Método y dispositivo de frenado con recuperación energética en particular para un vehículo equipado con sistema de tracción híbrida.

Método de frenado con recuperación energética, en particular para un vehículo equipado con un sistema híbridode tracción y frenos de servicio,

en el que dicho sistema híbrido de tracción comprende:

al menos un motor térmico (MT) capaz de proporcionar un primer par motor (EF) que deriva de la fricción delmotor y un segundo par de frenado (EB) que deriva de uno o más sistemas adicionales de frenado, que operanen el motor térmico y/o en una transmisión; al menos un motor-generador eléctrico (ME), conectado a uno o mássistemas de baterías (BAT) capaces de proporcionar un tercer par de frenado (MTG) al funcionar como ungenerador, comprendiendo dicho método de frenado un etapa de determinación de un valor total de par defrenado que considera dichos primer, segundo y tercer pares de frenado y que da prioridad a la contribución dedicho tercer par de frenado (MTG) para la mayor recuperación energética, comprendiendo dicha etapa dedeterminación de un valor total de par de frenado:

- la desactivación de dicho motor térmico (MT), si dicho motor-generador eléctrico (ME) es capaz de obtener

dicho valor total del par de frenado por medio solo de dicho tercer par de frenado (MTG);

- la activación de dicho motor térmico (MT), si dicho motor-generador eléctrico (ME) no es capaz de obtenerdicho valor total del par de frenado por medio solo de dicho tercer par de frenado (MTG), que genera almenos dicho primer par de frenado (EF) para que dicho valor total del par de frenado comprenda dichosprimer y tercer pares de frenado;

- la activación de dicho sistema de frenado adicional que opera en el motor térmico o en la transmisión, paraque sea capaz de general también dicho segundo par de frenado (EB), para que dicho valor total del par defrenado comprenda dichos primer, segundo y tercer pares de frenado,

caracterizado por que comprende una etapa de activación o desactivación de la contribución dada por dichosegundo par de frenado (EB) de acuerdo con una preselección (PRES) de tres opciones:

- primera opción (0): sistema de frenado adicional desactivado;

- segunda opción (1): sistema de frenado adicional activado al presionar en el pedal del freno de servicio;

- tercera opción (2): sistema de frenado adicional activado al soltar el pedal del freno de servicio;donde dicha etapa de determinación de un valor total del par de frenado comprende la determinación de dichacontribución dada a partir de dicho segundo par de frenado (EB) para que:

- si dicha preselección (PRES) está puesta en la primera opción (0), la contribución de dicho segundo par defrenado (EB) es cero;

- si dicha preselección (PRES) está puesta en la segunda opción (1) y el pedal de freno está presionado o si estápuesta en la tercera opción (2) y el pedal de aceleración está suelto, la contribución de dicho segundo par defrenado (EB) toma un valor definido basándose en la primera tabla de valores (EngBrakeTargetTable) y a lavelocidad angular del eje de salida de la transmisión (TR).

Método y dispositivo de frenado con recuperación energética en particular para un vehículo equipado con sistema de tracción híbrida 5

Campo de la invención [0001] La presente invención se refiere a un método y dispositivo de frenado con recuperación energética, en particular para un vehículo equipado con sistema de tracción híbrida.

Descripción de la técnica anterior

La legislación sobre emisión de gases de efecto invernadero impone límites cada vez más estrictos en términos de eficiencia de los vehículos terrestres con motor endotérmico.

Los vehículos equipados con sistema híbrido de tracción son conocidos en la técnica, y en vehículos de este tipo la locomoción se realiza por uno o más motores endotérmicos y uno o más motores eléctricos. Estos últimos se alimentan por medio de baterías que pueden recargarse por el motor eléctrico que funciona como un generador. En particular, en el concepto de frenado regenerativo, también conocido en la técnica, el motor eléctrico, al funcionar como generador, transforma la energía cinética del vehículo en energía eléctrica que se devuelve al suministro de energía. En el documento GB2368827 se divulga un ejemplo de un vehículo equipado con un sistema híbrido de tracción, y en el documento EP0800949 se divulga otro ejemplo.

El vehículo ligero, medio y pesado, en particular, no solo tiene un freno de motor notable debido a la fricción interna, sino que además puede estar equipado con un freno desacelerador adicional más o menos complejo, que opera en el motor térmico o en el sistema de transmisión, por ejemplo del tipo Freno de Escape del Motor o Freno de Descompresión, o combinado, o Intardador/Retardador: estos sistemas adicionales son útiles para no sobrecargar los sistemas de frenado tradicionales en caso de pendientes largas cuesta abajo.

El uso de un motor-generador que reemplaza el freno adicional, por otro lado, no está exento de problemas, ya que el par máximo proporcionado por el motor-generador disminuye según aumenta la carga de la batería y, por lo tanto, puede ser cero en caso de pendientes cuesta abajo particularmente largas, es decir, cuando las baterías estás completamente recargadas. Además, los sistemas conocidos para la gestión de la recarga de la batería, con el fin de maximizar la recarga, pueden desconectar el motor endotérmico de la transmisión cuando se suelta el

acelerador, lo que no le permitirá contribuir al frenado.

Por el contrario, la acción de frenado de un motor-generador, especialmente en el caso de baterías agotadas, asociado al freno adicional será demasiado fuerte en detrimento de la conductibilidad y la seguridad del vehículo.

Por lo tanto, el problema surge al integrar todas las funciones de frenado para evitar tanto los excesos como las insuficiencias en el frenado y para garantizar la seguridad y conductibilidad del vehículo. Estas funciones de frenado deberían coordinarse e integrarse además con las funciones peculiares de un vehículo equipado con un sistema híbrido de tracción, como la gestión del apagado del motor térmico cuando no tiene que suministrar el par

motor y su consiguiente reencendido, con el vehículo estacionado o en movimiento (función arranque/parada) , o la integración del par motor proporcionado por los diferentes motores térmico y eléctrico durante la aceleración (Función de Impulso de la Aceleración) .

Sumario de la invención [0008] El propósito de la presente invención es proporcionar un método y dispositivo de frenado que solucione todos los problemas planteados anteriormente.

Por lo tanto, el objeto de la presente invención es un método de frenado con recuperación energética, en 55 particular para un vehículo equipado con un sistema híbrido de tracción y frenos de servicio, comprendiendo dicho sistema de tracción híbrida: al menos un motor térmico, capaz de proporcionar un primer par de frenado que deriva de la fricción y un segundo par de frenado que deriva de uno o más sistemas de frenado adicionales, que operan en el motor térmico y/o en una transmisión; al menos un motor-generador, conectado a uno o más sistemas de batería capaces de proporcionar un tercer par de frenado al funcionar como un generador. Dicho método de frenado comprende una etapa de determinación de un valor total del par de frenado que considera dichos primer, segundo y tercer pares de frenado, y que da prioridad a la contribución del tercer par de frenado mencionado para la mayor recuperación energética.

En el método de frenado con recuperación energética de acuerdo con la invención, dicha etapa de 65 determinación de un valor total del par de frenado comprende: la desactivación de dicho motor térmico, si dicho motor-generador es capaz de obtener dicho valor total del par de frenado únicamente por medio de dicho tercer par de frenado; la activación de dicho motor térmico, si dicho motor-generador eléctrico no es capaz de obtener dicho valor total del par de frenado únicamente por medio de dicho tercer par de frenado, generando al menos dicho primer par de frenado para que dicho valor total del par de frenado comprenda dichos primer y tercer pares de frenado.

En el sistema de frenado con recuperación energética, dicha etapa de determinación de un valor total del par de frenado comprende la activación de dicho sistema de frenado adicional, que opera en el motor térmico o en la transmisión, para que sea capaz de generar también dicho segundo par de frenado, para que el valor total del par de frenado comprenda dichos primer, segundo y tercer pares de frenado.

El método de frenado de acuerdo con la presente invención comprende también una etapa de activación o desactivación de la contribución de dicho segundo par de frenado de acuerdo con una preselección de tres opciones:

- primera opción: sistema de frenado adicional desactivado;

- segunda opción: sistema de frenado adicional activado al presionar el pedal del freno de servicio;

- tercera opción (2) : sistema de frenado adicional activado al liberar el pedal del freno de servicio;

Además, dicha etapa de determinación de un valor total del par de frenado comprende la determinación de dicha contribución dada por dicho segundo par de frenado para que:

- si dicha preselección se pone en la primera opción, la contribución dada por dicho segundo par de frenado es cero;

- si dicha preselección se pone en la segunda opción y el pedal de freno está presionado o si está puesta en la

tercera opción y el pedal de aceleración está suelto, la contribución de dicho segundo par de frenado toma un valor definido basándose en una primera tabla de valores (y a la velocidad angular del eje de salida de la transmisión.

La presente invención también se refiere a un dispositivo de frenado con recuperación energética que incluye el método.

La presente invención se refiere, en particular, a un método y dispositivo de frenado con recuperación energética, en particular para un vehículo equipado con un sistema híbrido de tracción, tal y como se describe más enteramente en las reivindicaciones, que son una parte integral de esta descripción.

Breve descripción de las figuras [0016] Otras características y ventajas de la invención resultarán más evidentes teniendo en cuenta una descripción detallada de la realización preferida, aunque no exclusiva, de un método y dispositivo de frenado con recuperación energética, que se muestra con ayuda de los dibujos que se adjuntan al presente documento, con carácter meramente ilustrativo y no limitativo, en los que:

la figura 1 muestra un diagrama de bloques funcionales del dispositivo de frenado con recuperación energética que es objeto de la presente invención;

la figura 2 muestra un esquema del rendimiento del par de frenado como una función de la posición del pedal de aceleración; las figuras 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 5.1 y 5.2 muestran diagramas de flujo de las funciones de control del método de frenada con recuperación energética que es el objeto de la presente invención para las tres posiciones del activador PRES.

Descripción detallada de una realización preferida de la invención [0017] La Fig. 1 muestra los bloques funcionales presentes en un vehículo que están involucrados en el sistema de frenado con recuperación energética que es objeto de la presente invención.

En el sistema híbrido de tracción hay elementos conocidos en la técnica, tales como al menos un motor térmico MT, un bloque de transmisión TR generalmente mecánico, un motor-generador eléctrico ME, y un embrague CLC posiblemente automático. El motor-generador... [Seguir leyendo]

1. Método de frenado con recuperación energética, en particular para un vehículo equipado con un sistema híbrido de tracción y frenos de servicio, en el que dicho sistema híbrido de tracción comprende:

al menos un motor térmico (MT) capaz de proporcionar un primer par motor (EF) que deriva de la fricción del motor y un segundo par de frenado (EB) que deriva de uno o más sistemas adicionales de frenado, que operan en el motor térmico y/o en una transmisión; al menos un motor-generador eléctrico (ME) , conectado a uno o más sistemas de baterías (BAT) capaces de proporcionar un tercer par de frenado (MTG) al funcionar como un generador, comprendiendo dicho método de frenado un etapa de determinación de un valor total de par de frenado que considera dichos primer, segundo y tercer pares de frenado y que da prioridad a la contribución de dicho tercer par de frenado (MTG) para la mayor recuperación energética, comprendiendo dicha etapa de determinación de un valor total de par de frenado:

- la desactivación de dicho motor térmico (MT) , si dicho motor-generador eléctrico (ME) es capaz de obtener dicho valor total del par de frenado por medio solo de dicho tercer par de frenado (MTG) ;

- la activación de dicho motor térmico (MT) , si dicho motor-generador eléctrico (ME) no es capaz de obtener dicho valor total del par de frenado por medio solo de dicho tercer par de frenado (MTG) , que genera al menos dicho primer par de frenado (EF) para que dicho valor total del par de frenado comprenda dichos

primer y tercer pares de frenado;

- la activación de dicho sistema de frenado adicional que opera en el motor térmico o en la transmisión, para que sea capaz de general también dicho segundo par de frenado (EB) , para que dicho valor total del par de frenado comprenda dichos primer, segundo y tercer pares de frenado,

caracterizado por que comprende una etapa de activación o desactivación de la contribución dada por dicho segundo par de frenado (EB) de acuerdo con una preselección (PRES) de tres opciones:

- primera opción (0) : sistema de frenado adicional desactivado;

- segunda opción (1) : sistema de frenado adicional activado al presionar en el pedal del freno de servicio.

30. tercera opción (2) : sistema de frenado adicional activado al soltar el pedal del freno de servicio;

donde dicha etapa de determinación de un valor total del par de frenado comprende la determinación de dicha contribución dada a partir de dicho segundo par de frenado (EB) para que:

- si dicha preselección (PRES) está puesta en la primera opción (0) , la contribución de dicho segundo par de frenado (EB) es cero;

- si dicha preselección (PRES) está puesta en la segunda opción (1) y el pedal de freno está presionado o si está puesta en la tercera opción (2) y el pedal de aceleración está suelto, la contribución de dicho segundo par de frenado (EB) toma un valor definido basándose en la primera tabla de valores (EngBrakeTargetTable) y a la

velocidad angular del eje de salida de la transmisión (TR) .

2. Método de frenado con recuperación energética, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicha etapa de determinación de un valor total del par de frenado comprende la determinación de una contribución APBP para que:

- si el pedal de freno está presionado, la segunda contribución APBP venga dada por un primer valor predeterminado:

BrakeTrq_Target_APBP_out = BrakeTrqbyBP 50

- si la posición del pedal de aceleración ACC está comprendida entre 0% y un valor de calibrado APlow-pressed, la segunda contribución APBP venga dada por:

BrakeTrq_Target_APBP_out = (APlow-pressed - ACC) * (BrakeTrqbyAPMax] I APlow-pressed 55 donde ACC expresa la posición del pedal de aceleración y BrakeTrqbyAPMax es un segundo valor predeterminado;

- si la posición del pedal de aceleración ACC es mayor que APlow-pressed y el pedal de freno no está

presionado, la segunda contribución APBP sea cero. 60

3. Método de frenado con recuperación energética, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicha etapa de determinación de un valor total del par de frenado comprende la determinación de una contribución dada por dicho primer par de frenado (EF) basándose en una segunda tabla de valores que depende de las características del motor térmico (MT) y de los accesorios montados.

4. Método de frenado con recuperación energética, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicha etapa de determinación de un valor total del par de frenado comprende la determinación de la posible contribución obtenible por dicho segundo par de frenado (EB) , calculado basándose en una tercera tabla de valores (EngBrakeTable) .

5. Método de frenado con recuperación energética, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que dicha etapa de determinación de un valor total del par de frenado comprende las siguientes etapas:

- determinar un valor máximo del par motor (MaxMTGBrakingTrq) que dicho motor-generador (ME) es capaz de 10 generar, en función del estado de carga de dicho sistema de baterías (BAT) ;

- comparar dicho valor máximo del par motor (MaxMTGBrakingTrq) con dicho valor total del par de frenado (BrakeTrq_Target) :

- si MaxMTGBrakingTrq > BrakeTrq_Target, entonces el embrague está desacoplado, o aunque el sistema de

frenado adicional esté desactivado y dicho valor total del par de frenado (BrakeTrq_Target) sea igual a dicho tercer par de frenado (MTG) ;

- si MaxMTGBrakingTrq > (BrakeTrq_Target - EF - EB) , entonces el embrague está acoplado, o aunque el sistema de frenado adicional esté activado y dicho valor total del par de frenado (BrakeTrq_Target) venga dado por la contribución de dichos primer, segundo y tercer pares de frenado;

- si MaxMTGBrakingTrq < (BrakeTrq_Target - EF - EB) , entonces el embrague está acoplado, o aunque el sistema de frenado adicional esté activado y dicho valor total del par de frenado (BrakeTrq_Target) venga dado por la contribución de dichos primer, segundo y tercer pares de frenado junto con la contribución dada por dicho freno de servicio.

6. Dispositivo de frenado con recuperación energética, en particular para un vehículo equipado con un sistema híbrido de tracción y frenos de servicio, en el que dicho sistema híbrido de tracción comprende:

- al menos un motor térmico (MT) , capaz de proporcionar un primer par de frenado (EF) dado por la fricción del

motor y un segundo par de frenado (EB) dado por uno o más sistemas de frenado adicionales que operan en el 30 motor térmico y/o en la transmisión,

- al menos un motor-generador eléctrico (ME) , conectado a un sistema de baterías de tracción (BAT) , capaz de proporcionar un tercer par de frenado (APBP) que funciona como un generador, caracterizado por que comprende al menos una unidad de control electrónica (ECU) que lleva a cabo el método como en cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

7. Dispositivo de frenado con recuperación energética de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que dicho sistema de frenado adicional, que opera en el motor térmico o en una transmisión del tipo Freno de Escape del Motor, Freno de Descompresión, combinados, o Intardador/Retardador.

8. Vehículo equipado con un sistema híbrido de tracción, frenos de servicio y dispositivo de frenado con recuperación energética tal como aparece en la reivindicación 6.

9. Programa informático que comprende medios de código de programación que realizan las etapas de las reivindicaciones 1 a 5, cuando dicho programa se ejecuta en un ordenador. 45

10. Medios en soporte informático que comprenden un programa grabado, donde dichos medios en soporte informático comprenden medios de código de programación que realizan las etapas de las reivindicaciones 1 a 5, cuando dicho programa se ejecuta en un ordenador.