ES2264670T3 - Procedimiento de control de un vehiculo hibrido. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de mando de un vehículo híbrido de transmisión eléctrica de tipo serie/paralelo que comprende, por una parte, un motor térmico y dos motores eléctricos alimentados por una batería y que arrastran las ruedas de un vehículo por doble tren epicicloidal y, por otra, un calculador electrónico de mando que está unido a cada uno de los tres motores por sus circuitos de mando respectivos y a la batería por su circuito gestor y que les manda en función del hundimiento del pedal del acelerador por el conductor, caracterizado porque éste calcula las consignas de pares (TME1) del primer motor eléctrico (ME1) y (TME2) del segundo motor eléctrico (ME2) en función de las consignas finales de tres magnitudes, la aceleración (dNMT/dt)f y el par (TMT)f del motor térmico (1) y el par en la rueda (Trueda)f, definidas entre límites mínimo y máximo calculados para respetar los límites de los motores y de la batería en potencia, de par, de velocidad mínima y máxima.

Description

Procedimiento de control de un vehículo híbrido.

La invención se refiere a un procedimiento de mando de un vehículo híbrido de transmisión eléctrica, de tipo serie/paralelo, que, de modo más particular, comprende un motor térmico y dos motores eléctricos que, arrastran las ruedas, por un tren con doble epicicloidal.

Un vehículo automóvil de tipo híbrido paralelo/serie comprende, al menos, dos fuentes de energía, o sea, el carburante primario -gasolina o gasoil- que alimenta el motor térmico y la electricidad, que alimenta los dos motores eléctricos. El dispositivo de transmisión mecánica de la potencia a las ruedas permite ofrecer la función serie, es decir, que solo los motores eléctricos facilitan la potencia a las ruedas, así como la función paralelo en la cual las potencias mecánicas del motor térmico y de los motores eléctricos se suman a nivel de las ruedas del vehículo. En el caso de un vehículo híbrido con diferencial doble, la transmisión mecánica de potencia se realiza por un doble tren epicicloidal, es decir, constituido por dos trenes epicicloidales unidos por una o varias conexiones.

La arquitectura de un vehículo híbrido con diferencial doble es compleja y necesita un sistema de mando eléctrico que tenga en cuenta relaciones de las interacciones entre los diferentes componentes para explotar todas las funcionalidades y evitar que el sistema falle.

Actualmente, existen diferentes estructuras híbridas de diferenciales simples, que ponen en juego un tren epicicloidal, dos máquinas eléctricas y un motor térmico. La patente francesa Nº 2 679 839 registrada a nombre de JEUMONT SCHNEIDER propone un sistema cuyo árbol de salida está unido al portasatélites del tren epicicloidal, la corona a un primer motor eléctrico y el planetario al motor térmico. Entre el tren epicicloidal y el motor térmico está montado el segundo motor eléctrico que funciona como alternador. El mando de este sistema está destinado a controlar la velocidad del árbol de salida. Para esto, el mando fija el valor del régimen del motor térmico y hace variar la velocidad del árbol de salida por el motor eléctrico colocado en la corona del tren epicicloidal. El régimen del motor térmico es fijo en tanto que la velocidad del vehículo no implique un sobrerrégimen del motor eléctrico colocado debajo de la corona, pero cundo éste llega a su velocidad tope, entonces, se cambia el régimen del motor térmico. El mando permite solamente un servocontrol de velocidad sin regulación posible del par de salida.

Una solución a los problemas planteados por los dispositivos existentes en un tren epicicloidal está propuesta en la solicitud de patente francesa Nº 2 774 040, registrada a nombre de RENAULT, que se refiere a un grupo motopropulsor híbrido que comprende un doble tren epicicloidal. Esta arquitectura de diferencial doble presenta diferencias notorias con la arquitectura de diferencial simple. En particular, si en el diferencial simple, el motor eléctrico ME_{2} montado en la corona transmite directamente su par a las ruedas, sin relación de desmultiplicación, lo que implica un dimensionamiento elevado del motor, en el diferencial doble, este motor ME_{2} está desacoplado de las ruedas por intermedio del segundo tren epicicloidal. La otra conexión necesaria entre los dos trenes es la que une los planetarios: el motor eléctrico ME_{1}, que, en el caso del diferencial simple, es solidario del planetario del tren epicicloidal, en el caso del diferencial doble es solidario de los dos trenes epicicloidales por intermedio de sus plantarios unidos rígidamente. Además, el mando de un sistema de diferencial doble no se deriva del mando de un diferencial simple porque existen interacciones más complejas entre los componentes. En el caso de un diferencial simple, el régimen del motor térmico depende solamente de este motor y del motor eléctrico ME_{1} montado en el planetario del tren que sirve para servocontrolar el régimen mientras que el segundo motor eléctrico ME_{2} completa el par facilitado por la corona para satisfacer el par en la rueda solicitado por el conductor. Es posible determinar secuencialmente los pares de los dos motores eléctricos que actúan separadamente sobre dos consignas que hay que conseguir. Por el contrario, en el caso de un diferencial doble, el régimen del motor térmico depende de los pares de los tres motores y se hace imposible controlar el régimen del motor térmico y el par en la rueda del diferencial doble por un cálculo secuencial de los pares de los dos motores eléctricos.

Es necesario, igualmente, establecer los límites máximos y mínimos de la aceleración del motor térmico y del par en la rueda realizables en función de los límites de los componentes y del estado instantáneo del sistema, lo que no prevé el mando de un diferencial simple.

Ahora bien, esta estructura híbrida de diferencial doble tiene la ventaja, entre otras, de aportar una relación de reducción suplementaria entre el motor eléctrico colocado en paralelo y las ruedas, por tanto, de transmitir a la rueda un par superior. Su mando, más complejo que el de un sistema de un diferencial simple, realiza los objetivos siguientes:

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satisfacer la solicitud del conductor, ya sea de par, de aceleración, de potencia o en velocidad de las ruedas;

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controlar los estados internos del sistema, en particular las transmisiones, por ejemplo, las velocidades de los tres motores;

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optimizar el consumo de carburante y las emisiones de contaminantes;

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gestionar los límites componentes, tales como los pares, las velocidades, las potencias mínimas y máximas, la tensión, la intensidad, la temperatura de los motores eléctricos y térmico, la potencia mínima y máxima de carga y de descarga de la batería.

Para esto, la invención se refiere a un procedimiento de mando de un vehículo híbrido de transmisión eléctrica de tipo serie/paralelo, que comprende, por una parte, un motor térmico y dos motores eléctricos alimentados por una batería y que arrastran las ruedas de un vehículo por un doble tren epicicloidal y, por otra, un calculador electrónico de mando que está unido a cada uno de los tres motores por sus circuitos de mando respectivos y a la batería por su circuito gestor y que les manda en función del hundimiento del pedal del acelerador por el conductor, caracterizado porque éste calcula las consignas de pares T_{ME1} del primer motor eléctrico ME_{1} y T_{ME2} del segundo motor eléctrico ME_{2} en función de las consignas finales de tres magnitudes, la aceleración (DN_{MT}/dt)_{f} y el par (T_{MT})_{f} del motor térmico y el par en la rueda (T_{rueda})_{f}, definidas entre límites mínimo y máximo calculados para respetar los límites de los motores y de la batería de potencia, de par, de velocidad mínima y máxima.

Las características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto con la lectura de la descripción de un ejemplo de puesta en práctica del procedimiento de mando, ilustrado por las figuras siguientes, que son:

- la figura 1: un esquema de principio de un dispositivo de transmisión en un vehículo híbrido serie/paralelo de doble tren epicicloidal;

- la figura 2: un esquema electrónico representativo de un ejemplo de procedimiento de mando de acuerdo con la invención.

De acuerdo con la figura 1, la arquitectura del dispositivo de transmisión mecánica de la potencia a las ruedas, en un vehículo híbrido de tipo serie/paralelo, comprende un motor térmico 1 de combustión interna alimentado por un depósito de carburante, dos motores eléctricos ME_{1} y ME_{2} unidos a una batería 4 o acumulador y un doble tren epicicloidal 5.

El motor térmico 1 está unido al porta-satélites PS_{6} del primer tren 6. Un primer motor eléctrico ME_{1} está unido, por una parte, al planetario P_{6} del primer tren epicicloidal 6 y, por otra, al planetario P_{7} del segundo tren 7.

El segundo motor eléctrico ME_{2} está unido a la corona C_{7} del segundo tren 7, y el porta-satélites PS_{7} del segundo tren 7 está unido a la corona C_{6} del primer tren 6, que arrastra las ruedas 8 por intermedio del árbol de salida 9.

Los motores eléctricos ME_{1} y ME_{2} y su circuito electrónico de potencia asociado están equipados, cada uno, respectivamente, con un circuito electrónico de mando 11 y 12, que les permiten funcionar en los cuatro cuadrantes en mando de par, corriente y velocidad. El motor térmico 1 está asociado a un circuito 10 de mando de par o, por ejemplo, de ángulo de apertura de la mariposa.

Un calculador electrónico de mando 13, de tipo supervisor, recibe informaciones de los diferentes órganos del vehículo, como el motor térmico 1, y los dos motores eléctricos ME_{1} y ME_{2} por intermedio de sus circuitos de mando respectivos, y del circuito gestor 14 de la batería 4. Además, éste tiene en cuenta la solicitud del conductor definida por el hundimiento del pedal del acelerador 15 y por el selector manual 16 de modo térmico, híbrido o eléctrico. La posición del pedal traduce una solicitud de par que hay que aplicar a las ruedas para satisfacer la solicitud de velocidad expresada por el conductor.

De acuerdo con una variante de realización, el árbol 17 del motor térmico puede estar unido a una rueda libre 18, que permite, en modo solo eléctrico, utilizar los dos motores eléctricos con el fin de satisfacer el par solicitado por el conductor, optimizando al mismo tiempo el rendimiento de la cadena de tracción. No es necesario, entonces, servocontrolar el motor térmico a un régimen nulo, y se aprovecha, además, el par reactivo de la rueda libre.

El objeto de la invención es un procedimiento de mando de un vehículo híbrido de acuerdo con esta arquitectura relativamente compleja, teniendo en cuenta las interacciones entre los diferentes componentes. Éste calcula el par de cada uno de los dos motores eléctricos a partir del par en la rueda solicitado por el conductor y de las consignas de régimen y de par del motor térmico. Las dos consignas se determinan a partir de la velocidad de las ruedas medida, del par solicitado en la rueda y del estado de la carga de la batería, con objeto de optimizar el rendimiento global de la cadena de tracción del vehículo, y de minimizar el consumo de carburante y la emisión de contaminantes.

Un ejemplo de procedimiento de mando de acuerdo con la invención está representado en la figura 2, en la cual está privilegiada la consigna de régimen del motor térmico sobre la del par solicitado en la rueda.

La primera etapa e_{1} del procedimiento consiste en establecer las tablas de leyes de gestión de la energía, que van a definir la consigna del régimen, así como la del par, del motor térmico con el fin de satisfacer el par solicitado en la rueda por el conductor, minimizar el consumo de carburante y de electricidad y descargar o recargar la batería en función del estado de carga. La solicitud del conductor relativa al par en la rueda es interpretada a partir de la posición del pedal del acelerador.

Estas tablas de leyes están determinadas en función del estado del vehículo, definido por la velocidad V_{v} del vehículo, el par en la rueda T_{rueda} solicitado por el conductor, el estado de la batería y los pares mínimo y máximo de cada motor eléctrico T_{ME1} y T_{ME2}. El estado de la batería comprende el estado de carga SOC, la temperatura, la intensidad de la corriente suministrada, la tensión de salida y las potencias mínimas y máximas obtenidas.

A partir de estas informaciones, el vehículo puede funcionar de acuerdo con diferentes modos:

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en modo solo eléctrico, si el motor térmico está apagado, siendo el vehículo movido gracias únicamente a la energía eléctrica;

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en modo híbrido con propulsión eléctrica cuando la batería facilita la energía eléctrica por intermedio de uno o de los dos motores eléctricos y, por tanto, ésta se descarga;

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en modo híbrido con recarga de la batería gracias al motor térmico en marcha que facilita energía al sistema;

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en modo solo térmico cuando la potencia de la batería es nula.

Estando determinado, así, el modo de funcionamiento por el estado del vehículo, o por selección manual, las tablas de leyes de gestión de la energía definen el régimen N_{MT} y el par T_{MT} del motor térmico.

Por otra parte, éstas tienen en cuenta la potencia solicitada P_{rueda} en la rueda para deducir de ésta la potencia de la batería, por diferencia entre la potencia en la rueda y la potencia del motor térmico, salvo el rendimiento. En modo híbrido y funcionamiento normal, la consigna de la potencia de la batería es negativa para potencias bajas en la rueda, lo que permite al motor térmico funcionar en un punto de buen rendimiento. Cuando la potencia solicitada en la rueda es elevada, la batería añade su potencia a la del motor térmico y, por tanto, se descarga. Cuando esta potencia en la rueda P_{rueda} está en la zona de los valores medios, la batería no se descarga ni recibe corriente. Dicha tabla de gestión de la energía permite, en circuito urbano, mantener en el estado de carga relativamente constante. En el caso en que la carga de la batería se haga inferior a su valor definido, la potencia de recarga aumentar mientras que la potencia de descarga disminuirá. Estas variaciones serán invertidas cuando el estado de carga sea demasiado elevado.

Así, la consigna de la potencia de la batería es facilitada en una tabla de gestión de la energía cuyas entradas son la potencia en la rueda y el estado de carga.

La segunda etapa e_{2} consiste en determinar los límites mínimo (N_{MT})_{\text{mín}} y máximo (N_{MT})_{máx} del régimen N_{MT} del motor térmico. En razón de la interdependencia de los regímenes de los diferentes componentes ligados al doble tren epicicloidal por la fórmula de Willis, las cuatro velocidades, respectivamente, de las ruedas, de los dos motores eléctricos y del motor térmico están ligadas por dos ecuaciones, por tanto, solamente dos velocidades son independientes entre si. Así, para una velocidad de rueda dada, el régimen de consigna del motor térmico está limitado por las velocidades mínimas y máximas de los dos motores eléctricos M_{E1} y M_{E2}.

Simultáneamente, una tercera etapa e_{3} calcula los límites admisibles de los componentes, que son el motor térmico, los dos motores eléctricos y la batería. Existen dos tipos de cambios de limitaciones de los componentes: por una parte, los que están ligados a un fallo del componente, por ejemplo, en caso de sobrecalentamiento, de modo que los límites de potencia, de par, o las velocidades mínima y máxima del componente pueden ser cambiados en una escala de tiempos generalmente larga. Por otra parte, los cambios debidos a las limitaciones de par disponible en la salida de cada uno de los tres motores eléctricos y térmico en función de su régimen instantáneo, que pueden ser mucho más rápidos. Los límites son recalculados en cada instante.

En caso de fallo, los límites admisibles de los componentes pueden calcularse, ya sea directamente a nivel del supervisor, ya sea a nivel del propio componente y en este caso, la información debe pasar al supervisor. Esta etapa de gestión de los límites contribuye notablemente a la robustez del mando. Éste no modifica secuencialmente uno u otro de los dos pares motores para satisfacer las consignas solicitadas, sino simultáneamente, cuando se llega a los límites de los componentes. Así, es posible corregir el mando de par si el componente próximo está saturado, con el fin de satisfacer los diferentes criterios.

Así, esta tercera etapa e_{3} parte del régimen instantáneo N_{MT} del motor térmico, y de los regímenes instantáneos N_{ME1} y N_{ME2} de los motores eléctricos, por una parte, y de las informaciones sobre los componentes, o sea, el estado general de la batería y para cada uno de los motores la temperatura \theta, especialmente la del motor térmico para optimizar su funcionamiento y reducir la emisiones contaminantes y los valores mínimos y máximos P_{\text{mín}} y P_{máx} de la potencia, T_{\text{mín}} y T_{máx} del par y N_{\text{mín}} y N_{máx} del régimen, por otra. Esta etapa facilita los límites de los componentes, o sea los límites mínimos y máximos de la potencia de la batería P_{bat}, de la potencia de los motores eléctricos P_{ME1} y P_{ME2}, del par de estos dos motores T_{ME1} y T_{ME2} y del par del motor térmico T_{MT}.

La cuarta etapa e_{4} permite la determinación de las consignas de par (T_{MT})_{c} y de régimen (N_{MT})_{c} del motor térmico a partir del par T_{MT} y del régimen N_{MT} determinados por la tabla de gestión de la energía, en la etapa e_{1}, que facilita el punto de mejor funcionamiento a potencia fijada. Si la velocidad del motor obtenida sobrepasa los límites autorizados por las fórmulas de WILLIS en la etapa e_{2}, se consiguen, entonces, las consignas de régimen y, en consecuencia, de par, del motor térmico. La potencia del motor térmico se obtiene directamente de la diferencia entre la potencia de la batería y la potencia de las ruedas.

A partir del servocontrol del régimen N_{MT} del motor térmico a su valor de consigna (N_{MT})_{c} definido en la etapa precedente, la etapa e_{5} calcula la consigna de aceleración (dN_{MT}/dt)_{c} del motor térmico.

Este servocontrol se realiza por un corrector Proporcional Integral PI o, por ejemplo, un controlador de modelo interno.

La determinación de la consigna final de esta aceleración se efectuará después del cálculo de sus límites superior e inferior, en la etapa siguiente e_{6}, realizado a partir de los límites de los componentes calculados en la etapa e_{3}. Para esto, la aceleración del motor térmico dN_{MT}/dt está definida por la ecuación siguiente E_{1}:

(E_{1})dN_{MT}/dt = a\text{*}T_{MT} + b\text{*}T_{ME1} + c\text{*}T_{ME2}

que expresa su dependencia de las conexiones mecánicas entre los tres motores y entre los trenes epicicloidales que les unen, así como de su dimensionamiento. Los coeficientes a, b y c son parámetros que dependen del dimensionamiento de la cadena de tracción, o sea, las razones de los trenes epicicloidales, las relaciones de reducción y las inercias de los motores térmico y eléctricos.

Esta toma en consideración simultánea de los pares de todos los motores, térmico y eléctricos, para satisfacer la consigna, es necesaria en el caso del diferencial doble, porque el régimen del motor térmico depende precisamente de estos pares. Sin el nuevo dispositivo de mando de acuerdo con la invención, pueden registrarse sobrerregímenes en el diferencial doble teniendo en cuenta los límites de los componentes.

Después de esta etapa e_{6} del cálculo de los límites máximo (DN_{MT}/dt)_{máx} y mínimo (DN_{MT}/dt)_{\text{mín}} de la aceleración del motor térmico, la etapa siguiente e_{7} selecciona la consigna final de aceleración (DN_{MT}/dt)_{f} que está contenida en los límites accesibles y es la más próxima a la consigna de aceleración inicial.

Como anteriormente, el procedimiento realiza una etapa e_{8} de saturación de la solicitud de par en la rueda en función de los límites de los órganos, gracias a un algoritmo de búsqueda de los límites mínimo (T_{rueda})_{\text{mín}} y máximo (T_{rueda})_{máx}, que funciona cualesquiera que sean los límites de los componentes, por resoluciones sucesivas de sistemas de ecuaciones de manera analítica. Este algoritmo es, por tanto, fácilmente codificable en un calculador embarcado y permite evitar pérdidas de par en la rueda y oscilaciones. Dado que los pares de los motores tienen una repercusión a la vez en la aceleración del motor térmico y en el par de la rueda, este último se calcula a partir de una aceleración deseada, definida en la etapa e_{7}.

Los límites extremos del par en la rueda están definidos por la ecuación siguiente E_{2}:

(E_{2})T_{rueda} = \alpha \text{*}T_{MT} + \beta \text{*}T_{ME1} + \gamma \text{*}T_{ME2}

siendo los coeficientes \alpha, \beta y \gamma parámetros de la misma naturaleza que los coeficientes a, b y c de la ecuación E_{1} precedente.

La etapa siguiente e_{9} determina la consigna (T_{rueda})_{f} final de este par en la rueda seleccionando, el que es más próximo al par solicitado inicialmente.

Esta consigna puede modificarse, continuando siendo al mismo tiempo admisible, es decir, garantizando una aceleración o una desaceleración mínima que hay que asegurar, con el fin de responder mejor a la solicitud de par en la rueda.

Conociendo el par en la rueda (T_{rueda})_{f} por la etapa e_{9} y la aceleración del motor térmico (dN_{MT}/dt)_{f} por la etapa e_{7} solicitados, el procedimiento determina en la etapa e_{10} el límite mínimo (T_{MT})_{\text{mín}} y el límite máximo (T_{MT})_{máx} admisibles en el par del motor térmico en función de los límites de los componentes definidos en la etapa e_{3}.

La etapa e_{11} siguiente selecciona el par final del motor térmico (T_{MT})_{f}, más próximo al par inicialmente calculado en la etapa e_{4}.

Siendo el objeto del procedimiento de mando calcular las consignas de par de los dos motores eléctricos ME_{1} y ME_{2} a partir del par (T_{MT})_{f} del motor térmico, de su aceleración (dN_{MT}/dt)_{f} deseada y de la consigna de par en la rueda (T_{rueda})_{f}, y estando determinados estos tres datos en este estado del procedimiento, la última etapa e_{12} debe resolver un sistema de dos ecuaciones lineales con dos incógnitas que son los pares de los dos motores eléctricos del vehículo. Los valores que entonces se calculan verifican todas las limitaciones sobre los componentes, porque las consignas seleccionadas para su cálculo forman parte del ámbito accesible por el sistema de mando.

En este ejemplo de desarrollo del procedimiento de mando de un vehículo híbrido en que se ha privilegiado la consigna del régimen del motor térmico sobre la del par en la rueda, el orden de determinación de los límites consiste en determinar primero los límites de la aceleración del motor térmico, que está entonces fijada, y después los límites del par en la rueda. Este orden, que corresponde a una jerarquización particular de las prioridades de mando, puede ser modificado, en particular privilegiando el par en la rueda sobre la aceleración del motor térmico o privilegiando el par del motor térmico sobre su aceleración y sobre el par en la rueda. Es posible, igualmente, llegar a un compromiso entre los dos objetivos, con el fin de asegurar un régimen suficiente para el motor térmico, evitando al mismo tiempo huecos de par durante las aceleraciones o desaceleraciones elevadas del régimen de este árbol.

Gracias al procedimiento de mando de acuerdo con la invención, el vehículo híbrido puede rodar según diferentes fases. Especialmente, en modo de funcionamiento híbrido con recarga durante una fase de tracción, el motor térmico está en marcha y facilita energía al sistema que sirve para arrastrar las ruedas y/o recargar el depósito de energía eléctrica de la batería. Esta última puede facilitar, igualmente, energía por intermedio de uno o de los dos motores eléctricos, en modo híbrido con propulsión eléctrica.

Cuando el motor térmico no funciona, en modo solo eléctrico, el vehículo se desplaza gracias únicamente a la energía eléctrica y el régimen del motor térmico se servocontrola entonces a un valor nulo en las diferentes etapas del procedimiento anteriormente descrito.

El vehículo pasa a fase de frenado regenerativo cuando se relaja el pedal del acelerador, es decir, cuando una parte de la energía disponible en las ruedas es reinyectada en forma eléctrica en la batería. Si el motor térmico está en marcha, éste es llevado entonces a su régimen mínimo, que depende, entre otras cosas, de la velocidad del vehículo por los diagramas de RAVIGNEAUX, que son función de los regímenes límites de los motores eléctricos. Este régimen mínimo puede ser muy superior a cero.

A propósito de la lógica de arranque, como de parada, del motor térmico, a condición de cambiar los umbrales, el arranque se decide, especialmente:

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con la detección del par solicitado en la rueda y de la velocidad del vehículo y de un estado de la batería insatisfactorio, es decir, en estado de carga baja con una temperatura elevada, una tensión baja, una intensidad eléctrica elevada o una potencia insuficiente. En este caso, no hay que descargar la batería y el motor térmico así en marcha podrá eventualmente recargar la batería,

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con la detección de un umbral de velocidad del vehículo más allá del cual la dependencia entre regímenes de los diferentes motores, ligados por el doble tren epicicloidal, obliga a arrancar el motor térmico que está limitado por una velocidad mínima de modo que los motores eléctricos no estén en sobrerregímenes. Además, este umbral de velocidad puede variar con otros criterios, como el estado de la batería o el par solicitado en la rueda.

En el procedimiento de mando que acaba de describirse, los criterios se han jerarquizado en el orden siguiente:

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aceleración del motor térmico,

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par en la rueda,

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par del motor térmico.

Este orden puede ser modificado y privilegiar la realización del par del motor térmico obtenido de las tablas de leyes de gestión de la energía, y después el servocontrol del motor térmico y el par en la rueda.

Es posible, igualmente, reagrupar varios criterios en uno solo.

Los criterios o sus variaciones pueden estar saturados de manera que se eviten variaciones demasiado elevadas del par del motor térmico, o para obtener una variación de par en la rueda del mismo signo que la solicitada por el conductor o, también, para asegurar una aceleración mínima del régimen del motor térmico.

El interés de este procedimiento de mando de acuerdo con la invención es que éste permite responder a los diferentes criterios cualesquiera que sean su orden de jerarquización o sus valores límites que imperativamente hay que respetar.

Para esto basta invertir el orden de las etapas, por ejemplo, realizar la etapa e_{9} de cálculo de los límites del par en la rueda T_{rueda} con la etapa e_{6} de cálculo de los límites de la aceleración dN_{MT}/dt, o bien imponer un valor límite de criterio, por ejemplo, (dN_{MT}/dt)_{\text{mín}} para la determinación del par en la rueda T_{rueda}.

Claims (6)

1. Procedimiento de mando de un vehículo híbrido de transmisión eléctrica de tipo serie/paralelo que comprende, por una parte, un motor térmico y dos motores eléctricos alimentados por una batería y que arrastran las ruedas de un vehículo por doble tren epicicloidal y, por otra, un calculador electrónico de mando que está unido a cada uno de los tres motores por sus circuitos de mando respectivos y a la batería por su circuito gestor y que les manda en función del hundimiento del pedal del acelerador por el conductor, caracterizado porque éste calcula las consignas de pares (T_{ME1}) del primer motor eléctrico (M_{E1}) y (T_{ME2}) del segundo motor eléctrico (M_{E2}) en función de las consignas finales de tres magnitudes, la aceleración (dN_{MT}/dt)_{f} y el par (T_{MT})_{f} del motor térmico (1) y el par en la rueda (T_{rueda})_{f}, definidas entre límites mínimo y máximo calculados para respetar los límites de los motores y de la batería en potencia, de par, de velocidad mínima y máxima.

2. Procedimiento de mando de un vehículo híbrido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una primera fase de determinación de las consignas del régimen (N_{MT})_{c} y del par (T_{MT})_{c} a partir de tablas de gestión de la energía que reciben en entrada la velocidad (V_{v}) del vehículo, el par en la rueda (T_{rueda}) y el estado de carga (SOC) de la batería (4) y facilitan el mejor punto de funcionamiento, para potencia fijada, entre dos límites mínimo y máximo definidos por las velocidades mínimas y máximas de los motores eléctricos (ME_{1} y ME_{2}).

3. Procedimiento de mando de un vehículo híbrido de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una segunda fase de saturación de cada una de las tres magnitudes de consigna, la aceleración (dN_{MT})/dt) y el par (T_{MT}) del motor térmico y el par en la rueda (T_{rueda}), en función de las cuales se efectúa el cálculo de la consignas de pares (T_{ME1}) y (T_{ME2}) de los dos motores eléctricos, por un algoritmo de búsqueda de los límites mínimo y máximo en función de los límites de los componentes, motores y batería, seguida de una tercera fase de determinación del valor de consigna final de cada una de estas tres magnitudes contenido entre los citados límites y el más próximo a la consigna inicial.

4. Procedimiento de mando de un vehículo híbrido de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la primera fase de determinación de las consignas del régimen (N_{MT})_{c} y del par (T_{MT})_{c} comprende una etapa (e_{1}) de establecimiento de las tablas de gestión de la energía a partir de la velocidad del vehículo (V_{v}), del par en la rueda (T_{rueda}) solicitado por el conductor de acuerdo con el hundimiento del pedal del acelerador, y del estado de carga (SOC) de la batería, que facilita el par (T_{MT}) y el régimen (N_{MT}) del motor térmico, con el fin de optimizar un criterio de rendimiento global del vehículo.

5. Procedimiento de mando de un vehículo híbrido de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque los límites mínimo (N_{MT})_{\text{mín}} y máximo (N_{MT})_{máx} del régimen del motor térmico se determinan en función de las velocidades mínimas y máximas de los dos motores eléctricos (ME_{1} y ME_{2}) para una velocidad de rueda dada, por la fórmula de WILLIS, que expresa la interdependencia de los regímenes del motor térmico, de los dos motores eléctricos y de las ruedas, ligados al doble tren epicicloidal.

6. Procedimiento de mando de un vehículo híbrido de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la etapa (e_{3}) de cálculo de los límites admisibles de los componentes toma como información de entrada, por una parte, el régimen (N_{MT}) del motor térmico, y los regímenes (N_{ME1} y N_{ME2}) de los dos motores eléctricos y, por otra, informaciones sobre los componentes, o sea el estado de carga (SOC) de la batería, la temperatura de agua (T) del motor térmico, valores mínimos y máximos (P_{\text{mín}}) y (P_{máx}) de la potencia de la rueda, (T_{\text{mín}}) y (T_{máx}) del par en la rueda y (N_{\text{mín}}) y (N_{máx}) del régimen del motor térmico, y facilita los límites mínimos y máximos de la potencia de la batería (P_{bat}), de la potencia (P_{ME1}) y (P_{ME2}) y del par (T_{ME1}) y (T_{ME2}) de los motores eléctricos y del par del motor térmico (T_{MT}).