FR3097810A1

FR3097810A1 - Electric transmission system, in particular 48V, for vehicles equipped with a range extender and method of controlling this system

Info

Publication number: FR3097810A1
Application number: FR1907236A
Authority: FR
Inventors: Kai-Kai CHEN; Ye Jin Jin
Original assignee: Valeo Powertrain Shanghai Co Ltd; Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Powertrain Shanghai Co Ltd; Valeo Embrayages SAS
Priority date: 2019-06-30
Filing date: 2019-06-30
Publication date: 2021-01-01
Anticipated expiration: 2039-06-30
Also published as: FR3097810B1

Abstract

L’invention concerne un groupe motopropulseur (100) de véhicule comprenant : - une première machine électrique (10), - une deuxième machine électrique (20), la première machine électrique (10) et la deuxième machine électrique (20) étant aptes à être alimentés par une batterie (80) du véhicule, - un moteur de rechargement (30), - un dispositif de transmission (50) assurant l’entrainement en rotation d’un dispositif d’entrainement des roues du véhicule (60) du véhicule par la première machine électrique (10), le dispositif de transmission (50) comprenant un premier dispositif d’accouplement (40) pouvant prendre au moins deux états : - un premier état (41) permettant au dispositif de transmission de couple de transmettre un couple du moteur de rechargement (30) vers la deuxième machine électrique (20) de manière à recharger la batterie (90); - un deuxième état (42) permettant au dispositif de transmission de couple de transmettre un couple de la deuxième machine électrique (20) vers le dispositif d’entrainement des roues (60) en plus du couple transmis de la première machine électrique (10) vers le dispositif d’entrainement des roues (60). Figure à publier : 3The invention relates to a vehicle powertrain (100) comprising: - a first electric machine (10), - a second electric machine (20), the first electric machine (10) and the second electric machine (20) being capable of be powered by a battery (80) of the vehicle, - a recharging motor (30), - a transmission device (50) ensuring the rotational drive of a device for driving the wheels of the vehicle (60) of the vehicle by the first electric machine (10), the transmission device (50) comprising a first coupling device (40) able to assume at least two states: - a first state (41) allowing the torque transmission device to transmit a torque of the recharging motor (30) to the second electric machine (20) so as to recharge the battery (90); - a second state (42) allowing the torque transmission device to transmit a torque from the second electric machine (20) to the wheel drive device (60) in addition to the torque transmitted from the first electric machine (10) to the wheel drive device (60). Figure to be published: 3

Description

Electric transmission system, in particular 48V, for a vehicle equipped with a range extender and method for controlling this system

L’invention se rapporte au domaine des groupes motopropulseurs de véhicules, notamment automobiles, et à un procédé de pilotage de ces groupes motopropulseurs.The invention relates to the field of powertrains for vehicles, in particular automobiles, and to a method for controlling these powertrains.

Arrière-plan technologiqueTechnology background

On connait des groupes motopropulseurs entrainés par une seule machine électrique dont la tension d’alimentation est de 48V. Ces groupes motopropulseurs peuvent fournir une puissance d’environ 15 kW qui peut aller jusqu’à 25kW.We know of powertrains driven by a single electric machine whose supply voltage is 48V. These powertrains can provide a power of about 15 kW which can go up to 25 kW.

Pour obtenir une puissance supérieure de l’ordre de 30 kW, on connait des groupes motopropulseurs entrainés par une machine électrique dont la tension d’alimentation est de 72V ou 110V. Ces groupes motopropulseurs de ce type (classe B) sont couteux et difficiles à intégrer sous le capot du véhicule en raison de leur encombrement.To obtain a higher power of the order of 30 kW, we know powertrains driven by an electric machine whose supply voltage is 72V or 110V. These powertrains of this type (class B) are expensive and difficult to integrate under the hood of the vehicle because of their size.

Par ailleurs, les problématiques de coût conduisent les fabricants de batteries à proposer des batteries de dimension plus petite dont l’autonomie est limitée.In addition, cost issues lead battery manufacturers to offer smaller batteries with limited autonomy.

RésuméSummary

Une idée à la base de l’invention est de proposer un groupe motopropulseur qui soit facile à intégrer, qui ait une puissance pouvant atteindre 30kW ou plus, et dont l’autonomie soit augmentée.One idea underlying the invention is to provide a powertrain which is easy to integrate, which has a power of up to 30kW or more, and whose autonomy is increased.

Ainsi, l’invention fournit un groupe motopropulseur de véhicule comprenant :
- une première machine électrique,
- une deuxième machine électrique, la première machine électrique et la deuxième machine électrique étant aptes à être alimentées par une batterie du véhicule,
- un moteur de rechargement,
- un dispositif de transmission assurant l’entrainement en rotation d’un dispositif d’entrainement des roues du véhicule par la première machine électrique, le dispositif de transmission comprenant un premier dispositif d’accouplement pouvant prendre au moins deux états :
- un premier état permettant au dispositif de transmission de couple de transmettre un couple du moteur de rechargement vers la deuxième machine électrique de manière à recharger la batterie dans un premier mode d’entrainement du dispositif de transmission dans lequel le dispositif de transmission transmet au dispositif d’entrainement des roues du véhicule un couple produit seulement par la première machine électrique,
- un deuxième état permettant au dispositif de transmission de couple de transmettre un couple de la deuxième machine électrique vers le dispositif d’entrainement des roues en plus du couple transmis de la première machine électrique vers le dispositif d’entrainement des roues.Thus, the invention provides a vehicle powertrain comprising:
- a first electric machine,
- a second electric machine, the first electric machine and the second electric machine being capable of being powered by a battery of the vehicle,
- a reloading engine,
- a transmission device ensuring the rotational drive of a device for driving the wheels of the vehicle by the first electric machine, the transmission device comprising a first coupling device which can assume at least two states:
- a first state allowing the torque transmission device to transmit a torque from the recharging motor to the second electric machine so as to recharge the battery in a first drive mode of the transmission device in which the transmission device transmits to the device driving the wheels of the vehicle a torque produced only by the first electric machine,
- A second state allowing the torque transmission device to transmit a torque from the second electric machine to the wheel drive device in addition to the torque transmitted from the first electric machine to the wheel drive device.

Le deuxième état est associé est à un deuxième mode d’entrainement du dispositif de transmission dans lequel le dispositif de transmission transmet au dispositif d’entrainement des roues du véhicule un couple produit conjointement par la première machine électrique et la deuxième machine électrique.The second state is associated with a second drive mode of the transmission device in which the transmission device transmits to the vehicle wheel drive device a torque produced jointly by the first electric machine and the second electric machine.

Un tel dispositif de transmission est avantageux en ce qu’il est possible de fournir un groupe motopropulseur dont la puissance peut atteindre plus que 30kW en 48V tout en étant plus facile à intégrer dans le véhicule. En effet, notamment lorsqu’on utilise des machines électriques 48V, il est plus facile d’intégrer deux machines électriques 48V compactes plutôt qu’une machine électrique de plus fort voltage qui permette à elle seule d’obtenir la puissance supérieure à 30kW souhaitée. L’utilisation de deux machines électriques permet également d’avoir plus de possibilités de configuration pour avoir un rendement global plus élevé. Par exemple, il est possible de jouer sur le point de fonctionnement de chaque machine.Such a transmission device is advantageous in that it is possible to provide a powertrain whose power can reach more than 30kW at 48V while being easier to integrate into the vehicle. Indeed, especially when using 48V electric machines, it is easier to integrate two compact 48V electric machines rather than a higher voltage electric machine which alone allows to obtain the desired power greater than 30kW. The use of two electric machines also makes it possible to have more configuration possibilities to have a higher overall efficiency. For example, it is possible to play on the operating point of each machine.

Le groupe motopropulseur ne comprend pas ici les roues du véhicule.The powertrain here does not include the wheels of the vehicle.

Selon d’autres modes de réalisation avantageux, un tel groupe motopropulseur peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :According to other advantageous embodiments, such a powertrain may have one or more of the following characteristics:

-Le premier dispositif d’accouplement est associé à la deuxième machine électrique.-The first coupling device is associated with the second electrical machine.

-Dans le premier état du premier dispositif d’accouplement, le moteur de rechargement est relié cinématiquement à la deuxième machine électrique.-In the first state of the first coupling device, the reloading motor is kinematically connected to the second electric machine.

-Dans le deuxième état du premier dispositif d’accouplement, la deuxième machine électrique et la première machine électrique sont reliées cinématiquement au dispositif d’entrainement des roues.-In the second state of the first coupling device, the second electric machine and the first electric machine are kinematically connected to the wheel drive device.

-Le premier dispositif d’accouplement comprend un même élément de connexion déplaçable dans une première position associée au premier état du premier dispositif d’accouplement ou une deuxième position associée au deuxième état du premier dispositif d’accouplement.-The first coupling device comprises the same movable connection element in a first position associated with the first state of the first coupling device or a second position associated with the second state of the first coupling device.

-La première machine électrique et la deuxième machine électrique sont aptes à être alimentées par une même batterie du véhicule.-The first electric machine and the second electric machine are able to be powered by the same battery of the vehicle.

-La première machine électrique est également apte à recharger la batterie, notamment lors des phases de freinage ou de ralentissement du véhicule.-The first electric machine is also capable of recharging the battery, in particular during the braking or slowing down phases of the vehicle.

-Le premier dispositif d’accouplement est apte à prendre un troisième état, dit état neutre, permettant au dispositif de transmission, dans le premier mode d’entrainement, de transmettre un couple produit seulement par la première machine électrique vers le dispositif d’entrainement des roues sans transmettre un couple du moteur de rechargement vers la deuxième machine électrique.-The first coupling device is able to take a third state, called neutral state, allowing the transmission device, in the first drive mode, to transmit a torque produced only by the first electric machine to the drive device wheels without transmitting torque from the recharging motor to the second electric machine.

-Autrement dit, dans le troisième état du premier dispositif d’accouplement, la deuxième machine électrique est déconnectée du dispositif d’entrainement des roues et du moteur de rechargement.-In other words, in the third state of the first coupling device, the second electric machine is disconnected from the wheel drive device and from the recharging motor.

-L’élément de connexion est déplaçable dans une troisième position associée au troisième état du premier dispositif d’accouplement.-The connection element is movable into a third position associated with the third state of the first coupling device.

-L’élément de connexion est déplaçable dans une seule position parmi la première position, la deuxième position, et la troisième position.-The connection element is movable in a single position among the first position, the second position, and the third position.

-Le groupe motopropulseur de véhicule comprend en outre un compresseur mécanique d’un dispositif de climatisation du véhicule, le compresseur mécanique étant agencé de manière à être entrainé soit par la deuxième machine électrique soit par le moteur de rechargement. Ainsi le compresseur mécanique peut être entrainé à tout moment, quel que soit le mode d’entrainement ou l’état du premier dispositif d’accouplement. On peut ainsi utiliser un compresseur mécanique plutôt qu’un compresseur électrique pour le fonctionnement de l’air conditionné, ce qui est moins couteux.-The vehicle powertrain further comprises a mechanical compressor of an air conditioning device of the vehicle, the mechanical compressor being arranged to be driven either by the second electric machine or by the recharging motor. Thus the mechanical compressor can be driven at any time, regardless of the drive mode or the state of the first coupling device. It is thus possible to use a mechanical compressor rather than an electric compressor for the operation of the air conditioning, which is less expensive.

-Le dispositif de transmission comprend des étages de réduction de vitesses agencés pour réduire la vitesse de rotation d’une part entre la première machine électrique et le dispositif d’entrainement des roues, et d’autre part entre la deuxième machine électrique et le dispositif d’entrainement des roues.-The transmission device comprises gear reduction stages arranged to reduce the speed of rotation on the one hand between the first electric machine and the wheel drive device, and on the other hand between the second electric machine and the device wheel drive.

-Le premier dispositif d’accouplement est disposé cinématiquement dans un chemin de transmission du couple entre la deuxième machine électrique et le moteur de rechargement.-The first coupling device is kinematically arranged in a torque transmission path between the second electric machine and the recharging motor.

-Le dispositif de transmission comprend :
- un premier arbre couplé à un rotor de la première machine électrique, un premier pignon étant coaxial au premier arbre et apte à être entrainé par le premier arbre,
- un deuxième arbre couplé à un rotor de la deuxième machine électrique, un deuxième pignon étant coaxial au deuxième arbre et apte à être entrainé par le deuxième arbre,
- un troisième arbre entrainé en rotation par le moteur de rechargement, une roue dentée étant coaxiale au troisième arbre et apte à être entrainée par le troisième arbre, la roue dentée étant en prise directement ou indirectement avec le deuxième pignon.-The transmission device includes:
- a first shaft coupled to a rotor of the first electric machine, a first pinion being coaxial with the first shaft and able to be driven by the first shaft,
- a second shaft coupled to a rotor of the second electric machine, a second pinion being coaxial with the second shaft and capable of being driven by the second shaft,
- A third shaft driven in rotation by the reloading motor, a toothed wheel being coaxial with the third shaft and capable of being driven by the third shaft, the toothed wheel being in engagement directly or indirectly with the second pinion.

-On entend par «en prise directement » un contact direct entre les dents du deuxième pignon et les dents de la roue dentée. On entend par « en prise indirectement » un entrainement mécanique entre la roue dentée et le deuxième pignon par l’intermédiaire d’un ou plusieurs pignons intermédiaires intercalé(s) cinématiquement entre le deuxième pignon et la roue dentée.-The term "in direct engagement" means direct contact between the teeth of the second pinion and the teeth of the toothed wheel. By “indirect engagement” is meant a mechanical drive between the toothed wheel and the second pinion via one or more intermediate pinions kinematically interposed between the second pinion and the toothed wheel.

-La roue dentée est montée solidaire en rotation sur le troisième arbre.-The toothed wheel is mounted integral in rotation on the third shaft.

-La roue dentée est montée fixe sur le troisième arbre.-The toothed wheel is mounted fixed on the third shaft.

-Le premier pignon est monté solidaire en rotation sur le premier arbre.-The first pinion is mounted integral in rotation on the first shaft.

-Le premier pignon est monté fixe sur le premier arbre.-The first pinion is mounted fixed on the first shaft.

-Le premier dispositif d’accouplement est disposé dans le dispositif de transmission de manière à accoupler ou désaccoupler alternativement le deuxième pignon et le deuxième arbre.-The first coupling device is arranged in the transmission device so as to alternately couple or uncouple the second pinion and the second shaft.

-Le compresseur mécanique est couplé en rotation avec le deuxième arbre, notamment par l’intermédiaire d’un mécanisme de transmission à courroie, à chaine ou denté.-The mechanical compressor is coupled in rotation with the second shaft, in particular via a belt, chain or toothed transmission mechanism.

-Dans une variante, le premier pignon est monté fou sur le premier arbre et un deuxième dispositif d’accouplement, tel qu’un synchroniseur, permet de coupler ou désaccoupler alternativement le premier pignon et le premier arbre.-In a variant, the first pinion is loosely mounted on the first shaft and a second coupling device, such as a synchronizer, makes it possible to alternately couple or uncouple the first pinion and the first shaft.

-Le dispositif de transmission comprend un ensemble de transmission intermédiaire disposé dans le chemin de transmission du couple entre le premier arbre et le dispositif d’entrainement des roues.-The transmission device comprises an intermediate transmission assembly disposed in the torque transmission path between the first shaft and the wheel drive device.

-L’ensemble de transmission intermédiaire comprend un arbre intermédiaire, une roue d’entrée, montée solidaire en rotation de l’arbre intermédiaire et qui est en prise directement ou indirectement avec le premier pignon, et un pignon de sortie monté également solidaire en rotation de l’arbre intermédiaire et qui est en prise directement ou indirectement avec le dispositif d’entrainement des roues.-The intermediate transmission assembly comprises an intermediate shaft, an input wheel, mounted integral in rotation with the intermediate shaft and which is engaged directly or indirectly with the first pinion, and an output pinion also mounted integral in rotation of the intermediate shaft and which is engaged directly or indirectly with the wheel drive device.

-L’ensemble de transmission intermédiaire est agencé de façon à recevoir le couple transmis par la première machine électrique et le couple transmis par la deuxième machine électrique.-The intermediate transmission assembly is arranged to receive the torque transmitted by the first electric machine and the torque transmitted by the second electric machine.

-Le deuxième pignon est monté fou sur le deuxième arbre et le premier dispositif d’accouplement comprend un synchroniseur monté sur le deuxième arbre et apte à accoupler ou désaccoupler alternativement le deuxième arbre et le deuxième pignon.-The second pinion is loosely mounted on the second shaft and the first coupling device comprises a synchronizer mounted on the second shaft and capable of coupling or uncoupling alternately the second shaft and the second pinion.

-Le moteur de rechargement est un moteur thermique ou un moteur à combustion interne.-The recharging engine is a heat engine or an internal combustion engine.

-Le moteur de rechargement n’est pas un moteur de traction ou de propulsion du véhicule.-The recharging motor is not a vehicle traction or propulsion motor.

-Le groupe motopropulseur est dépourvu de dispositif de transmission configuré pour transmettre un couple entre le moteur de rechargement et le dispositif d’entrainement des roues. Autrement dit, aucun chemin de transmission de couple ne relie le moteur de rechargement et le dispositif d’entrainement des roues. Ainsi, le groupe motopropulseur est simplifié et moins couteux car il ne nécessite ni organes de filtration tels que des amortisseurs de torsion, ni embrayages pour désaccoupler le moteur thermique.-The powertrain is devoid of a transmission device configured to transmit torque between the reloading motor and the wheel drive device. In other words, no torque transmission path connects the reloading motor and the wheel drive device. Thus, the powertrain is simplified and less expensive because it requires neither filtration elements such as torsion dampers, nor clutches to uncouple the heat engine.

-Le dispositif d’entrainement des roues est un différentiel.-The wheel drive device is a differential.

-Un premier étage de réduction de vitesse est formé par le premier pignon et la roue d’entrée de l’ensemble de transmission intermédiaire, du premier arbre vers l’arbre intermédiaire.-A first speed reduction stage is formed by the first pinion and the input wheel of the intermediate transmission assembly, from the first shaft to the intermediate shaft.

-La première machine électrique et le moteur de rechargement sont situés sur un premier côté du dispositif de transmission et la deuxième machine électrique et le compresseur mécanique sont situés sur un deuxième côté du dispositif de transmission, opposé au premier côté.-The first electric machine and the recharging motor are located on a first side of the transmission device and the second electric machine and the mechanical compressor are located on a second side of the transmission device, opposite the first side.

-Selon un premier mode de réalisation, le premier dispositif d’accouplement est agencé de façon à accoupler l’un parmi le premier pignon et le deuxième pignon avec le deuxième arbre, ou aucun des deux.-According to a first embodiment, the first coupling device is arranged to couple one of the first pinion and the second pinion with the second shaft, or neither of them.

-Dans une variante, le premier dispositif d’accouplement est agencé de façon à accoupler l’un parmi le premier arbre et le deuxième pignon avec le deuxième arbre, ou aucun des deux.-In a variant, the first coupling device is arranged to couple one of the first shaft and the second pinion with the second shaft, or neither of them.

-Le premier arbre et le deuxième arbre sont coaxiaux.-The first shaft and the second shaft are coaxial.

–Le cas échéant, une première extrémité du premier arbre étant en vis-à-vis d’une première extrémité du deuxième arbre, le premier dispositif d’accouplement étant placé sur la première extrémité du deuxième arbre et disposé axialement entre le premier pignon et le deuxième pignon de manière à pouvoir venir :
- soit en prise avec le premier pignon ou le premier arbre,
- soit en prise avec le deuxième pignon,
- soit dans une position désaccouplée du premier pignon, du premier arbre et du deuxième pignon.–Where applicable, a first end of the first shaft being opposite a first end of the second shaft, the first coupling device being placed on the first end of the second shaft and disposed axially between the first pinion and the second pinion so as to be able to come:
- either engaged with the first pinion or the first shaft,
- either in mesh with the second pinion,
- Either in an uncoupled position of the first pinion, the first shaft and the second pinion.

-L’axe pris en considération ci dessus est l’axe de développement du premier arbre et du deuxième arbre.-The axis considered above is the axis of development of the first tree and the second tree.

-Le premier arbre et le deuxième arbre sont disposés bout à bout.-The first shaft and the second shaft are arranged end to end.

-Le premier pignon est placé sur la première extrémité du premier arbre de sorte que le synchroniseur du premier dispositif d’accouplement soit apte à pouvoir venir en prise soit avec le premier pignon soit avec le deuxième pignon.-The first pinion is placed on the first end of the first shaft so that the synchronizer of the first coupling device is capable of coming into engagement either with the first pinion or with the second pinion.

-L’arbre intermédiaire et le troisième arbre sont coaxiaux.-The intermediate shaft and the third shaft are coaxial.

-L’arbre intermédiaire est un arbre creux à l’intérieur duquel est monté le troisième arbre.-The intermediate shaft is a hollow shaft inside which the third shaft is mounted.

-Le dispositif de transmission comprend un troisième pignon qui est coaxial au deuxième arbre et qui est apte à être entrainé par le deuxième arbre, le troisième pignon étant en prise avec la roue d’entrée de l’ensemble de transmission intermédiaire.-The transmission device comprises a third pinion which is coaxial with the second shaft and which is capable of being driven by the second shaft, the third pinion being in engagement with the input wheel of the intermediate transmission assembly.

-Selon un deuxième mode de réalisation, le premier dispositif d’accouplement est agencé de façon à accoupler l’un parmi le troisième pignon et le deuxième pignon avec le deuxième arbre, ou aucun des deux.-According to a second embodiment, the first coupling device is arranged to couple one of the third pinion and the second pinion with the second shaft, or neither of them.

-Le troisième pignon est monté fou sur le deuxième arbre, le premier dispositif d’accouplement comprenant un synchroniseur monté sur le deuxième arbre et apte à accoupler ou désaccoupler alternativement le deuxième arbre et le troisième pignon.-The third pinion is loosely mounted on the second shaft, the first coupling device comprising a synchronizer mounted on the second shaft and capable of coupling or uncoupling alternately the second shaft and the third pinion.

-Le troisième arbre et l’arbre intermédiaire sont coaxiaux, une première extrémité du troisième arbre étant en vis-à-vis d’une première extrémité de l’arbre intermédiaire.-The third shaft and the intermediate shaft are coaxial, a first end of the third shaft being opposite a first end of the intermediate shaft.

-Le troisième arbre et l’arbre intermédiaire sont disposés bout à bout.-The third shaft and the intermediate shaft are arranged end to end.

-Le synchroniseur du premier dispositif d’accouplement est disposé axialement entre le troisième pignon et le deuxième pignon de manière à pouvoir venir :
- soit en prise avec le troisième pignon,
- soit en prise avec le deuxième pignon,
- soit dans une position désaccouplée du troisième pignon et du deuxième pignon.-The synchronizer of the first coupling device is arranged axially between the third pinion and the second pinion so as to be able to come:
- either in mesh with the third pinion,
- either in mesh with the second pinion,
- or in an uncoupled position of the third pinion and the second pinion.

–Selon une variante, le troisième pignon et le premier pignon ont le même diamètre et le même nombre de dents.–According to a variant, the third pinion and the first pinion have the same diameter and the same number of teeth.

-Le dispositif de transmission présente un premier rapport de réduction entre le premier arbre et l’arbre intermédiaire et un deuxième rapport de réduction entre le deuxième arbre et l’arbre intermédiaire, le premier rapporte de réduction et le deuxième rapport de réduction étant égaux ou différents.-The transmission device has a first reduction ratio between the first shaft and the intermediate shaft and a second reduction ratio between the second shaft and the intermediate shaft, the first reduction ratio and the second reduction ratio being equal or different.

-La première machine électrique, la deuxième machine électrique et le compresseur mécanique sont situés sur un premier côté du dispositif de transmission et le moteur de rechargement est situé sur un deuxième côté du dispositif de transmission, opposé au premier côté.-The first electric machine, the second electric machine and the mechanical compressor are located on a first side of the transmission device and the recharging motor is located on a second side of the transmission device, opposite the first side.

-La deuxième machine électrique est agencée axialement entre d’une part le compresseur mécanique et d’autre part le deuxième pignon. L’axe pris en considération ici est l’axe de développement du deuxième arbre.-The second electric machine is arranged axially between the mechanical compressor on the one hand and the second pinion on the other. The axis considered here is the axis of development of the second tree.

-Selon une variante, la première machine électrique et la deuxième machine électrique sont situées sur un premier côté du dispositif de transmission ; le moteur de rechargement et le compresseur mécanique étant situés sur un deuxième côté du dispositif de transmission, opposé au premier côté.-According to a variant, the first electric machine and the second electric machine are located on a first side of the transmission device; the recharging motor and the mechanical compressor being located on a second side of the transmission device, opposite the first side.

-Selon cette variante, le deuxième pignon est agencé axialement entre d’une part la deuxième machine électrique et le compresseur mécanique.-According to this variant, the second pinion is arranged axially between, on the one hand, the second electric machine and the mechanical compressor.

-Un troisième étage de réduction de vitesse est formé, de l’arbre intermédiaire vers le différentiel, par le pignon de sortie de l’ensemble de transmission intermédiaire et une roue de sortie couplée au dispositif d’entrainement du véhicule.-A third speed reduction stage is formed, from the intermediate shaft to the differential, by the output pinion of the intermediate transmission assembly and an output wheel coupled to the vehicle drive device.

-Le dispositif de transmission peut être configuré de sorte que le premier rapport de réduction et le deuxième rapport de réduction peuvent être égaux ou différents.-The transmission device can be configured so that the first reduction ratio and the second reduction ratio can be equal or different.

-La première machine électrique et la deuxième machine électriques ont une tension d’alimentation de 48V.-The first electric machine and the second electric machine have a supply voltage of 48V.

-La première machine électrique et la deuxième machine électriques sont identiques.-The first electric machine and the second electric machine are identical.

-Selon une variante, la deuxième machine électrique est moins puissante que la première machine électrique.-According to a variant, the second electric machine is less powerful than the first electric machine.

En d’autres termes, l’invention porte aussi sur un groupe motopropulseur de véhicule comprenant :
- une première machine électrique,
- une deuxième machine électrique, la première machine électrique et la deuxième machine électrique étant aptes à être alimentées par une batterie du véhicule,
- un moteur de rechargement,
- un dispositif de transmission configuré pour transmettre un couple entre la première machine électrique et un dispositif d’entrainement des roues du véhicules, le dispositif de transmission étant en outre apte à transmettre un couple d’une part entre la deuxième machine électrique et le dispositif d’entrainement, ou d’autre part entre moteur de rechargement et la deuxième machine électrique; le dispositif de transmission comprenant un premier dispositif d’accouplement pouvant prendre au moins deux états :
- un premier état dans lequel la deuxième machine électrique est déconnectée cinématiquement du dispositif d’entrainement et connectée cinématiquement au moteur de rechargement,
- un deuxième état dans lequel la deuxième machine électrique est déconnectée cinématiquement du moteur de rechargement et connectée cinématiquement au dispositif d’entrainement.In other words, the invention also relates to a vehicle powertrain comprising:
- a first electric machine,
- a second electric machine, the first electric machine and the second electric machine being capable of being powered by a battery of the vehicle,
- a reloading engine,
- a transmission device configured to transmit a torque between the first electric machine and a device for driving the wheels of the vehicle, the transmission device being further able to transmit a torque on the one hand between the second electric machine and the device drive, or on the other hand between recharging motor and the second electric machine; the transmission device comprising a first coupling device that can assume at least two states:
- a first state in which the second electric machine is kinematically disconnected from the drive device and kinematically connected to the recharging motor,
- A second state in which the second electric machine is kinematically disconnected from the recharging motor and kinematically connected to the drive device.

De préférence, le premier dispositif d’accouplement est configuré pour prendre un troisième état dans lequel la deuxième machine électrique est déconnectée cinématiquement du moteur de rechargement et déconnectée cinématiquement du dispositif d’entrainement.Preferably, the first coupling device is configured to assume a third state in which the second electric machine is kinematically disconnected from the recharging motor and kinematically disconnected from the drive device.

L’invention porte aussi sur un véhicule, notamment un véhicule automobile, comprenant un groupe motopropulseur tel que décrit ci-dessus, et une batterie reliée à la première machine électrique et à la deuxième machine électrique de manière à les alimenter en courant ou être rechargée en courant par celles-ci.The invention also relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, comprising a powertrain as described above, and a battery connected to the first electric machine and to the second electric machine so as to supply them with current or to be recharged. running through them.

-Avantageusement, la première machine électrique et la deuxième machine électrique sont alimentées par la même batterie ; notamment par l’intermédiaire d’un onduleur.-Advantageously, the first electric machine and the second electric machine are powered by the same battery; especially through an inverter.

-Avantageusement, le véhicule comprend en outre une unité de chargement de la batterie raccordable à un réseau électrique, notamment un réseau électrique domestique.-Advantageously, the vehicle further comprises a battery charging unit connectable to an electrical network, in particular a domestic electrical network.

L’invention porte aussi sur un procédé de pilotage d’un groupe motopropulseur d’un véhicule doté d’une batterie, notamment d’un véhicule automobile, le groupe motopropulseur comprenant :
- une unité de pilotage configurée pour recevoir une première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule, et une deuxième variable représentative de la demande de puissance,
- une première machine électrique,
- une deuxième machine électrique, la première machine électrique et la deuxième machine électrique étant aptes à être alimentés par la batterie du véhicule,
- un moteur de rechargement,
- un dispositif de transmission agencé pour entrainer en rotation un dispositif d’entrainement des roues du véhicule, le dispositif de transmission comprenant un premier dispositif d’accouplement pouvant prendre un premier état pour lequel le moteur de rechargement est relié cinématiquement à la deuxième machine électrique, ou un deuxième état pour lequel la deuxième machine électrique et la première machine électrique sont reliées cinématiquement au dispositif d’entrainement des roues,
le procédé comprenant les étapes suivantes :
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le premier état lorsque la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure à un premier seuil prédéterminé, de manière à recharger la batterie,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le deuxième état lorsque la deuxième variable représentative de la demande de puissance est supérieure à un deuxième seuil prédéterminé, de manière à transmettre au dispositif d’entrainement des roues du véhicule un couple produit conjointement par la première machine électrique et la deuxième machine électrique.The invention also relates to a method for controlling a powertrain of a vehicle provided with a battery, in particular of a motor vehicle, the powertrain comprising:
- a control unit configured to receive a first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle, and a second variable representative of the power demand,
- a first electric machine,
- a second electric machine, the first electric machine and the second electric machine being able to be powered by the battery of the vehicle,
- a reloading engine,
- a transmission device arranged to drive in rotation a device for driving the wheels of the vehicle, the transmission device comprising a first coupling device capable of assuming a first state for which the recharging motor is kinematically connected to the second electric machine , or a second state for which the second electric machine and the first electric machine are kinematically connected to the wheel drive device,
the method comprising the following steps:
- the control unit operates the first coupling device in the first state when the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is lower than a first predetermined threshold, so as to recharge the battery,
- the control unit causes the first coupling device to operate in the second state when the second variable representative of the power demand is greater than a second predetermined threshold, so as to transmit to the vehicle wheel drive device a torque produced jointly by the first electric machine and the second electric machine.

Selon d’autres modes de réalisation avantageux, un tel procédé de pilotage peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :According to other advantageous embodiments, such a piloting method may have one or more of the following characteristics:

-Le groupe motopropulseur peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques mentionnées précédemment.-The powertrain may include one or more of the previously mentioned features.

-Le premier état est associé au premier mode d’entrainement du dispositif de transmission dans lequel le dispositif de transmission transmet au dispositif d’entrainement des roues du véhicule un couple produit seulement par la première machine électrique.-The first state is associated with the first drive mode of the transmission device in which the transmission device transmits to the vehicle wheel drive device a torque produced only by the first electric machine.

-Le premier dispositif d’accouplement peut prendre un troisième état pour lequel la deuxième machine électrique est déconnectée du dispositif d’entrainement des roues et du moteur de rechargement, le procédé comprenant l’étape suivante :
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le troisième état lorsque la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est supérieure au premier seuil prédéterminé, et lorsque la deuxième variable représentative de la demande de puissance est inférieure au deuxième seuil prédéterminé.-The first coupling device can assume a third state for which the second electric machine is disconnected from the wheel drive device and from the recharging motor, the method comprising the following step:
- the control unit operates the first coupling device in the third state when the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is greater than the first predetermined threshold, and when the second variable representative of the demand power is lower than the second predetermined threshold.

Le passage du deuxième état du dispositif de transmission au premier état comprend les étapes suivantes :
- l’unité de pilotage donne à la deuxième machine électrique une consigne de couple sensiblement nul,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le troisième état,
- l’unité de pilotage fait stopper la rotation de la deuxième machine électrique,
-l’unité de pilotage reçoit une information selon laquelle l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure au premier seuil prédéterminé,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le premier état
- l’unité de pilotage donne une vitesse de consigne à la deuxième machine électrique, par exemple 1500 tr/min
- l’unité de pilotage allume le moteur de chargement.The transition from the second state of the transmission device to the first state comprises the following steps:
- the control unit gives the second electric machine a substantially zero torque setpoint,
- the control unit operates the first coupling device in the third state,
- the control unit stops the rotation of the second electric machine,
-the control unit receives information that the state of charge of the vehicle battery is below the first predetermined threshold,
- the control unit operates the first coupling device in the first state
- the control unit gives a set speed to the second electric machine, for example 1500 rpm
- the control unit turns on the charging motor.

Le premier dispositif d’accouplement comprend un même élément de connexion déplaçable dans une première position associée au premier état du premier dispositif d’accouplement ou une deuxième position associée au deuxième état du premier dispositif d’accouplement, le procédé comprenant l’une au moins des étapes suivantes :
- l’unité de pilotage déplace l’élément de connexion dans la première position lorsque la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure à un premier seuil prédéterminé,
- l’unité de pilotage déplace l’élément de connexion dans la deuxième position lorsque la deuxième variable représentative de la demande de puissance est supérieure à un deuxième seuil prédéterminé.The first coupling device comprises a same movable connection element in a first position associated with the first state of the first coupling device or a second position associated with the second state of the first coupling device, the method comprising at least one of the following steps:
- the control unit moves the connection element into the first position when the first variable representing the state of charge of the vehicle battery is below a first predetermined threshold,
- the control unit moves the connection element into the second position when the second variable representative of the power demand is greater than a second predetermined threshold.

Lorsque le véhicule est arrêté, et qu’aucune demande d’accélération n’est reçue par l’unité de pilotage et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure au premier seuil prédéterminé :
-la première machine électrique est arrêtée
-la deuxième machine électrique est allumée en tant que générateur électrique,
- le moteur de rechargement est allumé,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le premier état.When the vehicle is stopped, and no acceleration request is received by the control unit and the first variable representing the state of charge of the vehicle battery is below the first predetermined threshold:
- the first electric machine is stopped
- the second electric machine is switched on as an electric generator,
- the charging motor is on,
- the control unit operates the first coupling device in the first state.

Lorsque le véhicule se déplace, et que la deuxième variable représentative de la demande de puissance est inférieure au deuxième seuil prédéterminé, et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est supérieure au premier seuil prédéterminé:
-la première machine électrique est allumée
-la deuxième machine électrique est éteinte,
- le moteur de rechargement est éteint,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le troisième état.When the vehicle is moving, and the second variable representative of the power demand is lower than the second predetermined threshold, and the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is higher than the first predetermined threshold:
-the first electric machine is on
- the second electrical machine is off,
- the reloading motor is off,
- the control unit operates the first coupling device in the third state.

Lorsque le véhicule se déplace, que la deuxième variable représentative de la demande de puissance est inférieure au deuxième seuil prédéterminé, et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est supérieure au premier seuil prédéterminé, et qu’une demande d’air conditionné est détectée par l’unité de pilotage :
- la première machine électrique est allumée
-la deuxième machine électrique est allumée pour faire fonctionner le compresseur mécanique,
- le moteur de rechargement est éteint,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le troisième état.When the vehicle is moving, the second variable representative of the power demand is lower than the second predetermined threshold, and the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is higher than the first predetermined threshold, and a request for air conditioning is detected by the control unit:
- the first electric machine is on
- the second electric machine is switched on to operate the mechanical compressor,
- the reloading motor is off,
- the control unit operates the first coupling device in the third state.

Lorsque le véhicule se déplace, et que la deuxième variable représentative de la demande de puissance est inférieure au deuxième seuil prédéterminé, et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure au premier seuil prédéterminé:
-la première machine électrique est allumée
-la deuxième machine électrique est allumée en tant que générateur électrique,
- le moteur de rechargement est allumé,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le premier état.When the vehicle is moving, and the second variable representative of the power demand is lower than the second predetermined threshold, and the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is lower than the first predetermined threshold:
-the first electric machine is on
- the second electric machine is switched on as an electric generator,
- the charging motor is on,
- the control unit operates the first coupling device in the first state.

Lorsque le véhicule se déplace, et que la deuxième variable représentative de la demande de puissance est supérieure au deuxième seuil prédéterminé, et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure au premier seuil prédéterminé:
-la première machine électrique est allumée
-la deuxième machine électrique est allumée en tant que moteur d’entrainement,
- le moteur de rechargement est éteint,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le deuxième état.When the vehicle is moving, and the second variable representative of the power demand is greater than the second predetermined threshold, and the first variable representative of the state of charge of the vehicle battery is less than the first predetermined threshold:
-the first electric machine is on
- the second electric machine is switched on as the driving motor,
- the reloading motor is off,
- the control unit operates the first coupling device in the second state.

-Le compresseur mécanique peut aussi être entrainé par le moteur de rechargement lorsque la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure au premier seuil prédéterminé. Ainsi, la batterie se recharge plus rapidement avec un compresseur mécanique qu’avec un compresseur électrique.-The mechanical compressor can also be driven by the recharging motor when the first variable representing the state of charge of the vehicle battery is lower than the first predetermined threshold. Thus, the battery recharges faster with a mechanical compressor than with an electric compressor.

-Le compresseur mécanique peut être entrainé par la deuxième machine électrique lorsque la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est supérieure au premier seuil prédéterminé.-The mechanical compressor can be driven by the second electric machine when the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is greater than the first predetermined threshold.

-La première machine électrique et la deuxième machine électrique tournent à la même vitesse lorsque le dispositif d’accouplement est dans le deuxième état.-The first electric machine and the second electric machine rotate at the same speed when the coupling device is in the second state.

-La deuxième machine est pilotée en vitesse pour atteindre la même vitesse que la première machine uniquement avant que la deuxième machine soit cinématiquement couplée à la première machine.-The second machine is driven in speed to reach the same speed as the first machine only before the second machine is kinematically coupled to the first machine.

-La deuxième machine électrique peut être utilisée pour démarrer le moteur de rechargement.-The second electric machine can be used to start the reloading engine.

-Par exemple, le premier seuil prédéterminé associé à la première variable correspond environ à 20% de l’état de charge maximal de la batterie.-For example, the first predetermined threshold associated with the first variable corresponds to approximately 20% of the maximum state of charge of the battery.

-Un troisième seuil prédéterminé, inférieur au premier seuil prédéterminé, peut être associé à la première variable.-A third predetermined threshold, lower than the first predetermined threshold, can be associated with the first variable.

Lorsque le véhicule se déplace, et que la deuxième variable représentative de la demande de puissance est supérieure au deuxième seuil prédéterminé, et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est compris entre le premier seuil prédéterminé et le troisième seuil prédéterminé :
-la première machine électrique est allumée
-la deuxième machine électrique est allumée en tant que moteur d’entrainement tant que la demande de puissance est supérieure au deuxième seuil prédéterminé,
- le moteur de rechargement est éteint,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le deuxième état.
Par contre, lorsque le véhicule se déplace, et que la deuxième variable représentative de la demande de puissance est supérieure au deuxième seuil prédéterminé, et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure au troisième seuil prédéterminé :
-la première machine électrique est allumée
-la deuxième machine électrique est allumée en tant que générateur électrique,
- le moteur de rechargement est allumé,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le premier état.When the vehicle is moving, and the second variable representative of the power demand is greater than the second predetermined threshold, and the first variable representative of the state of charge of the vehicle battery is between the first predetermined threshold and the third predetermined threshold:
-the first electric machine is on
- the second electric machine is switched on as a drive motor as long as the power demand is greater than the second predetermined threshold,
- the reloading motor is off,
- the control unit operates the first coupling device in the second state.
On the other hand, when the vehicle is moving, and the second variable representative of the power demand is greater than the second predetermined threshold, and the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is less than the third predetermined threshold :
-the first electric machine is on
- the second electric machine is switched on as an electric generator,
- the charging motor is on,
- the control unit operates the first coupling device in the first state.

Brève description des figuresBrief description of figures

L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés.The invention will be better understood, and other aims, details, characteristics and advantages thereof will appear more clearly during the following description of several particular embodiments of the invention, given solely by way of illustration and not limitation. , with reference to the accompanying drawings.

La figure 1 est un schéma de principe des premier et deuxième modes de réalisation; Figure 1 is a block diagram of the first and second embodiments;

La figure 2 est une représentation schématique d’un groupe motopropulseur selon un premier mode de réalisation ; Figure 2 is a schematic representation of a powertrain according to a first embodiment;

La figure 3 est une représentation schématique d’un groupe motopropulseur selon un deuxième mode de réalisation ; Figure 3 is a schematic representation of a powertrain according to a second embodiment;

La figure 4 est une représentation schématique d’un groupe motopropulseur selon une variante du deuxième mode de réalisation ; Figure 4 is a schematic representation of a powertrain according to a variant of the second embodiment;

La figure 5 est une représentation schématique d’une partie de groupe motopropulseur selon une autre variante. Figure 5 is a schematic representation of a powertrain part according to another variant.

La figure 1 représente schématiquement le principe de fonctionnement d’un groupe motopropulseur 100 d’un véhicule automobile comprenant une première machine électrique 10, une deuxième machine électrique 20, la première machine électrique 10 et la deuxième machine électrique 20 étant aptes à être alimentés par une même batterie 80 du véhicule, et un moteur de rechargement 30. La première machine électrique 10 et la deuxième machine électrique 20 sont alimentées par une même batterie 80 du véhicule, notamment par l’intermédiaire d’un onduleur. Le moteur de rechargement est un moteur thermique ou un moteur à combustion interne qui n’est pas un moteur de traction ou de propulsion du véhicule. La première machine électrique et la deuxième machine électriques ont une tension d’alimentation nominale de 48V. Elles peuvent être identiques. Le véhicule peut comprendre en outre une unité de chargement de la batterie raccordable à un réseau électrique, notamment à un réseau électrique domestique.FIG. 1 schematically represents the principle of operation of a powertrain 100 of a motor vehicle comprising a first electric machine 10, a second electric machine 20, the first electric machine 10 and the second electric machine 20 being able to be powered by a same battery 80 of the vehicle, and a recharging motor 30. The first electric machine 10 and the second electric machine 20 are powered by a same battery 80 of the vehicle, in particular via an inverter. The recharging engine is a heat engine or an internal combustion engine which is not a traction or propulsion engine of the vehicle. The first electric machine and the second electric machine have a nominal supply voltage of 48V. They can be identical. The vehicle may further comprise a battery charging unit connectable to an electrical network, in particular to a domestic electrical network.

Un dispositif de transmission 50 assure l’entrainement en rotation d’un différentiel 60 du véhicule par la première machine électrique 10. Le dispositif de transmission 50 comprend un premier dispositif d’accouplement 40 pouvant prendre trois états. Le premier dispositif d’accouplement 40 est disposé cinématiquement dans le chemin de transmission du couple entre la deuxième machine électrique 20 et le moteur de rechargement 30 et dans le chemin de transmission du couple entre la deuxième machine électrique 20 et le différentiel 60.A transmission device 50 ensures the rotational drive of a differential 60 of the vehicle by the first electric machine 10. The transmission device 50 comprises a first coupling device 40 which can assume three states. The first coupling device 40 is kinematically arranged in the torque transmission path between the second electric machine 20 and the recharging motor 30 and in the torque transmission path between the second electric machine 20 and the differential 60.

Un premier état 41 permet au dispositif de transmission de couple de transmettre un couple du moteur de rechargement 30 vers la deuxième machine électrique 20 de manière à recharger la batterie 90 dans un premier mode d’entrainement du dispositif de transmission 50 dans lequel le dispositif de transmission transmet au différentiel 60 un couple produit seulement par la première machine électrique 10,A first state 41 allows the torque transmission device to transmit a torque from the recharging motor 30 to the second electric machine 20 so as to recharge the battery 90 in a first drive mode of the transmission device 50 in which the transmission transmits to the differential 60 a torque produced only by the first electric machine 10,

Un deuxième état 42 permet au dispositif de transmission de couple de transmettre un couple de la deuxième machine électrique 20 vers le différentiel 60 en plus du couple transmis de la première machine électrique 10 vers le différentiel 60, dans un deuxième mode d’entrainement du dispositif de transmission 50 dans lequel le dispositif de transmission transmet au différentiel du véhicule 60 un couple produit conjointement par la première machine électrique 10 et la deuxième machine électrique 20.A second state 42 allows the torque transmission device to transmit a torque from the second electric machine 20 to the differential 60 in addition to the torque transmitted from the first electric machine 10 to the differential 60, in a second drive mode of the device transmission 50 in which the transmission device transmits to the vehicle differential 60 a torque produced jointly by the first electric machine 10 and the second electric machine 20.

Autrement dit, dans le premier état 41 du premier dispositif d’accouplement 40, la deuxième machine électrique 20 est :
- connectée cinématiquement au moteur de rechargement 30, la deuxième machine électrique 20 recevant un couple fournis par le moteur de rechargement 30 et fonctionnant en tant que générateur d’électricité ; et
- déconnectée cinématiquement du différentiel 60 de sorte que seule la première machine électrique 10 puisse entrainer le véhicule.In other words, in the first state 41 of the first coupling device 40, the second electric machine 20 is:
- Kinematically connected to the recharging motor 30, the second electric machine 20 receiving a torque provided by the recharging motor 30 and operating as an electricity generator; And
- Kinematically disconnected from the differential 60 so that only the first electric machine 10 can drive the vehicle.

Autrement dit, dans le deuxième état 42 du premier dispositif d’accouplement 40, la deuxième machine électrique 20 est :
- connectée cinématiquement au différentiel 60 pour l’entrainer en rotation ;
- déconnectée cinématiquement du moteur de rechargement 30.In other words, in the second state 42 of the first coupling device 40, the second electric machine 20 is:
- Kinematically connected to the differential 60 to drive it in rotation;
- kinematically disconnected from the reloading engine 30.

La première machine électrique 10 peut également fonctionner en tant que générateur d’électricité, notamment lors des phases de freinage ou de ralentissement du véhicule.The first electric machine 10 can also operate as an electricity generator, in particular during the braking or slowing down phases of the vehicle.

Le premier dispositif d’accouplement comprend un élément de connexion 49 déplaçable dans une première position 41 associée au premier état du premier dispositif d’accouplement 40 ou une deuxième position 42 associée au deuxième état du premier dispositif d’accouplement 40.The first coupling device comprises a connection element 49 movable into a first position 41 associated with the first state of the first coupling device 40 or a second position 42 associated with the second state of the first coupling device 40.

Comme on le voit sur le schéma de la figure 1, le premier dispositif d’accouplement 40 peut prendre un troisième état 43, dit état neutre, permettant au dispositif de transmission 50, dans le premier mode d’entrainement, de transmettre un couple produit seulement par la première machine électrique 10 vers le différentiel 60 sans transmettre un couple du moteur de rechargement 30 vers la deuxième machine électrique 20. Autrement dit, dans le troisième état 43 du premier dispositif d’accouplement 40, la deuxième machine électrique 20 est déconnectée du différentiel 60 et du moteur de rechargement 30. Pour ce faire, l’élément de connexion 49 est déplaçable dans une troisième position intermédiaire associée au troisième état du premier dispositif d’accouplement 40 et pour laquelle l’élément de connexion n’est relié ni au différentiel du véhicule, ni au moteur de rechargement.As seen in the diagram of Figure 1, the first coupling device 40 can take a third state 43, said neutral state, allowing the transmission device 50, in the first drive mode, to transmit a torque produced only by the first electric machine 10 to the differential 60 without transmitting a torque from the recharging motor 30 to the second electric machine 20. In other words, in the third state 43 of the first coupling device 40, the second electric machine 20 is disconnected of the differential 60 and of the reloading motor 30. To do this, the connection element 49 is movable into a third intermediate position associated with the third state of the first coupling device 40 and for which the connection element is not connected neither to the vehicle differential nor to the recharging motor.

Ainsi, l’élément de connexion déplaçable 49 permet de sélectionner un seul état de fonctionnement parmi les trois possibles. Ce dispositif d’accouplement 40 est ainsi simple et peu couteux.Thus, the movable connection element 49 makes it possible to select a single operating state among the three possible. This coupling device 40 is thus simple and inexpensive.

Le groupe motopropulseur 100 de véhicule comprend en outre un compresseur mécanique 90 de dispositif de climatisation du véhicule. L’intégration d’un compresseur mécanique plutôt qu’un compresseur électrique pour le fonctionnement de l’air conditionné est moins couteux. Le compresseur mécanique 90 est agencé de manière à être entrainé soit par la deuxième machine électrique 20 soit par le moteur de rechargement 30.The vehicle powertrain 100 further includes a mechanical compressor 90 of the vehicle air conditioning system. The integration of a mechanical compressor rather than an electric compressor for the operation of the air conditioning is less expensive. The mechanical compressor 90 is arranged so as to be driven either by the second electric machine 20 or by the recharging motor 30.

Ainsi le compresseur mécanique peut être entrainé à tout moment, quel que soit le mode d’entrainement ou l’état du premier dispositif d’accouplement.Thus the mechanical compressor can be driven at any time, regardless of the drive mode or the state of the first coupling device.

Le dispositif de transmission 50 comprend des étages de réduction de vitesses agencés pour réduire la vitesse de rotation d’une part entre la première machine électrique 10 et le différentiel 60, et d’autre part entre la deuxième machine électrique 20 et le différentiel 60.The transmission device 50 comprises gear reduction stages arranged to reduce the speed of rotation on the one hand between the first electric machine 10 and the differential 60, and on the other hand between the second electric machine 20 and the differential 60.

L’invention n’est pas limitée à ce schéma de principe. Notamment, le dispositif d’accouplement 40 peut comporter deux éléments de connexion déplaçables de façon synchronisée pour obtenir les deux états de fonctionnement.The invention is not limited to this block diagram. In particular, the coupling device 40 may comprise two connection elements that can be moved in a synchronized manner to obtain the two operating states.

Selon le principe de fonctionnement représenté sur la figure 1, le dispositif de transmission n’est pas apte à transmettre un couple entre le moteur de rechargement et le différentiel. Autrement dit, aucun chemin de transmission de couple ne relie le moteur de rechargement et le différentiel. Ainsi, le groupe motopropulseur est simplifié et moins couteux car il ne nécessite ni organes de filtration tels que des amortisseurs de torsion, ni embrayages pour désaccoupler le moteur thermique.According to the operating principle shown in Figure 1, the transmission device is not able to transmit a torque between the reloading motor and the differential. In other words, no torque transmission path connects the reloading motor and the differential. Thus, the powertrain is simplified and less expensive because it requires neither filtration elements such as torsion dampers, nor clutches to uncouple the heat engine.

Trois architectures différentes sont proposées dans les figures 2 à 4. Dans ces trois réalisations, le dispositif de transmission 50 comprend :
- un premier arbre 11 couplé à un rotor de la première machine électrique 10, un premier pignon 12 étant coaxial au premier arbre 11 et apte à être entrainé par le premier arbre 11,
- un deuxième arbre 21 couplé à un rotor de la deuxième machine électrique 20, un deuxième pignon 22 étant coaxial au deuxième arbre 21 et apte à être entrainé par le deuxième arbre 21,
- un troisième arbre 31 entrainé en rotation par le moteur de rechargement 30, une roue dentée 32 étant coaxiale au troisième arbre et apte à être entrainée par le troisième arbre 31, la roue dentée 32 étant en prise directement ou indirectement avec le deuxième pignon 22.Three different architectures are proposed in FIGS. 2 to 4. In these three embodiments, the transmission device 50 comprises:
- a first shaft 11 coupled to a rotor of the first electric machine 10, a first pinion 12 being coaxial with the first shaft 11 and able to be driven by the first shaft 11,
- a second shaft 21 coupled to a rotor of the second electric machine 20, a second pinion 22 being coaxial with the second shaft 21 and capable of being driven by the second shaft 21,
- a third shaft 31 driven in rotation by the reloading motor 30, a toothed wheel 32 being coaxial with the third shaft and capable of being driven by the third shaft 31, the toothed wheel 32 being in engagement directly or indirectly with the second pinion 22 .

On entend par « en prise directement » un contact direct entre les dents du deuxième pignon et les dents de la roue dentée. On entend par « en prise indirectement » un entrainement mécanique entre la roue dentée et le deuxième pignon par l’intermédiaire d’un ou plusieurs pignons intermédiaires intercalé(s) cinématiquement entre le deuxième pignon et la roue dentée.The term "in direct engagement" means direct contact between the teeth of the second pinion and the teeth of the toothed wheel. By “indirect engagement” is meant a mechanical drive between the toothed wheel and the second pinion via one or more intermediate pinions kinematically interposed between the second pinion and the toothed wheel.

Le compresseur mécanique 90 est couplé en rotation avec le deuxième arbre 21, notamment par l’intermédiaire d’un mécanisme de transmission à courroie 95. Dans une variante, ce mécanisme est denté.The mechanical compressor 90 is coupled in rotation with the second shaft 21, in particular via a belt transmission mechanism 95. In a variant, this mechanism is toothed.

Sur les figures 2 à 4, la roue dentée 32 est montée solidaire en rotation sur le troisième arbre 31 et le premier pignon 12 est monté solidaire en rotation sur le premier arbre 11.In Figures 2 to 4, the toothed wheel 32 is mounted integral in rotation on the third shaft 31 and the first pinion 12 is mounted integral in rotation on the first shaft 11.

Le premier dispositif d’accouplement 40 est disposé dans le dispositif de transmission 50 de manière à accoupler ou désaccoupler alternativement le deuxième pignon 22 et le deuxième arbre 21. Le deuxième pignon 22 est monté fou sur le deuxième arbre 21 et le premier dispositif d’accouplement 40 comprend un synchroniseur monté sur le deuxième arbre 21 et apte à accoupler ou désaccoupler alternativement le deuxième arbre 21 et le deuxième pignon 22.The first coupling device 40 is arranged in the transmission device 50 so as to alternately couple or uncouple the second pinion 22 and the second shaft 21. The second pinion 22 is loosely mounted on the second shaft 21 and the first coupling 40 comprises a synchronizer mounted on the second shaft 21 and able to alternately couple or uncouple the second shaft 21 and the second pinion 22.

Un tel synchroniseur est connu. Il comporte par exemple un moyeu solidaire en rotation de l’arbre associé au synchroniseur, un anneau de synchronisation formant avec le(s) pignon(s) associé(s) un embrayage conique par friction, un baladeur solidaire en rotation de clavettes, elles même solidaires en rotation du moyeu. Les clavettes peuvent coulisser axialement par rapport au moyeu. Le baladeur peut également coulisser axialement par rapport au moyeu en entrainant axialement les clavettes. Les clavettes sont agencées pour frotter contre l’anneau de synchronisation. Le baladeur comprend des dents et le(s) pignon(s) associé(s) comprennent des dents complémentaires aptes à coopérer avec les dents du baladeur, pour être entrainées à la même vitesse. Avant cela, l’embrayage conique par friction permet un changement de vitesse progressif.Such a synchronizer is known. It comprises for example a hub integral in rotation with the shaft associated with the synchronizer, a synchronization ring forming with the associated pinion(s) a conical clutch by friction, a player integral in rotation with keys, they even integral in rotation with the hub. The keys can slide axially relative to the hub. The player can also slide axially with respect to the hub by driving the keys axially. The keys are arranged to rub against the synchronization ring. The player comprises teeth and the associated pinion(s) comprise complementary teeth able to cooperate with the teeth of the player, to be driven at the same speed. Prior to this, the friction bevel clutch allows for smooth shifting.

Le dispositif de transmission comprend un ensemble de transmission intermédiaire 55 disposé dans le chemin de transmission du couple entre le premier arbre 11 et le différentiel 60. L’ensemble de transmission intermédiaire 55 est agencé de façon à recevoir le couple fournis par la première machine électrique et le couple fournis par la deuxième machine électrique. L’ensemble de transmission intermédiaire 55 comprend un arbre intermédiaire 51, une roue d’entrée 52, montée solidaire en rotation de l’arbre intermédiaire 51 et qui est en prise directement ou indirectement avec le premier pignon 12, et un pignon de sortie 53 monté également solidaire en rotation de l’arbre intermédiaire 51 et qui est en prise directement ou indirectement avec le différentiel 60.The transmission device comprises an intermediate transmission assembly 55 disposed in the torque transmission path between the first shaft 11 and the differential 60. The intermediate transmission assembly 55 is arranged to receive the torque supplied by the first electric machine and the torque provided by the second electric machine. The intermediate transmission assembly 55 comprises an intermediate shaft 51, an input wheel 52, mounted integral in rotation with the intermediate shaft 51 and which is engaged directly or indirectly with the first pinion 12, and an output pinion 53 also mounted integral in rotation with the intermediate shaft 51 and which is engaged directly or indirectly with the differential 60.

Un premier étage de réduction de vitesse est formé par le premier pignon 12 et la roue d’entrée 52 de l’ensemble de transmission intermédiaire 55, du premier arbre 11 vers l’arbre intermédiaire 51.A first speed reduction stage is formed by the first pinion 12 and the input wheel 52 of the intermediate transmission assembly 55, from the first shaft 11 to the intermediate shaft 51.

Un étage de multiplication de vitesse est formé par le deuxième pignon 22 et la roue d’entrée 52 de l’ensemble de transmission intermédiaire 55, du troisième arbre 31 vers le deuxième arbre 21.A speed multiplication stage is formed by the second pinion 22 and the input wheel 52 of the intermediate transmission assembly 55, from the third shaft 31 to the second shaft 21.

Dans le premier mode de réalisation de la figure 2, la première machine électrique et le moteur de rechargement sont situés sur un premier côté du dispositif de transmission et la deuxième machine électrique et le compresseur mécanique sont situés sur un deuxième côté du dispositif de transmission, opposé au premier côté.In the first embodiment of Figure 2, the first electric machine and the recharging motor are located on a first side of the transmission device and the second electric machine and the mechanical compressor are located on a second side of the transmission device, opposite the first side.

Le premier dispositif d’accouplement 40 est agencé de façon à accoupler seulement l’un parmi le premier pignon 12 et le deuxième pignon 22 avec le deuxième arbre 21, ou aucun des deux. Ce mode de réalisation est avantageux dans la mesure ou le nombre de pignons est limité.The first coupling device 40 is arranged to couple only one of the first pinion 12 and the second pinion 22 with the second shaft 21, or neither. This embodiment is advantageous insofar as the number of sprockets is limited.

Le premier arbre 11 et le deuxième arbre 21 sont coaxiaux, une première extrémité du premier arbre 11 étant en vis-à-vis d’une première extrémité du deuxième arbre 22, le synchroniseur du premier dispositif d’accouplement 40 étant placé sur la première extrémité du deuxième arbre 21 et disposé axialement entre le premier pignon 12 et le deuxième pignon 22 de manière à pouvoir venir :
- soit en prise uniquement avec le premier pignon 12 ou le premier arbre 11,
- soit en prise uniquement avec le deuxième pignon 22,
- soit dans une position désaccouplée du premier pignon 12, du premier arbre 11 et du deuxième pignon 22.The first shaft 11 and the second shaft 21 are coaxial, a first end of the first shaft 11 being opposite a first end of the second shaft 22, the synchronizer of the first coupling device 40 being placed on the first end of the second shaft 21 and arranged axially between the first pinion 12 and the second pinion 22 so as to be able to come:
- either engaged only with the first pinion 12 or the first shaft 11,
- either engaged only with the second pinion 22,
- or in an uncoupled position of the first pinion 12, the first shaft 11 and the second pinion 22.

Le premier arbre 11 et le deuxième arbre 21 sont disposés bout à bout. Le premier pignon 12 est placé sur la première extrémité du premier arbre 11 de sorte que le synchroniseur 40 du premier dispositif d’accouplement 40 soit apte à pouvoir venir en prise soit avec le premier pignon 12 soit avec le deuxième pignon 22.The first shaft 11 and the second shaft 21 are arranged end to end. The first pinion 12 is placed on the first end of the first shaft 11 so that the synchronizer 40 of the first coupling device 40 is able to come into engagement either with the first pinion 12 or with the second pinion 22.

Avec le premier mode de réalisation, la première machine électrique 10 et la deuxième machine électrique 20 tournent à la même vitesse lorsque le dispositif d’accouplement 40 est dans le deuxième état.With the first embodiment, the first electric machine 10 and the second electric machine 20 rotate at the same speed when the coupling device 40 is in the second state.

L’arbre intermédiaire 51 est un arbre creux à l’intérieur duquel est monté le troisième arbre 31.The intermediate shaft 51 is a hollow shaft inside which is mounted the third shaft 31.

Dans une variante, l’arbre intermédiaire et le troisième arbre sont disposés bout à bout de façon coaxiale. Le cas échéant, le troisième arbre est agencé entre le moteur de rechargement et l’arbre intermédiaire.In a variant, the intermediate shaft and the third shaft are arranged coaxially end to end. If necessary, the third shaft is arranged between the reloading motor and the intermediate shaft.

Sur les figures 3 et 4 sont représentées deux variantes d’un deuxième mode de réalisation. Le dispositif de transmission comprend un troisième pignon 23 qui est coaxial au deuxième arbre 21 et apte à être entrainé par le deuxième arbre 21, le troisième pignon 23 étant en prise avec la roue d’entrée 52 de l’ensemble de transmission intermédiaire 55.In Figures 3 and 4 are shown two variants of a second embodiment. The transmission device comprises a third pinion 23 which is coaxial with the second shaft 21 and capable of being driven by the second shaft 21, the third pinion 23 being in mesh with the input wheel 52 of the intermediate transmission assembly 55.

Le premier dispositif d’accouplement 40 est agencé de façon à accoupler seulement l’un parmi le troisième pignon 23 et le deuxième pignon 22 avec le deuxième arbre 21, ou aucun des deux. Le deuxième pignon 22 et le troisième pignon 23 sont montés fou sur le deuxième arbre 21. Le premier dispositif d’accouplement 40 comprend un synchroniseur monté sur le deuxième arbre 21 et apte à accoupler ou désaccoupler alternativement le deuxième arbre 21 avec le troisième pignon 23 ou le deuxième pignon 22.The first coupling device 40 is arranged to couple only one of the third pinion 23 and the second pinion 22 with the second shaft 21, or neither. The second pinion 22 and the third pinion 23 are loosely mounted on the second shaft 21. The first coupling device 40 comprises a synchronizer mounted on the second shaft 21 and capable of coupling or uncoupling alternately the second shaft 21 with the third pinion 23 or the second sprocket 22.

Le troisième arbre 31 et l’arbre intermédiaire 51 sont coaxiaux et disposés axialement bout à bout. Une première extrémité du troisième arbre 31 est en vis-à-vis d’une première extrémité de l’arbre intermédiaire 51.The third shaft 31 and the intermediate shaft 51 are coaxial and arranged axially end to end. A first end of the third shaft 31 is opposite a first end of the intermediate shaft 51.

Le synchroniseur du premier dispositif d’accouplement 40 est disposé axialement entre le troisième pignon 23 et le deuxième pignon 22 de manière à pouvoir venir :
- soit en prise avec le troisième pignon 23,
- soit en prise avec le deuxième pignon 22,
- soit dans une position désaccouplée du troisième pignon 23 et du deuxième pignon 22.The synchronizer of the first coupling device 40 is arranged axially between the third pinion 23 and the second pinion 22 so as to be able to come:
- either meshed with the third pinion 23,
- either engaged with the second pinion 22,
- either in an uncoupled position of the third pinion 23 and the second pinion 22.

Le troisième pignon 23 et le premier pignon 12 ont ici un diamètre et un nombre de dents différents. Dans une variante, le troisième pignon 23 et le premier pignon 12 peuvent avoir le même diamètre et le même nombre de dents.The third pinion 23 and the first pinion 12 here have a different diameter and number of teeth. Alternatively, the third pinion 23 and the first pinion 12 may have the same diameter and the same number of teeth.

Le dispositif de transmission présente un premier rapport de réduction entre le premier arbre 11 et l’arbre intermédiaire 51 et un deuxième rapport de réduction entre le deuxième arbre 21 et l’arbre intermédiaire 51. Le premier rapport de réduction et le deuxième rapport de réduction sont ici différents.The transmission device has a first reduction ratio between the first shaft 11 and the intermediate shaft 51 and a second reduction ratio between the second shaft 21 and the intermediate shaft 51. The first reduction ratio and the second reduction ratio are different here.

Dans la première variante de la figure 3, la première machine électrique 10, la deuxième machine électrique 20 et le compresseur mécanique 90 sont situés sur un premier côté du dispositif de transmission 50. Le moteur de rechargement 30 est situé sur un deuxième côté du dispositif de transmission, opposé au premier côté. La deuxième machine électrique 20 est agencée axialement entre d’une part le compresseur mécanique 90 et d’autre part le deuxième pignon 22. L’axe pris en considération ici est l’axe de développement du deuxième arbre.In the first variant of Figure 3, the first electric machine 10, the second electric machine 20 and the mechanical compressor 90 are located on a first side of the transmission device 50. The recharging motor 30 is located on a second side of the device transmission, opposite the first side. The second electric machine 20 is arranged axially between on the one hand the mechanical compressor 90 and on the other hand the second pinion 22. The axis taken into consideration here is the axis of development of the second shaft.

Dans la deuxième variante de la figure 4, la première machine électrique 10 et la deuxième machine électrique 20 sont situées sur un premier côté du dispositif de transmission 50; le moteur de rechargement 30 et le compresseur mécanique 90 étant situés sur un deuxième côté du dispositif de transmission 50, opposé au premier côté. Selon cette variante, le deuxième pignon 22 est agencé axialement entre d’une part la deuxième machine électrique 20 et le compresseur mécanique 90.In the second variant of Figure 4, the first electric machine 10 and the second electric machine 20 are located on a first side of the transmission device 50; the recharging motor 30 and the mechanical compressor 90 being located on a second side of the transmission device 50, opposite the first side. According to this variant, the second pinion 22 is arranged axially between the second electric machine 20 and the mechanical compressor 90 on the one hand.

Dans tous les modes de réalisation représentés, un troisième étage de réduction de vitesse est formé, depuis l’arbre intermédiaire 51 vers le différentiel, par le pignon de sortie 53 de l’ensemble de transmission intermédiaire 55 et une roue de sortie 57 couplée au dispositif d’entrainement du véhicule 60.In all the embodiments shown, a third speed reduction stage is formed, from the intermediate shaft 51 towards the differential, by the output pinion 53 of the intermediate transmission assembly 55 and an output wheel 57 coupled to the vehicle drive device 60.

Pour le pilotage du groupe motopropulseur, le groupe motopropulseur peut comprendre une unité de pilotage configurée pour recevoir une première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule, et une deuxième variable représentative de la demande de puissance.For controlling the powertrain, the powertrain may comprise a control unit configured to receive a first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle, and a second variable representative of the power demand.

Ainsi, l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement 40 dans le premier état lorsque la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure à un premier seuil prédéterminé. Pour ce faire, l’unité de pilotage déplace l’élément de connexion 49 dans la première position 41. Ainsi, un couple reste transmissible de la première machine électrique 10 vers le différentiel 60 alors que le moteur de rechargement 30 entraine la deuxième machine électrique 20 pour recharger la batterie.Thus, the control unit operates the first coupling device 40 in the first state when the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is lower than a first predetermined threshold. To do this, the control unit moves the connection element 49 into the first position 41. Thus, a torque remains transmissible from the first electric machine 10 to the differential 60 while the recharging motor 30 drives the second electric machine. 20 to recharge the battery.

De même, l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement 40 dans le deuxième état lorsque la deuxième variable représentative de la demande de puissance est supérieure à un deuxième seuil prédéterminé, de manière à transmettre au différentiel du véhicule 60 un couple produit conjointement par la première machine électrique 10 et la deuxième machine électrique 20.Similarly, the control unit operates the first coupling device 40 in the second state when the second variable representative of the power demand is greater than a second predetermined threshold, so as to transmit to the vehicle differential 60 a torque produced jointly by the first electric machine 10 and the second electric machine 20.

Par ailleurs, l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le troisième état lorsque la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est supérieure au premier seuil prédéterminé, et lorsque la deuxième variable représentative de la demande de puissance est inférieure au deuxième seuil prédéterminé. Pour ce faire, l’unité de pilotage déplace l’élément de connexion 49 dans la troisième position, ou point mort.Furthermore, the control unit causes the first coupling device to operate in the third state when the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is greater than the first predetermined threshold, and when the second variable representative of the power demand is lower than the second predetermined threshold. To do this, the control unit moves the connection element 49 into the third position, or neutral.

Le passage du deuxième état du dispositif de transmission 50 au premier état comprend les étapes suivantes :
- l’unité de pilotage donne à la deuxième machine électrique 20 une consigne de couple sensiblement nul,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement 40 dans le troisième état,
- l’unité de pilotage fait stopper la rotation de la deuxième machine électrique 20,
-l’unité de pilotage reçoit une information selon laquelle l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure au premier seuil prédéterminé,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement 40 dans le premier état
- l’unité de pilotage donne une vitesse de consigne à la deuxième machine électrique 20, par exemple 1500 tr/min
- l’unité de pilotage allume le moteur de chargement 30 de manière à entrainer en rotation la deuxième machine électrique 20.The transition from the second state of the transmission device 50 to the first state comprises the following steps:
- the control unit gives the second electric machine 20 a substantially zero torque setpoint,
- the control unit operates the first coupling device 40 in the third state,
- the control unit stops the rotation of the second electric machine 20,
-the control unit receives information that the state of charge of the vehicle battery is below the first predetermined threshold,
- the control unit operates the first coupling device 40 in the first state
- the control unit gives a setpoint speed to the second electric machine 20, for example 1500 rpm
- the control unit turns on the charging motor 30 so as to rotate the second electric machine 20.

Lorsque le véhicule est arrêté, et qu’aucune demande d’accélération n’est reçue par l’unité de pilotage, et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure au premier seuil prédéterminé, :
- la première machine électrique 10 est arrêtée,
- la deuxième machine électrique 20 est allumée en tant que générateur électrique,
- le moteur de rechargement 30 est allumé,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement 40 dans le premier état.When the vehicle is stopped, and no acceleration request is received by the control unit, and the first variable representing the state of charge of the vehicle battery is below the first predetermined threshold:
- the first electrical machine 10 is stopped,
- the second electric machine 20 is switched on as an electric generator,
- the reloading engine 30 is on,
- the control unit operates the first coupling device 40 in the first state.

Lorsque le véhicule se déplace et que la deuxième variable représentative de la demande de puissance est inférieure au deuxième seuil prédéterminé, et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est supérieure au premier seuil prédéterminé:
- la première machine électrique 10 est allumée,
- la deuxième machine électrique 20 est éteinte,
- le moteur de rechargement 30 est éteint,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement 40 dans le troisième état.When the vehicle is moving and the second variable representative of the power demand is lower than the second predetermined threshold, and the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is higher than the first predetermined threshold:
- the first electric machine 10 is on,
- the second electrical machine 20 is off,
- the reloading engine 30 is off,
- the control unit operates the first coupling device 40 in the third state.

Lorsque le véhicule se déplace et que la deuxième variable représentative de la demande de puissance est inférieure au deuxième seuil prédéterminé, et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est supérieure au premier seuil prédéterminé et qu’une demande d’air conditionné est détectée par l’unité de pilotage :
- la première machine électrique 10 est allumée,
- la deuxième machine électrique 20 est allumée, pour faire fonctionner le compresseur mécanique 90,
- le moteur de rechargement 30 est éteint,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement 40 dans le troisième état.When the vehicle is moving and the second variable representative of the power demand is lower than the second predetermined threshold, and the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is higher than the first predetermined threshold and a air conditioning request is detected by the control unit:
- the first electric machine 10 is on,
- the second electric machine 20 is switched on, to operate the mechanical compressor 90,
- the reloading engine 30 is off,
- the control unit operates the first coupling device 40 in the third state.

Lorsque le véhicule se déplace et que la deuxième variable représentative de la demande de puissance est inférieure au deuxième seuil prédéterminé, et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure au premier seuil prédéterminé :
- la première machine électrique 10 est allumée,
- la deuxième machine électrique 20 est allumée en tant que générateur électrique,
- le moteur de rechargement 30 est allumé,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement 40 dans le premier état.When the vehicle is moving and the second variable representative of the power demand is lower than the second predetermined threshold, and the first variable representative of the state of charge of the vehicle battery is lower than the first predetermined threshold:
- the first electric machine 10 is on,
- the second electric machine 20 is switched on as an electric generator,
- the reloading engine 30 is on,
- the control unit operates the first coupling device 40 in the first state.

Lorsque le véhicule se déplace et que la deuxième variable représentative de la demande de puissance est supérieure au deuxième seuil prédéterminé, et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est supérieure au premier seuil prédéterminé:
- la première machine électrique 10 est allumée,
- la deuxième machine électrique 20 est allumée en tant que moteur d’entrainement,
- le moteur de rechargement 30 est éteint,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement dans le deuxième état, de sorte que le couple transmis au différentiel est fourni conjointement par la première machine électrique 10 et la deuxième machine électrique 20.When the vehicle is moving and the second variable representative of the power demand is greater than the second predetermined threshold, and the first variable representative of the state of charge of the vehicle battery is greater than the first predetermined threshold:
- the first electric machine 10 is on,
- the second electric machine 20 is switched on as the drive motor,
- the reloading engine 30 is off,
- the control unit operates the first coupling device in the second state, so that the torque transmitted to the differential is supplied jointly by the first electric machine 10 and the second electric machine 20.

Par exemple, le premier seuil prédéterminé associé à la première variable correspond environ à 20% de l’état de charge maximal de la batterie.For example, the first predetermined threshold associated with the first variable corresponds to approximately 20% of the maximum state of charge of the battery.

Deux cas de figures peuvent être prévus lorsque la deuxième variable représentative de la demande de puissance est supérieure au deuxième seuil prédéterminé, et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure au premier seuil prédéterminé. Un troisième seuil prédéterminé, inférieur au premier seuil prédéterminé est associé à la première variable. Ce troisième seuil représente un seuil critique pour lequel la batterie est particulièrement déchargée. Ce troisième seuil est par exemple égal à 5% de l’état de charge maximal de la batterie.Two scenarios can be provided when the second variable representative of the power demand is greater than the second predetermined threshold, and the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is lower than the first predetermined threshold. A third predetermined threshold, lower than the first predetermined threshold is associated with the first variable. This third threshold represents a critical threshold for which the battery is particularly discharged. This third threshold is for example equal to 5% of the maximum state of charge of the battery.

Lorsque le véhicule se déplace, et que la deuxième variable représentative de la demande de puissance est supérieure au deuxième seuil prédéterminé, et que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est compris entre le premier seuil prédéterminé et le troisième seuil prédéterminé :
-la première machine électrique 10 est allumée
-la deuxième machine électrique20 est allumée en tant que moteur d’entrainement tant que la demande de puissance est supérieure au deuxième seuil prédéterminé,
- le moteur de rechargement 30 est éteint,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement 40 dans le deuxième état.When the vehicle is moving, and the second variable representative of the power demand is greater than the second predetermined threshold, and the first variable representative of the state of charge of the vehicle battery is between the first predetermined threshold and the third predetermined threshold:
-the first electric machine 10 is switched on
- the second electric machine 20 is switched on as a drive motor as long as the power demand is greater than the second predetermined threshold,
- the reloading engine 30 is off,
- the control unit operates the first coupling device 40 in the second state.

La demande de puissance étant souvent sollicitée pour un lapse de temps assez court, par exemple 30 secondes, pour les véhicules concernés (par exemple des véhicules atteignant peu fréquemment une vitesse supérieure à 100km/h), le système peut répondre favorablement à demande de puissance.Since the power request is often requested for a fairly short period of time, for example 30 seconds, for the vehicles concerned (for example vehicles infrequently reaching a speed greater than 100 km/h), the system can respond favorably to the power request. .

Par contre, lorsque le véhicule se déplace, et que la deuxième variable représentative de la demande de puissance est supérieure au deuxième seuil prédéterminé, et tant que la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure au troisième seuil prédéterminé :
-la première machine électrique 10 est allumée
-la deuxième machine électrique 20 est allumée en tant que générateur électrique,
- le moteur de rechargement 30 est allumé,
- l’unité de pilotage fait fonctionner le premier dispositif d’accouplement 40 dans le premier état.On the other hand, when the vehicle is moving, and the second variable representative of the power demand is greater than the second predetermined threshold, and as long as the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is less than the third threshold predetermined:
-the first electric machine 10 is switched on
-the second electric machine 20 is switched on as an electric generator,
- the reloading engine 30 is on,
- the control unit operates the first coupling device 40 in the first state.

En fonctionnement normal, la deuxième machine électrique n’est pas amenée à entrainer seule le dispositif d’entrainement des roues. Cette situation peut intervenir néanmoins en cas de panne de la première machine électrique. Dans ce cas de figure, la première machine électrique peut se protéger en mode court-circuit en générant un couple de freinage surmontable par la deuxième machine électrique. Il s'agit alors d'un mode de secours le temps de stationner le véhicule rapidement.In normal operation, the second electric machine is not required to drive the wheel drive device alone. This situation may nevertheless occur in the event of failure of the first electrical machine. In this case, the first electric machine can protect itself in short-circuit mode by generating a braking torque that can be overcome by the second electric machine. This is then an emergency mode for the time needed to park the vehicle quickly.

Par ailleurs, dans une variante représentée partiellement sur la figure 5, le premier pignon 11 est monté fou sur le premier arbre et un deuxième dispositif d’accouplement 45, tel qu’un synchroniseur, permet de coupler ou désaccoupler alternativement le premier pignon 11 et le premier arbre 11. Ainsi, en cas de problème sur la première machine électrique, il est possible de désaccoupler le premier pignon 11 et le premier arbre 11 de manière à entrainer le dispositif d’entrainement des roues uniquement avec la deuxième machine électrique.Furthermore, in a variant shown partially in FIG. 5, the first pinion 11 is loosely mounted on the first shaft and a second coupling device 45, such as a synchronizer, makes it possible to alternately couple or uncouple the first pinion 11 and the first shaft 11. Thus, in the event of a problem on the first electric machine, it is possible to uncouple the first pinion 11 and the first shaft 11 so as to drive the wheel drive device only with the second electric machine.

Autrement dit, lorsque la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est inférieure au premier seuil prédéterminé, le compresseur mécanique 90 est entrainé par le moteur de rechargement 30. La batterie se recharge ainsi plus rapidement avec un compresseur mécanique qu’avec un compresseur électrique.In other words, when the first variable representing the state of charge of the vehicle battery is below the first predetermined threshold, the mechanical compressor 90 is driven by the recharging motor 30. The battery thus recharges more quickly with a mechanical compressor than with an electric compressor.

Le compresseur mécanique peut être entrainé par la deuxième machine électrique lorsque la première variable représentative de l’état de charge de la batterie du véhicule est supérieure au premier seuil prédéterminé.The mechanical compressor can be driven by the second electric machine when the first variable representative of the state of charge of the vehicle battery is greater than the first predetermined threshold.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.Although the invention has been described in connection with several particular embodiments, it is obvious that it is in no way limited thereto and that it includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations if these fall within the scope of the invention.

Par exemple, le dispositif d’accouplement 40 peut être un synchroniseur comme mentionné dans la description. Un crabot pourrait aussi être utilisé.For example, the coupling device 40 can be a synchronizer as mentioned in the description. A dog clutch could also be used.

Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.In the claims, any reference sign in parentheses cannot be interpreted as a limitation of the claim.

Claims

Vehicle powertrain (100) comprising:
- a first electrical machine (10),
- a second electric machine (20), the first electric machine (10) and the second electric machine (20) being capable of being powered by a battery (80) of the vehicle,
- a reloading engine (30),
- a transmission device (50) ensuring the rotational drive of a device for driving the wheels of the vehicle (60) of the vehicle by the first electric machine (10), the transmission device (50) comprising a first device coupling (40) which can assume at least two states:
- a first state (41) allowing the torque transmission device to transmit a torque from the recharging motor (30) to the second electric machine (20) so as to recharge the battery (90); in a first drive mode of the transmission device (50) in which the transmission device transmits to the vehicle wheel drive device (60) a torque produced only by the first electric machine (10),
- a second state (42) allowing the torque transmission device to transmit a torque from the second electric machine (20) to the wheel drive device (60) in addition to the torque transmitted from the first electric machine (10) to the wheel drive device (60).

Powertrain (100) according to Claim 1, in which the first coupling device comprises a same connecting element (49) movable into a first position (41) associated with the first state of the first coupling device (40) or a second position (42) associated with the second state of the first coupling device (40).

Powertrain (100) according to Claim 1 or 2, in which the first coupling device (40) is capable of assuming a third state (43), called neutral state, allowing the transmission device (50), in the first mode drive, to transmit a torque produced only by the first electric machine (10) to the wheel drive device (60) without transmitting a torque from the recharging motor (30) to the second electric machine (20).

Powertrain (100) according to one of the preceding claims, in which the powertrain (100) further comprises a mechanical compressor (90) of the vehicle's air conditioning device, the mechanical compressor (90) being arranged so as to be driven either by the second electric machine (20) or by the recharging motor (30).

Powertrain (100) according to one of the preceding claims, in which the transmission device (50) comprises speed reduction stages arranged to reduce the speed of rotation on the one hand between the first electric machine (10) and the device wheel drive (60), and on the other hand between the second electric machine (20) and the wheel drive device (60).

Drive unit (100) according to one of the preceding claims, in which the first coupling device (40) is kinematically arranged in a torque transmission path between the second electric machine (20) and the recharging motor (30).

Powertrain (100) according to one of the preceding claims, in which the transmission device (50) comprises:
- a first shaft (11) coupled to a rotor of the first electric machine (10), a first pinion (12) being coaxial with the first shaft (11) and capable of being driven by the first shaft (11),
- a second shaft (21) coupled to a rotor of the second electric machine (20), a second pinion (22) being coaxial with the second shaft (21) and capable of being driven by the second shaft (21),
- a third shaft (31) driven in rotation by the reloading motor (30), a toothed wheel (32) being coaxial with the third shaft and capable of being driven by the third shaft (31), the toothed wheel (32) being meshed directly or indirectly with the second pinion (22).

Powertrain (100) according to the preceding claim, in which the first coupling device (40) is arranged in the transmission device (50) so as to alternately couple or uncouple the second pinion (22) and the second shaft (21) .

Powertrain (100) according to Claim 7 or 8, in which the mechanical compressor (90) is coupled in rotation with the second shaft (21), in particular via a belt transmission mechanism (95).

Powertrain (100) according to one of Claims 7 to 9, in which the transmission device comprises an intermediate transmission assembly (55) disposed in the torque transmission path between the first shaft (11) and the drive device wheels (60), the intermediate transmission assembly (55) comprising an intermediate shaft (51), an input wheel (52), mounted integral in rotation with the intermediate shaft (51) and which is in direct or indirectly with the first pinion (12), and an output pinion (53) also mounted integral in rotation with the intermediate shaft (51) and which is engaged directly or indirectly with the wheel drive device (60) .

Powertrain (100) according to one of Claims 7 to 10, in which the second pinion (22) is loosely mounted on the second shaft (21) and the first coupling device (40) comprises a synchronizer mounted on the second shaft (21) and capable of coupling or uncoupling alternately the second shaft (21) and the second pinion (22).

Powertrain (100) according to one of Claims 7 to 11, in which the first coupling device (40) is arranged to couple one of the first pinion (12) and the second pinion (22) with the second shaft (21), or neither.

Powertrain (100) according to the preceding claim, in which the first shaft (11) and the second shaft (21) are coaxial, a first end of the first shaft (11) being opposite a first end of the second shaft (22), the first coupling device (40) being placed on the first end of the second shaft (21) and arranged axially between the first pinion (12) and the second pinion (22) so as to be able to come:
- either engaged with the first pinion (12) or the first shaft (11),
- either engaged with the second pinion (22),
- Either in an uncoupled position of the first pinion (12), the first shaft (11) and the second pinion (22).

Powertrain (100) according to one of Claims 7 to 13, in which the transmission device comprises a third pinion (23) which is coaxial with the second shaft (21) and which is capable of being driven by the second shaft (21) , the third pinion (23) being in mesh with the input wheel (52) of the intermediate transmission assembly (55).

A powertrain (100) according to claim 14 wherein the first coupling device (40) is arranged to couple one of the third pinion (23) and the second pinion (22) with the second shaft (21) , or neither.

Drive unit (100) according to one of the preceding claims, in which the first electric machine and the second electric machine have a supply voltage of 48V.

Vehicle, in particular motor vehicle comprising a powertrain according to one of the preceding claims, and a battery connected to the first electric machine and to the second electric machine so as to supply them with current or be recharged with current by them.

Method for controlling a powertrain of a vehicle equipped with a battery, in particular of a motor vehicle, the powertrain comprising:
- a control unit configured to receive a first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle, and a second variable representative of the power demand,
- a first electrical machine (10),
- a second electric machine (20), the first electric machine (10) and the second electric machine (20) being able to be powered by the vehicle battery (80),
- a reloading engine (30) ,
- a transmission device (50) arranged to drive in rotation a device for driving the wheels of the vehicle (60), the transmission device (50) comprising a first coupling device (40) able to assume a first state (41 ) for which the recharging motor (30) is kinematically connected to the second electric machine (20), or a second state (42) for which the second electric machine (20) and the first electric machine are kinematically connected to the device wheel drive (60),
the process comprises the following steps:
- the control unit operates the first coupling device in the first state when the first variable representative of the state of charge of the battery of the vehicle is lower than a first predetermined threshold, so as to recharge the battery,
- the control unit operates the first coupling device in the second state when the second variable representative of the power demand is greater than a second predetermined threshold, so as to transmit to the drive device of the wheels of the vehicle ( 60) a torque produced jointly by the first electric machine (10) and the second electric machine (20) .