BR102020009050A2

BR102020009050A2 - veículo híbrido, e, método para controlar um veículo híbrido

Info

Publication number: BR102020009050A2
Application number: BR102020009050-0A
Authority: BR
Inventors: Fabrizio Favaretto
Original assignee: Ferrari S.P.A.
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2020-05-07
Publication date: 2020-11-17
Also published as: EP3736155A1; EP3736155B1; US11498405B2; IT201900006696A1; CN111911294A; CN111911294B; US20200353808A1

Abstract

Veículo híbrido (1) com quatro rodas motrizes (2, 4), tendo: um propulsor térmico de combustão interna (5), que transmite o movimento a um primeiro par de rodas motrizes (4) e tem pelo menos um cilindro (8) provido de ao menos uma válvula de admissão (10) e com uma válvula de escape (12); uma turbina (20), que é projetada para ser girada pelos gases de escape; uma primeira máquina elétrica (26), que é projetada para ser girada pela turbina (20) de modo a gerar energia elétrica; uma segunda máquina elétrica (3), que transmite o movimento para um segundo par de rodas motrizes (2); e uma unidade de controle (30), que é configurada para determinar ciclicamente uma potência elétrica (Pdes) a ser necessariamente gerada e uma potência elétrica (Peff) gerada pela primeira máquina elétrica (26) e para ajustar um avanço de abertura da válvula de escape (12) dependendo da diferença entre a potência elétrica (Peff) gerada pela primeira máquina elétrica (26) e a potência elétrica (Pdes) a ser necessariamente gerada.

Description

VEÍCULO HÍBRIDO, E, MÉTODO PARA CONTROLAR UM VEÍCULO HÍBRIDO

CAMPO TÉCNICO

[001] A invenção se refere a um veículo híbrido de tração integral compreendendo um propulsor térmico de combustão interna provido de uma turbina eletrificada e a um método de controle correspondente.

TÉCNICA ANTERIOR

[002] Um veículo híbrido compreende um propulsor térmico de combustão interna, que transmite um torque às rodas motrizes por meio de um trem de força provido de uma transmissão, e pelo menos uma máquina elétrica principal, que está eletricamente conectada a um sistema de armazenamento de energia e mecanicamente conectada às rodas motrizes.

[003] Em alguns veículos híbridos (como o descrito no pedido de patente WO2016028836A1), o propulsor térmico de combustão interna é conectado a um primeiro par de rodas motrizes (ou seja, as rodas motrizes traseiras ou dianteiras), enquanto a máquina elétrica principal está conectada a um segundo par de rodas motrizes (ou seja, às rodas motrizes dianteiras ou traseiras) e não há conexão mecânica direta entre o propulsor térmico de combustão interna e a máquina elétrica principal; portanto, o propulsor térmico de combustão interna e a máquina elétrica principal podem trocar torque (ou seja, energia) apenas entre as quatro rodas motrizes e a superfície da estrada.

[004] Como consequência, deve haver uma máquina elétrica auxiliar, conectada mecanicamente ao propulsor térmico de combustão interna e usada exclusivamente como gerador elétrico para gerar energia elétrica a ser utilizada posteriormente pela máquina elétrica principal (e geralmente pelo menos parcialmente armazenada, inicialmente, no sistema de armazenamento de energia).

[005] Como é sabido, o propulsor térmico de combustão interna pode ser provido com um sistema de superalimentação de turbocarregador, capaz de aumentar a potência desenvolvida pelo propulsor térmico de combustão interna usando a entalpia dos gases de escape para comprimir o ar aspirado pelo propulsor térmico de combustão interna e, portanto, aumentar a eficiência volumétrica da entrada.

[006] Um sistema de superalimentação de turbocarregador compreende tradicionalmente um turbocarregador provido de uma turbina, que é disposta ao longo de um duto de escape para girar, em alta velocidade, devido à propulsão dos gases de escape expelidos pelo propulsor térmico de combustão interna e com um compressor, que é levado a girar pela turbina e é disposto ao longo do duto de alimentação de ar para comprimir o ar absorvido pelo propulsor térmico de combustão interna. O uso de turbocarregadores eletrificados foi recentemente sugerido (por exemplo, no pedido de patente US2006218923A1), os ditos turbocarregadores eletrificados compreendendo pelo menos uma máquina elétrica reversível, que é equipada no eixo de acionamento compartilhado pelo compressor e pela turbina para operar como um motor aumentando a velocidade de rotação do compressor (eliminando assim o chamado turbo lag) ou operar como um gerador que explora a entalpia dos gases de escape para gerar energia elétrica. Alternativamente, em um turbocarregador eletrificado, o compressor pode mecanicamente ser completamente independente da turbina e pode haver uma primeira máquina elétrica, que sempre e apenas funciona como motor e causa a rotação do compressor, e uma segunda máquina elétrica, que sempre e funciona apenas como gerador e é girada pela turbina.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[007] O objetivo da invenção é prover um veículo híbrido de tração integral compreendendo um propulsor térmico de combustão interna provido de uma turbina eletrificada e um método de controle correspondente, o dito veículo híbrido sendo o mais simples e leve possível, mas ainda oferecendo altos desempenhos.

[008] De acordo com a invenção, são providos um veículo híbrido de tração integral compreendendo um propulsor térmico de combustão interna provido de uma turbina eletrificada e um método de controle correspondente de acordo com as reivindicações em anexo.

[009] As reivindicações em anexo descrevem as modalidades preferenciais da invenção e formam parte integrante da descrição.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0010] A invenção será agora descrita com referência aos desenhos em anexo, mostrando uma modalidade não limitadora da mesma, em que:
a figura 1 é uma vista plana esquemática de um veículo híbrido de tração integral de acordo com a invenção;
a figura 2 é uma vista esquemática de um propulsor de combustão interna supercarregado do veículo rodoviário da figura 1.

Modalidades Preferidas da Invenção

[0011] Na figura 1, o número 1 indica, como um todo, um veículo híbrido (ou veículo de acionamento híbrido) provido com duas rodas motrizes dianteiras 2, que recebem o torque de uma máquina elétrica 3 e com duas rodas motrizes traseiras 4, que recebem o torque de um propulsor térmico de combustão interna 5, que é completamente separado e independente da máquina elétrica 3 (ou seja, não há conexão mecânica direta entre o propulsor térmico de combustão interna 5 e a máquina elétrica 3).

[0012] A máquina elétrica 3 é conectada às duas rodas motrizes dianteiras 2 por meio de um sistema de transmissão (que é conhecido e, portanto, não é mostrado) provido de um diferencial dianteiro; da mesma forma, o propulsor térmico de combustão interna 5 é conectado às duas rodas motrizes traseiras 4 por meio de um sistema de transmissão (que é conhecido e, portanto, não é mostrado) provido de uma transmissão e um diferencial traseiro.

[0013] A máquina elétrica 3 é reversível (ou seja, pode funcionar tanto como um motor elétrico, absorvendo energia elétrica e gerando um torque mecânico, como como um gerador elétrico absorvendo energia mecânica e gerando energia elétrica) e é controlada por um dispositivo de controle 6 (em particular, um conversor de energia CA/CC eletrônico, ou seja, um “inversor”), conectado a um sistema de armazenamento de energia 7 provido com baterias químicas. Neste pedido, o dispositivo de controle 6 é um dispositivo bidirecional e compreende um lado de corrente direta, que é conectado ao sistema de armazenamento 7, e um lado de corrente alternada trifásica, que é conectado à máquina elétrica 3.

[0014] De acordo com a figura 2, o propulsor térmico de combustão interna 5 compreende quatro cilindros 8, cada um conectado a um coletor de admissão 9 por meio de duas válvulas de admissão 10 e a um coletor de escape 11 por meio de duas válvulas de escape 12.

[0015] As válvulas 10 e 12 são operadas pelos respectivos cames, que são girados pelo eixo de acionamento. As fases das válvulas 10 e 12 normalmente não coincidem com os cursos correspondentes do pistão estabelecidos pelo ciclo idealizado; uma vez que as acelerações impostas às válvulas 10 e 12 não podem exceder certos limites relativos à resistência do material usado, o início do movimento das válvulas 10 e 12 é avançado de 5° a 15° para obter uma abertura regular, sem empurrões instantâneos. Inicialmente, o movimento das válvulas 10 e 12 é mínimo em relação à rotação do came e, em seguida, o levantamento das válvulas 10 e 12 aumenta proporcionalmente ao ângulo de rotação, até atingir o valor máximo próximo à metade do curso do pistão. No caso das válvulas de admissão 10, para permitir o enchimento máximo do cilindro, o fechamento subsequente ocorre com um atraso significativo, que varia de 35° a 70° em relação ao BDC (ponto morto inferior); isso permite uma exploração da mistura absorvida, que, graças à velocidade adquirida, continua fluindo para um cilindro 8, mesmo quando o pistão começa a levantar novamente.

[0016] Da mesma forma, as válvulas de escape 12 iniciam sua abertura com um avanço variando de 35° a 65° em relação ao BDC; nesta última parte do curso, o trabalho útil produzido pela expansão dos gases seria de qualquer maneira muito pequeno, de modo que é conveniente avançar o curso de escape às custas do curso de expansão. O movimento das válvulas de escape 12 ocorre de forma semelhante à das válvulas de admissão 10; as válvulas de escape 12, no entanto, fecham com um atraso que varia de 2° a 30° em relação ao TDC (ponto morto superior), de modo a explorar a inércia dos gases que, devido à velocidade adquirida, continuam fluindo uniformemente embora não sejam mais empurrados pelo pistão.

[0017] O coletor de admissão 4 recebe ar fresco (isto é, ar saindo do exterior) através de um duto de entrada 13, que é provido de um filtro de ar 14 e é regulado por uma válvula de regulagem 15. Ao longo do duto de entrada 13 existe um inter-resfriador 16, que cumpre a função de resfriar o ar aspirado. O coletor de escape 11 é conectado a um duto de escape 17, que alimenta os gases de escape produzidos pela combustão a um sistema de escape, que libera os gases produzidos pela combustão na atmosfera e normalmente compreende pelo menos um conversor catalítico 18 e pelo menos um silenciador (não mostrado) dispostos a jusante do conversor catalítico 18.

[0018] O propulsor térmico de combustão interna 5 compreende um sistema de superalimentação que compreende, por sua vez, um turbocarregador 19 provido de uma turbina 20, que é disposta ao longo do duto de escape 17, de modo a girar em alta velocidade devido à ação dos gases de escape expelidos dos cilindros 8 e um compressor 21, que são dispostos ao longo do duto de admissão 13 para aumentar a pressão do ar alimentado pelo duto de alimentação 13 e é mecanicamente independente da turbina 20 (ou seja, ele não tem nenhuma conexão mecânica com a turbina 20).

[0019] Ao longo do duto de escape 17, há um duto de desvio 22, que é conectado em paralelo à turbina 20, de modo a ter suas extremidades conectadas a montante e a jusante da turbina 20; ao longo do duto de desvio 22, há uma válvula de alívio 23, que é projetada para ajustar a vazão dos gases de escape que fluem através do duto de desvio 22 e é controlada por um atuador (que não é mostrado). Ao longo do duto de escape 13, há um duto de desvio 24, que é conectado em paralelo ao compressor 21, de modo a ter suas extremidades conectadas a montante e a jusante do compressor 21; ao longo do duto de desvio 25, há uma válvula de descarga 25, que é projetada para ajustar a vazão dos gases de escape que fluem através do duto de desvio 24 e é controlada por um atuador (que não é mostrado).

[0020] A turbina 20 e o compressor 21 não estão mecanicamente conectados um ao outro e, portanto, podem ser colocados em diferentes áreas do propulsor térmico de combustão interna 5. A turbina 20 é equipada em um gerador elétrico 26, que é levado a girar pela turbina 20, de modo a gerar energia elétrica; o gerador elétrico 26 é conectado eletricamente a um dispositivo de controle 27 (em particular, um conversor de energia CA/CC eletrônico) que, por sua vez, está conectado ao sistema de armazenamento 7. O compressor 21 é equipado em um motor elétrico 28, que faz com que o compressor 21 gire; o motor elétrico 28 é conectado eletricamente a um dispositivo de controle 29 (em particular, um conversor de energia CA/CC eletrônico) que, por sua vez, está conectado ao sistema de armazenamento 7.

[0021] O veículo rodoviário 1 é controlado por uma unidade de controle 30, que controla a operação de todos os componentes do veículo rodoviário 1, como a máquina elétrica 3 e o propulsor térmico de combustão interna 5.

[0022] Quando o veículo rodoviário 1 está em funcionamento, a unidade de controle 30 usa a máquina elétrica 3 como um motor, quando um torque precisa ser dispensado às rodas dianteiras 2 (por exemplo, devido à necessidade de um funcionamento em baixa velocidade em um modo meramente elétrico ou porque as rodas traseiras 4 derrapam e não conseguem descarregar todo o torque solicitado pelo motorista no chão) e usa a máquina elétrica 3 como gerador, quando o veículo rodoviário 1 está desacelerando.

[0023] Além disso, durante a operação do propulsor de combustão interna 5, a unidade de controle 30 controla o motor elétrico 28, que causa a rotação do compressor 21, e o gerador elétrico 26, que é levado a girar pela turbina 20, em um maneira completamente autônoma um do outro. Em outras palavras, a unidade de controle 30 controla o motor elétrico 28, que faz com que o compressor 21 gire, com o único objetivo de otimizar a entrada dos cilindros 8 com base nos desempenhos solicitados (ou seja, em termos de torque e potência a serem dispensados pelo propulsor térmico de combustão interna 5); por outro lado, a unidade de controle 30 controla o gerador elétrico 26, que é girado pela turbina 20, com o único objetivo de otimizar a geração de energia elétrica, maximizando a energia elétrica sem comprometer a operação do propulsor térmico de combustão interna 5.

[0024] Além da energia elétrica gerada pela máquina elétrica 3 operando como gerador (ou seja, quando o veículo rodoviário 1 está desacelerando), a energia elétrica a bordo do veículo rodoviário 1 é gerada pelo único gerador elétrico 26; ou seja, além da máquina elétrica 3, que pode ocasional e brevemente operar como gerador, a bordo do veículo rodoviário 1, o único meio adequado para gerar energia elétrica é o gerador elétrico 26, que é girado pela turbina 20. Em outras palavras, a bordo do veículo rodoviário 1, o único meio adequado para gerar energia elétrica continuamente é o gerador elétrico 26, que é girado pela turbina 20. Portanto, o veículo rodoviário 1 carece completamente de uma máquina elétrica que recebe o movimento do eixo de acionamento do propulsor térmico de combustão interna 5 para gerar energia elétrica.

[0025] Em uso, a unidade de controle 30 determina ciclicamente uma energia elétrica Pdes a ser necessariamente gerada para lidar com os consumos de energia elétrica (da máquina elétrica 3, do motor elétrico 28 e de outras utilidades elétricas, como luzes, membros de controle, sistema de informação e lazer...) e, se necessário, para carregar o sistema de armazenamento 7; além disso, em uso, a unidade de controle 30 determina ciclicamente uma energia elétrica Peff gerada pelo gerador elétrico 26.

[0026] Em uso, a unidade de controle 30 controla o avanço de abertura das válvulas de escape 12, dependendo da diferença entre a energia elétrica Pdes a ser necessariamente gerada e a energia elétrica Peff gerada pelo gerador elétrico 26:

• se a energia elétrica Pdes a ser necessariamente gerada exceder a energia elétrica Peff gerada pelo gerador elétrico 26, o avanço de abertura das válvulas de escape 12 é aumentado (obviamente, nunca excedendo um valor máximo do avanço de abertura das válvulas de escape 12);
• se a energia elétrica Pdes a ser necessariamente gerada for (aproximadamente) a mesma que a energia elétrica Peff gerada pelo gerador elétrico 26, o avanço de abertura das válvulas de escape 12 será mantido constante; e
• se a energia elétrica Pdes a ser necessariamente gerada for menor que a energia elétrica Peff gerada pelo gerador elétrico 26, o avanço de abertura das válvulas de escape 12 é reduzido (obviamente, nunca estando abaixo de um valor mínimo do avanço de abertura das válvulas de escape 12, o que maximiza a eficiência de energia do propulsor térmico de combustão interna 5).

[0027] Obviamente, o propulsor térmico de combustão interna 5 deve ser provido de um sistema (conhecido) para a variação do tempo dos cames que controlam (pelo menos) as válvulas de escape 12. Além disso, deve-se salientar que o valor mínimo do avanço de abertura das válvulas de escape 12 é um valor ideal, o que maximiza a eficiência energética do propulsor térmico de combustão interna 5 completamente independente das necessidades de geração de energia elétrica; por outro lado, o valor máximo do avanço de abertura das válvulas de escape 12 é um valor limite, o que evita comprometer excessivamente a eficiência energética do propulsor térmico de combustão interna 5. Além disso, os valores mínimo e máximo do avanço de abertura das válvulas de escape 12 podem ser fixos ou podem mudar dependendo do ponto do propulsor do propulsor de combustão interna 5.

[0028] Em outras palavras, quando a geração de energia elétrica precisa ser aumentada (por exemplo, ao dirigir ao longo de uma estrada a uma velocidade substancialmente constante, quando os gases de escape normalmente têm uma entalpia relevante), a unidade de controle 30 controla o propulsor térmico de combustão interna 5, de modo a maximizar a eficiência energética (ou seja, de modo a usar o valor mínimo do avanço de abertura das válvulas de escape 12, o que maximiza a eficiência energética do propulsor térmico de combustão interna 5); obviamente, se a energia elétrica Peff gerada pelo gerador elétrico 26 exceder a energia elétrica Pdes a ser necessariamente gerada, o excesso de energia elétrica é armazenado no sistema de armazenamento 7 ou é usado para aumentar o uso da máquina elétrica 3 operando como motor. Por outro lado, quando a geração de energia elétrica precisa ser aumentada (por exemplo, quando se dirige em centros urbanos com tráfego intenso, quando o propulsor térmico de combustão interna 5 quase sempre fica ocioso e, portanto, os gases de escape normalmente têm um nível modesto de entalpia), a unidade de controle 30 controla o propulsor térmico de combustão interna 5, danificando (piorando) a eficiência energética, a fim de aumentar a potência mecânica gerada pela turbina 20 (ou seja, absorvida pelo gerador elétrico 26); em outras palavras, para aumentar a entalpia dos gases de escape, a unidade de controle 30 aumenta o avanço de abertura das válvulas de escape 12, de modo a fazer com que os gases de escape fluam para fora das válvulas de escape 12 e em direção ao coletor de escape 11 em uma pressão mais alta (portanto, não usando essa pressão mais alta para empurrar os pistões e, portanto, gerar energia mecânica dentro do propulsor térmico de combustão interna 5).

[0029] De um certo ponto de vista, pelo aumento do avanço de abertura das válvulas de escape 12, é usado um tipo de ciclo de Brayton-Joule, no qual o ar é comprimido e aquecido dentro dos cilindros 8 (ou seja, os cilindros 8 servem como câmara de compressão e combustão) e, subsequentemente, é levado a se expandir (em parte, uma vez que parte da expansão ocorre de qualquer maneira dentro dos cilindros 8, a fim de pelo menos suportar o funcionamento ocioso do propulsor térmico de combustão interna 5) na turbina 20, de modo a causar a rotação do gerador elétrico 26. De fato, pelo avanço da abertura das válvulas de escape 12, os gases de escape se expandem apenas parcialmente dentro dos cilindros 8 e, para a parte restante, eles se expandem na turbina 20, de modo a causar a rotação do gerador elétrico 26.

[0030] Na modalidade mostrada nas figuras anexas, a turbina 20 é mecanicamente independente do compressor 21 e, portanto, existem, para o sistema de superalimentação, duas máquinas elétricas distintas: o gerador elétrico 26, que é girado pela turbina 20 e o motor elétrico 28, que causa a rotação do compressor 21. De acordo com uma modalidade diferente que não é mostrada aqui, a turbina 20 e o compressor 21 são montados no mesmo eixo (portanto, eles sempre giram juntos na mesma velocidade) e o sistema de superalimentação compreende uma única máquina elétrica reversível, que é montada no mesmo eixo da turbina 20 e do compressor 21 e pode funcionar como um gerador (operado pela turbina 20) e, se necessário, também como um motor (por instantes curtos, de modo a eliminar o atraso na resposta do turbocarregador); por outras palavras, nesta modalidade, a única máquina elétrica reversível do sistema de superalimentação quase sempre atua como gerador (operado pela turbina 20) e ocasionalmente e por instantes curtos como motor, de modo a eliminar o atraso na resposta do turbocarregador).

[0031] Na modalidade mostrada nas figuras anexas, existe o compressor 20 (com o motor elétrico relativo 28), que aumenta a pressão de admissão; de acordo com uma modalidade diferente que não é mostrada neste documento, o compressor 20 (com o motor elétrico relativo 28) não está presente e, portanto, o propulsor de combustão interna 5 não é supercarregado (ou seja, é um propulsor aspirado).

[0032] As modalidades descritas neste documento podem ser combinadas entre si, sem, por esse motivo, ir além do escopo de proteção da invenção.

[0033] O veículo rodoviário 1 descrito acima tem inúmeras vantagens.

[0034] Em primeiro lugar, o veículo rodoviário 1 descrito acima é capaz de gerar toda a energia elétrica necessária em qualquer condição operacional possível, ou seja, é capaz de aumentar ou diminuir, em qualquer condição operacional possível e de acordo com as necessidades, a energia elétrica Peff produzida pelo gerador elétrico 26. Em particular, é possível gerar uma energia elétrica relevante Peff, mesmo quando o propulsor térmico de combustão interna 5 fica ocioso, utilizando um grande avanço da abertura das válvulas de escape 12, de modo a permitir que os gases de escape fluam para fora dos cilindros 8 em uma alta pressão.

[0035] Além disso, o veículo rodoviário 1 descrito acima não é provido com um gerador elétrico que é (direta ou indiretamente) levado a girar pelo eixo de acionamento do propulsor térmico de combustão interna 5, com uma consequente redução de custos, dimensões e peso.

[0036] Por fim, o veículo rodoviário 1 descrito acima é simples de ser fabricado, pois requer apenas o uso de componentes conhecidos disponíveis no mercado.
LISTA DOS NÚMEROS DE REFERÊNCIA DAS FIGURAS
1 veículo rodoviário
2 rodas dianteiras
3 máquina elétrica
4 rodas traseiras
5 propulsor térmico de combustão interna
6 dispositivo de controle
7 sistema de armazenamento
8 cilindros
9 coletor de admissão
10 válvulas de admissão
11 coletor de escape
12 válvulas de escape
13 duto de admissão
14 filtro de ar
15 válvula de regulagem
16 inter-resfriador
17 duto de escape
18 conversor catalítico
19 turbocarregador
20 turbina
21 compressor
22 duto de desvio
23 válvula de alívio
24 duto de desvio
25 válvula de descarga
26 gerador elétrico
27 dispositivo de controle
28 motor elétrico
29 dispositivo de controle
30 unidade de controle

Claims

Veículo híbrido (1) com quatro rodas motrizes (2, 4), compreendendo:
um propulsor térmico de combustão interna (5), que transmite o movimento a um primeiro par de rodas motrizes (4) e tem pelo menos um cilindro (8) provido de ao menos uma válvula de admissão (10) e com uma válvula de escape (12);
uma turbina (20), que é projetada para ser girada pelos gases de escape que fluem para fora do cilindro (8) através da válvula de escape (12);
uma primeira máquina elétrica (26), que é projetada para ser girada pela turbina (20) de modo a gerar energia elétrica;
uma segunda máquina elétrica (3), que transmite o movimento para um segundo par de rodas motrizes (2) e não tem conexão mecânica direta ao propulsor térmico de combustão interna (5); e uma unidade de controle (30); o veículo híbrido (1) é caracterizado pelo fato de que: o veículo híbrido (1) carece completamente de uma máquina elétrica que recebe o movimento de um eixo de acionamento do propulsor térmico de combustão interna (5);
a unidade de controle (30) é configurada para determinar ciclicamente: uma potência elétrica (Pdes) a ser necessariamente gerada e uma potência elétrica (Peff) gerada pela primeira máquina elétrica (26); e
a unidade de controle (30) é configurada para ajustar um avanço de abertura da válvula de escape (12) dependendo da diferença entre a potência elétrica (Peff) gerada pela primeira máquina elétrica (26) e a potência elétrica (Pdes) a ser necessariamente gerada.
Veículo híbrido (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (30) é configurada para aumentar o avanço de abertura da válvula de escape (12), se a potência elétrica (Pdes) a ser necessariamente gerada é maior que a potência elétrica (Peff) gerada pela primeira máquina elétrica (26).
Veículo híbrido (1) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (30) é configurada para não aumentar o avanço de abertura da válvula de escape (12) além de um valor máximo.
Veículo híbrido (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (30) é configurada para diminuir o avanço de abertura da válvula de escape (12), se a potência elétrica (Pdes) a ser necessariamente gerada é maior que a potência elétrica (Peff) gerada pela primeira máquina elétrica (26).
Veículo híbrido (1) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (30) é configurada para não diminuir o avanço de abertura da válvula de escape (12) além de um valor mínimo.
Veículo híbrido (1) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o valor mínimo é um valor ideal que permite que a eficiência de energia do propulsor térmico de combustão interna (5) seja maximizada completamente independentemente das necessidades da geração de energia elétrica.
Veículo híbrido (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (30) é configurada para manter o avanço de abertura da válvula de escape (12) constante, se a potência elétrica (Pdes) a ser necessariamente gerada é igual a potência elétrica (Peff) gerada pela primeira máquina elétrica (26).
Veículo híbrido (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende um compressor (21), que é projetado para aumentar uma pressão de admissão do cilindro (8) e é diretamente levado a rodar pela turbina(20) à qual está mecanicamente conectado.
Veículo híbrido (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende:
um compressor (21), que é projetado para aumentar uma pressão de admissão do cilindro (8) e é mecanicamente independente da turbina (20); e
uma terceira máquina elétrica, (28), que é projetada para fazer com que o compressor (21) gire.
Método para controlar um veículo híbrido (1) com quatro rodas motrizes (2, 4), o veículo híbrido (1) compreende:
um propulsor térmico de combustão interna (5), que transmite o movimento a um primeiro par de rodas motrizes (4) e tem pelo menos um cilindro (8) provido de ao menos uma válvula de admissão (10) e com uma válvula de escape (12);
uma turbina (20), que é projetada para ser girada pelos gases de escape que fluem para fora do cilindro (8) através da válvula de escape (12);
uma primeira máquina elétrica (26), que é projetada para ser girada pela turbina (20) de modo a gerar energia elétrica;
uma segunda máquina elétrica (3), que transmite o movimento para um segundo par de rodas motrizes (2) e não tem conexão mecânica direta ao propulsor térmico de combustão interna (5); e
uma unidade de controle (30);
o método de controle (1) é caracterizado pelo fato de que:
o veículo híbrido (1) carece completamente de uma máquina elétrica que recebe o movimento de um eixo de acionamento do propulsor térmico de combustão interna (5);
a unidade de controle (30) determina ciclicamente: uma potência elétrica (Pdes) a ser necessariamente gerada e uma potência elétrica (Peff) gerada pela primeira máquina elétrica (26); e
a unidade de controle (30) ajusta um avanço de abertura da válvula de escape (12) dependendo da diferença entre a potência elétrica (Peff) gerada pela primeira máquina elétrica (26) e a potência elétrica (Pdes) a ser necessariamente gerada.