

une deuxième liaison fluidique entre une deuxième extrémité du conduit intégré et l'échangeur thermique.

Ainsi, la première liaison fluidique, le conduit intégré, et la deuxième liaison fluidique forment ensemble une conduite de circuit de refroidissement. Le système de motorisation selon l'invention peut optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

ladite conduite de circuit de refroidissement entoure au moins partiellement le moteur électrique ; ainsi le moteur électrique peut être logé au plus près du moteur thermique, sans avoir à prévoir le passage du circuit de refroidissement entre les deux moteurs ;

l'échangeur est un échangeur huile/eau, ladite conduite de refroidissement étant branchée en sortie du circuit de refroidissement intégré au carter-cylindres du moteur thermique, et l'échangeur thermique étant également connecté à un circuit de lubrification agencé de manière à échanger des calories avec le circuit de refroidissement ; cela permet de réchauffer l'huile circulant dans le circuit de lubrification par le fluide de refroidissement circulant dans le circuit de refroidissement ; notamment, il peut s'agir du circuit de lubrification du moteur thermique .

Le groupe motopropulseur et/ou le système de motorisation selon l'invention peut/peuvent optionnellement présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

la ou les liaisons fluidiques comprennent chacune au moins un tuyau, le ou les tuyaux étant emmanchés sur un embout emmanché sur l'extrémité correspondante du conduit intégré ;

comprenant des colliers de serrage serrant le ou les tuyaux autour du ou des embouts correspondants.

Dans la présente demande, les termes « transversal », « longitudinal », « vertical », « droite », « gauche », « supérieur », « inférieur », « dessus », et « avant » sont appliqués, sauf indication contraire, selon l'axe longitudinal du véhicule destiné à recevoir les objets de l'invention, et de l'arrière vers l'avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des exemples non limitatifs qui suivent, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, parmi lesquels :

la figure 1 est une vue de dessus partielle d'un groupe motopropulseur thermique selon l'art antérieur ;

la figure 2 est une vue de dessus partielle d'un groupe motopropulseur selon l'invention ;

la figure 3 est une vue en perspective de face et de gauche de la figure 2 ;

la figure 4 correspond à une vue en perspective de face et de droite de la figure 2, sans le moteur électrique ;

la figure 5 est une vue partielle en perspective de droite et de dessus du support de moteur électrique de la figure

4 ;

la figure 6 est une vue en perspective d'un embout se fixant dans le support de la figure 5

la figure 7 est une section de la figure 5, vue depuis la gauche, mais avec des liaisons fluidiques branchées sur le support .

La figure 1 illustre un groupe motopropulseur M thermique classique. Seule une partie de ce groupe motopropulseur M est représentée. Il s'agit de la partie comprise d'une part à gauche d'un plan vertical et transversal P' T par rapport à l'axe du moteur thermique, et d'autre part en avant d'un plan vertical et longitudinal P' L par rapport à l'axe du moteur thermique du groupe motopropulseur M. Concernant le moteur thermique, seul son carter- cylindres 2 du est représenté.

Un démarreur D et un alternateur sont montés sur ce carter- cylindres 2. Une conduite C du circuit de refroidissement, branchée à ce carter-cylindres 2, forme une portion de boucle entourant ce démarreur D et cet alternateur. Du fait du faible encombrement du démarreur et de l'alternateur, le passage de la conduite peut être réalisé par un ou plusieurs tuyaux autour de ce démarreur D, sans que la largeur du groupe motopropulseur M ne soit trop importante et sans générer de grands débattements de ces tuyaux.

La figure 2 illustre un exemple de groupe motopropulseur 1 hybride selon l'invention, comprenant un moteur thermique avec un carter-cylindres 2 similaire en termes de dimension à celui illustré en figure 1.

Dans cet exemple, l'axe du moteur ou axe longitudinal du moteur est orienté transversalement. Cet axe est parallèle à la direction d'alignement des fûts 3, encore appelés cylindres, du carter-cylindres 2.

Selon l'invention le groupe motopropulseur 1 comprend également un moteur électrique 4, qui peut, comme ici, être agencé côte à côte avec le carter-cylindres 2.

Comme on peut le voir en figures 1 et 2, le moteur électrique 4 présente une largeur supérieure à celle du démarreur D dans le moteur thermique classique, augmentant d'autant l'encombrement du groupe motopropulseur 1, ici en avant du carter- cylindres 2.

L'adaptation d'une conduite de circuit de refroidissement formée de tuyaux, comme dans l'art antérieur, tout autour du moteur électrique 4, entraînerait l'utilisation d'une longueur de tuyaux qui, outre le coût, générerait de forts débattements des tuyaux lors de la circulation du véhicule dans lequel serait monté ce groupe motopropulseur et une interférence avec les pièces environnantes .

Une solution de l'invention est de réaliser une partie de la conduite du circuit de refroidissement au moyen d'une portion d'un support 10 du moteur électrique 4, comme exposé ci-après.

Ce support 10 est fixé sur le carter-cylindres 2 et le moteur électrique 4 est fixé sur le support 10. Selon l'invention, comme ici, le carter-cylindres 2 est destiné à être fixé sur le châssis du véhicule, de sorte que le carter-cylindres 2 porte le support 10 et donc indirectement le moteur électrique 4.

Selon l'invention, comme ici et tel qu'illustré en figures 2 et 3, le support 10 est monté sur la face d'accouplement du moteur thermique, soit entre le carte-cylindres 2 et la boîte de vitesses, plus précisément entre le carte-cylindres 2 et le module d'hybridation 8 relié à la boite de vitesses. Comme ici, le moteur électrique 4 peut être fixé du même côté du support 10 que le carter-cylindres 2, dit premier côté.

Ici, sur le deuxième côté du support opposé au premier côté, est monté un module d'hybridation 8. Ce dernier comprend :

- un embrayage 8a monté dans l'axe d'une extrémité du vilebrequin, non représenté, du moteur thermique, le vilebrequin étant apte à entraîner l'embrayage 8a,

- une poulie 6 entraînée par le moteur électrique 4 et reliée à l'embrayage notamment via une courroie 7.

Ce module d'hybridation permet selon les différentes situations d'entraîner l'embrayage par l'un ou l'autre des moteurs de manière à propulser le véhicule thermiquement ou électriquement.

Ce support 10 est illustré isolément en figure 5. Il est ici formé par une plaque comprenant essentiellement une portion plane 14, qui comprend elle-même une portion de montage 11 et une portion de fixation 12.

La portion de montage 11 comprend un premier orifice 15 traversant et des premiers trous de fixation 17 traversants. La portion de fixation 12 comprend un deuxième orifice 16 traversant.

En figure 5, seule la partie du support 10 à l'avant du plan longitudinal P L par rapport à l'axe du moteur est représentée.

La plaque formant le support 10 et donc la portion plane 14 s'étend sensiblement dans un plan, dit plan de plaque. Selon l'invention, comme ici, ce plan de plaque peut être sensiblement perpendiculaire à l'axe du moteur thermique.

Le support 10 comprend également une portion formant un conduit intégré 13. Ce conduit intégré 13 forme une pièce monobloc avec la portion plane 14.

Il peut s'agir, comme ici, d'un conduit cylindrique de section interne circulaire. Le conduit intégré 13 s'étend donc ici selon sa longueur selon un axe de conduit A. L'axe de conduit A peut-être parallèle au plan de plaque, notamment, comme on peut le voir en figures 2 et 7, il peut être compris dans le plan de plaque. Ici, l'axe de conduit A est vertical.

Comme on peut le voir en figures 2 à 4, lors de l'assemblage du groupe motopropulseur 1, la portion de montage 11 est montée sur le carter-cylindres 2, de manière à ce qu'une extrémité de couplage du vilebrequin, non représenté, du moteur thermique traverse le premier orifice 15, pour se connecter à l'embrayage 8a. Les trous de fixation 17 permettent de fixer la portion plane 14 au carter-cylindres 2, par exemple par des boulons.

Le moteur électrique 4 est fixé à la portion de fixation

12, de manière à ce qu'une extrémité de l'arbre d'entrainement, non représenté, du moteur électrique traverse le deuxième orifice 16, pour se connecter à la poulie 6. Cette fixation peut par exemple être assurée par des écrous.

Comme on peut le voir en figures 2 à 4, en particulier en figure 4, une conduite de circuit de refroidissement, ci-après conduite de refroidissement, est agencée en boucle non refermée sur elle-même, entre une sortie de liquide de refroidissement 25 du carter-cylindres 2 et une entrée 26 de ce liquide dans l'échangeur 9.

Cette conduite de refroidissement est formé par :

- un premier tuyau 21 reliant en fluide la sortie de liquide de refroidissement 25 à l'extrémité supérieure du conduit intégré

13, - le conduit intégré 13, et

- un deuxième tuyau 22 reliant l'extrémité inférieure du conduit intégré 13 à l'entrée 26 de ce liquide dans l'échangeur

9.

Ainsi, une fois que le liquide de refroidissement s'est chargé en calories en passant au travers du circuit de refroidissement intégré au carter-cylindres 2, il entre dans l'échangeur 9, et réchauffe un circuit d'huile de lubrification du moteur, par exemple les paliers du vilebrequin. En figure 4, on peut observer la sortie d'huile 40 de l'échangeur, orientée ici vers le carter-cylindres 2.

Les tuyaux 21, 22 sont ici branchés au conduit intégré via des embouts 30, tel que celui illustré en figure 6.

Par exemple, comme illustré en figure 7, l'embout 30 est emmanché en force d'un côté dans le conduit intégré 13 et de l'autre dans le tuyau correspondant 21, 22. Ici, un renflement 31, 32 est agencé de chaque côté de l'embout 30 et présente un diamètre sensiblement supérieur au diamètre interne des tuyaux 21, 22 pour permettre cet emmanchement en force.

Un joint 33 d'étanchéité est agencé entre ces deux renflements 31, 32. L'embout 30 est enfoncé jusqu'à ce joint 33 dans le tuyau 21, 22 correspondant et le conduit intégré 13.

Des colliers de serrage 24 sont ici utilisés pour assurer le serrage des tuyaux 21, 22 sur l'embout 30 correspondant.

La boucle formée par la conduite de refroidissement permet ainsi de laisser l'emplacement pour monter le moteur électrique 4 côte à côte avec le carter-cylindres 2. On gagne ainsi en largeur du groupe motopropulseur 1.

Selon l'invention, comme ici, le conduit intégré 13 peut être ménagé en vis-à-vis de la face du moteur électrique 4 fixée au support 10. Ainsi, le parcours de la conduite de refroidissement passe en dehors de l'espace entre le moteur électrique 4 et le véhicule. Ainsi, on gagne en compacité en largeur du groupe motopropulseur 1, soit ici longitudinalement par rapport au véhicule .

Par ailleurs, les composants utilisés, tels que les tuyaux 21, 22, les colliers 24 et les embouts 30 peuvent être standards, ce qui facilite la conception et la validation du groupe motopropulseur 1.

Le groupe motopropulseur 1, l'échangeur 9 et la conduite de refroidissement forment un système de motorisation selon un exemple de réalisation de l'invention.