ES2201326T3

ES2201326T3 - Grupos motrices para vehiculos.

Info

Publication number: ES2201326T3
Application number: ES97944645T
Authority: ES
Inventors: Geoffrey Allan Williames
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-10-24
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 2004-03-16
Anticipated expiration: 2017-10-24
Also published as: US6165094A; JP2009063172A; EP0932776A1; EP0932776A4; JP4312831B2; DE69722801D1; AUPO319796A0; JP2001502404A; DE69722801T2; EP0932776B1; WO1998017927A1

Abstract

TRANSMISION (2) Y GRUPO PROPULSOR (30) PARA VEHICULOS QUE PUEDE CONTROLARSE EN UNA GAMA DE FUNCIONAMIENTO PREDETERMINADA. EL GRUPO PROPULSOR (30) INCLUYE DOS UNIDADES DE PROPULSION (32, 34), LA TRANSMISION (2) Y UN DISPOSITIVO DE CONTROL (58) PARA RECIBIR LAS ORDENES DE ENTRADA Y DETERMINAR LOS PARAMETROS DE PRESTACIONES RELACIONADOS CON EL FUNCIONAMIENTO DEL GRUPO PROPULSOR (30). LA TRANSMISION (2) INCLUYE UNA TRANSMISION EXTERIOR (8, 10, 16) Y UN CONJUNTO DE ENGRANAJE DIFERENCIAL INTERIOR (8, 20, 22). LA TRANSMISION PRINCIPAL (2) TIENE DOS ENTRADAS ROTATIVAS (8, 10), CADA UNA DE ELLAS CONECTADA OPERATIVAMENTE A UNIDAD DE TRANSMISION (32, 34) PARA RECIBIR POTENCIA ROTATIVA Y ESTA OPERATIVAMENTE CONECTADA A UNA SALIDA ROTATIVA (16) DE MANERA QUE LA VELOCIDAD DE ROTACION DE LA SALIDA (16) PUEDE VARIAR EN PROPORCION A LA MEDIA ALGEBRAICA DE LAS VELOCIDADES DE ROTACION DE LAS DOS ENTRADAS (8, 10). EL CONJUNTO DE ENGRANAJE DE DIFERENCIAL (18, 20, 22) ESTA DISPUESTO EN EL INTERIOR DE LA TRANSMISION PRINCIPAL (8, 10, 16) Y TIENE UNA ENTRADA ROTATIVA (18) CONECTADA OPERATIVAMENTE A DOS SALIDAS DIFERENCIALMENTE GIRABLES (24, 26). LA SALIDA (16) DE LA TRANSMISION PRINCIPAL ESTA OPERATIVAMENTE CONECTADA A LA ENTRADA (18) DEL CONJUNTO DE ENGRANAJE DIFERENCIAL (18, 20, 22). LOS PARAMETROS DE TRABAJO DETERMINADOS POR DISPOSITIVO DE CONTROL (58) INCLUYEN LA CARGA APLICADA SOBRE CADA UNA DE LAS DOS UNIDADES DE TRANSMISION (32, 34). LAS VELOCIDADES DE ROTACION DE CADA UNA DE LAS ENTRADAS (8, 10) DE LA TRANSMISION PRINCIPAL (8, 10, 16), LA CARGA EN CADA UNA DE LAS DOS SALIDAS (24, 26) Y LAS VELOCIDADES DE ROTACION DE CADA UNA DE LAS DOS SALIDAS (24, 26) DEL CONJUNTO DE ENGRANAJE DIFERENCIAL (2). UN DISPOSITIVO DE CONTROL DE REALIMENTACION EN CIRCUITO CERRADO CONTROLA, ANALIZA Y AJUSTA CONTINUAMENTE LOS PARAMETROS DE PRESTACIONES EN RESPUESTA A LA ENTRADA DE UNA ORDEN, PARA MANTENER EL RENDIMIENTO DE LAS UNIDADES DE TRANSMISION (32, 34) DENTRO DE LOS MARGENES MAXIMOS, AL MISMO TIEMPO QUE, SIMULTANEAMENTE, CONTROLA Y AJUSTA DE FORMA CONTINUA LA DISTRIBUCION DE CARGA PARA CONTROLAR SINERGICAMENTE LA POTENCIA Y LA VELOCIDAD DE SALIDA FINALES DE LA UNIDAD DE TRANSMISION (2) PARA SATISFACER LOS REQUISITOS OPERATIVOS.

Description

Grupos motrices para vehículos.

Campo de la invención

Esta invención está relacionada con las unidades de transmisión de energía motriz para vehículos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Antecedentes del arte

Los grupos motrices para vehículos comprenden generalmente una unidad de energía motriz y los subsistemas de transmisión de energía motriz. Los subsistemas de transmisión de energía motriz para vehículos incluyen convencionalmente una transmisión principal y un conjunto de engranajes diferenciales para automóviles para el accionamiento diferencial de las dos ruedas motrices.

Con el fin de acoplar el rendimiento de la unidad de energía motriz con la velocidad variable y con las demandas de energía motriz de un vehículo, existe la necesidad de un grupo motriz para vehículos en el que la unidad de energía motriz y la transmisión de energía motriz puedan ser controladas continuamente como una unidad integrada a través de un rango completo de operación, con el fin de que las características de prestaciones del grupo motriz puedan ser optimizadas adaptativa y sinérgicamente, en respuesta a las entradas de las ordenes procedentes del conductor del vehículo. Un componente preferido de dicho grupo motriz de vehículo controlado adaptativamente es una transmisión capaz de transmitir la energía motriz a una velocidad de salida continuamente variable. Dichas transmisiones pueden ser descritas genéricamente como transmisiones continuamente variables.

Las transmisiones continuamente variables propuestas previamente han tenido la tendencia de ser complejas, no fiables e ineficientes para altas cargas de par motor. Para estas y otras consideraciones de tamaño, peso y costo, las transmisiones continuamente variables propuestas previamente han sido típicamente inadecuadas para su utilización en los grupos motrices para vehículos. Existe por tanto la necesidad de una transmisión continuamente variable eficiente, compacta y fiable, que sea adecuada para su utilización en los grupos motrices de vehículos.

El documento más reciente del arte previo
FR-A-532471 expone un sistema que utiliza una variación de velocidad diferencial por los medios de unos engranajes planetarios. La transferencia de una transmisión diferencial de velocidad variable comienza con ejes estacionarios y engranajes con respecto a la rotación de un eje o árbol de salida. Las fuerzas rotacionales de los engranajes se transmiten a través de coronas dentadas externas, y las fuerzas de transmisión se transfieren radialmente hacia el centro a través de un engranaje anular interno hasta engranajes planetarios (dentro del engranaje anular) y después a un engranaje planetario (dentro de los engranajes planetarios), el cual a su vez está fijado a un eje. La configuración descrita utiliza todo el espacio interno del aparato y proporciona la salida de energía motriz única a través del eje.

Exposición de la invención

La invención proporciona una unidad de transmisión de energía motriz del vehículo según la reivindicación 1 y las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con una primera realización, se proporciona una unidad de transmisión de energía motriz que incluye una unidad de transmisión principal exterior y un conjunto de engranajes diferenciales internos, teniendo la transmisión principal dos medios de entrada giratorios conectados operativamente para hacer rotar los medios de salida, de forma que la velocidad rotacional de los medios de salida puedan variar en proporción a los medios algebraicos de las velocidades de rotación de dos medios de entrada, estando configurado el conjunto de engranajes diferenciales internamente en la transmisión principal, y teniendo medios de entrada giratorios conectados operativamente a dos medios de salida diferencialmente giratorios, en los que los medios de salida de la transmisión principal y de los medios de entrada del conjunto de engranajes diferenciales están conectados operativamente.

De acuerdo con una segunda realización, se proporciona un grupo motriz para vehículo, capaz de estar controlado continuamente a través de un rango predeterminado de la operación, que incluye:

dos unidades de energía motriz;

una unidad de transmisión de energía motriz que incluye una transmisión principal exterior y un conjunto de engranajes diferenciales interior;

teniendo la transmisión principal dos medios de entrada giratorios, conectados cada uno operativamente a una unidad de energía motriz para recibir la energía motriz rotacional, estando los dos medios de entrada conectados operativamente a medios de salida giratorios, de forma que la velocidad rotacional de los medios de salida pueda variar en proporción a los medios algebraicos de las velocidades de rotación de dos medios de entrada;

el conjunto de engranajes diferenciales está dispuesto internamente en la transmisión principal y teniendo medios de entrada giratorios conectados operativamente a dos medios de salida diferencialmente giratorios;

en el que los medios de salida de la transmisión principal y los medios de entrada del conjunto de engranajes diferenciales están conectados operativamente;

medios de control que incluyen medios para recibir la entrada de las órdenes y medios para determinar los parámetros de rendimiento asociados con la operación del grupo motriz, en el que los parámetros de rendimiento incluyen la carta sobre cada una de las unidades de energía motriz, las velocidades rotacionales de cada uno de los dos medios de entrada de la transmisión principal, la carga sobre cada uno de los dos medios de salida del conjunto de engranajes diferenciales, y las velocidades rotacionales de cada uno de los dos medios de salida del conjunto de engranajes diferenciales;

en el que los medios de control proporcionan un control de realimentación en bucle cerrado para de forma continua monitorizar, analizar y ajustar los parámetros del rendimiento en respuesta a la entrada de órdenes.

Las dos unidades de energía motriz comprenden ventajosamente cualquier combinación similar o distinta de cualquier tipo del rango de tipos de motor de combustión interna convencional, incluyendo el motor Otto, el motor Diesel, el motor rotativo o el motor de turbina de gas, o los tipos de motor eléctrico convencional. Los motores de combustión interna Otto y Diesel son los preferidos porque representan tecnologías establecidas con costos de producción relativamente bajos. Ventajosamente, las dos unidades de energía motriz están configuradas de forma tal que sus medios de salida de energía motriz rotacionales, tal como los cigüeñales en el caso de motores de pistón de combustión interna, estén alineados en una relación de un extremo con otro extremo. Preferiblemente, los medios de salida de la energía motriz rotacionales de las dos unidades de energía motriz giran ambos en la misma dirección con respecto a la unidad de transmisión de energía motriz. Preferiblemente, al menos uno de los medios de salida de energía motriz rotacional de las dos unidades de energía motriz está conectado operativamente en forma selectiva a un medio de entrada de la transmisión principal de la unidad de transmisión de energía motriz mediante medios de embrague. La conexión operativa puede incluir también un engranaje, cadena, correa o unos medios de conexión directa al eje motriz del motor. Las dos unidades de energía motriz pueden convenientemente estar envueltas por una carcasa común.

El grupo motriz de esta invención permite que la configuración de la unidad de energía motriz pueda ser optimizada para diferentes aplicaciones. Por ejemplo, puede ser utilizado un motor eléctrico de velocidad constante como una unidad de energía motriz, y un motor de combustión interna en la otra unidad de energía motriz para proporcionar un sistema híbrido de baja contaminación. En otras configuraciones, una de las unidades de energía motriz puede utilizarse para nivelar las demandas de energía de pico y/o proporcionar un freno regenerativo.

La transmisión principal de la unidad de transmisión de energía motriz comprende ventajosamente un tren de engranajes. Preferiblemente, los dos medios de entrada de la transmisión principal comprenden un primer engranaje cónico y un conjunto de engranaje epicicloidal dispuesto coaxialmente para girar alrededor de un primer eje. Ventajosamente, el conjunto de engranaje epicicloidal comprende un soporte de piñón anular que soporta giratoriamente en forma interna unos engranajes cónicos epicicloidales dispuestos internamente, que tienen ejes perpendiculares al primer eje. De forma conveniente, el primer engranaje cónico y el soporte del piñón anular son conectables operativamente en forma individual a las fuentes de energía motriz rotacionales, tal como las dos unidades de energía motriz. Preferiblemente, los medios de salida de la transmisión principal comprenden un segundo engranaje cónico dispuestos coaxialmente, en que tanto el primer engranaje cónico como el conjunto de engranajes epicicloidales giran alrededor del primer eje. Ventajosamente, el conjunto de engranajes epicicloidales está configurado entre el primer y segundo engranajes cónicos con los engranajes de piñones cónicos epicicloidales engranados con el primer y segundo engranajes cónicos. La transmisión principal, según lo expuesto, comprende una transmisión continuamente variable en la que la velocidad de salida (la velocidad de rotación del segundo engranaje cónico) será proporcional a la suma o diferencia de las dos velocidades de entrada (las velocidades de rotación del primer engranaje cónico y del conjunto de engranajes epicicloidales).

Preferiblemente, los medios de entrada del conjunto de engranajes diferenciales de la unidad de transmisión de energía motriz, comprenden engranajes de piñones cónicos diferenciales dispuestos radialmente dentro de la transmisión principal, para girar alrededor de ejes perpendiculares al primer eje. Ventajosamente, los medios de salida del conjunto de engranajes diferenciales comprenden dos engranajes laterales cónicos diferenciales configurados coaxialmente engranados con los engranajes de piñones diferenciales para girar alrededor del primer eje.

Preferiblemente, el primer y segundo engranajes cónicos de la transmisión principal tienen cada uno un agujero formado centralmente y que se extiende axialmente. Preferiblemente, los dos engranajes laterales diferenciales del conjunto de engranajes diferenciales están montados centralmente en los extremos opuestos de dos miembros de salida de la energía motriz alineados coaxialmente, tales como los semiejes, que se extienden hacia fuera axialmente a través de agujeros en el primer y segundo engranajes cónicos de la transmisión principal y que son conectables operativa y ventajosamente a las ruedas motrices.

Ventajosamente, la transmisión principal está conectada operativamente al conjunto de engranajes diferenciales mediante un bastidor diferencial que está conectado al segundo engranaje cónico de la transmisión principal, y que soporta los engranajes de piñones diferenciales del conjunto de engranajes diferenciales. El conjunto de engranajes diferenciales, según se ha expuesto, tiene la funcionalidad de un engranaje diferencial convencional para automoción. Esta configuración es ventajosamente particular para su utilización en unidades de energía motriz tales como en los motores o turbinas realmente rotativos del tipo "tortas escalonadas" de eje hueco, dispuestos en cada lado de la transmisión con las salidas de energía motriz efectuando su salida a través del motor respectivo, para proporcionar un grupo motriz extremadamente sencillo, compacto y de peso ligero.

Cuando las unidades de energía motriz comprenden motores Otto o motores Diesel, la unidad de transmisión de energía motriz se sitúa convenientemente en forma central por debajo de las dos unidades de energía motriz. Cuando las unidades de energía motriz comprenden motores rotatorios, turbina de gas o motores eléctricos, la unidad de transmisión de energía motriz puede ser montada convenientemente en forma central entre las dos unidades de energía motriz, en que los miembros de salida de la energía motriz se extienden a través del centro del rotor hueco o de los ejes de la turbina. Adicionalmente, la carcasa de la unidad de transmisión de energía motriz puede ser integral con la carcasa común de las dos unidades de energía motriz.

Ventajosamente, un motor de combustión interna puede ser dividido para proporcionar cigüeñales independientes que constituyan las dos unidades de energía motriz. La ventaja principal de esta configuración es que el motor dividido puede utilizar muchos componentes auxiliares compartidos.

En algunas aplicaciones puede proporcionarse una configuración de volante de inercia como medio de almacenamiento de energía cinética. El volante de inercia puede estar o no asociado con una de las unidades de energía motriz. La configuración de volante de inercia puede ser utilizada para suplementar la entrada de energía motriz en los instantes de demanda de pico y/o proporcionar el frenado regenerativo.

La unidad de transmisión de energía motriz descrita anteriormente combina integral y convenientemente las funcionalidades de la transmisión principal y el conjunto de engranajes diferenciales, de forma tal que la energía rotacional de entrada pueda ser transmitida diferencialmente a dos salidas de energía motriz rotacionales con velocidades de salida continuamente variables.

Los medios de control comprenden ventajosamente una unidad de control de microprocesado que tiene un dispositivo de entrada para recibir la entrada de ordenes, por ejemplo del conductor del vehículo, y una pluralidad de dispositivos de interfaces de entrada/salida, para proporcionar un control de realimentación de bucle cerrado de los parámetros de rendimiento del grupo motriz del vehículo. La pluralidad de los dispositivos de interfaces de entrada/salida comprende ventajosamente una pluralidad de sensores de alto rendimiento para monitorizar, analizar y transmitir los datos sobre los parámetros de rendimiento del grupo motriz. Preferiblemente, los parámetros de rendimiento controlados continuamente por la unidad de control de microprocesamiento incluyen además los parámetros de rendimiento que son específicos del tipo o tipos de unidades de energía motriz que comprende el grupo motriz para vehículos. Por ejemplo, cuando las dos unidades de energía motriz comprenden al menos un motor de pistón de combustión interna, los parámetros de rendimientos controlados continuamente por la unidad de control de microprocesado pueden incluir además los parámetros de rendimiento que son específicos de cada motor de pistón de combustión interna tal como la presión de sobrealimentación de la admisión en el colector, par motriz del motor, RPM del motor, mezcla del combustible, distribución del encendido, distribución de las válvulas, geometría variable del colector de admisión, condiciones de la cámara de combustión, tasa de compresión y composición química del gas de escape.

Durante la utilización, la unidad de control de microprocesado proporciona ventajosamente un control de realimentación de bucle cerrado para continuamente monitorizar, analizar y ajustar sinérgicamente los parámetros de rendimiento en respuesta a una entrada de órdenes procedentes del conductor. Específicamente, la unidad de control de microprocesado responde ventajosamente en forma adaptativa a la entrada de ordenes y/o análisis de los datos en los parámetros de rendimiento y controla continuamente la velocidad de salida final y la potencia del grupo motriz, para afrontar con los requisitos operacionales mediante el ajuste de forma sinérgica de los parámetros de rendimiento, incluyendo las velocidades relativas de los dos medios de entrada de energía motriz y compartir las carga entre las dos unidades motrices.

Ventajosamente, la unidad de control de microprocesado es programable con un algoritmo de rendimiento, a fin de que ajuste continuamente los parámetros de rendimientos controlados, de acuerdo con el algoritmo para optimizar el rendimiento del grupo motriz. Por ejemplo, la unidad de control de microprocesado puede ser programada para optimizar el rendimiento del grupo motriz, en cuyo caso en respuesta a la entrada de las ordenes del conductor del vehículo, la unidad de control de microprocesado continuamente monitorizaría, analizaría y ajustaría sinérgicamente los parámetros de rendimiento de cada una de las dos unidades de energía motriz, para mantener el rendimiento de las dos unidades motrices dentro de unos rangos de pico, mientras que simultáneamente efectuaría el monitorizado y el ajuste de la compartición de la carga entre las dos unidades motrices, para controlar sinérgicamente la velocidad de salida final y la potencia de la transmisión a fin de afrontar los requisitos operacionales. Como tal, los rendimientos unitarios de la potencia global pueden conseguirse a través de un amplio rango de distintas condiciones operativas.

Se observará que cuando las dos unidades motrices comprenden al menos un tipo de motor de combustión interna, pueden conseguirse unas mejoras significativas en la economía de combustible y reducciones significativas correspondientes en la emisión del gas de escape. Se apreciará además que con el fin de optimizar los rendimientos unitarios de la potencia global, las dos unidades motrices pueden comprender una combinación de tipos distintos de unidad motriz, tal como un motor rotativo o una turbina de gas y un motor Diesel, o un motor Otto y un motor eléctrico, en que cada uno tienen rendimiento de pico durante rangos diferentes, aunque complementarios, del rango global de las condiciones operativas.

Ventajosamente, se incluye una cámara de combustión de desplazamiento variable y/o una cámara de precombustión en las realizaciones del motor de combustión interna de la presente invención. Por las razones expuestas anteriormente, la inclusión de una cámara de combustión de desplazamiento variable y/o una cámara de precombustión permite que los parámetros de rendimiento pertinentes de los motores de combustión interna están controlados continuamente, para optimizar la eficiencia del combustible y el control de la contaminación del medio ambiente. Específicamente, en un motor de combustión interna, la mezcla de combustible/aire que se inflama, se quema en un frente de llama que se desarrolla en el perímetro de los confines del cilindro. Se generan gases en expansión, presionando sobre el pistón alejándolo de la culata del cilindro, haciendo por tanto que gire el cigüeñal y proporcionado una carrera motriz. Conforme el pistón se aleja de los gases en expansión, incrementa el volumen del cilindro. Cuanto más alta sea la tasa de compresión inicial del cilindro, más rápida será la tasa de inflamación y la velocidad de expansión correspondiente, y la necesidad de una velocidad del pistón más rápida, que de por resultado un mayor índice de revoluciones por minuto (RPM) del motor. Con un motor de compresión fija, es deseable tener una velocidad del pistón que se iguale a la que los gases se expanden para una presión óptima del cilindro, dando lugar a un rendimiento mejor del combustible y a unos niveles más bajos de la contaminación. Es intención de las realizaciones preferidas de la invención, ofrecer la compresión óptima y unas RPM del motor que coincidan con los niveles de energía requeridos para mantener la velocidad deseada del vehículo. Teniendo la función de una transmisión de velocidad variable sin escalonamientos, proporcionando la velocidad precisa del vehículo requerida, manteniendo mientras tanto una tasa óptima de inflamación de la mezcla de combustible/aire, haciendo variar las velocidades de entrada de la velocidad en RPM en relación mutua, y variando las tasas de compresión y las tasas de combustible/aire, pueden mantenerse las condiciones operativas óptimas en tiempo real, a través del espectro completo de la velocidad del vehículo y de los requisitos de energía, proporcionando una contaminación mínima y una eficiencia máxima del combustible. Un control adicional de la velocidad del frente de inflamación, particularmente en relación con un motor Diesel, es tener una cámara de precombustión de desplazamiento variable. La interacción de las entradas y salidas procedentes de la unidad de control de microprocesado, permite las configuraciones óptimas de la velocidad del motor, de la tasa de compresión de la cámara de combustión, y del desplazamiento de la cámara de precombustión, para proporcionar una velocidad uniforme de la mezcla de combustible/aire quemada (frente de la llama), correspondiente con el movimiento mecánico y la velocidad de los miembros restringidos en un motor rotario o de pistón.

Se describirán a continuación las realizaciones de la invención a modo solo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista esquemática en sección transversal parcial de una realización de una unidad de transmisión de energía motriz de acuerdo con el primer aspecto de la invención;

la figura 2 es una vista en sección transversal de una realización práctica de la unidad de transmisión de energía motriz mostrada en la figura 1;

la figura 3 es una vista esquemática en sección parcial de una realización de un motor Otto o Diesel de un grupo motriz de acuerdo con el segundo aspecto de la invención;

la figura 4 es una vista esquemática seccionada parcialmente de una realización de un motor rotativo o de una turbina de gas del grupo motriz de un vehículo de acuerdo con el segundo aspecto de la invención;

la figura 5 es una vista esquemática seccionada parcialmente de una realización simplificada del grupo motriz para un vehículo mostrado en la figura 4;

la figura 6 es una vista esquemática seccionada parcialmente de un embrague preferido para ser utilizado en las realizaciones del grupo motriz del vehículo de acuerdo con el segundo aspecto de la invención;

la figura 7 es una vista esquemática seccionada parcialmente de una cámara de combustión de desplazamiento variable para su utilización en la realización preferida mostrada en la figura 3; y

la figura 8 es una vista esquemática seccionada parcialmente de una cámara de combustión de desplazamiento variable y de una cámara de precombustión para su utilización en la realización preferida mostrada en la figura 3.

Modos óptimos para la realización de la invención

Tal como se muestra en las figuras 1 y 2 adjuntas, la unidad de transmisión de energía motriz 2 de acuerdo con las realizaciones preferidas del primer aspecto de la invención, comprende generalmente una transmisión principal exterior 4 que tiene dos medios de entrada giratorios conectados operativamente a los medios de salida giratorios, y un conjunto de engranajes diferenciales internos 6, que tiene unos medios de entrada giratorios conectados operativamente a dos medios de salida diferencialmente giratorios. Estos componentes serán descritos a continuación con más detalle en varias realizaciones preferidas que se exponen.

La transmisión principal 4 de la unidad de transmisión de energía motriz 2 comprende ventajosamente un tren de engranajes. Los dos medios de entrada de la transmisión principal 4 comprenden un primer engranaje cónico 8 y un conjunto de engranajes epicicloidales 10, configurado coaxialmente alrededor de un primer eje A-A. El conjunto de engranajes epicicloidales 10 comprende un soporte de piñón anular 12, el cual soporta giratoriamente los engranajes de los piñones cónico epicicloidales 14 configurados internamente, que tiene ejes perpendiculares al primer eje A-A. Tal como se indica por las letras A y B en la figura 1, el primer engranaje cónico 8 y el soporte de piñón anular 12 son conectables individualmente en forma operativa por medios convencionales, tales como engranajes, correa, cadena o por una conexión de eje de acoplo directo, a fuente de energía motriz rotacionales (no mostradas). Los medios de salida de la transmisión principal 4 comprenden un segundo engranaje cónico 16 dispuesto coaxialmente con el primer engranaje cónico 8 y el conjunto de engranajes epicicloidales 10, para girar alrededor del primer eje A-A. El primer y segundo engranajes cónicos 8, 16 de la transmisión principal 4 tienen cada uno un agujero formado centralmente y que se extiende axialmente. El conjunto de engranajes epicicloidales 10 está dispuesto entre el primer y segundo engranajes cónicos 8, 16, con los engranajes cónicos epicicloidales 14 engranados con el primer y segundo engranajes cónicos 8, 16.

El conjunto de engranajes diferenciales 6 está configurado internamente en la transmisión principal 4. Los medios de entrada del conjunto de engranajes diferenciales 6 de la unidad de transmisión de energía motriz 2 comprenden los engranajes de piñones cónicos diferenciales 18, configurados radialmente dentro de la transmisión principal 4, para girar alrededor de ejes perpendiculares al primer eje A-A. Los medios de salida del conjunto de engranajes diferenciales 6 comprenden dos engranajes laterales cónicos diferenciales 20, 22, dispuesto coaxialmente y engranados con los engranajes de los piñones diferenciales 18 para girar alrededor del primer eje A-A. Los dos engranajes diferenciales 20, 22 están montados centralmente en los extremos opuestos de dos miembros de salida de energía motriz alineados coaxialmente 24, 26, tales como los semiejes, que se extienden axialmente hacia fuera a través de agujeros en el primer y segundo engranajes cónicos 8, 16 de la transmisión principal 4. Los semiejes 24, 26 son conectables operativamente a las ruedas motrices (no mostradas).

La transmisión principal 4 está conectada operativamente al conjunto de engranajes diferenciales 6 mediante un bastidor diferencial 28 que está conectado al segundo engranaje cónico 16 de la transmisión principal, y que soporta los engranajes de los piñones diferenciales 18 del conjunto de engranajes diferenciales 6.

La figura 2 muestra una realización práctica de la configuración de la figura 1 que incluye los rodamientos, juntas herméticas y configuraciones de montaje necesarias para un conjunto operativo. Estos componentes pueden variarse en la práctica y aunque su función se apreciará fácilmente por los técnicos especializados en el arte, no se precisa de una descripción para la comprensión de la invención.

Durante la utilización, la transmisión principal 4 descrita anteriormente comprende una transmisión continuamente variable en la que la velocidad de salida (la velocidad de rotación del segundo engranaje cónico 16) será proporcional a la suma o diferencia de las dos velocidades de entrada (las velocidades de rotación del primer engranaje cónico 8 y del conjunto de engranajes epicicloidales 10). Se apreciará por tanto que si las velocidades del primer engranaje cónico 8 y del conjunto de engranajes epicicloidales 10 están controladas, la velocidad del segundo engranaje cónico 16 puede variarse progresivamente desde un máximo de diseño en una primera dirección de rotación a través de cero, hasta un máximo de diseño en una segunda dirección opuesta de rotación. Tal como se describió anteriormente también, el conjunto de engranajes diferenciales 6 opera de la forma de una engranaje diferencial de automoción convencional. La unidad de transmisión de energía motriz 2 descrita anteriormente combina así integralmente de forma conveniente las funcionalidades de la transmisión principal 4 y el conjunto de engranajes diferenciales 6 de forma tal que la potencia rotacional de entrada pueda ser transmitida diferencialmente a los dos semiejes 24, 26 a velocidades de salida continuamente variables.

La operación de la unidad de transmisión de energía motriz 2 descrita anteriormente puede comprenderse adicionalmente con referencia a la realización a modo de ejemplo ilustrada en la figura 1, en la que el primer engranaje cónico 8 y el segundo engranaje cónico 16 de la transmisión principal 4 tiene cada uno treinta dientes, y los engranajes de los piñones cónicos epicicloidales 14 de la transmisión principal 4 tiene diez dientes cada uno.

El efecto de las distintas relaciones de entradas en la misma dirección de rotación alrededor del eje A-A para la realización a modo de ejemplo mostrada en la figura 1 se describe a continuación.

Relación 1:1 de las entradas

Si el primer engranaje cónico 8 se hace girar hacia delante una vuelta, se habrán rotado hacia delante treinta dientes del engranaje cónico 8. Si al mismo tiempo el soporte del piñón anular 12 se hace rotar hacia delante una vuelta en la misma dirección alrededor del eje A-A-, cada engranaje del piñón cónico epicicloidal 14 habrán permanecido estacionarios. En consecuencia, los engranajes de los piñones cónicos no giratorios 14 con los dientes de los engranajes engranados en el segundo engranaje cónico 16 provocarán que el engranaje cónico 16 y el bastidor diferencial 28 giren hacia delante una vuelta completa alrededor del eje A-A. Los engranajes de los piñones diferenciales 18 soportados por el bastidor diferencial 28 están solo restringidos por los engranajes laterales diferenciales 20, 22, los cuales están conectados operativamente a los semiejes- 24, 26, respectivamente para permitir una acción diferencial de automoción normal entre las dos ruedas motrices (no mostradas).

El resultado es que, con una relación de entradas entre el primer engranaje cónico 8 y el soporte de piñón anular 20 de 1:1, la relación de velocidades a través de la unidad de transmisión 2 y del bastidor diferencial 28 es de 1:1.

Relación 2:1 de las entradas

Si el primer engranaje cónico 8 se hace girar una vuelta, moviendo hacia delante treinta dientes, y 25 si el soporte del piñón anular 12 se hace girar en la misma dirección alrededor del eje A-A hacia delante en media vuelta (2:1), entonces cada piñón cónico epicicloide 14 habrá rotado hacia atrás alrededor de los ejes perpendiculares al eje A-A en quince dientes y desplazándose en el punto de acoplamiento en el segundo engranaje cónico 16 en quince dientes para la semivuelta. Puesto que el segundo engranaje cónico 16 tiene treinta dientes y el soporte del piñón anular 12 y los engranajes de los piñones cónicos 14 ha recorrido una semivuelta, entonces el segundo engranaje cónico 16 de treinta dientes y el bastidor diferencial 28 habrán permanecido estacionarios.

El resultado es que, con la relación de entradas entre el primer engranaje cónico 8 y el soporte del piñón anular 12 en 2:1, el segundo engranaje cónico 16 y los engranajes laterales diferenciales 20, 22 permanecerán en una posición estacionaria realmente bloqueados.

Relación 3-1 de las entradas

Si el primer engranaje cónico 8 se hace girar hacia delante en treinta dientes y si el soporte del piñón anular 12 se hace girar hacia delante en la misma dirección alrededor del eje A-A en un tercio de vuelta, entonces cada engranaje de piñón cónico epicicloidal 14 girará en sentido contrario hacia atrás en veinte dientes, mientras que se recorre la distancia equivalente de diez dientes alrededor del segundo engranaje cónico 16. En consecuencia, el segundo engranaje cónico 16 y el bastidor diferencial 28 girarán en sentido inverso en diez dientes, o bien un tercio de vuelta en sentido hacia atrás. Tal como se ha descrito anteriormente, el conjunto de engranajes diferenciales 6 permite para un automóvil normal la acción diferencial entre dos ruedas motrices (no mostradas).

El resultado es que, con la relación de entradas entre el primer engranaje cónico 8 y el soporte del piñón anular 12 en 3:1, el segundo engranaje cónico 16 y el bastidor diferencial 28 girarán en un tercio de vuelta en la dirección inversa alrededor del eje A-A.

Se observará que la marcha superdirecta puede obtenerse mediante una relación de entradas inferior a la unidad. A la vista de la descripción anterior, se apreciará que las realizaciones de la unidad de transmisión de energía motriz de la presente invención proporciona una combinación compacta e integral de una transmisión continuamente variable, con un diferencial de automóvil convencional que es adecuado para los grupos motrices de vehículos, particularmente aunque no en forma exclusiva en los grupos motrices de vehículos para los vehículos de transmisión a las ruedas delanteras. En particular, las realizaciones de la transmisión de la presente invención permiten que las dos ruedas motrices del vehículo sean accionadas diferencialmente a velocidades continuamente variables de rotación.

Tal como se muestra en las figuras adjuntas 3, 4 y 5, el grupo motriz del vehículo 30 de acuerdo con las realizaciones preferidas del segundo aspecto de la invención, comprende dos unidades de energía motriz 32, 34, una unidad de transmisión de energía motriz 2 y una unidad de control de microprocesado 58. Estos componentes serán descritos a continuación con más detalle las distintas realizaciones preferidas que se están exponiendo.

La anterior descripción detallada de la construcción, configuración y operación de los distintos componentes de la unidad de transmisión de energía motriz 2 se incorpora aquí como referencia.

En las realizaciones ilustradas en las figuras 3, 4 y 5, las dos unidades de energía motriz 32, 34 comprenden dos motores de combustión interna, aunque las dos unidades de energía motriz 32, 34 comprende alternativamente cualquier combinación similar o distinta de cualquier tipo del rango de tipos de motores de combustión interna convencionales, incluyendo el motor Otto, el motor Diesel, el motor rotativo o el motor de turbina de gas, o los tipos de motores eléctricos convencionales. Los motores de combustión interna Otto y Diesel son los preferidos porque representan tecnologías establecidas con unos costos de producción relativamente bajos. En la realización mostrada en la figura 3, las dos unidades de energía motriz 32, 34 comprenden motores Otto o Diesel, mientras que en las realizaciones 15 ilustradas en las figuras 4 y 5 las dos unidades de energía motriz 32, 34 comprenden motores rotativos o de turbina de gas. Las dos unidades de energía motriz 32, 34 comparten ventajosamente dispositivos auxiliares comunes, aunque permanecen individualmente operables y controlables.

En las realizaciones ilustradas, los dos motores 32, 34 tienen cada uno medios o ejes 36, 38 de salida de energía motriz rotacionales, por ejemplo cigüeñales en el caso de la realización ilustrada en la figura 3. Ventajosamente, los dos motores 32, 34 están configurados de forma tal que sus ejes de salida de energía motriz 36, 38 son individualmente giratorios y alineados coaxialmente en una relación de extremo con extremo. Preferiblemente, los ejes de entrada de energía motriz 36, 38 de los dos motores 32, 34 giran ambos en la misma dirección con respecto a la unidad de transmisión de energía motriz 2 prescindiendo así de cualquier requisito de los medios para invertir la dirección de rotación de cualquiera o de ambos ejes de salida de energía motriz 36, 38. Convenientemente, la unidad de transmisión de energía motriz 2 está localizada centralmente por debajo (como en la realización mostrada en la figura 3), o centralmente entre (como en las realizaciones mostradas en las figuras 4 y 5), los dos motores 32, 34. En el último caso, los semiejes 24, 26 se extienden a través del centro del rotor hueco o de los ejes de la turbina 36, 38 de los motores rotativos o de turbina de gas. Al menos uno de los respectivos ejes de salida de energía motriz 36, 38 de los dos motores 32, 34 son conectables individualmente en forma selectiva al primer engranaje cónico 8 y al soporte del piñón anular 12 respectivamente de la unidad de transmisión de energía motriz 2 mediante medios de embrague. En la mayoría de las aplicaciones, cada eje de salida 36, 38 tiene medios de embrague 40, 42, y medios de transmisión por engranaje, cadena o correa 44, 46. La carcasa de transmisión de energía motriz 2 es convenientemente integral con la carcasa común de los dos motores 32, 34.

La figura 5 muestra una realización simplificada del grupo motriz para vehículos 30 mostrado en la figura 4, en el que el segundo engranaje cónico 16 de la unidad de transmisión de energía motriz 2 no está conectada operativamente a un conjunto de engranajes diferenciales internos (es decir, la unidad de transmisión de energía motriz 2 incluye solamente la transmisión principal 4), pero en su lugar está conectado operativamente a un eje motriz 47. La realización simplificada del grupo motriz de vehículo 30 mostrado en la figura 5, utiliza ventajosamente motores rotativos o de turbina de gas, estando adaptado para ser utilizado en vehículos de transmisión a las ruedas delanteras y/o traseras, en el que el eje motriz 47 está conectado operativamente a un único conjunto de engranajes diferenciales de automóvil convencional. Alternativamente, el grupo motriz 30 de vehículo 30 ilustrado en la figura 5 puede ser montado en forma intermedia en vehículos de transmisión a las cuatro ruedas, en el que el eje motriz 47 está conectado operativamente a los conjuntos delantero y trasero de los engranajes diferenciales motrices convencionales de las cuatro ruedas.

Una realización preferida de los medios de embrague 40, 42 utilizada en la realización mostrada en la figura 3 es la mostrada en la figura 6 y que comprende una placa o placas de presión 48 acoplada mediante resortes 50, con un rodamiento de empuje operativo 52 alrededor y en forma libre del eje 54. Según se expone más adelante, un servodispositivo de activación por empuje 56 está controlado convenientemente mediante la unidad de control de microprocesado 58, para conectar selectiva e individualmente los ejes de salida de energía motriz respectivos 36, 38 de los dos motores 32, 34 al primer engranaje cónico 8 y al soporte del piñón anular 12 respectivamente de la unidad de transmisión de energía motriz 2.

La unidad de control de microprocesado 58 incluye un dispositivo de entrada (no mostrado) para recibir la entrada de órdenes procedentes del conductor del vehículo, y una pluralidad de dispositivos de interfaz de entrada/salida (no mostrados) para proporcionar un control de realimentación de bucle cerrado de los parámetros del rendimiento del grupo motriz del vehículo. Preferiblemente, la pluralidad de dispositivos de interfaz de entrada/salida (no mostrados) comprende una pluralidad de sensores de alto rendimiento para monitorizar, analizar y transmitir datos sobre los parámetros del rendimiento del grupo motriz. Los parámetros de rendimiento incluyen ventajosamente la carga sobre cada uno de los dos motores 32, 34, las velocidades rotacionales de cada uno de los dos ejes de salida de energía motriz 36, 38, la carga de cada uno de los dos semiejes 24, 26, y las velocidades rotacionales de cada uno de los dos semiejes 24, 26. Preferiblemente, los parámetros del rendimiento controlados continuamente por la unidad de control de microprocesado 58 incluyen además los parámetros del rendimiento que son específicos con respecto al tipo o tipos de las unidades de energía motriz que comprende el grupo motriz del vehículo.

Durante la utilización, la unidad de control de microprocesado 58 proporciona ventajosamente un control de realimentación de bucle cerrado para de forma continua monitorizar, analizar y ajustar sinérgicamente los parámetros del rendimiento en respuesta a una entrada de órdenes procedentes del conductor. Durante el arranque de los dos motores 32, 34, la unidad de control de microprocesado 58 controla convenientemente la operación individual de los dos motores 32, 34 y la operación de los medios de embrague 40, 42 para controlar individualmente la conexión de los ejes de salida de energía motriz respectivos 36, 38 de los dos motores 32, 34 al primer engranaje cónico 8 y el soporte del piñón anular 12 respectivamente de la unidad de transmisión de energía motriz 2. Es decir, en el arranque la unidad de control de microprocesado 58 conecta solamente los ejes de salida de energía motriz respectivos 36, 38 de los dos motores 32, 34 al primer engranaje cónico 8 y al soporte del piñón anular 12, respectivamente, cuando la relación de las velocidades rotacionales entre el eje de salida de energía motriz 36 y el eje de salida de energía motriz 38 es de 2:1. A partir de la anterior descripción de la operación de la unidad de transmisión de energía motriz 2 se apreciará que cada uno de los engranajes laterales diferenciales 20, 22 de la unidad de transmisión de energía motriz 2 serán bloqueados efectivamente en una posición estacionaria de seguridad a velocidad nula. Será evidente que en la mayoría de las aplicaciones se proporciona un embrague de puenteado operado manualmente para incrementar el nivel de seguridad. Se apreciará también a partir de la anterior descripción de la operación de la unidad de transmisión de energía motriz 2, que en respuesta a la entrada de órdenes, por ejemplo del conductor del vehículo, la unidad de control de microprocesado 58 controlará convenientemente la operación de los dos motores 32, 34, para ajustar las velocidades relativas de los ejes de salida de energía motriz 36, 38, de forma que los engranajes laterales diferenciales 20, 22 de la unidad de transmisión de energía motriz 2, (y por tanto los dos semiejes 24, 26 y las dos ruedas motrices (no mostradas)) giren en una dirección deseada, a una velocidad deseada. Durante la operación del grupo motriz del vehículo 30, la unidad de control de microprocesado 58 responde adaptativamente a la entrada de órdenes y/o a los análisis de datos sobre los parámetros de rendimiento y controlando continuamente la velocidad de salida final y la potencia del grupo motriz del vehículo 30, para cumplir con los requisitos operacionales mediante el ajuste de forma sinérgica de los parámetros del rendimiento, incluyendo las velocidades relativas de los dos motores 32, 34, y la carga que se comparte entre los dos motores 32, 34.

Ventajosamente, la unidad de control de microprocesado 58 es programable con un algoritmo de rendimiento, de forma que ajuste continuamente en forma sinérgica los parámetros de rendimiento controlado, de acuerdo con el algoritmo para optimizar el rendimiento del grupo motriz 30 del vehículo. Por ejemplo, la unida de control de microprocesado 58 puede ser programada para optimizar el rendimiento del grupo motriz del vehículo, en cuyo caso en respuesta a la entrada de órdenes, la unidad de control de microprocesado 58 efectuaría continuamente las funciones de monitorizado, análisis y ajuste sinérgicamente de los parámetros del rendimiento de cada uno de los dos motores 32, 34, para mantener la eficiencia de los dos motores 32, 34, dentro de rangos de pico mientras que se efectúa la monitorización simultánea y continua y el ajuste de la carga que comparten los dos motores 32, 34, para controlar sinérgicamente la velocidad y la potencia de salida final de la unidad de transmisión de energía motriz 2, para cumplir con los requisitos operacionales. Como tal, las eficiencias globales de los motores pueden conseguirse a través de un amplio rango de distintas condiciones operativas. Así pues, se apreciará que en las realizaciones que utilizan motores de combustión interna, pueden conseguirse mejoras significativas en la economía de combustible y reducciones significativas en la forma correspondiente en la emisión de gases de escape.

Por ejemplo, cuando las dos unidades de energía motriz 32, 34 comprenden motores de pistón de combustión interna (tales como en la realización mostrada en la figura 3), los parámetros de rendimiento controlados continuamente por la unidad de control de microprocesado incluyen además en forma ventajosa parámetros que son específicos para cada motor de pistón de combustión interna, tales como la presión de sobrealimentación del colector, par motriz del motor, rpm del motor, mezcla de combustible, distribución de las válvulas, geometría variable del colector de admisión, condiciones de la cámara de combustión, tasa de compresión y composición química de los gases de escape. La figura 7 muestra una configuración práctica, mediante la cual el volumen de una cámara de combustión 60 de un motor de pistón de combustión interna puede variarse por medio de un segundo elemento de pistón movible 62. Durante la utilización, el movimiento del segundo elemento de pistón 62 está controlado ventajosa y continuamente por la unidad de control de microprocesado 58, para optimizar adaptativamente el volumen de la cámara de combustión 60 para cumplir con los requisitos operacionales. La figura 8 muestra una modificación de la configuración práctica mostrada en la figura 7, por lo que el volumen de una cámara de combustión 60 de un motor de pistón de combustión interna puede modificarse por medios de un conjunto de pistón movible 64, que a su vez comprende un mecanismo de inyector movible 66. Durante la utilización, el movimiento del conjunto del pistón 64 y del mecanismo del inyector 66 están controlados ventajosa y continuamente por la unidad de control de microprocesado 58, para optimizar adaptativamente tanto el volumen de la cámara de combustión 60 como el volumen de la cámara de precombustión 68, para cumplir con los requisitos operacionales. Específicamente, la unidad de control de microprocesado 58 optimiza adaptativamente la compresión y las revoluciones por minuto (RPM) del motor, para coincidir con los niveles de energía requeridos para mantener la velocidad deseada del vehículo. Mediante la función de una transmisión de velocidad variable sin escalonamientos que proporciona la velocidad precisa del vehículo requerida, manteniendo mientras tanto la tasa óptima de combustible/aire inflamado, mediante la variación de las velocidades de entrada de las revoluciones por minuto (RPM) de los dos motores entre sí, y mediante la variación de las tasas de compresión y de las tasas de combustible/aire, pueden mantenerse las condiciones operativas óptimas en tiempo real a través del espectro completo de los requisitos de velocidad y energía del vehículo, ofreciendo una mínima contaminación y un rendimiento máximo del combustible. Pueden conseguirse rendimientos operativos adicionales mediante el control continuo de la velocidad del frente de la llama, particularmente en las realizaciones del motor Diesel, por los medios de la cámara de precombustión de desplazamiento variable anteriormente descrita. La interacción de entradas y salidas de la unidad de control de microprocesado 58, permite las configuraciones óptimas de la velocidad de los motores, de la tasa de compresión de la cámara de combustión, y del desplazamiento de la cámara de precombustión, para proporcionar una velocidad uniforme de inflamación (frente de la llama) de la mezcla de combustible/aire, correspondiente con el movimiento mecánico y velocidad de los miembros de restricción en un motor de pistón o de tipo rotativo.

A la vista de la anterior descripción, se apreciará que las realizaciones del grupo motriz del vehículo de la presente invención proporcionan un grupo motriz compacto para vehículo controlado adaptativamente, que es particularmente adecuado para aplicaciones críticas según el peso y el tamaño, tal como en vehículos de transmisión a las cuatro ruedas de tamaño pequeño y medio.

Aunque la presente invención ha sido descrita con referencia en particular a realizaciones preferidas, la presente invención es susceptible de ser realizada con varias alteraciones y modificaciones, que pueden diferir particularmente con respecto a las que se ha descrito en la memoria anterior. Estas variaciones y alteraciones son posibles sin desviarse del alcance la invención, según se define en las reivindicaciones.

Claims

1. Una unidad de transmisión de energía motriz (2) de un vehículo, que incluye una transmisión principal exterior (8, 10, 16) y un conjunto de engranajes diferenciales internos (18, 20, 22), en la que la transmisión principal (8, 10, 16) tiene dos medios de entrada giratorios (8, 10), conectados operativamente a medios de salida giratorios (16), de forma que la velocidad rotacional de los medios de salida (16) puede variar en proporción a la suma o diferencia de las velocidades de rotación de los dos medios de entrada (8, 10), en los que el conjunto de engranajes diferenciales (18, 20, 22) está dispuesto internamente en la transmisión principal (8, 10, 16) y teniendo medios de entrada giratorios (18) conectados operativamente a dos medios de salida diferencialmente giratorios (24, 26), en los que los medios de salida (16) de la transmisión principal y los medios de entrada (18) del conjunto de engranajes diferenciales están conectados operativamente, caracterizada porque uno de los mencionados medios de entrada giratorios (10) de la transmisión principal (8, 10, 16) incluye un engranaje (14) que interconecta los otros medios de entrada (8) de la transmisión principal (8, 10, 16) con los medios de salida (16) de la transmisión principal (8, 10, 16).

2. Una unidad de transmisión de energía motriz (2) de un vehículo según la reivindicación 1, en la que los dos medios de entrada (8, 10) de la transmisión principal (8, 10, 16) comprenden un primer engranaje cónico (8) y un conjunto de engranajes epicicloidales (10) configurados axialmente para girar alrededor de un primer eje (A-A), soportando el mencionado conjunto de engranajes epicicloidales (10) el mencionado engranaje de interconexión (14).

3. Una unidad de transmisión de energía motriz (2) de un vehículo según la reivindicación 2, en la que el conjunto de engranajes epicicloidales (10) comprende un soporte de piñón anular (12) y el mencionado engranaje de interconexión (14) comprende engranajes de piñones cónicos epicicloides dispuestos internamente (14), teniendo ejes perpendiculares al primer eje (A-A), en los que el mencionado soporte de piñón (12) soporta en forma giratoria los mencionados engranajes de piñones (14).

4. Una unidad de transmisión de energía motriz (2) de un vehículo según la reivindicación 3, en la que el primer engranaje cónico (8) y el soporte de piñón anular (12) son conectables operativamente en forma individual a las dos unidades motrices (32, 34).

5. Una unidad de transmisión de energía motriz (2) de un vehículo, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en la que los medios de salida (16) de la transmisión principal comprenden un segundo engranaje cónico (16) para girar alrededor de ejes perpendiculares al primer eje (A-A).

6. Una unidad de transmisión de energía motriz de un vehículo (2) según la reivindicación 5, en la que los medios de salida (24, 26) del conjunto del engranaje diferencial (18, 20, 22) comprende dos engranajes laterales cónicos diferenciales (20, 22) dispuestos axialmente engranados con los engranajes diferenciales de los piñones (18) para girar alrededor del primer eje (A-A).

7. Una unidad de transmisión de energía motriz (2) de un vehículo, según la reivindicación 6, en la que el primer y segundo engranajes cónicos (8, 16) de la transmisión principal tiene cada uno un agujero formado centralmente y extendiéndose axialmente, y los dos engranajes laterales diferenciales (20, 22) del conjunto del engranaje diferencial (18, 20, 22) que están montados centralmente en los extremos opuestos de dos miembros de salida de energía motriz alineados coaxialmente (24, 26), que se extienden axialmente a través de los agujeros en el primero y segundo engranajes cónicos (8, 16) de la transmisión principal (8, 10, 16).

8. Una unidad de transmisión de energía motriz (2) de un vehículo según la reivindicación 6 ó 7, en la que la transmisión principal (8, 10, 16) está conectada operativamente al conjunto del engranaje diferencial (18, 20, 22) mediante un bastidor diferencial (28), que está conectado al segundo engranaje cónico (16) de la transmisión principal (8, 10, 16), y que soporta los engranajes de los piñones diferenciales (18) del conjunto de engranajes diferenciales (18, 20, 22).

9. Un grupo motriz (30) de un vehículo capaz de estar controlado continuamente a través de un rango predeterminado de operación, incluyendo:

dos unidades de energía motriz (32, 34);

una unidad de transmisión de energía motriz (2) de un vehículo de acuerdo con cualquier reivindicación anterior,

comprendiendo además medios de control (58) incluyendo medios para recibir la entrada de órdenes y medios para determinar los parámetros de rendimiento asociados con la operación del grupo motriz (30), en el que los parámetros de rendimiento incluyen la carga sobre cada una de las dos unidades de energía motriz (32, 34), las velocidades rotacionales de cada uno de los medios de entrada (8, 10) de la transmisión principal, la carga sobre cada uno de los dos medios de salida (24, 26) del conjunto del engranaje diferencial, y las velocidades rotacionales de cada uno de los dos medios de salida (24, 26) del conjunto de engranajes diferenciales;

en el que los medios de control (58) proporcionan un control de realimentación en bucle cerrado para de forma continua monitorizar, analizar y ajustar los parámetros de rendimiento en respuesta a la entrada de órdenes.

10. Un grupo motriz (30) de un vehículo según la reivindicación 9, en el que cada uno de los mencionados medios de entrada giratorios están conectados a una unidad respectiva de las mencionadas unidades de energía motriz.

11. Un grupo motriz (30) de un vehículo según la reivindicación 9 ó 10, en el que las dos unidades de energía motriz (32, 34) comprenden cualquier combinación similar o distinta de cualquiera de los tipos del rango de motores de combustión interna o de motores eléctricos.

12. Un grupo motriz (30) de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9-11, en el que las dos unidades de energía motriz (33, 34) se seleccionan a partir del grupo que comprende motores de ciclo Otto, motores Diesel, motores rotativos, y motores de turbina de gas.

13. Un grupo motriz (30) según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que las dos unidades de energía motriz (32, 34) están configuradas de forma tal que sus medios de salida de energía motriz rotacionales (36, 38) están alineadas coaxialmente en una relación de extremo con extremo.

14. Un grupo motriz (30) de un vehículo según la reivindicación 13, en el que los medios de salida de energía motriz rotacionales (36, 38) de las dos unidades de energía motriz (32, 34) giran en la misma dirección.

15. Un grupo motriz (30) de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en el que una de las mencionadas unidades de energía motriz (32, 34) comprende un motor eléctrico de velocidad constante y la otra unidad de energía motriz comprende un motor de velocidad variable.

16. Un grupo motriz (30) de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, en el que una unidad de energía motriz proporciona una entrada substancialmente constante y la otra unidad de energía motriz se utiliza para proporcionar las demandas de energía motriz de pico y/o frenado.

17. Un grupo motriz (30) de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en el que al menos uno de los medios de salida de energía motriz rotacionales (36, 38) para las dos unidades de energía motriz (32, 34) está conectado operativamente en forma selectiva a unos medios de entrada (8, 10) de la transmisión principal de la unidad de transmisión de energía motriz mediante medios de embrague (40, 42).

18. Un grupo motriz (30) de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, en el que las unidades de energía motriz (32, 34) comprenden motores Otto o motores Diesel, y la unidad de transmisión de energía motriz (2) está situada centralmente por debajo de las dos unidades de energía motriz (32, 34).

19. Un grupo motriz (30) de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, en el que las unidades de energía motriz (32, 34) comprenden motores rotativos, de turbina de gas o eléctricos, y la unidad de transmisión de energía motriz (2) está montada centralmente entre las dos unidades de energía motriz (32, 34), con los miembros de salida de energía motriz extendiéndose a través del centro del rotor hueco o de los ejes de la turbina.

20. Un grupo motriz (30) de un vehículo según la reivindicación 19, en el que las unidades de energía motriz (32, 34) son motores rotativos o turbinas de gas del tipo de "torta escalonada" de ejes huecos.

21. Un grupo motriz (30) de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, en el que la carcasa de la unidad de transmisión de energía motriz (2) es integral con una carcasa común de las dos unidades de energía motriz (32, 34).

22. Un grupo motriz (30) de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 21, en el que las dos unidades de energía motriz (32, 34) comprenden al menos un motor de pistón de combustión interna, y los parámetros de rendimiento controlados continuamente por la unidad de control de microprocesado que incluye además los parámetros de rendimiento.

23. Un grupo motriz (30) de un vehículo según la reivindicación 22, en el que los parámetros de rendimiento específicos de cada motor de pistón de combustión interna están seleccionados del grupo que comprende la presión de sobrealimentación del colector, par motriz del motor, RPM del motor, mezcla de combustible, distribución del encendido, distribución de las válvulas, geometría variable del colector de admisión, condiciones de la cámara de combustión, tasa de compresión y composición química de los gases de escape.

24. Un grupo motriz (30) de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 23, en el que las dos unidades de energía motriz (32, 34) están formadas por un motor de combustión interna que tiene dos cigüeñales independientes y que comparten al menos algunos componentes auxiliares.

25. Un grupo motriz (30) de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 24, en el que al menos una de las dos unidades de energía motriz (32, 34) es un motor de combustión interna que tiene una cámara de combustión de desplazamiento variable y/o cámaras de precombustión.

26. Un grupo motriz (30) de un vehículo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 24, en el que la transmisión principal (8, 10, 16) de la unidad de transmisión de energía motriz (2) comprende un tren de engranajes.