Conception d’un embrayage de dérivation du couple à courants de Foucault pour les transmissions manuelles automatisées sans interruption de couple dans les véhicules à motorisation électrique ou hybride

摘要

Les voitures électriques ont peu d’énergie embarquée pour se mouvoir comparativement auxvéhicules thermiques. Il est donc important d’optimiser l’efficacité de la chaîne de traction pourmaximiser la distance parcourue entre les recharges.Ces voitures utilisent un ratio simple pour coupler le moteur aux roues de la voiture. Le remplacementdu ratio simple par une transmission à plusieurs vitesses dans une voiture électriqueaméliore l’efficacité du système de propulsion. Cependant, l’introduction d’une transmission àplusieurs ratios ne doit pas seulement améliorer l’efficacité énergétique pour recevoir l’acceptabilitédu marché. Elle doit aussi offrir un confort de conduite similaire au ratio simple.L’ajout d’un embrayage de déviation du couple à la transmission manuelle permet de réduire oud’éliminer les interruptions de celui-ci lors du passage des ratios. Cependant, les technologiesd’embrayages à friction secs et humides ne sont pas bien adaptées à cette tâche de déviation ducouple cependant. D’abord, l’embrayage est ouvert la majeure partie du temps ce qui fait en sortequ’un embrayage humide aurait de grandes pertes visqueuses. Ensuite, les moteurs électriquestournent rapidement (11 000 révolutions par minute). Cela fait en sorte que l’embrayage dissipede grandes quantités de chaleur pour ralentir le moteur avant l’engagement du prochain ratio.Un embrayage sec ne contient pas d’huile pour aider à l’extraction de la chaleur et ses bandesde friction s’usent rapidement sous ces conditions.Ce travail de maîtrise propose d’utiliser un embrayage électromagnétique plutôt qu’un embrayageà friction pour dévier le couple moteur. La démarche de conception d’un tel embrayageest présentée.Premièrement, un modèle analytique simple sert à déterminer les dimensions physiques de l’embrayagepour qu’il développe un certain couple électromagnétique. Ce requis provient des spécificationstechniques d’une plateforme véhiculaire électrique disponible à l’Université de Sherbrooke(Projet Phoebus).Deuxièmement, des études par éléments finis des champs magnétiques de l’embrayage serventà valider que l’embrayage produit le niveau de couple désiré.L’embrayage est finalement testé dans une transmission manuelle automatisée installée sur unbanc de test dynamométrique. Des changements de ratios sans interruption de couple démontrentla viabilité de l’embrayage à courants de Foucault en tant qu’embrayage de déviation du couple.