BRPI0701924A2

BRPI0701924A2 - hybrid parallel traction system from different axes for vehicles and hybrid traction actuation method

Info

Publication number: BRPI0701924A2
Application number: BRPI0701924-6A
Authority: BR
Inventors: Claudio Demaria
Original assignee: Fiat Automyveis S A
Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2010-08-31

Abstract

Sistema de tracao híbrida em paralelo, a partir de eixos distintos, para veículos e método de atuacóo da tracao híbrida. A presente invencao objetiva um veículo que possa circular, em meio urbano e exclusivamente através do seu motor elétrico, de modo a poder fornecer a potencia necessária para as solicitacões encontradas, e que apresente também uma autonomia idonea e compatível; e através do seu motor térmico, ou a combustóo, com o mesmo grau de autonomia e disponibilidade de potencia que os apresentados pelo veículo ao qual o presente sistema é implementado, através do uso de componentes disponíveis no mercado. Para tanto, o sistema compreende um motor térmico (10) para o acionamento de um primeiro eixo (2') e um motor elétrico (20) para o acionamento de um segundo eixo (2"), o dito motor térmico (10) mecanicamente conectado a uma friccóo (II), por sua vez ligada a um caixa de câmbio (12), esta ligada a um primeiro diferencial (13) o qual transmite o torque do dito motor (10) para as rodas (5), a caixa de câmbio (12) sendo de tipo automática. O sistema eletromotriz compreende um motor elétrico (20), alimentado por um inversor (25), por sua vez alimentado por ao menos uma bateria de tracao (26), o dito motor elétrico (20) transmitindo o seu torque para um segundo diferencial (7) acoplado no segundo eixo (2") e entóo para as rodas (6), o dito motor elétrico (20) sendo acoplado a uma friccao (21) que se conecta a uma caixa de câmbio (22) automática.Parallel hybrid traction system from different axles for vehicles and hybrid traction actuation method. The present invention aims at a vehicle that can circulate, in urban environment and exclusively through its electric motor, so as to be able to supply the necessary power for the requests found, and that also presents a suitable and compatible autonomy; and through its thermal engine, or combustion engine, with the same degree of autonomy and power availability as those presented by the vehicle to which this system is implemented, through the use of commercially available components. To this end, the system comprises a thermal motor (10) for driving a first shaft (2 ') and an electric motor (20) for driving a second shaft (2 "), said thermal motor (10) mechanically connected to a friction (II), in turn connected to a gearbox (12), is connected to a first differential (13) which transmits the torque of said motor (10) to the wheels (5), the gearbox The electromotive system comprises an electric motor (20), powered by an inverter (25), in turn powered by at least one traction battery (26), said electric motor (20). ) transmitting its torque to a second differential (7) coupled to the second axle (2 ") and then to the wheels (6), said electric motor (20) being coupled to a friction (21) that connects to a housing automatic gearbox (22).

Description

Sistema de tração híbrida em paralelo, a partir de eixos distintos, para veículos emétodo de atuação da tração híbrida.Parallel hybrid traction system from different axles for vehicles and hybrid traction actuation method.

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION

A presente invenção se refere a um sistema de traçãohíbrida em paralelo para veículos automotores, e mais em particular a um sistema detração compreendendo um motor elétrico para o acionamento do eixo traseiro de traçãoe um motor a combustão para o acionamento do eixo dianteiro de tração, aplicado a umveículo automotor. Ainda mais, a presente invenção se refere a um sistema de traçãohíbrida a ser aplicado a um veículo de série através do acoplamento da parte elétrica aosistema convencional do veículo, com um mínimo de modificações neste.The present invention relates to a parallel hybrid drive system for motor vehicles, and more particularly to a drive system comprising an electric motor for driving the rear axle drive and a combustion engine for driving the front drive axle applied. to a self-propelled vehicle. Still further, the present invention relates to a hybrid traction system to be applied to a standard vehicle by coupling the electrical part to the conventional vehicle system, with minimal modifications thereto.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

Nos últimos anos, e em função das preocupações atinentesao aumento global da temperatura, que em parte é devida às emissões provenientes dosveículos dotados de motores a combustão, quais os movidos a gasolina, diesel, álcool eoutros, bem como ao esgotamento das reservas mundiais de petróleo, o mercadoautomobilístico tem despendido enormes esforços na procura de soluções alternativas demodo a superar estes e outros problemas.In recent years, and in view of concerns over the global temperature increase, which is partly due to emissions from combustion engine vehicles, which are powered by gasoline, diesel, alcohol and others, as well as the depletion of world oil reserves The auto market has been making enormous efforts to find alternative solutions to overcome these and other problems.

Neste sentido, um dos focos das pesquisas tem sido odesenvolvimento de veículos elétricos e veículos de tração híbrida. Os veículos elétricosainda esbarram em questões relativas às baterias, que por um lado ainda apresentamum volume e um custo elevados, contra uma baixa capacidade de armazenamento. Alémdisto, o tempo de carga das baterias é bastante elevado, principalmente quandocomparado com o tempo de abastecimento de um veículo dotado de um motorconvencional a combustão. Assim sendo, uma solução intermediária, mas bastantepromissora, foca os chamados veículos híbridos, ou seja, aqueles dotados tanto de ummotor convencional, tal como um motor a combustão interna, como de um motor a diesel,a gasolina, a álcool, etc. quanto de um motor elétrico.In this sense, one of the research focuses has been the development of electric vehicles and hybrid traction vehicles. Electric vehicles still run into battery issues, which on the one hand still have a high volume and cost versus low storage capacity. In addition, the battery charging time is quite high, especially when compared to the fueling time of a vehicle with a conventional combustion engine. Thus, an intermediate but very promising solution focuses on the so-called hybrid vehicles, ie those equipped with either a conventional engine, such as an internal combustion engine, or a diesel, gasoline, alcohol, etc. engine. how much of an electric motor.

Dentre estas tecnologias híbridas, cabe destacar osavanços realizados pela industria japonesa, a qual já vem comercializando algunsmodelos que apresentam soluções bastante válidas para uso nas cidades, tanto do pontode vista das emissões reduzidas, quanto em relação ao consumo. O funcionamentodestes, em uso urbano, é similar em comportamento aos apresentados pelos veículosconvencionais. Estes veículos apresentam uma arquitetura do grupo motopropulsorcompletamente nova, com componentes específicos integrados em um sistema único,porém estão limitados a serem empregados exclusivamente para o quanto projetado, ouseja, uso urbano. Não obstante as vantagens indicadas, estes veículos apresentam umaautonomia muito limitada quando atuam exclusivamente através do motor elétrico. Alémdisto, a potência do motor elétrico é muito elevada para que se possa iniciar a marcha, apartir da inércia, de modo adequado, porém a contribuição do mesmo é limitada notempo, com o objetivo de se empregarem baterias particulares de custo não elevado epeso restrito. Contudo, o tempo de utilização deve ser muito curto, sob pena decomprometimento do conjunto, principalmente devida a falta de um sistema derefrigeração do motor elétrico, do gerador, do inversor. Além disto, estes também nãoconseguem suportar grandes períodos de funcionamento associados a elevadassolicitações em relação a potência, tal como pode acontecer durante os trajetospercorridos dentro das cidades somente impulsionado pelo motor elétrico. Para que umtal veículo pudesse comportar um funcionamento prolongado dentro de um nível depotência mais elevado, todo o sistema deveria ser reprojetado.Among these hybrid technologies, it is worth highlighting the advances made by the Japanese industry, which is already commercializing some models that present very valid solutions for use in cities, both from the point of view of reduced emissions, and in relation to consumption. The functioning of these, in urban use, is similar in behavior to those presented by conventional vehicles. These vehicles feature a completely new powertrain architecture, with specific components integrated into a single system, but are limited to being used solely for their intended urban use. Notwithstanding the advantages indicated, these vehicles have very limited autonomy when operating exclusively through the electric motor. In addition, the power of the electric motor is too high to be able to start from the inertia properly, but its contribution is limited at the time, with the aim of employing private batteries of low cost and restricted weight. However, the usage time should be very short, otherwise the assembly will be compromised, mainly due to the lack of a cooling system of the electric motor, generator and inverter. In addition, they are also unable to withstand long operating times associated with high power demands, as may occur during commuting within cities only driven by the electric motor. In order for such a vehicle to be capable of prolonged operation at a higher power level, the entire system must be redesigned.

Desta forma, as emissões e o consumo são reduzidossomente em uso urbano, e desde que:Thus, emissions and consumption are reduced only in urban use, provided that:

- A partida a frio, em modo elétrico, permite que seja eliminado, durante o ciclo dehomologação, o funcionamento do motor a combustão a um mínimo durante a partida(esta condição de funcionamento [motor frio] é a pior possível em relação àsemissões, e persiste até o aquecimento do catalisador); e- Cold start in electric mode allows the combustion engine to be eliminated during the homologation cycle at a minimum during starting (this operating condition [cold engine] is the worst possible in relation to emissions, and persists until catalyst heating); and

- Todas as transições são realizadas através do auxílio do motor elétrico, isto é, omotor elétrico acelera o veículo quando necessário e recupera energia durante asetapas de redução de velocidade ou desaceleração (durante a aceleração, asemissões são as mais elevadas em qualquer veículo convencional).- All transitions are performed through the aid of the electric motor, ie the electric motor accelerates the vehicle when necessary and recovers energy during the speed reduction or deceleration steps (during acceleration, emissions are the highest in any conventional vehicle).

Em marcha não urbana, ou seja, transito em estrada, e como objetivo de recuperar a carga das baterias de tração, uma parte da potência do motor acombustão, ou motor térmico, é utilizada para recompor a carga nas baterias (até 100%de carga), pelo que o consumo e as emissões aumentam e se tornam ainda maiores queaquelas de um veículo convencional não híbrido, nas mesmas condições defuncionamento.In non-urban driving, ie on road traffic, and for the purpose of recovering the traction battery charge, a portion of the engine power, or thermal engine, is used to restore the battery charge (up to 100% charge). ), whereby fuel consumption and emissions increase and become even higher than those of a conventional non-hybrid vehicle under the same operating conditions.

Em relação às soluções voltadas para os veículos de traçãohíbrida em paralelo, ou híbridos 4x4, a patente US 7.151.355 da empresa Hitachi Ltd.,descreve um veiculo que compreende um motor a combustão interna; um gerador parafornecer uma tensão DC; um inversor para converter a tensão DC do gerador em umatenção AC; e um motor elétrico AC comandado pelo inversor e que aciona o eixo detração traseiro. A controladora do motor elétrico comanda o inversor, o motor elétrico ACe o gerador de acordo com o torque solicitado pelo veículo. Além disto, e no caso dasaída do motor elétrico AC se tornar negativa, quando é gerado um excesso de energiaelétrica, a controladora do motor elétrico controla a corrente fornecida ao dito motorelétrico AC de tal forma que as perdas em dito motor elétrico AC excedam a saídanegativa do dito motor elétrico AC. Isto permite ao motor elétrico AC absorver o excessode energia elétrica na forma de perdas térmicas. Apesar de válido, o sistema descrito ébastante complexo e faz uso de uma grande quantidade de componentes, o que resultaem um uso menos eficiente do veículo. Além disto, a necessidade de uso de umalternador aumenta as perdas do sistema, assim desperdiçando uma maior quantidadede energia elétrica.With respect to solutions for parallel hybrid or 4x4 hybrid traction vehicles, US Patent 7,151,355 to Hitachi Ltd. discloses a vehicle comprising an internal combustion engine; a generator providing a DC voltage; an inverter to convert the generator DC voltage to an AC voltage; and an inverter-driven AC electric motor that drives the rear-drive axle. The electric motor controller drives the inverter, the electric motor ACe the generator according to the torque requested by the vehicle. In addition, and in the event that the output of the AC electric motor becomes negative, when an excess of electric power is generated, the electric motor controller controls the current supplied to said AC electric motor such that losses in said AC electric motor exceed the negative output. of said AC electric motor. This allows the AC electric motor to absorb excess electrical energy in the form of thermal losses. Although valid, the described system is quite complex and makes use of a large number of components, resulting in less efficient use of the vehicle. In addition, the need to use an alternator increases system losses, thus wasting a greater amount of electricity.

No sentido de simplificar o sistema elétrico de tração, amesma empresa e no documento JP 2006/176120 descreve um sistema elétrico motorsimplificado o qual prevê que um jogo de rodas e tracionado por um motor térmico e osegundo jogo de rodas é tracionado por um motor elétrico, quando necessário. O motorelétrico, o gerador e uma bateria acessória são conectados entre si através de umdispositivo elevador/abaixador de tensão. O dispositivo elevador/abaixador de tensãoeleva a tensão da bateria e fornece esta tensão para o motor elétrico, além de reduzir atensão do gerador e fornecer esta tensão reduzida para a bateria e para os acessóriosdo veículo, de acordo com as condições de uso.In order to simplify the electric traction system, the same company and in JP 2006/176120 describes a motorsimplified electric system which provides that a set of wheels is driven by a thermal motor and the second set of wheels is pulled by an electric motor, when necessary. The electric motor, the generator and an accessory battery are connected to each other via an elevator / voltage lowering device. The voltage lift / lowering device raises the battery voltage and supplies this voltage to the electric motor, in addition to reducing generator voltage and providing this reduced voltage to the battery and vehicle accessories according to the conditions of use.

SÍNTESE DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

A presente invenção se refere a um novo sistema de traçãohíbrida para veículos, com particular ênfase a sua arquitetura, a qual supera osinconvenientes descritos em relação ao estado da arte. Em particular, a presenteinvenção objetiva um veículo que possa circular, em meio urbano e exclusivamenteatravés do seu motor elétrico, de modo a poder fornecer a potência necessária para assolicitações encontradas, e que apresente também uma autonomia idônea e compatível;e através do seu motor térmico, ou a combustão, com o mesmo grau de autonomia edisponibilidade de potência que os apresentados pelo veículo ao qual o presente sistemaé implementado, através do uso de componentes disponíveis no mercado.The present invention relates to a new hybrid vehicle traction system, with particular emphasis on its architecture, which overcomes the drawbacks described in relation to the state of the art. In particular, the present invention aims at a vehicle that can circulate in the urban environment and exclusively through its electric motor, so as to be able to provide the necessary power for the foundations, and that also presents a suitable and compatible autonomy, and through its thermal motor. , or combustion, with the same degree of autonomy and power availability as those presented by the vehicle to which the present system is implemented through the use of commercially available components.

Mais especificamente, a invenção compreende um sistemade tração híbrida em paralelo para veículos, o qual compreende um motor térmico para oacionamento de um primeiro eixo e um motor elétrico para o acionamento de umsegundo eixo, o dito motor térmico estando mecanicamente conectado a uma fricção, porsua vez ligada a um caixa de câmbio, esta ligada a um primeiro diferencial o qualtransmite o torque do dito motor para as rodas, a caixa de câmbio sendo de tipoautomática. O sistema eletromotriz compreende um motor elétrico, alimentado por uminversor, por sua vez alimentado por ao menos uma bateria de tração, o dito motorelétrico transmitindo o seu torque para um segundo diferencial acoplado no segundo eixoe então para as rodas. O motor elétrico é acoplado a uma fricção que se conecta a umacaixa de câmbio automática. Além disto, a segunda caixa de câmbio é controlada pelacontroladora; o motor elétrico e a fricção são controlados pela controladora do inversor; aprimeira caixa de câmbio e a primeira fricção são controladas pela controladora doSelespeed; e o motor térmico é controlado pela centralina. Um seletor de modalidadecomunica à dita centralina e à dita controladora do inversor quais dentre os motorestérmico e elétrico deve transferir o torque para as respectivas rodas; e sendo que,quando o dito seletor de modalidade informa à dita centralina e à dita controladora queambos os motores devem operar simultaneamente, a dita centralina comanda a ditacontroladora do Selespeed e a dita controladora comanda a controladora da caixa decâmbio de modo a acoplar as velocidades, respectivamente, do primeira eixo e dosegundo eixo.More specifically, the invention comprises a parallel hybrid traction system for vehicles which comprises a thermal motor for driving a first axle and an electric motor for driving a second axle, said thermal motor being mechanically connected to a friction by its own. Once connected to a gearbox, it is connected to a first differential which transmits the torque of said motor to the wheels, the gearbox being of automatic type. The electromotive system comprises an electric motor, powered by an inverter, in turn powered by at least one traction battery, said electric motor transmitting its torque to a second differential coupled to the second axle and then to the wheels. The electric motor is coupled to a friction that connects to an automatic gearbox. In addition, the second gearbox is controlled by the controller; the electric motor and friction are controlled by the inverter controller; the first gearbox and the first friction are controlled by the parent company of Lospeed; and the thermal motor is controlled by the control unit. A mode selector communicates to said control unit and said inverter controller which among the thermal and electric motors must transfer the torque to the respective wheels; and whereas, when said mode selector informs said control unit and said controller that the engines must operate simultaneously, said control unit controls the Selespeed controller and said controller controls the gearbox controller to couple the speeds, respectively of the first axis and the second axis.

A invenção ainda compreende um método de atuação datração híbrida, segundo o qual, no modo de atuação exclusivamente elétrico, o início demarcha do veículo é realizado pelo motor elétrico até uma primeira velocidadepredeterminada, sendo que, a partir de dita primeira velocidade predeterminada o motortérmico passa a atuar em conjunto com o dito motor elétrico. No modo de atuaçãohíbrido: o início de marcha do veículo é realizado pelo dito motor elétrico até umasegunda velocidade predeterminada, sendo que, a partir da dita segunda velocidadepredeterminada o motor térmico é ligado; a partir de uma terceira velocidadepredeterminada, maior que a dita segunda velocidade predeterminada, o motor térmicopassa a tracionar o veículo em conjunto com o dito motor elétrico, sendo que o início detracionamento pelo dito motor térmico é comandado pela controladora do Selespeedatuando sobre o cambio e a fricção; a partir de uma quarta velocidade predeterminada,maior que a dita terceira velocidade predeterminada, o dito motor elétrico deixa decontribuir no tracionamento do veículo, sendo que, a partir da dita quarta velocidadepredeterminada, o dito motor elétrico passa a atuar como gerador, recarregando a aomenos uma bateria; após um primeiro período de tempo determinado em velocidadeconstante, a contribuição do torque pelo dito motor elétrico é paulatinamente reduzida,até o limite no qual esta contribuição é zero; após um segundo período de tempodeterminado em velocidade constante, maior que o primeiro período de tempodeterminado, o dito motor elétrico passa a atuar como gerador, recarregando a ao menosuma bateria; e a ao menos uma bateria de tração é recarregada desde que a sua cargaseja menor que cerca de 70% da carga total, e até o limite de 90% da carga total.The invention further comprises a hybrid datation actuation method, whereby, in the exclusively electric actuation mode, the starting of the vehicle is started by the electric motor up to a predetermined first speed, and from said predetermined first speed the motortérmico passes. acting in conjunction with said electric motor. In hybrid actuation mode: the vehicle is started by said electric motor up to a second predetermined speed, and from said second predetermined speed the thermal motor is started; From a third predetermined speed, higher than said second predetermined speed, the thermal motor starts to pull the vehicle together with said electric motor, and the beginning of detraction by said thermal motor is commanded by the Selespeed controller controlling the exchange and the friction; from a predetermined fourth speed, higher than said third predetermined speed, said electric motor allows to contribute to the traction of the vehicle, and, from said fourth predetermined speed, said electric motor starts to act as a generator, recharging the aomenos a battery; after a first period of time determined at constant speed, the torque contribution by said electric motor is gradually reduced to the limit at which this contribution is zero; after a second time period at constant speed greater than the first time period, said electric motor acts as a generator, recharging at least one battery; and at least one traction battery is recharged as long as its charge is less than about 70% of the total load, and up to 90% of the total load.

A configuração em objeto é a conhecida como híbridaparalela, na qual a potência transmitida para as rodas pode ser fornecida tanto por meiode um motor elétrico, quanto por meio de um motor a combustão, ou também por meiode ambos simultaneamente. Como conseqüência, o veículo se comporta como umveículo de tipo ZEV (veículo de emissão zero) quando em marcha urbana, e com baixasemissões de poluentes quando em vias expressas ou em estradas. Para tanto, o sistemaprevê a inclusão, em um veículo convencional, dos seguintes componentes: baterias detração, motor elétrico de tração, inversor, conversor DC/DC, monitor de carga da bateria,sistema de refrigeração para a parte eletrônica, comandos adicionais e o respectivocabeamento.DESCRIÇÃO DETALHADAS DAS FIGURASThe object configuration is known as the hybrid parallel, in which the power transmitted to the wheels can be supplied either by an electric motor or by a combustion engine, or by both simultaneously. As a consequence, the vehicle behaves like a ZEV (zero emission vehicle) type vehicle when in urban gear, and with low pollutant emissions when on expressways or on roads. To this end, the system provides for the inclusion in a conventional vehicle of the following components: drift batteries, electric drive motor, inverter, DC / DC converter, battery charge monitor, electronics cooling system, additional controls and the DETAILED DESCRIPTION OF THE FIGURES

A presente invenção será ora descrita em termos de suasformas preferenciais de realização, trazidas a título ilustrativo e não Iimitativo do escopoda invenção, e as quais se suportam nos desenhos em anexo, nos quais:The present invention will now be described in terms of its preferred embodiments, brought by way of illustration and not limitation of the scope of the invention, and which are supported by the accompanying drawings, in which:

- A figura 1 é uma vista esquemática do sistema, de acordo com a presente invenção,aplicado a um veículo de tração 4x4, e atuando exclusivamente no modo elétrico;Figure 1 is a schematic view of the system according to the present invention applied to a 4x4 traction vehicle and acting exclusively in electric mode;

- A figura 2 é uma vista esquemática do sistema, de acordo com a figura 3, aplicado aum veículo de tração 4x4, e atuando no modo híbrido; eFig. 2 is a schematic view of the system according to Fig. 3 applied to a 4x4 drive vehicle and operating in hybrid mode; and

- A figura 3 é um diagrama ilustrando a arquitetura eletro-mecânica de atuação dosistema, de acordo com as figuras 1 e 2.- Figure 3 is a diagram illustrating the electro-mechanical architecture of the system acting according to figures 1 and 2.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

De acordo com o quanto previamente estabelecido, osistema da presente invenção foi desenvolvido no sentido de transformar um veículoconvencional, o qual é atuado por meio de um motor genericamente térmico, ou seja, ummotor a gasolina, a álcool, a diesel, a gás, etc., em um veículo de tipo híbrido, ou seja,compreendendo um sistema de tração atuado por um motor térmico e um sistema detração atuado por um motor elétrico, sendo que os sistemas de tração podem funcionarde modo alternado ou simultâneo. Mais especificamente, o veículo deve ser um veículodotado de câmbio de tipo automático, ou seja, no qual atuadores realizam as trocas dasmarchas conforme os comando do motorista e de acordo com os parâmetrosprogramados nos sistemas do câmbio automático. Em uma forma de realização, oveículo é dotado do sistema conhecido na arte por "Selespeed", desenvolvido pela titularda presente, no qual as operações de desengate do câmbio pela embreagem, a troca demarcha, e o novo engate do câmbio também pela embreagem são realizadas através detrês atuadores, os quais controlam a embreagem, a seleção e o engate das marchas.In accordance with the foregoing, the system of the present invention has been developed to transform a conventional vehicle which is driven by a generally thermal engine, ie a gasoline, alcohol, diesel, gas, etc. engine. ., in a hybrid type vehicle, ie comprising a traction system driven by a thermal motor and a traction system operated by an electric motor, with the traction systems operating alternately or simultaneously. More specifically, the vehicle shall be an automatic gearshift vehicle, that is, in which actuators perform shifting according to the driver's commands and according to the parameters programmed in the automatic gearshift systems. In one embodiment, the vehicle is provided with the system known in the art as "Selespeed", developed by the present titration, in which clutch-shifting, gear-shifting, and new clutch-shifting operations are also performed. through three actuators, which control the clutch, gear selection and gear engagement.

Um quarto atuador, ligado à borboleta de aceleração (eletrônica) do motor, faz com quea dita borboleta feche um pouco mesmo que o motorista mantenha o aceleradorpressionado. A fonte de energia do "Selespeed" é um sistema hidráulico, em que umabomba eletro-hidráulica leva fluido sob pressão a um atuador e fornece, assim, a energianecessária para selecionar, engatar e desengatar as marchas, além de operar aembreagem. Além disto, todo o sistema "Selespeed" é comandado por meio de umacentral eletrônica, a qual fica em permanente comunicação com a central eletrônica domotor (conhecida também como centralina ou ECU). A fim de que a dita centraleletrônica "Selespeed" possa comandar as mudanças de marcha, esta monitora asinformações relativas a posição do acelerador, a velocidade do carro e a rotação domotor.A fourth actuator, attached to the throttle (electronic) of the engine, causes the throttle to close slightly even if the driver keeps the throttle depressed. The Selespeed power source is a hydraulic system in which an electro-hydraulic pump brings fluid under pressure to an actuator and thus provides the energy required to select, engage and disengage, and operate the clutch. In addition, the entire "Selespeed" system is controlled by means of an electronic center, which is in permanent communication with the domotor central station (also known as centralin or ECU). In order that the so-called "Selespeed" electronic center can control the shifts, it monitors the information regarding the throttle position, the car speed and the engine speed.

Para que se possa obter uma tal transformação, de modoaltamente vantajoso, o sistema da presente invenção prevê a utilização do sistema detração térmica já implantado no veículo, ao qual é adicionado o sistema de traçãoelétrica. Assim, o novo sistema de tração elétrica irá adicionar, além das partesmecânicas de atuação, basicamente os seguintes elementos: baterias de tração, motorelétrico de tração, inversor, conversor DC/DC, monitor de carga da bateria, sistema derefrigeração para a parte eletrônica, comandos adicionais e o respectivo cabeamento.In order to obtain such a highly advantageous transformation, the system of the present invention envisages the use of the heat-shrinkage system already installed in the vehicle, to which the electric traction system is added. Thus, the new electric traction system will add, besides the mechanical parts, basically the following elements: traction batteries, traction motor, inverter, DC / DC converter, battery charge monitor, cooling system for electronics, additional controls and their cabling.

Esta forma de realização da presente invenção, ilustradanas figuras 1 e 2, é relativa aos veículos dotados de tração de tipo 4x4, na qual um motortérmico 10 aciona um dos eixos motores 2", preferencialmente o eixo dianteiro, enquantoque o motor elétrico 20 aciona o eixo motor 2', preferencialmente o eixo traseiro.This embodiment of the present invention, illustrated in Figures 1 and 2, relates to vehicles equipped with 4x4 type traction, in which a motorrothermic 10 drives one of the drive axles 2 ", preferably the front axle, while the electric motor 20 drives the drive axle 2 ', preferably the rear axle.

Especificamente, a figura 1 ilustra, de forma esquemática, o referido veículo sendoacionado exclusivamente pelo motor elétrico, enquanto que a figura 2 ilustra, também deforma esquemática, o mesmo veículo sendo simultaneamente acionado pelos motorestérmico e elétrico.Specifically, Figure 1 schematically illustrates said vehicle being driven exclusively by the electric motor, while Figure 2 also schematically illustrates the same vehicle being driven simultaneously by the thermostatic and electric motor.

De acordo com as figuras 1 e 2, o veículo 1 compreende, deforma convencional, um motor térmico 10, o qual está acoplado, através de umaembreagem 11, a uma caixa de câmbio 12, de tipo eletronicamente comandada. Areferida caixa de câmbio 12 é mecanicamente ligada a um diferencial 13, o qualtransmite a potência do motor 10, na forma de movimento mecânico, para o eixo 2' epara as rodas motoras 5. Ainda de forma convencional, o referido veículo 1 apresentauma série de componentes eletrônicos destinados a controlar e a regular a operação domotor 1, eletrônica esta que é alimentada por uma bateria 4, e que será descrita commaiores detalhes em relação à figura 3.According to figures 1 and 2, vehicle 1 conventionally comprises a thermal motor 10 which is coupled via a clutch 11 to an electronically controlled gearbox 12. Said gearbox 12 is mechanically connected to a differential 13, which transmits the power of the motor 10, in the form of mechanical movement, to the axle 2 'and to the drive wheels 5. Still conventionally, said vehicle 1 has a series of electronic components for controlling and regulating domotor operation 1, which is powered by a battery 4 and will be described in more detail in relation to figure 3.

Além dos elementos convencionais supra descritos de formasucinta, posto que são de amplo conhecimento dos peritos na arte, o sistema dapresente invenção ainda compreende um motor elétrico 20, o qual é mecanicamenteacoplado a uma caixa de câmbio 22, através de uma embreagem 21. Especificamente, acaixa de câmbio 22 é um elemento eletronicamente comandado e que apresenta duasrelações de redução, ou duas marchas.In addition to the above-described conventional elements in brief, since they are well known to those skilled in the art, the system of the present invention further comprises an electric motor 20 which is mechanically coupled to a gearbox 22 via a clutch 21. Specifically, The gearbox 22 is an electronically controlled element featuring two reduction ratios, or two gears.

O referido motor elétrico 20 é alimentado por meio de uminversor 25, destinado a controlar a energia elétrica que é transferida ao dito motorelétrico 20, portanto controlando a própria atuação do dito motor elétrico 20. O ditoinversor 25 recebe energia de um banco de baterias de tração 26, baterias estas que sãoconhecidas do estado da arte e que se caracterizam por apresentar uma alta densidadede potência. A bateria de tração 26 pode compreender uma bateria de cádmio e níquelde alta potência específica, uma bateria de níquel e hidreto metálico, ou uma bateria dechumbo e ácido, entre outras. As baterias de tração 26 estão ainda eletricamente ligadasa um conversor DC/DC 27, o qual tem a função de alimentar e carregar a bateria 4 doveículo 1.A parte elétrica ou eletromotriz do sistema compreendeainda um recarregador 28, destinado a recarregar as baterias de tração 26, e de formaindireta a bateria 4, quando o veículo 1 não está em operação. Uma tal operação derecarga pode ser realizada, de forma convencional, através da conexão do veículo 1 auma fonte de energia elétrica (não mostrada), e através de um cabo elétrico apropriado(não mostrado) quando, por exemplo, o referido veículo 1 está estacionado na garagemdo seu proprietário, durante a noite.Said electric motor 20 is fed by means of an inverter 25, designed to control the electric energy that is transferred to said electric motor 20, thus controlling the very actuation of said electric motor 20. Said inverter 25 receives power from a traction battery bank 26, these batteries are known from the state of the art and are characterized by high power density. The traction battery 26 may comprise a specific high power cadmium and nickel battery, a nickel metal hydride battery, or a lead acid battery, among others. Traction batteries 26 are further electrically connected to a DC / DC converter 27, which has the function of powering and charging battery 4 of vehicle 1.The electrical or electromotive part of the system comprises a recharger 28 for recharging traction batteries. 26, and directly battery 4 when vehicle 1 is not in operation. Such a recharging operation may be carried out conventionally by connecting vehicle 1 to a power source (not shown), and through an appropriate electrical cable (not shown) when, for example, said vehicle 1 is parked in its owner's garage at night.

O veículo 1 compreende ainda um sistema de refrigeraçãoespecífico e destinado a refrigerar os componentes elétricos que compõem o sistema dapresente invenção. Tal sistema de refrigeração é composto por um radiador 30, cujasaída de refrigerante (ou seja, refrigerante a baixa temperatura) é ligada, através da linha31, na entrada de uma bomba 32. A dita bomba 32, destinada a fazer circular o líquidorefrigerante pelo sistema, acopla, em sua saída, uma linha 33 que conduz o refrigerantepara o conversor DC/DC 27, a fim de promover a refrigeração do mesmo. Em seguida, alinha 33 é direcionada para o inversor 25, e então para o motor 20, a partir do qual olíquido refrigerante, já aquecido pela energia térmica retirada do conversor DC/DC 27, doinversor 25 e do motor 20, é enviado novamente para a entrada do radiador 30, fechandoo circuito, e no qual irá ocorrer a troca térmica destinada ao abaixamento da temperaturado dito líquido refrigerante.The vehicle 1 further comprises a specific cooling system designed to cool the electrical components that make up the system of the present invention. Such a cooling system is comprised of a radiator 30, whose refrigerant (i.e. low temperature refrigerant) outlet is connected via line 31 to the inlet of a pump 32. Said pump 32, designed to circulate the coolant through the system , at its output, couples a line 33 that leads the refrigerant to the DC / DC converter 27, in order to promote its cooling. Then line 33 is directed to inverter 25, and then to motor 20, from which the coolant, already warmed by the thermal energy drawn from DC / DC converter 27, inverter 25, and motor 20, is sent back to the inlet of the radiator 30, closing the circuit, and in which the heat exchange to lower the temperature of said coolant will occur.

A figura 3 é um diagrama ilustrando a arquitetura eletro-mecânica de atuação do sistema, de acordo com a presente invenção. Nesta sãoindicados os vários controles realizados sobre os equipamentos e dispositivos descritosnas figuras 1 e 2 supra descritas.Figure 3 is a diagram illustrating the electro-mechanical architecture of actuation of the system according to the present invention. This shows the various controls performed on the equipment and devices described in figures 1 and 2 described above.

Desta forma, e em relação à eletrônica já conhecida, oveículo 1 compreende uma central 40 de controle do motor térmico 10, tambémconhecida como centralina ou ECU, a qual recebe as informações provenientes dosvários sensores (não ilustrados) instalados no motor 10 (quais, por exemplo rotação domotor, pressão no pedal do acelerador, marcha utilizada, temperaturas, etc.) bem comodas sondas 41 (por exemplo, a sonda lâmbda, etc.) e, com base nestas informações,controla, por exemplo, a mistura, a quantidade de combustível, etc., de modo a otimizar ofuncionamento e o rendimento do motor, bem como para reduzir as suas emissõesatravés de uma queima mais completa do combustível.Thus, in relation to known electronics, vehicle 1 comprises a thermal motor control center 40, also known as a control unit or ECU, which receives information from the various sensors (not shown) installed on motor 10 (which, for example). engine speed, throttle pedal pressure, gear used, temperatures, etc.) as well as all probes 41 (eg the bulb probe, etc.) and, based on this information, controls, for example, the mixture, the amount etc., to optimize engine operation and performance as well as to reduce its emissions through more complete fuel burn.

Em uma forma preferencial de realização da invenção, oveículo 1 é dotado de um sistema de câmbio automático, ou de troca automática dasmarchas, tal como o "Selespeed" supra indicado. Tal sistema "Selespeed" tambémcompreende uma central eletrônica, indicada na figura 3 por 43, a qual, como supraindicado, comanda diretamente as trocas realizadas pela dita caixa de câmbio 22, combase, principalmente, na pressão detectada sobre o acelerador 14, e subsidiariamentecom base em diversos outros parâmetros recebidos tanto da centralina 40 como dossensores do motor 10, tais como, por exemplo, os dados relativos à embreagem 11, aocâmbio 12, a rotação do motor 10, e assim por diante. Com base nestas informaçõescoletadas, a central eletrônica 43 comanda a atuação do cambio 12 do veículo.In a preferred embodiment of the invention, vehicle 1 is provided with an automatic gear shifting or gear shifting system, such as the above-mentioned "Selespeed". Such a "Selespeed" system also comprises an electronic control unit, indicated in Figure 3 by 43, which, as indicated above, directly controls the exchanges made by said gearbox 22, mainly based on the pressure detected on the accelerator 14, and subsidiarily with base. in a number of other parameters received from both the control unit 40 and engine 10 sensors such as, for example, clutch data 11, gear 12, engine speed 10, and so on. Based on this information collected, the control panel 43 controls the operation of the vehicle's gearbox 12.

Além disto, e com relação ao motor elétrico 20, este écontrolado através da controladora do inversor 44 a qual, a partir das informaçõesrecebidas do motor elétrico 20, da sua embreagem 21 e do seu câmbio automático 22 deduas marchas, comanda a alimentação elétrica do dito motor elétrico 20. Ainda mais, adita controladora 44 troca informações com a centralina 40 quando o seletor demodalidade 46 indica que tanto o motor térmico 10 quanto o motor elétrico 20 devematuar simultaneamente.In addition, and with respect to the electric motor 20, it is controlled via the inverter controller 44 which, from the information received from the electric motor 20, its clutch 21 and its automatic gearshift 22, controls the power supply of said motor. electric motor 20. Further, controller 44 adds information to control unit 40 when the mode selector 46 indicates that both the thermal motor 10 and the electric motor 20 must operate simultaneously.

Especificamente, a controladora 44 do inversor 25 éalimentada pela bateria de tração 26, e alimenta, de forma controlada, o motor elétrico20. A referida alimentação toma por base parâmetros tais como, por exemplo, a pressãono pedal do acelerador 14 e do freio 15, os dados provenientes da centralina 40, alémdas variáveis específicas atinentes ao próprio sistema de tração elétrica, quais o regimedo motor elétrico 20, o regime da fricção 21 e a rotação na saída da caixa de câmbio 22.Specifically, the inverter controller 25 is powered by the traction battery 26 and supplies the electric motor in a controlled manner20. This power supply is based on parameters such as, for example, the accelerator pedal 14 and brake 15 pressure, the data from the control unit 40, as well as specific variables related to the electric traction system itself, which is the electric motor regimen 20, the friction regime 21 and gearbox rotation 22.

Além disto, a controladora 44 do inversor comanda tanto a fricção 21 quanto a caixa docâmbio eletrônico 22, esta última através da controladora 45 do câmbio 22.In addition, the inverter controller 44 controls both friction 21 and the electronic gearbox 22, the latter through the gearbox controller 45.

Ademais, tanto a centralina 40 quanto a controladora 44 doinversor 25 recebem instruções do seletor de modalidade 46, o qual indica aos diversossistemas quais motores estão atuando, ou seja, se o motor elétrico 10 está ligado ounão, e quando ligado, se está atuando ou não, bem como se o motor elétrico 20 estáatuando ou não, e quando em atuação se como motor ou como gerador. O dito seletorde modalidade 46 comanda as baterias de tração 26 através dos sinais recebidos, emcascata, do monitor da bateria 47, do imobilizador 48 e do comutador de ignição 49,sendo que estes elementos, por serem conhecidos da arte, não requerem uma descriçãopormenorizada em relação à respectiva forma de atuação.In addition, both control unit 40 and controller 44 of inverter 25 receive instructions from mode selector 46, which tells the various systems which motors are running, ie whether electric motor 10 is running or not, if running or running. no, as well as whether the electric motor 20 is performing or not, and when in operation whether as a motor or as a generator. Said mode selector 46 controls the traction batteries 26 via the received signals, in each case, of the battery monitor 47, the immobilizer 48 and the ignition switch 49, since these elements, as they are known in the art, do not require a detailed description in particular. relation to the respective form of action.

O funcionamento do veículo 1, quando no modo deoperação exclusivamente elétrico, é ilustrado através da figura 1. Inicialmente o seletorde modalidade 46 indica para a controladora 44 do inversor que o veículo está operandono modo elétrico, indicando também para a centralina 40 que o motor térmico 10 nãodeve ser ligado. O mesmo seletor de modalidade 46 ainda aciona as baterias de tração26 a fim de que o inversor 25 possa alimentar o motor elétrico 20 com a energiafornecida pelas ditas baterias de tração 26.The operation of the vehicle 1, when in pure electric operation mode, is illustrated by figure 1. Initially the mode selector 46 indicates to the inverter controller 44 that the vehicle is operating in electric mode, also indicating to the control unit 40 that the thermal motor 10 should not be turned on. The same mode selector 46 further drives the traction batteries26 so that the inverter 25 can supply the electric motor 20 with the power provided by said traction batteries 26.

Quando o acelerador 14 é acionado, tal informação éenviada para a controladora 44 do inversor, a qual, por sua vez atua sobre o inversor 25que assim fornece uma quantidade de energia, proporcional a pressão no acelerador 14,para o motor elétrico 20. Por seu turno, o dito motor elétrico 20 atua mecanicamente, ede forma conhecida, através da embreagem 21 e do câmbio 22 de modo a movimentar oeixo de tração 2", e portanto as rodas motoras 6. Neste caso, o veículo é tracionadosomente pelo eixo traseiro 2", ou seja em uma configuração de tipo 4x2, e dentro damodalidade de emissão zero, posto que o motor 10 não está em funcionamento. Alémdisto, a informação de modo exclusivamente elétrico é também transmitida da centralina40 para a central eletrônica 43 do "selespeed", que assim mantém o motor 10desacoplado em relação ao eixo motor 2', ou seja, câmbio 12 em posição de pontomorto. O controle em relação a velocidade de deslocamento do veículo é dado pelacombinação entre a velocidade de rotação do motor 20 e pela relação de marchasutilizada na caixa de câmbio 22 automática. Desta forma é possível uma conduçãobastante equilibrada, e sem solavancos, a qual é destinada ao trânsito nos perímetrosurbanos, em congestionamentos, e similares, com nenhuma emissão de poluentes.When the throttle 14 is actuated, such information is sent to the inverter controller 44, which in turn acts on the inverter 25 which thus provides an amount of power, proportional to the pressure on the accelerator 14, for the electric motor 20. In turn, said electric motor 20 acts mechanically and in a known manner through the clutch 21 and gear 22 to move the drive axle 2 ", and hence the drive wheels 6. In this case, the vehicle is driven only by the rear axle 2 ", ie in a 4x2 type configuration, and within zero emission mode, since engine 10 is not running. In addition, purely electrical mode information is also transmitted from control unit 40 to selespeed control unit 43, which thus keeps the motor 10 uncoupled from the drive shaft 2 ', that is, gearbox 12 in a dead position. Control over vehicle travel speed is given by the combination of engine speed 20 and gear ratio used in the automatic gearbox 22. In this way it is possible a very balanced driving, without bumps, which is intended for traffic in the urban perimeters, congestion, and the like, with no pollutant emission.

Conforme as necessidades relativas a forma dedeslocamento que são comandadas pelo motorista, através de, por exemplo, pressão noacelerador 14, pressão no pedal do freio 15, indicação de mudança de marcha para acontroladora 45 do câmbio elétrico, etc., bem como da configuração do veículo (p. ex.,carga que está sendo transportada), o inversor 25 fornece uma quantidade de energiamaior ou menor para o motor 20, assim aumentando ou reduzindo, respectivamente, avelocidade/tração aplicada nas rodas 6.Depending on the displacement-related requirements that are controlled by the driver, for example through accelerator pressure 14, brake pedal pressure 15, gearshift indication for gearshift controller 45, etc., as well as the configuration of the (eg load being carried), the inverter 25 provides a greater or lesser amount of power to motor 20, thereby increasing or reducing, respectively, the speed / traction applied to the wheels 6.

Quando são verificadas certas condições (por exemplo,carga da bateria de tração 26 abaixo de um nível predeterminado), as quais serãodefinidas mais adiante, o sistema pode solicitar que o motor térmico 10 seja acionado.When certain conditions (eg, traction battery charge 26 below a predetermined level) are met, which will be defined later, the system may require the thermal motor 10 to be started.

Neste caso, e como indicado na figura 2, o seletor 46 do modo de operação altera a25 seleção de elétrico para híbrido, alteração esta que é imediatamente informada tantopara a centralina 40 quanto para a controladora 44 do inversor. Neste caso, a centralinafaz com que ocorra a ignição do motor 10, o qual passa a transmitir mecanicamente asua potência, através da embreagem 11 e do câmbio 12 para o diferencial 13. Maisespecificamente, e com a ignição do motor térmico 10, a centralina 40 comanda a injeçãode combustível nos cilindros (não mostrados) do motor térmico 10, bem como o tempode acionamento das velas (não mostradas) e toda a operação convencional de um motortérmico 10. Ao mesmo tempo, os referidos parâmetros funcionais do motor 10 sãotambém transmitidos para a central eletrônica 43 do Selespeed, que assim atua, comosupra indicado, de modo a engatar a marcha apropriada de acordo com a movimentaçãodo veículo e de acordo com os parâmetros fornecidos pela controladora 44 do inversordo motor elétrico 20. Tal troca de informações entre a controladora do inversor 44(que também atua sobre a controladora 45 do câmbio 22), a centralina 40 e a centraleletrônica 43 do Selespeed permite que os motores 10 e 20 atuem de forma harmônicaem função dos respectivos regimes e das marchas adotadas pelas respectivas caixas decâmbio.In this case, and as indicated in figure 2, the operating mode selector 46 changes the 25 selection from electric to hybrid, a change that is immediately informed for both control unit 40 and inverter controller 44. In this case, the control unit causes the ignition of the engine 10, which mechanically transmits its power through the clutch 11 and the gearshift 12 to the differential 13. More specifically, and with the ignition of the thermal engine 10, the control unit 40 controls the fuel injection into the cylinders (not shown) of the heat engine 10, as well as the timing of the spark plugs (not shown) and all conventional operation of a motortothermal 10. At the same time, said engine 10 functional parameters are also transmitted to Selespeed electronic control panel 43, which thus acts as indicated above, in order to engage the proper gear according to vehicle movement and according to the parameters provided by controller 44 of the inverting electric motor 20. Such information exchange between the controller 44 (which also acts on exchange 22 controller 45), Selespeed control unit 40 and motors 10 and 20 act in a harmonic manner depending on the respective regimes and the gears adopted by the respective gearboxes.

Além disto, e durante o funcionamento do motor elétrico 20,a bomba 32 é acionada aspirando o refrigerante contido dentro do radiador 30, atravésda linha 31, e enviando o dito refrigerante, através da linha 33, para, em seqüência, oconversor DC/DC 27, o inversor 25 e o motor elétrico 20, de modo a manter atemperatura destes componentes dentro das faixas operacionais preestabelecidas, o quegarante, além de um funcionamento otimizado do sistema elétrico, também o aumento davida útil dos seus componentes individuais.In addition, and during operation of the electric motor 20, the pump 32 is actuated by suctioning the refrigerant contained within the radiator 30 through line 31 and sending said refrigerant through line 33 to the DC / DC converter in sequence. 27, the inverter 25 and the electric motor 20, in order to maintain the temperature of these components within the pre-established operating ranges, the quarant, in addition to optimal operation of the electrical system, also increase the useful life of their individual components.

Por outro lado, o veículo em objeto conta ainda com umsistema de frenagem regenerativa, através do qual, com o acionamento do freio 15 doveículo, o movimento das rodas 6, que é transmitido ao motor elétrico 20 através do eixotraseiro 2", do diferencial 7, da caixa de câmbio 22 e da fricção 21, faz com que o ditomotor elétrico 20 passe a atuar como um gerador, assim recarregando as baterias 26através do inversor 25. Este é um sistema conhecido e amplamente empregado nosveículos elétricos. Além disto, e dentro de certas condições de rodagem (as quais serãoexplicadas mais abaixo), quando o motor 10 está funcionando e o veículo se encontracom uma velocidade suficiente, o motor 20 não atua, porém a sua caixa de câmbio 22 éengatada de modo a transmitir a movimentação das rodas 6 para o motor 20, através datrajetória mecânica supra descrita, fazendo com que o motor 20 passe a funcionar comoum gerador, recarregando as baterias 26.On the other hand, the object vehicle also has a regenerative braking system, whereby, with the activation of the brake 15 of the vehicle, the movement of the wheels 6, which is transmitted to the electric motor 20 through the axle 2 "of the differential 7 , gearbox 22 and friction 21, causes the electric ditomotor 20 to act as a generator, thus recharging the batteries 26 via inverter 25. This is a known and widely used system in the electrical vehicles. certain driving conditions (which will be explained below), when engine 10 is running and the vehicle is at a sufficient speed, engine 20 will not operate, but its gearbox 22 is engaged to transmit wheel movement 6 for motor 20 through the mechanical path described above, causing motor 20 to operate as a generator recharging the batteries 26.

Em função das características supra descritas, é possívelestabelecer um novo método de atuação para este tipo de veículo. Assim, no modo defuncionamento elétrico, a partida é dada através do motor elétrico, em primeira marchado cambio 22. As mudanças de velocidade, comandadas pelo motorista através do pedaldo acelerador 14, são transmitidas para a controladora 44 do inversor 25 que assimaumenta ou diminui a quantidade de energia elétrica, proveniente da bateria 26, para omotor 20. Com o aumento da velocidade, por exemplo uma velocidade acima de cercade 30 Km/h, o que pode ocorrer quando o veículo deixa uma zona central e passa atransitar por uma via expressa, o sistema provê a ignição do motor térmico 10 e àmudança de marcha do cambio elétrico 22 da primeira marcha para a segunda marcha.Due to the characteristics described above, it is possible to establish a new operating method for this type of vehicle. Thus, in electric operation mode, the start is by the electric motor at first gearshift 22. Speed changes, commanded by the driver through accelerator pedal 14, are transmitted to controller 44 of inverter 25 which assumes or decreases the speed. amount of electricity from battery 26 to engine 20. As the speed increases, for example a speed above about 30 km / h, which can occur when the vehicle leaves a central zone and passes through an expressway , the system provides the ignition of the thermal motor 10 and the gearshift 22 from first gear to second gear.

Neste ponto a controladora 43 do Selespeed comanda o engate da marcha apropriadapara a caixa de câmbio 12 (geralmente a segunda marcha), sendo que a interaçãodescrita entre a centralina 40, a controladora 43 do Selespeed e a controladora 44 doinversor 25 se auto ajustam de modo a controlar a distribuição de tração nos eixosdianteiro 2' e traseiro 2". Tal ajuste permite que o motor térmico 10, auxiliado pelo motorelétrico 20, possa ser mais eficiente e apresentar um consumo de combustível e umaquantidade de emissões reduzidas. Uma das técnicas utilizadas para este escopo é a deaumentar a participação do motor elétrico 20 durante às acelerações do veículo.At this point Selespeed controller 43 commands proper gear engagement for gearbox 12 (usually second gear), and the interaction described between control unit 40, Selespeed controller 43, and controller 44 of drive 25 self-adjust accordingly. control traction distribution on the 2 'front and 2' rear axles. This adjustment allows the thermal motor 10, aided by the electric motor 20, to be more efficient and to have reduced fuel consumption and emissions. One of the techniques used to This scope is to increase the participation of the electric motor 20 during vehicle accelerations.

Para o funcionamento do veículo dentro da modalidadehíbrida, o veículo sempre inicia seu movimento a partir da tração fornecida pelo motorelétrico 20, como supra descrito, sendo que o motor térmico 10 tem a sua igniçãorealizada a partir de uma velocidade predeterminada, tal como de cerca de 20 Km/h. Apartir de cerca de 25 Km/h o motor térmico 10 passa a atuar efetivamente, por ação dacontroladora 43 do Selespeed que, como supra descrito, engrena a marcha apropriada,após ser realizada a sincronização dos eixos dianteiro 2' e traseiro 2".For operation of the vehicle within the hybrid mode, the vehicle always begins its movement from the traction provided by the electric motor 20, as described above, and the thermal motor 10 is ignited from a predetermined speed, such as about 20 km / h. Starting at about 25 km / h, the thermal motor 10 starts to act effectively, through the Selespeed controller 43, which, as described above, shifts the proper gear, after synchronizing the front 2 'and rear 2 "axles.

Tal como no primeiro modo de atuação, o motor elétrico 20auxilia o motor térmico 10 nas fases de aceleração, fornecendo a sua potência disponívelem função do número de rotações, bem como atua na recuperação de energia nasfrenagens, até uma velocidade pré estabelecida, tal como de cerca de 125 Km/h. Ao seratingida qualquer velocidade constante, e após um certo período de tempo, o motorelétrico começa a reduzir a sua contribuição de potência, chegando até o limite de nãofornecer potência nenhuma. Ao mesmo tempo, o motor térmico 10 adequa a suapotência à velocidade solicitada pelo motorista. Após um certo período de tempo nesteregime constante de trânsito, ou quando a velocidade do veículo atinge um limite máximosuperior, qual por exemplo de cerca de 125 Km/h, o motor elétrico 20 passa a atuarcomo gerador, recarregando as baterias de tração 26, bem como quando o estado decarga das baterias é inferior a cerca de 70% da carga máxima, até o limite de cerca de90% da dita carga máxima das baterias 26.As in the first mode of operation, the electric motor 20 assists the thermal motor 10 in the acceleration phases, providing its available power depending on the number of revolutions, as well as the recovery of energy in the brakes, up to a pre-set speed, such as about 125 km / h. By reaching any constant speed, and after a certain period of time, the electric motor begins to reduce its power contribution, reaching the limit of no power at all. At the same time, the thermal motor 10 matches its power to the speed requested by the driver. After a certain period of time in this constant traffic system, or when the vehicle speed reaches a higher upper limit, for example about 125 km / h, the electric motor 20 starts acting as a generator, recharging the traction batteries 26 as well as when the state of charge of the batteries is less than about 70% of the maximum charge, up to about 90% of said maximum charge of the batteries 26.

Por fim, e no caso de algum problema no sistema elétrico,toda a parte eletromotriz é desligada e o veículo passa a atuar exclusivamente por açãodo motor 10, até que possa se deslocar a um local apropriado para os reparosnecessários.Finally, and in the event of a problem with the electrical system, the entire electromotive part is switched off and the vehicle will act only on the action of engine 10 until it can move to an appropriate location for the necessary repairs.

Claims

1. Hybrid parallel-axle drive system for vehicles comprising a thermal motor (10) for driving a first axle (2 ') and an electric motor (20) for driving a second axle ( 2 "), said thermal motor (10) mechanically connected to a friction (11), in turn connected to a gearbox (12), is connected to a first differential (13) which transmits the torque of said motor (10) ) for the wheels (5), the gearbox (12) being auto-detecting and the electromotive system comprises an electric motor (20), powered by an inverter (25), in turn powered by at least one battery. (26), said electric motor (20) transmitting its torque to a second differential (7) coupled to the second axle (2 ") and then to the wheels (6), characterized by the fact that said electric motor (20) is coupled to a friction (21) which connects to an automatic gearbox (22), where: - the second gearbox (22) is controlled by the parent (45) - the electric motor (20) and the friction (21) are controlled by the inverter's parent (44) - the first gearbox (12) and the first friction (11) ) are controlled by the Selespeed controller (43); e- the thermal motor (10) is controlled by the control unit (40), and the mode selector (26) communicates to said control unit (40) and the inverter dictation controller (44) which of the thermal motors (10) ) and electric (20) must transfer the torque to the respective wheels (5, 6); and, when said mode selector (26) informs said control unit (40) and said controller (44) that both motors (10, 20) must operate simultaneously, said control unit (40) controls said controller (43). ) of Selespeed and said controller (40) controls the gearbox (45) of the gearbox (22) to couple the speeds respectively of the first axis (2 ') and the second axis (2 ").

Hybrid drive system according to claim 1, characterized in that the gearbox (22) is a two-speed gearbox.

Hybrid traction system according to claim 1, characterized in that it comprises a cooling system designed to cool the electrical components of the system, said cooling system being composed of a radiator (30), whose refrigerant outlet is switched on. , through line (31), at the inlet of a pump (32), said pump (32) coupling, at the outlet, a line (33) which leads the refrigerant to the DC / DC converter (27), to the inverter. (25), and then to the engine (20), the coolant being sent back to the radiator inlet (30).

4. Hybrid traction actuation method, characterized by the fact that, in the exclusively electric actuation mode, the vehicle (1) is started by the electric motor (20) up to a first predetermined speed, and from said first predetermined speed the thermal motor (10) starts acting in conjunction with said electric motor (20); and in the hybrid driving mode: a) the vehicle (1) is started by said electric motor (20) to a second predetermined speed, and from said second predetermined speed the thermal motor (10) is b) from a predetermined third speed, higher than said predetermined second speed, the thermal motor (10) starts to drive the vehicle together with said electric motor (20), with the beginning of traction by the thermal ditomotor ( 10) is controlled by the Selespeed controller (43) acting on the gear (12) and the friction (11), c) from a predetermined fourth speed, higher than said predetermined third speed, said electric motor (20) no longer contribute to the vehicle's relationship (1), and from said fourth predetermined speed, said electric motor (20) acts as a generator, recharging at least one battery (26); d) after a first period of t time determined at constant speed, the torque allocation by said electric motor (20) is gradually reduced, until the limit at which this contribution is zero; e) after a second time period determined at constant speed, greater than the first time period determined, said electric motor (20) acts as a generator, recharging at least one battery (26); and f) at least one traction battery (26) is recharged provided that its charge is less than about 70% of the total charge, and up to 90% of the total charge.

Method of operation according to Claim 4, characterized in that, in the event of a problem in the electrical system, every electromotive part is switched off and the vehicle is driven exclusively by the thermal motor (10).

Actuation method according to Claim 4, characterized in that the electric motor 20 assists the thermal motor 10 in the acceleration phases by providing its available power as a function of the number of revolutions of any of the drive axles (2 ' , 2 ") of the vehicle (1).

Actuation method according to Claim 4, characterized in that the actuation of said thermal motor (10) after the vehicle starts (1) is controlled by the mode selector (26). wherein when said mode selector (26) informs the control unit (40) and the controller (44) that both motors (10, 20) must operate simultaneously, said control unit (40) commanding said controller (43) of the Selespeed and said controller (40) driving the gearbox controller (45) of the gearbox (22) to couple the speeds respectively of the first axis (2 ') and the second axis (2 ").