Sistema micro-híbrido con varios alterno-arranques.

Sistema con alterno-arranque para motor térmico de vehículo de gran cilindrada,

estando dicho sistemaconectado a una red eléctrica de a bordo (V+) de dicho vehículo, caracterizado porque dicho sistema (27) incluye unnúmero superior o igual a dos dispositivos con alterno-arranque (1) idénticos acoplados mecánicamente eindependientemente a dicho motor térmico (28), incluyendo cada uno de dichos dispositivos con alterno-arranque (1)un alterno-arranque (3) y un convertidor AC/DC reversible (12) unido al alterno-arranque (3) y conectado a dicha redeléctrica de a bordo (V+).

Sistema micro-híbrido con varios alterno-arranques

Ámbito técnico de la invención La presente invención se refiere a un sistema micro-híbrido con varios alterno-arranques para motor térmico de vehículo de gran cilindrada.

Antecedentes tecnológicos de la invención Consideraciones de ahorro de energía y reducción de la contaminación, especialmente en medio urbano, conducen a los fabricantes de vehículos automóviles a equipar sus modelos con un sistema de parada/arranque automático del motor térmico, como el sistema conocido con el término anglosajón “Stop and Go”.

Como recuerda la sociedad VALÉO EQUIPEMENTS ÉLECTRIQUES MOTEUR en la solicitud de patente FR2875549, los vehículos están capacitados para funcionar según el modo “Stop and Go” gracias a una máquina eléctrica reversible, o alterno-arranque, acoplada al motor térmico, alimentada mediante un ondulador en modo “arranque”.

El uso de un alterno-arranque en un modo de funcionamiento “Stop and Go” consiste, en ciertas condiciones, en provocar la parada completa del motor térmico cuando el propio vehículo está detenido y en arrancar de nuevo el motor térmico tras, por ejemplo, una acción del conductor interpretada como una solicitud de arranque.

Una situación típica de “Stop and Go” es la de la parada en un semáforo. Cuando el vehículo se detiene en el semáforo, el motor térmico se para automáticamente y cuando el semáforo se pone verde, se arranca de nuevo el motor por medio del alterno-arranque, tras la detección por parte del sistema de que el conductor pisa el pedal de embrague, o cualquier otra acción que traduzca la voluntad del conductor de arrancar de nuevo su vehículo.

Dicho sistema de parada/arranque automático del motor térmico equipa actualmente esencialmente coches particulares, pero se entiende perfectamente el interés de generalizar su utilización en otros tipos de vehículos en términos de ahorro de energía y protección del medioambiente, teniendo en cuenta las condiciones del tráfico en ciudad.

Una fuente de contaminación importante la constituyen los motores de los vehículos utilitarios, especialmente los de camiones, autobuses y demás vehículos de servicios o transportes públicos.

Por lo tanto es natural plantear la instalación de un sistema del tipo “Stop and Go” en estas categorías de vehículos, con objeto de reducir su consumo medio de carburante, así como las emisiones contaminantes.

Los motores térmicos que equipan estos vehículos son motores de gran cilindrada, diesel o gasolina, que requieren el empleo de alterno-arranques con características de par y de potencia específicas y distintas de aquellas de los alterno-arranques montados en los coches particulares de pequeña cilindrada.

Sin embargo, por motivos evidentes de reducción de los costes, hay que evitar el diseño de un alterno-arranque dedicado únicamente al arranque de motores grandes.

En el comunicado titulado “La tecnología Stop-Start Valéo experimentada por la RATP en un Microbús de la Traverse Bièvre-Montsouris: cuando el autobús para, el motor también.”, de fecha 18 de mayo de 2007, Valéo describe un sistema con alterno-arranque para motor térmico en un autobús urbano (http://www.valeo.com/fr/communiques/details.html?id=16 o XP002513721) .

El documento US5095864 describe el arranque de un motor de gran cilindrada por medio de dos arranques y el documento WO 02/46607 describe el arranque en frío de un motor de gran cilindrada con la ayuda de un arranque y

un alterno-arranque operados simultáneamente.

Descripción general de la invención La presente invención pretende por lo tanto resolver el problema y tiene precisamente por objeto un sistema microhíbrido, conectado a una red eléctrica de a bordo, de un primer motor térmico de un vehículo con una primera cilindrada superior o igual a un primer valor predeterminado.

Este sistema es relevante porque incluye un número superior o igual a dos dispositivos con alterno-arranque idénticos acoplados mecánicamente al primer motor térmico. Las características de par y de potencia de cada uno 65 de estos dispositivos con alterno arranque, sin estar adaptadas al primer motor térmico, están adaptadas a un segundo motor térmico con una segunda cilindrada inferior o igual a un segundo valor predeterminado igual a una fracción del primer valor predeterminado.

Preferiblemente, el número de dispositivos con alterno-arranque idénticos es superior o igual a la inversa de esta fracción, siendo la tasa de compresión del primero y el segundo motor sensiblemente idénticas.

Según la invención, cada uno de los dispositivos con alterno-arranque incluye ventajosamente un alterno-arranque unido a un convertidor AC/DC reversible conectado a la red eléctrica de a bordo.

En un modo de realización de la invención, la red eléctrica de a bordo está conectada directamente a una batería de 10 a bordo.

En otro modo de realización de la invención, esta red eléctrica de a bordo incluye preferiblemente por lo menos una ultra-capacidad y/o por lo menos un convertidor DC/DC y/o por lo menos una batería de a bordo.

En este otro modo de realización, un convertidor DC/DC está ventajosamente unido a la ultra-capacidad y a una batería de a bordo.

Se obtiene asimismo beneficio del hecho que el sistema micro-híbrido, según este otro modo de realización, incluye una función de frenada regenerativa.

En uno y otro modo, cada uno de los alterno-arranques está ventajosamente acoplado independientemente al primer motor térmico, preferiblemente mediante una correa.

Estas pocas especificaciones esenciales habrán hecho evidentes para el especialista en la materia las ventajas 25 aportadas por la invención con relación al estado de la técnica anterior con objeto del desarrollo de alternoarranques dedicados a motores grandes.

Las especificaciones detalladas de la invención se muestran en la siguiente descripción en relación con los dibujos adjuntos. Cabe subrayar que dichos dibujos no tienen más objeto que el de ilustrar el texto de la descripción y no 30 constituyen en modo alguno una limitación del alcance de la invención.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es una representación esquemática de un sistema micro-híbrido con alterno-arranque conocido 35 equipado con una funcionalidad de parada/arranque automática para un motor térmico de pequeña cilindrada, con el sistema conectado directamente a una batería de a bordo.

La Figura 2 es una representación esquemática de un sistema micro-híbrido con alterno-arranque conocido equipado con una funcionalidad de parada/arranque automática y del tipo con frenada regenerativa para un motor 40 térmico de pequeña cilindrada.

La Figura 3a es una representación esquemática en plano de un sistema micro-híbrido con varios alterno-arranques según la invención para un motor térmico de gran cilindrada, que incluye dos dispositivos con alterno-arranque idénticos.

La Figura 3b es una representación esquemática frontal de un sistema micro-híbrido según la invención, que muestra el acoplamiento mecánico de dos alterno-arranques idénticos.

Descripción de los modos de realización preferidos de la invención 50 Los modos de realización preferidos de la invención se refieren a los vehículos equipados con un sistema microhíbrido que puede estar equipado con una funcionalidad de parada/arranque del motor y con o sin dispositivo de recuperación de energía en la frenada, como se representan esquemáticamente en las Figuras 1 y 2, respectivamente, en el caso de los motores de pequeña cilindrada.

La Figura 1 muestra un sistema micro-híbrido 1, conocido en sí, acoplado a un motor térmico 2 de vehículo y conectado directamente a una batería de a bordo Vbat.

Este sistema 1 incluye un alterno-arranque 3 constituido por una máquina eléctrica reversible acoplada al motor 2 60 por medio de una transmisión 4 mediante correa y poleas.

La máquina eléctrica 3 incluye un rotor 5 solidario de una polea de salida 6 situada en el extremo del árbol 7. El rotor 5 presenta un inductor 8 alimentado por medio de un colector giratorio 9 mediante un circuito de excitación 10.

La máquina 3 incluye asimismo enrollamientos de fases 11, o inducido, alimentados mediante un ondulador 12.

Un circuito de mando 13 pilota los circuitos de potencia de la máquina 3, constituidos por el ondulador 12 y el circuito de excitación 10, en función de la información proporcionada por un sensor de la posición 14 del rotor 5 y de señales de control... [Seguir leyendo]

1. Sistema con alterno-arranque para motor térmico de vehículo de gran cilindrada, estando dicho sistema conectado a una red eléctrica de a bordo (V+) de dicho vehículo, caracterizado porque dicho sistema (27) incluye un número superior o igual a dos dispositivos con alterno-arranque (1) idénticos acoplados mecánicamente e independientemente a dicho motor térmico (28) , incluyendo cada uno de dichos dispositivos con alterno-arranque (1) un alterno-arranque (3) y un convertidor AC/DC reversible (12) unido al alterno-arranque (3) y conectado a dicha red eléctrica de a bordo (V+) .

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha red eléctrica de a bordo (V+) está conectada directamente a una batería de a bordo.

3. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha red eléctrica de a bordo (V+) incluye por lo menos una ultra-capacidad. 15

4. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha red eléctrica de a bordo (V+) incluye por lo menos un convertidor DC/DC.

5. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha red eléctrica de a bordo (V+) incluye una ultra20 capacidad y un convertidor DC/DC unido a dicha ultra-capacidad y a una batería de a bordo.

6. Sistema según la reivindicación 5, caracterizado porque incluye una función de frenada regenerativa.

7. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 anteriores, caracterizado porque cada uno de dichos

alterno-arranques (3, 17) está acoplado independientemente a dicho motor térmico (28) mediante una correa (29, 30) .

(Estado de la técnica) (Estado de la técnica)