FR2807979A1 - Vehicule electrique ou hybride dote d'au moins une machine electrique a freinage prioritaire - Google Patents

Abstract

Véhicule électrique ou hybride doté d'au moins une machine électrique à freinage prioritaire.Un véhicule électrique ou hybride, comportant au moins une roue motrice (10) au moins une roue non motrice (12), et au moins une machine électrique de traction (14) reliée mécaniquement à chaque roue motrice, comprend de plus au moins une machine électrique de freinage (20) reliée mécaniquement à chaque roue non motrice (12). La puissance nominale de la machine électrique de freinage (20) est environ 5 à 6 fois inférieure à celle de la machine électrique de traction (14). En revanche, les couples délivrés par ces machines sont sensiblement égaux. La machine électrique de freinage (20) fonctionne prioritairement en génératrice, de façon transitoire, lors d'un freinage du véhicule.

Description

VEHICULE ELECTRIQUE OU HYBRIDE DOTE D'AU MOINS UNE MACHINE ELECTRIQUE A FREINAGE PRIORITAIRE DESCRIPTION <B>Domaine</B> technique L'invention concerne un véhicule à propulsion électrique ou hybride, comprenant au moins une roue motrice apte à être entraînée par une machine électrique de traction, et au moins une roue non motrice ou libre.

L'invention s'applique à tout type de véhicule électrique ou hybride et notamment à des véhicules à deux, trois ou quatre roues.

Dans l'ensemble du texte, l'expression "véhicule hybride" désigne tout véhicule dont propulsion peut être assurée, selon les circonstances soit par un système de propulsion électrique, soit un autre système de propulsion tel qu'un moteur thermique.

Par ailleurs, dans l'ensemble du texte 'expression "machine électrique" désigne une machine réversible telle qu'une machine synchrone ou à courant continu, pouvant fonctionner en moteur durant phases de traction du véhicule et en génératrice durant phases de ralentissement et de freinage véhicule. Cette expression est utilisée indifféremment soit pour désigner une machine électrique seule, soit pour désigner une machine électrique associée à mécanisme réducteur de vitesse.

L'expression "machine électrique de traction est utilisée, dans l'ensemble du texte, pour désigner une machine électrique affectée principalement à la traction du véhicule.

L'expression "roue motrice" est utilisée, dans l'ensemble du. texte, pour désigner une roue entraînée par machine électrique de traction.

L'expression "machine électrique de freinage" ou machine électrique à freinage prioritaire" est utilisée, dans l'ensemble du texte, pour désigner une machine électrique affectée principalement, ou prioritairement, au freinage du véhicule.

Enfin, l'expression "roue non motrice" ou "roue libre" est utilisée, dans l'ensemble texte, pour désigner une roue reliée mécaniquement à une machine électrique de freinage.

Etat <B>de la</B> technique Sur les véhicules à traction électrique ou hybride existants, les roues ne sont généralement pas toutes motrices. Ainsi, une machine électrique de traction agit par exemple sur chacune des roues avant d'un véhicule à quatre roues et sur la roue arrière d'un véhicule à deux roues. Cet agencement, analogue à celui que l'on trouve plus fréquemment des véhicules à moteur thermique, a notamment pour cause le désir de limiter la masse du véhicule et le coût de la chaîne de traction.

Contrairement aux moteurs thermiques, les machines électriques peuvent fournir des couples moteurs de freinage très élevés par rapport à leur puissance nominale. Ces machines sont donc capables de transformer l'énergie mécanique de freinage en énergie électrique. Cependant, l'énergie électrique récupérée sur les véhicules électriques ou hybrides lors du freinage est volontairement réduite, afin de pas déstabiliser ces véhicules lors de la décélération. En effet, étant donné que les machines électriques de traction qui équipent ces véhicules ne sont pas reliées à toutes les roues, une récupération complété de l'énergie électrique disponible lors du freinage pourrait traduire par une perte d'adhérence des roues motrices sur la chaussée. Pour cette raison, on ne récupère généralement que 10 à 20 ô de l'énergie électrique disponible.

ailleurs, certains véhicules électriques ou hybrides très particuliers sont équipés 'une machine électrique de traction sur chacune de leur roue. Parmi ces véhicules, on trouve notamment des autobus ainsi que des véhicules urbains à vitesse limitée réservés aux terrains plats. Dans de tels véhicules, toutes les machines électriques travaillent de manière synchronisée en traction et lors d'un freinage ou d'un ralentissement du véhicule. Ces machines électriques sont donc dimensionnées en conséquence, ce qui représente une masse non négligeable associée à chacune des roues motrices.

Objet de l'invention L'invention a précisément pour obj un véhicule électrique ou hybride dont la conception originale lui permet de récupérer plus de % de l'énergie électrique disponible lors du freinage sans déstabiliser le véhicule et sans trop augmenter sa masse. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un véhicule comprenant au moins une roue motrice, au moins une roue non motrice, et au moins une machine électrique de traction reliée mécaniquement à chaque roue motrice, ledit véhicule étant caractérisé en ce qu'il comprend de plus au moins une machine électrique de freinage reliée mécaniquement à chaque roue non motrice et ayant une puissance nominale sensiblement inférieure à celle de la machine électrique de traction, et des moyens de commande aptes à faire fonctionner la machine électrique de freinage génératrice, pendant une durée limitée, lors d'un freinage du véhicule.

La machine électrique de freinage agissant sur chaque roue non motrice est une machine de masse encombrement réduits par rapport à la machine électrique de traction agissant sur chaque roue motrice. Cette machine électrique de freinage fonctionne en génératrice, de manière transitoire, lors d un freinage du véhicule. Elle développe alors temporairement, une puissance comparable à celle de machine électrique de traction. Le freinage est ainsi equilibré et il devient possible de récupérer plus de de l'énergie mécanique de freinage sous forme énergie électrique, sans déstabiliser le véhicule. Dans un mode de réalisation préféré de 'invention, des premiers moyens de mesure de couple sont prévus pour mesurer un couple appliqué sur la roue motrice et des deuxièmes moyens de mesure de couple sont prévus pour mesurer un couple appliqué sur la roue non motrice. Les moyens de commande sont alors sensibles à des signaux délivrés par lesdits premiers et deuxièmes moyens de mesure de couple pour égaliser sensiblement les couples appliqués sur chacune des roues, lors d'un freinage du véhicule.

Avantageusement les moyens de commande sont également sensibles aux signaux délivres par les premiers moyens de mesure de couple pour faire fonctionner automatiquement la machine électrique de freinage en génératrice lorsque le couple de freinage mesuré par les premiers moyens de mesure de couple dépasse un seuil de sécurité prédéterminé.

De façon alternative, les moyens de commande font aussi fonctionner automatiquement chaque machine électrique de freinage en génératrice lorsque le couple freinage mesuré par les premiers moyens mesure de couple augmente à une vitesse supérieure à un seuil de vélocité prédéterminé.

Les premiers et les deuxièmes moyens de mesure de couple peuvent comprendre des môyens pour mesurer le courant électrique parcourant respectivement chaque machine électrique de traction et chaque machine électrique de freinage.

Les premiers et les deuxièmes moyens de mesure couple peuvent aussi être implantés directement sur chaque roue motrice et sur chaque roue non motrice, respectivement. Dans ce cas, le couple mesuré prend en compte l'action éventuelle d'un frein mécanique.

De façon alternative ou en complément des moyens de mesure de couple, des premiers moyens de mesure de vitesse peuvent être prévus pour mesurer la vitesse de rotation de chaque machine électrique de traction, des deuxièmes moyens de mesure de mesure de vitesse peuvent être prévus pour mesurer la vitesse de rotation de chaque machine électrique de freinage, et les moyens de commande sont sensibles à des signaux délivrés par lesdits premiers et deuxièmes moyens de mesure de vitesse pour égaliser sensiblement les vitesses de rotation des machines électriques de traction et de freinage, lors d'un freinage du véhicule.

Dans le mode de réalisation préféré de 'invention, des moyens de mesure de température sont avantageusement prévus pour mesurer la température de chaque machine électrique de freinage. Les moyens de commande sont alors sensibles à un signal délivré par moyens de mesure de température pour faire fonctionner chaque machine de freinage en moteur lors de phases d'accélération et de traction du véhicule et en génératrice lors de phases de ralentissement du véhicule, à une puissance contrôlée fonction de la température mesurée. Cette caractéristique permet au véhicule de bénéficier, au moins temporairement et en cas de nécessité, des avantages procurés par la traction intégrale, c'est-à-dire par le fait toutes les roues du véhicule soient motrices.

De préférence, chaque machine électrique de freinage a une puissance nominale environ 5 a 6 fois inférieure à celle de chaque machine électrique de traction.

Par ailleurs, chaque machine électrique de freinage et chaque machine électrique de traction ont des couples maximum sensiblement égaux.

Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, chaque machine électrique de freinage comprend un rotor creux ou en forme de disque facilitant l'intégration de ladite machine sur la roue motrice correspondante.

Brève description des dessins décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préfère de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue de dessus illustrant très schématiquement les organes de propulsion de freinage d'un véhicule électrique à quatre roues conforme à l'invention ; et - la figure 2 est une courbe qui représente, en fonction du temps (en secondes), les variations de la puissance (en watts) d'une machine électrique de traction et d'une machine électrique de freinage utilisées sur le véhicule de la figure 1.

Description détaillée d'un mode de réalisation preféré de l'invention Sur la figure 1, on a représenté de façon très schématique un véhicule automobile à quatre roues, à propulsion électrique, réalisé conformément à l'invention. Un tel véhicule électrique à quatre roues ne constitue qu'un exemple d'application possible et ne doit pas être considéré comme limitant la portée de l'invention. En particulier, celle-ci s'applique à tout véhicule à deux roues ou plus, comportant au moins une roue motrice et au moins une roue non motrice. Par ailleurs, l'invention peut être utilisée aussi bien sur un véhicule à propulsion totalement électrique que sur un véhicule hybride, dont la propulsion peut être assurée selon le cas soit par moins une machine électrique, soit par un moteur thermique.

Dans le mode de réalisation de l'invention illustré à titre d'exemple sur la figure 1, le véhicule comprend deux roues arrière motrices 10 et deux roues avant non motrices 12. Le véhicule comprend également deux machines électriques de traction 14, dont chacune est reliée mécaniquement à l' des roues arrière motrices 10. Les machines électriques de traction 14, sont dimensionnées de façon à pouvoir propulser le véhicule à une vitesse déterminée. Chacune des machines électriques de traction 14 pèse, par exemple, environ 30 kilos et comprend un moteur électrique 16 et un mécanisme réducteur 18. Les machines électriques de traction 14 comprennent des moteurs électriques 16 standards, qui travaillent de façon permanente lors des phases de traction et lors des phases de freinage du véhicule.

A titre d'exemple nullement limitatif, la vitesse du véhicule peut être fixée à environ 130 km/h pour un véhicule dont la masse est d'environ 1000 kilos. Chacune des machines électriques de traction 14 a alors, en régime permanent, une puissance nominale d'environ 25000 watts. Elles peuvent toutefois délivrer, à titre transitoire, une puissance maximale de 45000 watts pendant environ 25 secondes. Le couple maximum délivré par chacune des machines électriques de traction 14 est, par exemple, de 00 Nm environ.

Conformément à l'invention, le véhicule à quatre roues illustré sur laifigure 1 comprend de plus deux machines électriques de freinage 20 dont chacune est reliée mécaniquement à l' des roues avant non motrices 12 du véhicule. Les machines électriques freinage 20 sont conçues prioritairement pour fonctionner en génératrice, pendant une durée limitée lors d' freinage du véhicule. Elles présentent une puissance nominale sensiblement inférieure à celle des machines électriques de traction 14, de sorte que leur masse également très inférieure à celle de ces machines 14. De façon générale, la puissance nominale de chacune des machines électriques de freinage 20 est environ 5 à 6 fois inférieure à celle des machines électriques de traction 14.

A titre d'illustration nullement limitative dans le cas de l'exemple cité précédemment où chaque machine électrique de traction 14 présente puissance nominale d'environ 25000 watts et pèse environ 30 kilos, chacune des machines électriques de freinage 20 présente une puissance nominale d'environ 5000 watts et pèse moins de 7,5 kilos. Toutefois, les machines électriques de freinage 20 peuvent délivrer une puissance maximale de 28000 watts pendant environ 40 secondes. Elles délivrent un couple maximal élevé par rapport à leur puissance. Ce couple maximal est sensiblement égal à celui qui est fourni par les machines électriques de traction 14, c'est-à-dire environ 3000 Nm dans l'exemple chiffré cité précédemment.

Dans la pratique, chacune des machines électriques de freinage 20 comprend un moteur électrique et un mécanisme de réduction (non représentés). Le moteur électrique peut être un moteur synchrone à aimant permanent, un moteur à courant continu sans balai, un moteur à courant continu à rotor en forme de disque, ou encore un moteur asynchrone. Chacune des machines électriques freinage 20 comprend avantageusement un rotor en forme de disque ou rotor creux permettant d'insérer facilement la machine à l'intérieur de la roue avant non motrice 12 correspondante ou contre celle-ci. De plus, ce type de machine permet d'obtenir de meilleurs couples. En outre, les machines 20 sont conçues de manière à pouvoir supporter et évacuer rapidement de fortes elévations de températures.

Sur la figure 2, on a représenté, en fonction du temps t (en secondes) les courbes d'evolution de la puissance P (en watts) respective des machines électriques de traction 14 et de freinage 20. Plus précisément, la courbe Cl représente l'evolution de la puissance de chacune des machines électriques de traction 14 et la courbe C2 représente l'évolution de la puissance de chacune des machines électriques de freinage 20. La moitié supérieure de la figure 2 correspond au cas où les machines fonctionnent en moteur et la moitié inférieure de la figure 2 au cas où les machines fonctionnent en génératrice. La zone d'utilisation préférentielle des machines électriques de freinage 20, hachurée sur la figure 2, correspond à la période de temps située entre l'instant 0 et l'instant t1. Cet instant t1 est sensiblement égal à 40 secondes dans l'exemple chiffré donné précédemment. La zone d'utilisation préférentielle de chacune des machines électriques de traction 14 se situe au contraire au-delà de cet instant t1.

Le véhicule représenté schématiquement sur la figure 1 comprend ,de plus, des moyens de commande 26 constitués par un circuit électronique. Les machines électriques de traction 14 et les machines électriques de freinage 20 sont reliées aux moyens de commande Ces moyens de commande 26 sont également reliés organes de commande du véhicule tels que le frein et l'accélérateur (non représentés).

De façon générale, les machines électriques de traction 14 reliées aux roues motrices 10 sont actionnées de manière permanente par les moyens de commande 26, aussi bien lors des phases de traction du véhicule que lors des phases de freinage.

En ce qui concerne les machines électriques freinage, elles sont actionnées de manière transitoire par les moyens de commande 26, de façon à fonctionner prioritairement en génératrices, pendant une durée limitée lors des phases de freinage du véhicule. Avantageusement, les machines électriques de freinage 20 sont aussi utilisées en moteurs, pendant une durée limitée lors d'une accélération du véhicule. Elles peuvent aussi être utilisées, à puissance réduite, soit en moteurs dans les phases de traction du véhicule, soit en génératrices dans les phases de ralentissement du véhicule.

En dehors des utilisations des machines électriques de freinage 20 en génératrices lors des phases de freinage du véhicule, qui sont prioritaires, toutes les autres utilisations de ces machines sont volontairement limitées. En effet, du fait de leur petite taille, ces machines accumulent ponctuellement beaucoup de chaleur, par exemple dans le cas d'un freinage puissant. Il faut alors leur laisser le temps de se refroidir. En dehors d'une phase de freinage, la puissance disponible est fonction de la température des composants des machines électriques de freinage 20, et principalement de celle des conducteurs électriques (bobinages).

A cet effet, un capteur de température 28 est associé à chacune des machines électriques de freinage 20. Chacun des capteurs de température 28 délivre un signal représentatif de la température des composants de la machine électrique de freinage 20 correspondante, et notamment de la température des bobinages de cette machine. Ce signal est transmis aux moyens de commande 26, comme on l'a illustré schématiquement sur la figure 1.

A partir de la température mesurée les capteurs 28, les moyens de commande 26 calculent la puissance disponible sur les machines électriques de freinage 20, pour effectuer des accélerations ponctuelles ou pour un fonctionnement permanent. En d'autres termes, on effectue un pilotage des machines par la température. Ce pilotage permet faire fonctionner les machines électriques de freinage 20, à puissance contrôlée, en moteurs ou en génératrices selon que le véhicule se trouve en phase de traction ou phase de ralentissement. Dans tous les un actionnement temporaire des machines électriques de freinage en génératrices à pleine puissance est toujours possible, lors d'une phase de freinage du véhicule.

Avantageusement et comme on l'a également illustré schématiquement surfila figure 1, le vehicule conforme à l'invention est aussi équipé de premiers moyens 30 de mesure de couple, aptes à mesurer le couple appliqué sur chacune des roues arrière motrices 10 et de deuxièmes moyens 32 de mesure de couple, aptes à mesurer le couple appliqué chacune des roues avant non motrice 12.

Dans une variante réalisation non représentée, les premiers et deuxièmes moyens de mesure de couple sont remplacés ou complétés par des premiers et deuxièmes moyens de mesure vitesses de rotation des machines électriques de traction 14 et de freinage 20. les moyens de commande reçoivent alors les signaux délivrés par lesdits moyens de mesure de vitesse et pilotent les moteurs 14 et 20 en fonction de la différence entre ces signaux, de façon à égaliser sensiblement les vitesses des machines 14 et 20, lors d'un freinage du véhicule.

Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, les premiers et deuxièmes moyens 30, 32 de mesure de couple comprennent des moyens de mesure de courant, aptes à mesurer courant électrique parcourant respectivement les bobinages des machines électriques de traction 14 et freinage 20.

Dans un mode de réalisation non représenté, les premiers et deuxièmes moyens 30, 32 de mesure de couple sont implantés directement sur chacune des roues motrices 10 et non motrices respectivement. Ils prennent alors en compte à la fois le couple exercé par les machines électriques 14 et correspondantes ainsi que le couple exercé par les freins traditionnels (non représentés) qui équipent également chacune des roues 10 et 12 du véhicule.

Les moyens de mesure de couple 30 et 32 délivrent des signaux qui sont transmis aux moyens de commande 26, comme l'a illustré schématiquement sur la figure 1.

L'information ainsi transmise par les premiers moyens de mesure de couple 30 aux moyens de commande 26 est utilisée, lors 'une phase de ralentissement du véhicule, pour commander automatiquement la mise en ceuvre des machines electriques de freinage 20 soit lorsque le couple exercé sur les roues motrices 10 dépasse un seuil de securité prédéterminé, soit lorsque le couple de freinage appliqué sur les roues motrices 10 augmente à .une vitesse supérieure à un seuil de vélocité prédéterminé.

Le seuil de sécurité du couple appliqué sur les roues motrices 10 correspond à un seuil au-delà duquel le seuil d'adhérence de ces roues sur le. sol risque d'être dépassé.

Le seuil de vélocité limitant la vitesse d'augmentation du couple de freinage appliqué sur les roues motrices 10 correspond à un risque de dérapage de ces roues.

Dans l'un l'autre cas, le système proposé permet de ralentir rapidement le véhicule en freinant les roues non motrices 12. Simultanément, des conditions d'adhérence satisfaisantes des roues motrices 10 peuvent etre rétablies.

Par ailleurs, les couples mesurés par les moyens de mesure de couple 30 et 32 sur les machines électriques de traction 14 et sur les machines électriques de freinage 20 permettent aux moyens de commande 26 de gérer le décalage de puissance entre les roues motrices 10 et les roues non motrices 12, notamment lors d'un freinage. En d'autres termes, les machines électriques de traction 14 et de freinage 20 sont pilotées en permanence de façon à égaliser sensiblement les couples de freinage appliques sur les differentes roues lors d'une phase de freinage du véhicule. Il est ainsi possible de récupérer plus de 50 % et jusqu'à 90 % de l'énergie de freinage disponible, sans déstabiliser le véhicule sans en augmenter le poids de façon significative.

L'agencement qui vient d'être décrit permet de réaliser un véhicule à quatre roues dont roues arriere sont motrices et les roues avant non motrices, sans compromettre la tenue de route de ce véhicule. La conception mécanique du véhicule. peut ainsi etre très simplifiée. En effet, les cardans sont supprimés et les équipements de direction ainsi que la caisse sont simplifiés. Cela permet aussi une meilleure étanchéité du véhicule aux poussières, au froid et aux bruits. En effet, toutes les machines électriques sont montées à l'extérieur de la caisse, sous le coffre arrière pour les machines de traction et dans les roues avant pour les machines de freinage. Seuls des conducteurs électriques, servant à transmettre la puissance de l'intérieur vers l'extérieur, traversent la caisse. La conception globale du véhicule est ainsi grandement simplifiée.

En cas de très forte puissance de freinage, toute l'énergie électrique disponible n'est pas forcément récupérée dans les batteries du véhicule. En effet, pour protéger celles-ci, une partie de cette énergie électrique peut /être évacuée dans des résistances. Par ailleurs, la fonction différentielle peut être assurée par les moyens de commande 26, de manière électronique, selon des techniques connues de l'homme du métier dans le domaine des véhicules à propulsion électrique.

Comme on l'a déjà mentionne, les freins mecaniques traditionnels restent utiles pour les freinages importants ainsi que pour l'arrêt complet du vehicule. Cependant, la récupération importante de l'énergie de freinage dans les machines électriques équipant le véhicule, obtenue grâce l'invention, permet de réduire fortement l'usure de ces freins traditionnels.

Le fonctionnement du véhicule selon 1 invention va à présent être brièvement décrit dans quatre utilisations particulières qui sont le deplacement en cycle urbain, le déplacement en cycle routier et autoroutier, le déplacement sur terrain glissant et le freinage sur forte pente.

Le déplacement d'un véhicule en cycle urbain est caractérisé par de fréquentes accélérations et de fréquents freinages. Les machines electriques de freinage 20 participent alors activement aux accélérations et aux freinages du vehicule, de la manière décrite précédemment.

Lorsque le véhicule se déplace sur une route sur une autoroute, les accélérations et les freinages sont peu nombreux. Au contraire, le véhicule fonctionne principalement en traction à vitesse sensiblement constante. La vitesse relativement élevée véhicule assure alors un bon refroidissement des machines électriques et celles-ci s'échauffent peu du fait de la rareté des freinages. La puissance permanente utilisable en traction des machines électriques de freinage 20 peut donc être relativement importante. Cette puissance de traction assurée par les machines électriques de freinage 20 est alors réglée par les moyens de commande 26 de façon à maintenir la temperature des machines électriques 20 en dessous d'un seuil maximum de température admissible pour ces machines. Les performances du véhicule sont donc augmentées.

Lorsque le véhicule se déplace sur un terrain glissant, le fait que toutes les roues du véhicule deviennent motrices n'est réellement intéressant que lorsqu'il existe un déséquilibre de vitesse entre les roues motrices 10 et les roues non motrices 12. En effet, dans des conditions normales d'adhérence, les vitesses de ces roues sont normalement les mêmes. S'il existe une différence de vitesse entre les roues, cela signifie *que certaines roues patinent. Dans ce cas, c' -à-dire par exemple s'il existe une différence de vitesse entre les roues motrices 10 et non motrices 12 supérieure à trois tours/min, il devient utile d'actionner les machines électriques de freinage 20 en moteur afin de fournir aux roues non motrices 12 un couple aussi proche que possible de celui qui est présent sur les roues motrices 10.

Toutefois, en l'absence d'un tel deséquilibre de vitesse entre les roues motrices et motrices, les machines électriques de freinage 20 fonctionnent avantageusement à petite puissance en traction ou en ralentissement, de façon permanente, afin appliquer cette petite puissance sur les roues non motrices 12, ce qui améliore sensiblement la tenue route. Les roues non motrices 12 ne sont plus, de fait, une charge pour les roues motrices 10. Ainsi, les roues non motrices ne sont plus un frein, par exemple lorsqu'on roule dans la neige ou dans une flaque d'eau, de sorte que tenue de route du véhicule s'en trouve améliorée.

Lorsqu'un véhicule se déplace en descente sur une forte pente, les machines électriques de freinage 20 sont pas dimensionnées pour assurer les ralentissements prolongés et relativement intenses imposes par ces conditions. Les machines électriques de traction 14 assurent alors la plus grande partie du ralentissement du véhicule (par exemple environ 90 % de la puissance à dissiper). Cela permet aux machines électriques de freinage 20 de refroidir suffisamment pour permettre des freinages plus puissants et de courte durée, si cela s'avère nécessaire. Cette limitation de la puissance dissipée dans machines électriques de freinage 20 est assurée grâce aux mesures de température effectuées par les capteurs 28, sous 'action des moyens de commande 26 qui limitent en permanence l'échauffement des machines électriques de freinage 20, en dehors des périodes de freinage.

Du fait que le ralentissement du vehicule est principalement assuré par les roues motrices 10, le fort couple appliqué sur ces roues induit un risque de dérapage de celles-ci. C'est pourquoi, comme on l'a déjà décrit précédemment, les moyens commande 26 déclenchent automatiquement/ la mise ceuvre des machines électriques de freinage 20 en génératrices soit lorsque le couple dissipé sur les roues motrices 10 excède un seuil de sécurité prédéterminé lorsque la vitesse d'augmentation de ce couple excède un seuil de vélocité prédéterminé. Il est à noter que second de ces seuils doit généralement permettre de déclencher le freinage des roues non motrices 12 par les machines électriques de freinage 20 plus rapidement que le seuil de sécurité. Par ailleurs, ce dernier seuil soit programmé dans les moyens de commande 26, soit choisi et refilé par le conducteur en fonction de l'état de la route.

Dans l'exemple chiffré donné précédemment, correspondant à un véhicule d'environ 1400 kg (passagers inclus) équipé de quatre roues de 20 cm de rayon, de deux machines électriques de traction de 2500 W -et 3000 Nm, pesant environ 30 kg chacune et deux machines électriques de freinage de 5000 W et 3000 Nm, pesant chacune moins de 7,5 kg, on calcule que le temps nécessaire au freinage est de 9,3 secondes, si le véhicule est lancé à 50 km/h. Ce temps passe à 30 secondes si le vahicule roule à 90 km/h. I1 faut donc utiliser les freins conventionnels pour un freinage plus rapide et pour l'arrêt complet.

Sur la base de machines électriques présentant les caractéristiques précitées, une puissance nominale globale de 60 kW peut être obtenue de façon permanente, sur un cycle autoroutier. De plus, une puissance maximale de 112 kW, équilibrée sur les quatre roues, peut être obtenue pendant 40 secondes. Enfin, une puissance maximale de 146 kW (90 kW à l'avant et 56 kW à l'arrière) peut être obtenue pendant 25 secondes.

De façon complémentaire, le conducteur du véhicule dispose avantageusement d'un voyant ou d'un système d'alarme permettant d'afficher un message en cas d'échauffement excessif des machines électriques de freinage 20 ou en cas de dépassement du seuil de sécurité du couple appliqué sur les roues motrices 10 du véhicule. Ce message invite le conducteur à réduire sa vitesse ou à utiliser les freins conventionnels.

Une sécurité peut en outre être prévue afin d'empêcher toute accélération du véhicule si la température des machines électriques de freinage 20 atteint un seuil de température prédéterminé.

La description qui précède été faite en référence à un véhicule à quatre roues. Cependant, comme on l'a déjà indiqué, l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule et concerne également, par exemple, un véhicule à deux roues style scooter.

Dans ce cas, pour un véhicule de 100 kilos présentant une vitesse maximale de 45 on équipe la roue arrière d'une machine électrique de traction disposant par exemple d'une puissance nominale d'environ 2500 watts et apte à fournir une puissance pouvant atteindre 4500 watts pendant environ 25 secondes. Le poids de cette machine électrique de traction est d'environ 8,5 kilos.

La roue avant du véhicule est alors équipée d'une machine électrique de freinage présentant par exemple une puissance nominale de 400 watts, pouvant atteindre 2500 watts pendant environ secondes. Le poids 'une telle machine est inférieur à 2 kilos. Cette machine présente avantageusement forme d'un moteur discoïde intégré sur la fourche avant dans l'axe de rotation de la roue. Dans le cas d'un moteur asynchrone ou d'un moteur à courant continu, la fonction différentielle n'est pas nécessaire. Dans le cas d'un moteur synchrone ou d'un moteur à courant continu sans balai, cette fonction est réalisée par des moyens de commande électroniques, selon des techniques bien connues de l'homme du métier dans le domaine des véhicules électriques.

Le couple maximum de chacune des deux machines électriques est équivalent et égal ' environ 300 Nm. Pour une roue de 20 cm de rayon, la force de freinage maximum est donc de 150 kilos/roue. La puissance de freinage des moteurs est limitée à 00 watts pour la roue avant et 4500 watts pour la, roue arrière, soit au total 7000 watts.

L'énergie cinétique accumulee par un scooter de 100 kg supportant un passager 70 kg, lancé à 30 km/h, est de 59000 joules. Le temps nécessaire au freinage est donc d'environ 8,5 secondes. Le temps nécessaire au freinage étant proportionnel au carré de la vitesse, il faudra environ 19 secondes pour freiner le scooter à 45 km/h. Un freinage plus rapide ainsi que l'arrêt complet peuvent être obtenus en utilisant conjointement les freins conventionnels.

Bien entendu, les différents exemples ne doivent pas être considérés comme limitant la portée de l'invention. Ainsi, l'invention s'applique, par exemple, à un véhicule à trois roues et quel que soit l'emplacement des roues motrices et non motrices sur le véhicule.

Claims (1)

REVENDICATIONS

1. Véhicule comprenant au moins une roue motrice (10), au moins une roue non motrice (12), et au moins une machine électrique de traction (14) reliée mécaniquement à chaque roue motrice (10), ledit véhicule étant caractérisé en ce"qu'il comprend de plus au moins machine électrique de freinage (20) reliée mécaniquement à chaque roue non motrice (12 et ayant une puissance nominale sensiblement inférieure à celle de la machine électrique de traction (14 , et des moyens commande (26) aptes à faire fonctionner la machine électrique de freinage (20) en génératrice, pendant durée limitée, lors d'un freinage du véhicule. . Véhicule selon la revendication 1, dans lequel des premiers moyens de mesure de couple (30) sont prévus pour mesurer un couple appliqué sur chaque roue motrice (10), des deuxièmes moyens de mesure de couple ( sont prévus pour mesurer un couple appliqué sur chaque roue non motrice (12), et les moyens de commande 6) sont sensibles à des signaux délivrés par lesdits premiers et deuxièmes moyens de mesure de couple (3 ,32) pour égaliser sensiblement les couples appliqués sur les roues motrice et non motrice (10,12) lors d'un freinage du véhicule. 3. Véhicule selon la revendication 2, dans lequel les moyens de commande (26) sont sensibles aux signaux délivrés par les premiers moyens de mesure de couple (30) pour faire fonctionner automatiquement chaque machine électrique de freinage (20) en génératrice lorsque le couple de freinage mesuré par les premiers moyens de mesure de couple dépasse un seuil sécurité prédéterminé. 4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, dans lequel moyens de commande (26) sont sensibles aux signaux délivrés par les premiers moyens de mesure de couple ) pour faire fonctionner automatiquement chaque machine électrique de freinage (20) en génératrice lorsque couple de freinage mesuré par les premiers moyens de mesure de couple (30) augmente à une vitesse supérieure à un seuil vélocité prédéterminé. 5. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel -les premiers et les deuxièmes moyens de mesure de couple (30,32) comprennent des moyens pour mesurer le courant électrique parcourant chaque machine électrique de traction (14) et chaque machine électrique de freinage (20), respectivement. 6. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel premiers et deuxièmes moyens de mesure de couple (30,32) sont implantés sur chaque roue motrice (10 et sur chaque roue non motrice (12), respectivement. 7. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des premiers moyens de mesure de vitesse sont prévus pour mesurer la vitesse de rotation de chaque machine électrique de traction (14), des deuxièmes moyens de mesure de mesure de vitesse sont prévus pour mesurer la vitesse de rotation de chaque machine électrique de freinage (20), et les moyens de commande (26) sont sensibles à des signaux délivrés par lesdits premiers et deuxièmes moyens de mesure de vitesse pour égaliser sensiblement les vitesses de rotation des machines électriques de traction (14) et de freinage (20), lors d'un freinage du véhicule. 8. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des moyens de mesure de température (28) sont prévus pour mesurer la température de chaque machine électrique de freinage (20), les moyens de commande (26) étant sensibles à un signal délivré par lesdits moyens de mesure de température (28) pour faire fonctionner chaque machine de freinage (20) en moteur lors de . .phases d'accélération et de traction véhicule et en génératrice lors de phases de ralentissement du véhicule, à une puissance contrôlee fonction de la température mesurée. 9. Véhicule selon l' quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque machine électrique de freinage (20) a puissance nominale environ 5 à 6 fois inférieure à celle de chaque machine électrique de traction (14). 10. Véhicule selon l' quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque machine électrique de freinage (20) chaque machine électrique de traction (14) ont des couples maximum sensiblement égaux. 11. Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque machine électrique de freinage (20) comprend un rotor creux ou en forme de disque.