ES2216537T3 - Grupo motopropulsor hibrido que comprende dos maquinas electricas. - Google Patents
Grupo motopropulsor hibrido que comprende dos maquinas electricas.Info
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Abstract
Grupo motopropulsor (10) para vehículo de motorización híbrida que funciona de acuerdo con varias configuraciones (A1, A2, MAVE, MAVT, MAVH1, MAVH2, MAVH3, MARE, RE, RH), del tipo en el que elementos de un tren epicicloidal (22), tales como una corona (14), un planetario (16), y un portasatélites (18), están unidos en rotación a órganos del grupo motopropulsor (10), tales como un árbol (21) de una primera máquina eléctrica (22), un árbol de salida (30) de un motor térmico (20), y un puente (28) destinado a transmitir una potencia motriz a las ruedas (26) del vehículo, del tipo que comprende una segunda máquina eléctrica (40) que está interpuesta entre el árbol de salida (30) del motor térmico (20) y el elemento del tren epicicloidal (12) que está unido a éste en rotación, y medios de mando (MC) que son susceptibles de asociar modos de funcionamiento (I, M, G, A) determinados del motor térmico (20) y de las dos máquinas eléctricas (22, 40) a las configuraciones de funcionamiento (A1, A2, MAVE, MAVT, MAVH1, MAVH2, MAVH3, MARE, RE, RH) del grupo motopropulsor (10), caracterizado porque la corona (14) está unida en rotación al puente (28), el planetario (16) está unido en rotación al árbol (21) de la primera máquina eléctrica (22), y el portasatélites (18) está unido en rotación a árbol (44) de la segunda máquina eléctrica (40).
Description
Grupo motopropulsor híbrido que comprende dos
máquinas eléctricas.
La invención se refiere a un grupo motopropulsor
para vehículo de motorización híbrida.
La invención se refiere, de modo más particular,
a un grupo motopropulsor para vehículo de motorización híbrida que
funciona de acuerdo con varias configuraciones, del tipo en el que
elementos de un tren epicicloidal, tales como una corona, un
planetario, y un portasatélites, están unidos en rotación a órganos
del grupo motopropulsor, tales como un árbol de una primera máquina
eléctrica, un árbol de salida de un motor térmico, y un puente
destinado a transmitir una potencia motriz a las ruedas del
vehículo.
Se conocen numerosos ejemplos de grupos
motopropulsores para vehículos de motorización híbrida. Estos
constituyen, básicamente, dos grupos, los híbridos denominados
"serie" y los híbridos denominados "paralelos".
Los híbridos serie son grupos motopropulsores en
los cuales un motor térmico, tal como un motor de pistones o una
turbina, arrastra un generador que produce electricidad para
alimentar uno o varios motores eléctricos unidos a las ruedas del
vehículo. Una batería de acumuladores permite almacenar energía
eléctrica para hacer funcionar el motor eléctrico.
El documento
FR-A-2.734.318 describe un grupo
motopropulsor de este tipo.
El documento
DE-A-4124479 describe un grupo
motopropulsor de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación
1.
El rendimiento de tal cadena de transmisión de
potencia es bueno, pero un dispositivo de este tipo presenta el
inconveniente de necesitar órganos eléctricos voluminosos y
penalizantes en términos de peso embarcado. En efecto, los órganos
eléctricos utilizados deben asegurar la propulsión del vehículo en
todas las velocidades, lo que necesita el empleo de órganos de gran
tamaño. Además, en caso de fallo de uno de los órganos eléctricos,
el vehículo queda inmovilizado.
Los híbridos paralelos son grupos motopropulsores
en los cuales un motor térmico, una máquina eléctrica alimentada por
una batería de acumuladores, y una transmisión mecánica están
acoplados por intermedio de un dispositivo que permite unirlos en
rotación uno con otro, siendo la máquina eléctrica susceptible de
funcionar indiferentemente como motor o como generador de
corriente. Se trata, generalmente, de dispositivos que comprenden un
tren epicicloidal a cuyos elementos están acoplados la máquina
eléctrica, el motor térmico y un puente. Por ejemplo, el motor
térmico está unido en rotación al portasatélites, la máquina
eléctrica al planetario, y el puente a la corona.
Tradicionalmente, los grupos motopropulsores de
tipo híbrido paralelo presentan la ventaja de poder utilizar los
dos tipos de propulsión, térmica y eléctrica, alternativa o
simultáneamente.
Estando acoplados el motor térmico y la máquina
eléctrica entre sí por intermedio de un tren epicicloidal, el
vehículo puede funcionar, por ejemplo, según un modo puramente
eléctrico, generalmente a baja velocidad y/o en ciudad, o según un
modo híbrido, generalmente a velocidades intermedias o, también,
según un modo térmico, generalmente a las velocidades más altas. El
paso de una configuración de funcionamiento a otra está asegurado
por medios de mando que aseguran todas las funciones de mando y de
gestión de potencia. Esta disposición permite utilizar directamente
la potencia motriz del motor térmico para la propulsión del
vehículo y, por consiguiente, teniendo la máquina eléctrica
solamente una función de complemento, utilizar únicamente órganos
eléctricos de tamaño y de peso reducidos. Una de las funciones
atribuidas al motor térmico es recargar la batería de acumuladores
por intermedio de la máquina eléctrica utilizada como generador de
corriente. Un grupo moto- propulsor de este tipo no necesita, por
tanto, un motor eléctrico voluminoso. Además, la posibilidad de
utilizar preferentemente el motor térmico, o la máquina eléctrica
utilizada como motor, permite evitar que el vehículo quede
inmovilizado en caso de fallo de uno de los dos motores.
El tren epicicloidal permite establecer
diferentes relaciones de desmultiplicación en función de la puesta
en acción de los diferentes órganos del grupo motopropulsor y de la
velocidad del vehículo. Así, a baja o a media velocidad del
vehículo, la puesta en acción de la máquina eléctrica permite
utilizar el tren epicicloidal como un variador continuo de
velocidad.
De este modo, las velocidades bajas están
asociadas tradicionalmente a una utilización de la máquina eléctrica
empleada como motor, las velocidades intermedias son más adecuadas
para una utilización híbrida, haciendo intervenir el motor térmico
y la máquina eléctrica utilizada como motor eléctrico, y las
velocidades altas están reservadas tradicionalmente a una
utilización del único motor térmico, funcionando, entonces, la
máquina eléctrica como alternador.
En el marco de las normas anticontaminación
tendentes a reducir las emisiones contaminantes, es deseable poder
beneficiarse de una posibilidad de utilización híbrida cuando el
vehículo evoluciona a velocidades altas.
Ahora bien, los grupos motopropulsores existentes
actualmente no permiten obtener las relaciones de desmultiplicación
adecuadas que permitan una utilización de este tipo.
Para poner remedio a este inconveniente, la
invención propone un grupo motopropulsor que permite utilizar el
tren epicicloidal como variador de velocidades, permitiendo grandes
desmultiplicaciones.
Con este objeto, la invención propone un grupo
motopropulsor de acuerdo con la reivindicación 1.
De acuerdo con otras características de la
invención:
- la corona está unida en rotación al puente, el
planetario está unido en rotación al árbol de la primera máquina
eléctrica, y el portasatélites está unido en rotación al árbol de
la segunda máquina eléctrica;
- el árbol de la primera máquina eléctrica está
unido a un cárter fijo del grupo motopropulsor por intermedio de un
primer dispositivo de rueda libre, para girar solamente en un
sentido;
- el árbol de la segunda máquina eléctrica está
unido en rotación al árbol de salida del motor térmico por
intermedio de un segundo dispositivo de rueda libre para impedir
que el motor térmico gire más deprisa que la segunda máquina
eléctrica y para que la segunda máquina eléctrica solamente pueda
girar en el sentido del árbol de salida del motor térmico;
- las dos máquinas eléctricas pueden funcionar,
cada una, como motor o como generador de corriente;
- los medios de mando son susceptibles de
determinar una primera configuración del grupo motopropulsor del
vehículo en parada, en la cual el motor térmico funciona, la primera
máquina eléctrica funciona como motor y la segunda máquina eléctrica
funciona como generador de corriente;
- los medios de mando son susceptibles de
determinar una segunda configuración del grupo motopropulsor del
vehículo en parada, en la cual el motor térmico, la primera máquina
eléctrica, y la segunda máquina eléctrica no funcionan;
- los medios de mando son susceptibles de
determinar una tercera configuración del grupo motopropulsor en
marcha adelante del vehículo, en la cual el motor térmico no
funciona, y en la cual la primera y la segunda máquinas eléctricas
funcionan como motor;
- los medios de mando son susceptibles de
determinar una cuarta configuración del grupo motopropulsor en
marcha adelante del vehículo, en la cual el motor térmico funciona,
la primera máquina eléctrica no funciona, y la segunda máquina
eléctrica funciona como generador de corriente;
- los medios de mando son susceptibles de
determinar una quinta configuración del grupo motopropulsor en
marcha adelante del vehículo, en la cual el motor térmico funciona,
la primera máquina eléctrica no funciona, y la segunda máquina
eléctrica funciona como motor;
- los medios de mando son susceptibles de
determinar una sexta configuración del grupo motopropulsor en marcha
adelante del vehículo, en la cual el motor térmico funciona, la
primera máquina eléctrica funciona como motor, y la segunda máquina
eléctrica funciona como generador de corriente;
- los medios de mando son susceptibles de
determinar una séptima configuración del grupo motopropulsor en
marcha adelante del vehículo, en la cual el motor térmico funciona,
y en la cual la primera y la segunda máquinas eléctricas funcionan
como motores;
- los medios de mando son susceptibles de actuar
sobre medios de inmovilización del árbol de la segunda máquina
eléctrica con respecto al cárter fijo del grupo motopropulsor, para
determinar una octava configuración del grupo motopropulsor en
marcha atrás del vehículo, en la cual el motor térmico no funciona,
la primera máquina eléctrica funciona como motor y la segunda
máquina eléctrica no funciona, estando inmovilizado el árbol de la
segunda máquina eléctrica por los medios de inmovilización;
- los medios de mando son susceptibles de
determinar una novena configuración del grupo motopropulsor en
marcha adelante y en frenado del vehículo, en la cual el motor
térmico no funciona, y en la cual la primera y la segunda máquinas
eléctricas funcionan como generadores de corriente;
- los medios de mando son susceptibles de
determinar una décima configuración del grupo motopropulsor en
marcha adelante y en frenado del vehículo, en la cual el motor
térmico funciona, y en la cual la primera y la segunda máquinas
eléctricas funcionan como generadores de corriente;
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán con la lectura de la descripción detallada que sigue,
para cuya comprensión se hará referencia a los dibujos anejos, en
los cuales:
La figura 1 es un esquema en vista longitudinal
de un grupo motopropulsor de acuerdo con la invención; y
La figura 2 es una tabla de las diferentes
configuraciones de funcionamiento del grupo motopropulsor de
acuerdo con la invención, y de los modos de funcionamiento asociados
del motor térmico, de las dos máquinas eléctricas, y de los medios
de inmovilización en rotación del árbol de la segunda máquina
eléctrica.
En la descripción que sigue, números de
referencia idénticos designan piezas idénticas o que tiene funciones
similares.
En la figura 1 se ve el conjunto de un grupo
motopropulsor 10 para vehículo de motorización híbrida realizado de
acuerdo con la invención.
De manera conocida, un tren epicicloidal 12, que
comprende una corona 14, un planetario 16 y un portasatélites 18,
está unido en rotación a diferentes órganos del grupo motopropulsor
10.
Así, un motor térmico 20 está unido en rotación
al portasatélites 18 del tren epicicloidal 12, una primera máquina
eléctrica 22 está unida en rotación, por intermedio de un árbol 21,
al planetario 16 del tren epicicloidal 12, y un puente 24 está
unido en rotación a la corona 14 del tren epicicloidal 12. El
puente 24 es susceptible de transmitir una potencia motriz a las
ruedas 26 del vehículo por intermedio de un diferencial 28.
La primera máquina eléctrica 22 está representada
en la figura 1 engranado con el árbol 21 por intermedio de un
engranaje de transmisión angular para facilitar la comprensión de
la arquitectura del grupo motopropulsor 10. En el modo de
realización preferido de la invención, la primera máquina 22 es
coaxial con el árbol 21 y el árbol 21 es un árbol de la primera
máquina eléctrica 22 que atraviesa su estator (no
representado).
De acuerdo con la invención, la primera máquina
eléctrica 22 está unida en rotación a un primer dispositivo de rueda
libre 23, que está interpuesto entre el árbol 21 y un cárter fijo
25 del grupo motopropulsor, de modo que el árbol 21 y la primera
máquina eléctrica 22 pueden girar en un solo sentido.
De manera conocida, el motor térmico 20 comprende
un árbol de salida 30 en el cual está dispuesto un volante motor 32
que comprende un juego de dientes 34 destinado a engranar con un
piñón 36 de un motor de arranque 38 que es susceptible de lanzar el
motor térmico 20 en ciertas configuraciones de funcionamiento del
grupo motopropulsor 10.
De acuerdo con la invención, una segunda máquina
eléctrica 40 está interpuesta entre el motor térmico 20 y el tren
epicicloidal 12.
La segunda máquina eléctrica 40 está representada
en la figura 1 engranado por intermedio de un engranaje de
transmisión angular con un árbol 44 que está dispuesto en posición
intermedia entre el motor térmico 20 y el portasatélites 18. Esta
representación facilita la comprensión de la arquitectura del grupo
motopropulsor 10. Sin embargo, en el modo de realización preferido
de la invención, la segunda máquina 40 es coaxial con el árbol 44,
que es un árbol de la segunda máquina eléctrica 40 que atraviesa su
estator (no representado).
La segunda máquina eléctrica 40 está unida, por
tanto, en rotación al portasatélites 18 del tren epicicloidal 12 por
intermedio del árbol 44, y ésta está acoplada al motor térmico 20
por intermedio de un segundo dispositivo de rueda libre 42 que está
destinado a impedir que el motor térmico 20 gire más deprisa que la
segunda máquina eléctrica 40.
De modo más preciso, el segundo dispositivo de
rueda libre 42 está unido en rotación al motor térmico 20 por un
acoplamiento realizado en el volante motor 32, de modo que el
dispositivo de rueda libre 42 realiza, también, el acoplamiento del
árbol de salida 30 del motor térmico al árbol de entrada 44 del
portasatélites 18.
Por otra parte, el árbol de entrada 44 del
portasatélites 18 comprende medios de inmovilización 46 de la
segunda máquina eléctrica 40 que, ventajosamente, están realizados,
por ejemplo, en forma de un freno que está dispuesto en el árbol de
entrada 44 del portasatélites 18. De este modo, el portasatélites
18 del tren epicicloidal 12 y la máquina eléctrica 40 pueden ser
inmovilizados completamente en rotación.
Finalmente, medios de mando MC son susceptibles
de mandar el funcionamiento del motor térmico 20, de los medios de
inmovilización 46 de la segunda máquina eléctrica 40, y la primera y
la segunda máquinas eléctricas 22 y 40.
La figura 2 ilustra el funcionamiento del grupo
motopropulsor 10 de acuerdo con varias configuraciones mandadas por
los medios de mando MC.
Como ya se ha descrito anteriormente en relación
con la figura 1, los medios de mando MC son susceptibles de definir
varias configuraciones de funcionamiento del grupo motopropulsor 10,
es decir, de mandar el funcionamiento del motor térmico 20, de la
primera y la segunda máquinas eléctricas 22 y 40, y de los medios
de inmovilización 46, figurando estos órganos en la columna de la
izquierda de la tabla de la figura 2.
De acuerdo con la invención, el grupo
motopropulsor 10 es susceptible de funcionar según diez
configuraciones, que comprenden dos configuraciones del vehículo en
parada, cinco configuraciones del vehículo en marcha adelante, una
configuración del vehículo en marcha atrás y dos configuraciones de
frenado del vehículo, figurando estas configuraciones en la línea
superior de la tabla de la figura 2.
Por convenio, en la tabla de la figura 2, un
elemento se dirá que es inactivo I cuando éste no funciona, activo
A cuando funciona, motor M cuando funciona, de modo más específico,
como motor térmico o eléctrico, y G cuando funciona como generador
de corriente.
Cuando los medios de mando mandan que el motor
térmico 20 sea motor, éste, si no lo es ya, es arrancado
automáticamente por el motor de arranque 38 cuyo piñón 36 engrana
con el volante motor 34.
Como está ilustrado en la tabla de la figura 2,
los medios de mando MC del vehículo son susceptibles de determinar
una primera configuración A1 del grupo motopropulsor 10 con el
vehículo en parada, en la cual el motor térmico 20 es motor M, la
primera máquina eléctrica 22 funciona como motor M, la segunda
máquina eléctrica 40 funciona como generador de corriente G, y los
medios de inmovilización 46 están inactivos I. En esta configuración
A1, la corona 14 del tren epicicloidal 12 está inmóvil debido a la
ley de composición de las velocidades en el tren epicicloidal 12.
En efecto, el movimiento de rotación del motor térmico 20
transmitido por el árbol 44 del portasatélites 18 es anulado por el
movimiento de rotación de la primera máquina eléctrica 22 que es
transmitido al árbol de entrada 21 del planetario 16, de modo que la
corona 14 está inmóvil y no transmite ningún movimiento a las
ruedas 26 del vehículo. Ventajosamente, esta configuración permite
mantener el vehículo parado, al mismo tiempo que mantiene girando
el motor térmico 20 para recargar baterías de acumuladores (no
representadas) del vehículo por intermedio de la segunda máquina
eléctrica 40 y, eventualmente, permitir un nuevo arranque posterior
del vehículo. Ventajosamente, esta configuración permite, también,
alimentar todos los accesorios que requieren mucha energía, como el
sistema de calefacción y de climatización.
En una segunda configuración A2 del vehículo en
parada, todos los órganos del grupo motopropulsor 10, es decir, el
motor térmico 20, la primera y la segunda máquinas eléctricas 22 y
40, y los medios de inmovilización 46 están inactivos I,
correspondiendo esta configuración, por ejemplo, a un estado del
vehículo en el cual éste está, por ejemplo, en situación de
estacionamiento.
En el marco de una utilización del vehículo en la
cual se requiere reducir las emisiones contaminantes, o con
pequeñas velocidades del vehículo, en las que éste consume poca
energía, como es el caso, por ejemplo, cuando el vehículo circula
por ciudad, los medios de mando MC son susceptibles de definir una
tercera configuración MAVE de funcionamiento del grupo motopropulsor
10 en marcha adelante eléctrica en la cual el grupo motopropulsor
10 funciona según un modo de marcha adelante eléctrica del
vehículo. En esta configuración, el motor térmico 20 está inactivo
I, la primera y la segunda máquinas eléctricas 22 y 40 funcionan
como motor M y los medios de inmovilización 46 están inactivos I.
Ventajosamente, esta configuración MAVE permite al vehículo
evolucionar utilizando una sola fuente de energía eléctrica, lo que
conviene particularmente para una utilización del vehículo en
ciudad en tanto que las baterías de acumuladores del vehículo
puedan facilitar suficientemente energía para permitir al vehículo
funcionar completamente de modo eléctrico.
Cuando se requiere que el vehículo evolucione a
velocidades altas, o cuando las baterías de acumuladores (no
representadas) están descargadas, los medios de mando MC son
susceptibles de definir una cuarta configuración de funcionamiento
MAVT del grupo motopropulsor 10 correspondiente a un modo de marcha
adelante térmico. En esta configuración, representada en la cuarta
columna a partir de la izquierda en la tabla de la figura 2, el
motor térmico 20 es motor M y arrastra el tren epicicloidal 12 del
vehículo, la primera máquina eléctrica 22 está inactiva I y gira
libremente sin producir ni consumir corriente, la segunda máquina
eléctrica 40 funciona como generador G de corriente para recargar la
batería de acumuladores, y los medios de inmovilización 46 están
inactivos I.
Los medios de mando MC son susceptibles, también,
de determinar tres configuraciones de funcionamiento en marcha
adelante híbrido MAVH1, MAVH2, y MAVH3, del grupo motopropulsor 10,
que corresponden a diferentes utilizaciones del vehículo.
En una quinta configuración MAVH1 de marcha
adelante híbrida del grupo motopropulsor 10 definida por los medios
de mando MC, el motor térmico 20 es motor M, la primera máquina
eléctrica 22 está inactiva I y no gira. En efecto, el planetario 16
del tren epicicloidal está inmóvil porque éste está unido a la
rueda libre 23 que sirve de punto de reacción en el tren
epicicloidal 12. Debido a esto, la primera máquina eléctrica 22
está, también, inmóvil. La segunda máquina eléctrica 40 funciona
como motor M y los medios de inmovilización 46 están inactivos I.
En esta configuración, la segunda máquina eléctrica 40 gira a la
misma velocidad que el motor térmico 20 de modo que la potencia
motriz así aplicada al portasatélites 18 del tren epicicloidal 12 es
transmitida completamente a la corona 14 del tren epicicloidal 12.
Este modo de funcionamiento define la misma relación de
desmultiplicación que las dos configuraciones precedentes MAVE y
MAVT de marcha adelante, pero permite obtener una velocidad máxima
mayor para el vehículo, porque las potencias de la segunda máquina
eléctrica 40 y del motor térmico 20 se añaden.
Los medios de mando MC son susceptibles de
definir una sexta configuración MAVH2 de funcionamiento híbrido del
grupo motopropulsor 10, como está representado en la sexta columna
de la tabla de la figura 2, en la cual el motor térmico 20 funciona
como motor M, la primera máquina eléctrica 22 funciona como motor M,
la segunda máquina eléctrica 40 funciona como generador G y los
medios de inmovilización 46 están inactivos I. En esta
configuración, el tren epicicloidal 12 combina las velocidades del
motor térmico 20 y de la primera máquina eléctrica 22 para
transmitirlas a la corona 14 del tren epicicloidal 12.
Ventajosamente, la segunda máquina eléctrica 40, utilizada como
generador, permite recargar las baterías de acumuladores del
vehículo. Esta configuración es particularmente interesante porque
permite obtener una velocidad máxima superior a la obtenida en la
configuración de funcionamiento MAVH1 precedente. En efecto, el
tren epicicloidal 12 es utilizado aquí como variador de
velocidades, lo que permite hacer funcionar el motor térmico 20 con
su régimen de potencia máxima, recargando al mismo tiempo la
batería de acumuladores.
Los medios de mando MC son susceptibles de
definir una séptima configuración MAVH3 de funcionamiento en marcha
adelante híbrido del vehículo, en la cual el motor térmico 20 es
motor M, la primera y la segunda máquinas eléctricas 22 y 40
funcionan también como motor M, y los medios de inmovilización 46
están inactivos I. En esta configuración, que corresponde a una
utilización intensiva del vehículo para el cual es necesaria la
máxima potencia, el tren epicicloidal 12 transmite la potencia
motriz proveniente de todos los órganos del grupo motopropulsor 10 a
las ruedas 26 del vehículo. Esta configuración permite obtener la
velocidad máxima que puede aplicar el grupo motopropulsor 10, pero,
sin embargo, ésta está limitada por la capacidad de las baterías de
acumuladores del vehículo, no siendo recargadas éstas por ninguna
de las dos máquinas eléctricas 22 ó 40.
Los medios de mando MC son susceptibles, también,
de definir una configuración MARE de funcionamiento en marcha atrás
eléctrico del vehículo.
En esta configuración, el motor térmico 20 está
parado y, por tanto, está inactivo I, la primera máquina eléctrica
22 funciona como motor M, la segunda máquina eléctrica 40 está
inactiva y está inmovilizada por los medios de inmovilización 46
que están activos A. En esta configuración, el tren epicicloidal 12
realiza la inversión del movimiento de rotación de la primera
máquina eléctrica 22 por intermedio de los satélites montados en el
portasatélites 18 del tren epicicloidal, siendo transmitido este
movimiento de rotación a la corona 14 del tren epicicloidal 12 y a
las ruedas 26 del vehículo.
Los medios de mando MC son susceptibles también
de definir otras configuraciones de funcionamiento RE y RH en las
cuales el grupo motopropulsor 10 puede ser utilizado a fin de frenar
el vehículo y puede constituir un medio de recarga de las baterías
de acumuladores.
En una novena configuración RE de funcionamiento
en frenado eléctrico del vehículo, el motor térmico 20 está parado e
inactivo I, la primera y la segunda máquinas eléctricas 22 y 40
funcionan como generador de corriente G y los medios de
inmovilización 46 están inactivos I, de modo que la energía cinética
del vehículo es recuperada por intermedio de las ruedas 26 y del
tren epicicloidal 12 para arrastrar la primera y la segunda
máquinas eléctricas 22 y 40 cuyo funcionamiento como generador de
corriente G permite recargar las baterías de acumuladores del
vehículo. Esta configuración de funcionamiento del vehículo es
particularmente ventajosa, porque permite, por ejemplo, incluso en
ciudad, recargar las baterías de acumuladores del vehículo desde el
momento en que éste deje de acelerar y/o tenga que frenar. Esta
posibilidad de funcionamiento realiza, por tanto, un frenado
eficaz, siendo asegurada la parada total del vehículo por frenos
tradicionales (no representados). Esta posibilidad de
funcionamiento permite, también, durante la concepción del vehículo,
reducir el tamaño y el peso de los frenos, teniendo estos solamente
la función de detener el vehículo al final de la fase de
frenado.
Finalmente, de acuerdo con una décima
configuración RH de funcionamiento del vehículo en frenado híbrido,
los medios de mando MC son susceptibles de mandar el grupo
motopropulsor 10 para que el motor térmico 20 funcione como motor M,
la primera y la segunda máquinas eléctricas 22 y 40 funcionen como
generador de corriente, y los medios de inmovilización 46 estén
inactivos I. En esta configuración de funcionamiento, debido a la
presencia del segundo dispositivo de rueda libre 42, el motor
térmico 20 funciona pero no participa en el frenado del vehículo,
teniendo su funcionamiento el único objeto de permitir al vehículo
volver a arrancar de acuerdo con un modo de funcionamiento híbrido o
térmico MAVT, MAVH1, MAVH2, ó MAVH3 cuando la desaceleración ha
terminado. Sin embargo, esta configuración de funcionamiento
permite, como en la novena configuración de funcionamiento
anteriormente descrita, recargar las baterías de acumuladores (no
representadas) del vehículo por intermedio de la primera y la
segunda máquinas eléctricas 22 y 40 que funcionan como generadores
de corriente G.
Claims (14)
1. Grupo motopropulsor (10) para vehículo de
motorización híbrida que funciona de acuerdo con varias
configuraciones (A1, A2, MAVE, MAVT, MAVH1, MAVH2, MAVH3, MARE, RE,
RH), del tipo en el que elementos de un tren epicicloidal (22),
tales como una corona (14), un planetario (16), y un portasatélites
(18), están unidos en rotación a órganos del grupo motopropulsor
(10), tales como un árbol (21) de una primera máquina eléctrica
(22), un árbol de salida (30) de un motor térmico (20), y un puente
(28) destinado a transmitir una potencia motriz a las ruedas (26)
del vehículo, del tipo que comprende una segunda máquina eléctrica
(40) que está interpuesta entre el árbol de salida (30) del motor
térmico (20) y el elemento del tren epicicloidal (12) que está
unido a éste en rotación, y medios de mando (MC) que son
susceptibles de asociar modos de funcionamiento (I, M, G, A)
determinados del motor térmico (20) y de las dos máquinas
eléctricas (22, 40) a las configuraciones de funcionamiento (A1,
A2, MAVE, MAVT, MAVH1, MAVH2, MAVH3, MARE, RE, RH) del grupo
motopropulsor (10), caracterizado porque la corona (14) está
unida en rotación al puente (28), el planetario (16) está unido en
rotación al árbol (21) de la primera máquina eléctrica (22), y el
portasatélites (18) está unido en rotación a árbol (44) de la
segunda máquina eléctrica (40).
2. Grupo motopropulsor de acuerdo con la
reivindicación precedente, caracterizado porque el árbol (21)
de la primera máquina eléctrica (20) está unido a un cárter fijo
(25) del grupo motopropulsor (10) por intermedio de un primer
dispositivo de rueda libre (23), para girar solamente en un
sentido.
3. Grupo motopropulsor (10) de acuerdo con una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
árbol (44) de la segunda máquina eléctrica (40) está unido en
rotación al árbol de salida (30) del motor térmico (20) por
intermedio de un segundo dispositivo de rueda libre (42) para
impedir al motor térmico (20) girar más deprisa que la segunda
máquina eléctrica (40) y para que la segunda máquina eléctrica (40)
solamente pueda girar en el sentido del árbol de salida del motor
térmico (20).
4. Grupo motopropulsor (10) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque cada una de las dos máquinas eléctricas (22, 40) pueden
funcionar como motor (M) ó como generador de corriente (G).
5. Grupo motopropulsor (10) de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque los medios de mando
(MC) son susceptibles de determinar una primera configuración (A1)
del grupo motopropulsor (10) del vehículo en parada, en la cual el
motor térmico (20) funciona (M), la primera máquina eléctrica (22)
funciona como motor (M) y la segunda máquina eléctrica (40)
funciona como generador de corriente (G).
6. Grupo motopropulsor (10) de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque los medios de mando
(MC) son susceptibles de determinar una segunda configuración (A2)
del grupo motopropulsor (10) del vehículo en parada, en la cual el
motor térmico (20), la primera máquina eléctrica (22), y la segunda
máquina eléctrica (40) no funcionan
(I).
(I).
7. Grupo motopropulsor (10) de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque los medios de mando
(MC) son susceptibles de determinar una tercera configuración
(MAVE) del grupo motopropulsor (10) en marcha adelante del
vehículo, en la cual el motor térmico (20) no funciona (I), y en el
cual la primera (22) y la segunda (40) máquinas eléctricas
funcionan como motor (M).
8. Grupo motopropulsor (10) de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque los medios de mando
(MC) son susceptibles de determinar una cuarta configuración (MAVT)
del grupo motopropulsor (10) en marcha adelante del vehículo, en la
cual el motor térmico (20) funciona (M), la primera máquina
eléctrica (22) no funciona (I), y la segunda máquina eléctrica (40)
funciona como generador de corriente (G).
9. Grupo motopropulsor (10) de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque los medios de mando
(MC) son susceptibles de determinar una quinta configuración
(MAVH1) del grupo motopropulsor (10) en marcha adelante del
vehículo, en la cual el motor térmico (20) funciona (M), la primera
máquina eléctrica (22) no funciona (I), y la segunda máquina
eléctrica (40) funciona como motor (M).
10. Grupo motopropulsor (10) de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque los medios de mando
(MC) son susceptibles de determinar una sexta configuración (MAVH2)
del grupo motopropulsor (10) en marcha adelante del vehículo, en la
cual el motor térmico (20) funciona, la primera máquina eléctrica
(22) funciona como motor (M), y la segunda máquina eléctrica (40)
funciona como generador de corriente (G).
11. Grupo motopropulsor (10) de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque los medios de mando
(MC) son susceptibles de determinar una séptima configuración
(MAVH3) del grupo motopropulsor (10) en marcha adelante del
vehículo, en la cual el motor térmico (20) funciona (M), y en la
cual la primera (22) y la segunda (40) máquinas eléctricas funcionan
como motores (M).
12. Grupo motopropulsor (10) de acuerdo con la
reivindicación 4 tomada en combinación con la reivindicación 2,
caracterizado porque los medios de mando (MC) son
susceptibles de actuar sobre medios de inmovilización (46) del
árbol (44) de la segunda máquina eléctrica (40) con respecto al
cárter fijo (25) del grupo motopropulsor (10), para determinar una
octava configuración (MARE) del grupo motopropulsor (10) en marcha
atrás del vehículo, en la cual el motor térmico (20) no funciona
(I), la primera máquina eléctrica (22) funciona como motor (M) y la
segunda máquina eléctrica (40) no funciona (I), estando
inmovilizado el árbol (44) de la segunda máquina eléctrica (44) por
los medios de inmovilización (46).
13. Grupo motopropulsor (10) de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque los medios de mando
(MC) son susceptibles de determinar una novena configuración (RE)
del grupo motopropulsor (10) en marcha adelante y en frenado del
vehículo, en la cual el motor térmico (20) no funciona (I), y en la
cual la primera (22) y la segunda (40) máquinas eléctricas funcionan
como generadores de corriente
(G).
(G).
14. Grupo motopropulsor (10) de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque los medios de mando
(MC) son susceptibles de determinar una décima configuración (RH)
del grupo motopropulsor (10) en marcha adelante y en frenado del
vehículo, en la cual el motor térmico (20) funciona (M), y en la
cual la primera (22) y la segunda (40) máquinas eléctricas funcionan
como generadores de corriente (G).
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