Vehículo urbano y dispositivo de recuperación de energía para dicho vehículo.

Vehículo urbano (100) equipado con ruedas, comprendiendo dicho vehículo:

- un dispositivo de recuperación de energía reversible (102) que incluye:

al menos un acumulador hidráulico recargable (22, 24) que contiene un fluido presurizado, y que puede almacenar energía hidráulica en forma de energía hidrostática y devolver energía hidráulica a partir de la energía hidrostática almacenada, un motor hidráulico reversible adicional (44) equipado con un eje impulsor (56) que acciona la rotación de al menos dos ruedas motrices (104, 106) del vehículo, siendo este motor adecuado para transformar la energía hidráulica que devuelven los acumuladores en una energía mecánica para girar el eje y, alternativamente, transformar la energía mecánica que hace rotar el eje accionado por cada rueda en energía hidráulica que se transmite a los acumuladores para almacenarse en éstos en forma de energía hidrostática, y

- un dispositivo de propulsión (108) para propulsar el vehículo que puede accionar la rotación de las ruedas del vehículo, siendo este dispositivo mecánicamente independiente del dispositivo de recuperación de energía (102), caracterizado por que dicho dispositivo de propulsión (108) está equipado con un motor térmico (110) o un motor eléctrico conectado por medio de una correa (114) con un eje de entrada (116), común a dos diferenciales (118, 120), estando la salida de cada diferencial (118, 120) acoplada de forma mecánica a un eje (122, 124) de una de dichas ruedas motrices (104, 106); un eje 56 que pasa a través del motor hidráulico reversible (44) desde un lado hasta el otro, estando los extremos del eje (56) conectados, respectivamente, a los extremos de los ejes (122, 124) de dichas ruedas motrices (104, 106) por medio de los respectivos mecanismos de engranado/ desengranado (130, 132); estando el eje (56) del motor hidráulico acoplado directamente de forma mecánica a las ruedas para girar a la misma velocidad que dichas ruedas, mientras que el eje (56) acciona las ruedas o viceversa.

Vehículo urbano y dispositivo de recuperación de energía para dicho vehículo [0001] La presente invención concierne a un vehículo urbano y un dispositivo de recuperación de energía para dicho vehículo.

Existen vehículos urbanos, tal como autobuses, equipados con:

- un dispositivo de recuperación de energía reversible, que consiste en:

- al menos un acumulador hidráulico recargable, que contiene un fluido presurizado, y que puede almacenar energía hidráulica en forma de energía hidrostática y devolver energía hidráulica a partir de la energía hidrostática almacenada,

- un motor hidráulico reversible adicional equipado con un eje impulsor giratorio, de al menos una de las ruedas del vehículo, siendo este motor adecuado para transformar la energía hidráulica que devuelven los acumuladores en una energía mecánica para accionar la rotación del eje y, alternativamente, para transformar la energía mecánica que hace rotar el eje accionado por la rueda o cada rueda en energía hidráulica que se transmite a los acumuladores para almacenarse en éstos en forma de energía hidrostática, y -un dispositivo para propulsar el vehículo que puede accionar la rotación de las ruedas del vehículo, siendo este dispositivo mecánicamente independiente del dispositivo de recuperación de energía.

El hecho de que el dispositivo de propulsión del vehículo sea mecánicamente independiente del dispositivo de recuperación de energía hace posible mantener la propulsión del vehículo incluso si el dispositivo de recuperación de energía debiera fallar.

Normalmente, el dispositivo de propulsión incluye un motor térmico equipado con un eje de salida. Este eje de salida se acopla de forma mecánica a las ruedas motrices por medio de un engranaje reductor. De hecho, el eje de salida rota a una velocidad mucho más alta que las ruedas.

En los vehículos existentes, el eje de salida del motor térmico acciona directamente la rotación del eje del motor hidráulico, y por lo tanto éste mismo gira a una velocidad mucho más alta que las ruedas. El eje impulsor del motor hidráulico se acopla por lo tanto también de forma mecánica a las ruedas del vehículo por medio de un engranaje reductor para reducir la velocidad de rotación.

Dicho dispositivo de recuperación de energía funciona correctamente; no obstante, su eficiencia energética necesita mejorarse.

El documento US5971092 da a conocer un vehículo híbrido dotado de un primer y un segundo motores de combustión interna y un dispositivo hidráulico. El dispositivo hidráulico y los motores de combustión se conectan mediante un embrague mecánico y una cadena de transmisión a un diferencial/ transmisión final que conecta mecánicamente con las ruedas accionadas.

Asimismo, los dos motores de combustión se conectan a la cadena de transmisión 51 por medio de un 45 embrague unidireccional que tiene un eje de salida 82 conectado a la cadena de transmisión 51 a través de un sistema de transmisión 30.

La invención está orientada por lo tanto a proponer un vehículo equipado con un dispositivo de recuperación de energía con una eficiencia energética mejorada.

La invención tiene por lo tanto como su objeto un vehículo urbano en el que el eje del motor hidráulico se acopla directamente de forma mecánica a la rueda, para girar a la misma velocidad que la rueda cuando el eje acciona la rueda o viceversa.

55 [0011] En el vehículo que se menciona anteriormente, el eje del motor hidráulico se acopla directamente a la rueda, es decir, sin el uso de un engranaje reductor de velocidad de rotación. El eje y la rueda giran por lo tanto a la misma velocidad cuando éstos se acoplan de forma mecánica entre sí. En los vehículos existentes, el uso de un engranaje reductor para conectar el eje del motor hidráulico a las ruedas implicaba necesariamente un desperdicio de energía en forma de fricción y calor en el interior del engranaje reductor. Siendo éste el caso, el dispositivo de recuperación de energía equipado en el vehículo que se menciona anteriormente presenta una mejor eficiencia energética, debido a que se eliminan las pérdidas de energía a través de la fricción y el calor.

Las realizaciones de este vehículo pueden incluir una o varias de las siguientes características:

65 -el dispositivo de propulsión incluye un motor de tracción equipado con un eje de salida acoplado de forma mecánica a una o varias ruedas motrices para accionar la rotación de las mismas;

- el dispositivo de recuperación de energía está adaptado de forma única para acoplarse de forma mecánica a la rueda o ruedas no motrices del vehículo; -el dispositivo de recuperación de energía está adaptado de forma única para acoplarse de forma mecánica a la rueda o ruedas motrices;

- el dispositivo de recuperación de energía incluye un mecanismo de engranado/ desengranado controlable que puede conmutarse entre una posición abierta en la que se deshabilita la transformación de energía mecánica del motor hidráulico que hace rotar la rueda en energía hidráulica almacenable, y una posición cerrada en la que se activa la transformación de energía de rotación mecánica del motor hidráulico de la rueda en energía hidráulica almacenable;

- el dispositivo de recuperación de energía incluye una unidad de control adecuada para controlar de forma automática la apertura del mecanismo de engranado/ desengranado cuando la velocidad del vehículo supera un umbral determinado.

Las presentes realizaciones del vehículo presentan también las siguientes ventajas: 15 -acoplar de forma mecánica el eje del motor hidráulico a las ruedas no motrices sólo simplifica la instalación del dispositivo de recuperación de energía en el interior del vehículo; -acoplar el eje del motor hidráulico a la rueda o ruedas motrices hace posible instalar el dispositivo de recuperación de energía en la misma ubicación que la del dispositivo de propulsión del vehículo;

- el mecanismo de engranado/ desengranado hace posible aislar el dispositivo de recuperación de energía con respecto al dispositivo de propulsión, por ejemplo en el caso del fallo del dispositivo de recuperación de energía; -el desengranado automático del motor hidráulico más allá de una cierta velocidad umbral hace posible limitar el desgaste y el riesgo de dañar el motor hidráulico.

[0014] La invención también tiene como su objeto un dispositivo de recuperación de energía adaptado para usarse en el vehículo que se menciona anteriormente.

La invención será más comprensible mediante la lectura de la siguiente descripción, que se da meramente a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos, en los que:

la figura 1 es una ilustración esquemática de un vehículo urbano equipado con un dispositivo de recuperación de energía, la figura 2 es una diagrama de un procedimiento de recuperación de energía en acción en el vehículo en la figura 1, y la figura 3 es otra realización de un vehículo urbano equipado con un dispositivo de recuperación de energía.

La figura 1 muestra un vehículo urbano 2 que se diseña para viajar en un entorno urbano en el que son necesarios numerosos arranques y detenciones en cortos espacios de tiempo. En el presente caso, el vehículo 2 es, 40 por ejemplo, un vehículo de transporte público tal como un autobús.

Dicho vehículo 2 está equipado con un dispositivo de propulsión térmica 4 adecuado para accionar la rotación de las ruedas motrices. Sólo una rueda motriz 6 se muestra en la figura 1.

45 [0018] El dispositivo 4 es, por ejemplo, un motor térmico, tal como un motor diésel equipado con un eje de salida 8 que se acopla de forma mecánica por medio de, entre otras cosas, un engranaje reductor de velocidad, con la rueda 6 para accionar la rotación de la misma.

El dispositivo 4 se conecta a una fuente de energía 10, en el presente caso un depósito de combustible.

50 [0020] El vehículo 2 se equipa también con un dispositivo de recuperación de energía 20 que permite, alternativamente, o bien almacenar la energía a partir de la energía mecánica procedente del movimiento de las ruedas del vehículo 2, o bien, por el contrario, devolver la energía mecánica a dichas ruedas con la ayuda de la energía previamente almacenada. Con este fin, el dispositivo 20 incluye un acumulador hidráulico de alta presión 22

55... [Seguir leyendo]

1. Vehículo urbano (100) equipado con ruedas, comprendiendo dicho vehículo:

- un dispositivo de recuperación de energía reversible (102) que incluye:

al menos un acumulador hidráulico recargable (22, 24) que contiene un fluido presurizado, y que puede almacenar energía hidráulica en forma de energía hidrostática y devolver energía hidráulica a partir de la energía hidrostática almacenada, un motor hidráulico reversible adicional (44) equipado con un eje impulsor (56) que acciona la rotación de al menos dos ruedas motrices (104, 106) del vehículo, siendo este motor adecuado para transformar la energía hidráulica que devuelven los acumuladores en una energía mecánica para girar el eje y, alternativamente, transformar la energía mecánica que hace rotar el eje accionado por cada rueda en energía hidráulica que se transmite a los acumuladores para almacenarse en éstos en forma de energía hidrostática, y

- un dispositivo de propulsión (108) para propulsar el vehículo que puede accionar la rotación de las ruedas del vehículo, siendo este dispositivo mecánicamente independiente del dispositivo de recuperación de energía (102) ,

caracterizado por que dicho dispositivo de propulsión (108) está equipado con un motor térmico (110) o un motor eléctrico conectado por medio de una correa (114) con un eje de entrada (116) , común a dos diferenciales (118, 120) , estando la salida de cada diferencial (118, 120) acoplada de forma mecánica a un eje (122, 124) de una de dichas ruedas motrices (104, 106) ; un eje 56 que pasa a través del motor hidráulico reversible (44) desde un lado hasta el otro, estando los extremos del eje (56) conectados, respectivamente, a los extremos de los ejes (122, 124) de dichas ruedas motrices (104, 106) por medio de los respectivos mecanismos de engranado/ desengranado (130, 132) ; estando el eje (56) del motor hidráulico acoplado directamente de forma mecánica a las ruedas para girar a la misma velocidad que dichas ruedas, mientras que el eje (56) acciona las ruedas o viceversa.

2. Vehículo urbano de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el eje de salida de dicho motor térmico (110) se conecta a una entrada de una caja de engranajes (112) que tiene un eje secundario que acciona dicho eje de entrada (116) por medio de dicha correa (114) .

3. Vehículo urbano de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichos mecanismos (130, 132) pueden permitir un deslizamiento si los ejes (122, 124) de las ruedas motrices (104, 106) no están girando a la misma velocidad.

4. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicho mecanismo de engranado/ desengranado controlable (130, 132) puede conmutarse entre una posición abierta en la que se deshabilita la transformación de energía mecánica del motor hidráulico reversible (44) en energía hidráulica almacenable a partir de las ruedas que giran, y una posición cerrada en la que se activa la transformación de energía mecánica del motor hidráulico reversible (44) en energía hidráulica almacenable a partir de la rueda que gira.

5. Vehículo de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el dispositivo de recuperación de energía comprende una 45 unidad de control (64) adecuada para controlar de forma automática la apertura del mecanismo de engranado/ desengranado cuando la velocidad del vehículo rebasa un umbral determinado.

6. Vehículo urbano de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dichos mecanismos de engranado/ desengranado (130, 132) se controlan mediante una unidad de control (64) dependiendo de la velocidad del vehículo (100) , que 50 mide un sensor (66) y las posiciones de un pedal de aceleración (68) y un pedal de freno (70) , que se miden, respectivamente, mediante unos sensores de posición (72, 74) .