Método para controlar un sistema de conducción híbrida en paralelo para un vehículo equipado con una transmisión manual y sistema de conducción correspondiente.

Método para controlar un sistema de conducción híbrida en paralelo de un vehículo equipado con caja deengranajes de cambio manual (6),

embrague (3), motor de combustión interna (1), motor-generador eléctrico (2) ybaterías de tracción, y un sistema de gestión de las baterías de tracción y un inversor, siendo el método adecuadopara controlar el funcionamiento del sistema de conducción de acuerdo con un modo híbrido y un modo eléctrico, yque comprende las etapas de:

- determinar, en el arranque del motor de combustión interna (1), el funcionamiento en el modo híbrido,condicionado a una primera verificación de fallo en dicho motor-generador eléctrico (2);

- siempre, en el primer contacto de la llave de encendido, verificar si el sistema de gestión de las baterías detracción está encendido (BMS ENCENDIDO), y si el inversor está encendido (Inversor ENCENDIDO);

- determinar el cambio a dicho modo eléctrico, accionado manualmente, en el que el motor de combustióninterna (1) se detiene, si:

- la velocidad del vehículo es inferior a un primer umbral;

- la caja de engranajes de cambio manual (6) está en punto muerto;

- el estado de carga de las baterías de tracción es mayor que un valor porcentual mínimo (SOCmin);

- si no se detectan fallos (fallos ≥ 0);

de lo contrario el modo híbrido se mantiene o se produce un cambio al modo híbrido, actuando sobre el embrague.

Método para controlar un sistema de conducción híbrida en paralelo para un vehículo equipado con una transmisión manual y sistema de conducción correspondiente 5

Campo de aplicación de la invención [0001] La presente invención se refiere a un método para controlar un sistema de conducción híbrida en paralelo, y el sistema híbrido correspondiente, para un vehículo equipado con una caja de engranajes de cambio manual, especialmente un vehículo industrial o comercial adecuado para ser utilizado principalmente en áreas urbanas, y más precisamente en un vehículo equipado con conducción híbrida de tipo paralela, con un solo embrague.

Descripción de la técnica anterior

Se conoce en la técnica un tipo de vehículo industrial o comercial equipado con tracción híbrida de tipo paralela, que comprende un motor de combustión interna, un motor-generador eléctrico, equipado con un inversor CD/CA y con una batería de tracción eléctrica de alta tensión, una unidad de embrague colocada entre los dos motores, y un sistema de transmisión que comprende una caja de engranajes de cambio manual tradicional.

En este tipo de vehículos, se conocen en la técnica algunos modos de operación, que incluyen el control de la activación o desactivación separada del motor de combustión interna o del motor-generador eléctrico, o su funcionamiento simultáneo en modo híbrido (impulso de energía eléctrica) : en este último caso la potencia necesaria para mover el vehículo se proporciona mediante la combinación de las contribuciones del motor eléctrico y del motor de combustión interna.

La función de frenado regenerativo se conoce también en la técnica: la energía cinética del vehículo se convierte, durante las fases de frenado, en energía eléctrica por el motor-generador eléctrico y se almacena en la batería de tracción eléctrica de alta tensión por medio del inversor.

Sobre todo en el caso de aplicación frecuente de tal vehículo en áreas urbanas, es necesario mejorar sus funciones en lo que respecta, sobre todo, a la reducción del consumo de combustible y a las emisiones contaminantes, así como a las emisiones de ruido, por ejemplo, aumentando el porcentaje de tiempo en el que el motor eléctrico se proporciona para la conducción y el motor de combustión interna está detenido.

El documento EP 1 034 957 A2 describe un método para controlar un sistema de conducción híbrida en paralelo para un vehículo equipado con una caja de engranajes de cambio manual (6) , un embrague (3) , un motor de combustión interna (1) , un motor-generador eléctrico (2) , baterías de tracción y un sistema de gestión de la batería de tracción y un inversor, siendo el método adecuado para controlar el funcionamiento del sistema de conducción de acuerdo con un modo híbrido y un modo eléctrico, y que comprende las etapas de:

- determinar, en el arranque del motor de combustión interna (1) , el funcionamiento en el modo híbrido, condicionado a una primera verificación de fallo en dicho motor-generador eléctrico (2) ;

- determinar el cambio a dicho modo eléctrico, accionado manualmente, en el que el motor de combustión interna

(1) se detiene, si: 45 -la velocidad del vehículo es inferior a un primer umbral;

- la caja de engranajes de cambio manual (6) está en punto muerto;

- el estado de carga de las baterías de tracción es mayor que un valor porcentual mínimo (SOCmin) ;

de lo contrario el modo híbrido se mantiene o se produce un cambio al modo híbrido, actuando sobre el embrague.

Por tanto, surgen problemas en relación con la gestión de la lógica de operación de tal sistema de conducción híbrida en paralelo, también debido a la presencia de una única unidad de embrague, y también en relación con la reducción de costes y la complejidad del esquema mecánico.

Sumario de la invención [0009] Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un método para controlar un sistema de conducción híbrida en paralelo para un vehículo equipado con la caja de engranajes de cambio manual, y el sistema de conducción correspondiente, adecuado para superar todos los inconvenientes mencionados anteriormente.

Un objeto de la presente invención, de acuerdo con la reivindicación 1, es un método para controlar un sistema de conducción híbrida en paralelo para un vehículo equipado con la caja de engranajes de cambio manual, el embrague, el motor de combustión interna, el motor-generador eléctrico y las baterías de tracción, siendo el

método adecuado para controlar el funcionamiento del sistema de conducción de acuerdo con un modo híbrido y un modo eléctrico, y que comprende las etapas de:

- determinar el funcionamiento en el modo híbrido en el arranque del motor de combustión interna, condicionado a la primera verificación de fallo en dicho motor-generador eléctrico;

- determinar el cambio a dicho modo eléctrico, accionado manualmente, en el que el motor de combustión interna

se detiene, si: 5 -la velocidad del vehículo es inferior a un primer umbral;

- la caja de engranajes de cambio manual está en punto muerto;

- el estado de carga de las baterías de tracción es mayor que un valor porcentual mínimo;

- no se detectan fallos;

de lo contrario el modo híbrido se mantiene o se produce un cambio al modo híbrido, actuando sobre el embrague.

El objeto de la presente invención es, en particular, un método para controlar un sistema de conducción híbrida en paralelo para un vehículo equipado con la caja de engranajes de cambio manual, y el sistema de conducción correspondiente, tal como se describe más completamente en las reivindicaciones, que son una parte integral de esta descripción.

Breve descripción de las figuras [0012] Otros objetivos y ventajas de la presente invención quedarán claros a partir de la siguiente descripción detallada de una realización preferida (y sus realizaciones alternativas) y los dibujos que se adjuntan a la misma, que son meramente ilustrativos y no limitativos, en los que:

la Figura 1 muestra un esquema general de un sistema de conducción híbrida en paralelo de un vehículo adecuado para realizar el método de acuerdo con la invención;

las Figuras 2, 3 y 4 muestran el diagrama de flujo de operación del método de control que es objeto de la invención, que hace referencia, respectivamente, a las etapas de arranque del vehículo, su funcionamiento en el modo híbrido y eléctrico.

Descripción detallada de la invención [0013] Con referencia a la Figura 1, un sistema de conducción híbrida en paralelo comprende un motor de combustión interna 1, un motor-generador eléctrico 2, equipado con un inversor de CD/CA 4 y con una batería de tracción eléctrica de alta tensión 5, una unidad de embrague 3, y un sistema de transmisión 6 que comprende una caja de engranajes de cambio manual tradicional. El embrague 3 se coloca entre el motor de combustión interna 1 y

el sistema de transmisión 6, mientras que el motor-generador eléctrico 2 se coloca aguas abajo del sistema de transmisión 6, en el eje que transmite el par al puente 10 del árbol del motor.

El motor-generador eléctrico 2 se coloca preferentemente entre dos segmentos 7 y 8 del eje de transmisión por medio de bridas. Por lo tanto, incluso es posible adaptar un esquema del sistema de conducción, que originalmente no incluye ningún motor-generador eléctrico, ya que es necesario romper el eje de transmisión en dos partes, sin la introducción de componentes adicionales, tales como engranajes, para reducir o adaptar las rpm de entrada y salida del motor-generador eléctrico. Es suficiente que el motor-generador eléctrico tenga unas dimensiones apropiadas, de modo que tenga baja potencia, pero un par muy elevado, puesto que se conecta a un eje de trabajo a bajas rpm. Por lo tanto, es posible reducir los costes de fabricación y obtener un sistema de fácil

fabricación.

Con referencia a las Figuras 2, 3 y 4, el método para controlar el sistema de conducción híbrida en paralelo del vehículo equipado con la caja de engranajes de cambio manual, que es objeto de la invención, se describe a continuación.

Para accionar el método, existe una lógica de control, almacenada en una o más unidades de control electrónicas que pueden estar, al menos, parcialmente presentes en el vehículo, con los programas informáticos adecuados.

Por ejemplo, la lógica de control incluye una unidad de control que controla el funcionamiento del motorgenerador eléctrico, que realiza un diálogo bidireccional con una unidad de control del vehículo que... [Seguir leyendo]

1. Método para controlar un sistema de conducción híbrida en paralelo de un vehículo equipado con caja de engranajes de cambio manual (6) , embrague (3) , motor de combustión interna (1) , motor-generador eléctrico (2) y

baterías de tracción, y un sistema de gestión de las baterías de tracción y un inversor, siendo el método adecuado para controlar el funcionamiento del sistema de conducción de acuerdo con un modo híbrido y un modo eléctrico, y que comprende las etapas de:

- determinar, en el arranque del motor de combustión interna (1) , el funcionamiento en el modo híbrido, 10 condicionado a una primera verificación de fallo en dicho motor-generador eléctrico (2) ;

- siempre, en el primer contacto de la llave de encendido, verificar si el sistema de gestión de las baterías de tracción está encendido (BMS ENCENDIDO) , y si el inversor está encendido (Inversor ENCENDIDO) ;

- determinar el cambio a dicho modo eléctrico, accionado manualmente, en el que el motor de combustión

interna (1) se detiene, si.

15. la velocidad del vehículo es inferior a un primer umbral;

- la caja de engranajes de cambio manual (6) está en punto muerto;

- el estado de carga de las baterías de tracción es mayor que un valor porcentual mínimo (SOCmin) ;

- si no se detectan fallos (fallos = 0) ;

de lo contrario el modo híbrido se mantiene o se produce un cambio al modo híbrido, actuando sobre el embrague. 20

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho modo híbrido comprende las etapas de:

- verificar que el estado de carga (SOC) de la batería de tracción es mayor que un umbral (SOCum) , por debajo

del cual el motor-generador eléctrico puede no funcionar como motor, sino solo como un generador eléctrico;.

25. activar la función de frenado regenerativo suministrada por el motor-generador eléctrico;

- activar la función "intensificador del par" en la que el motor-generador eléctrico es adecuado para proporcionar un par adicional al generado por el motor de combustión interna, siendo dicho par adicional proporcional a dicho estado de carga (SOC) de la batería de tracción y siendo dependiente de la posición del pedal acelerador (CEM = f (La%) ) , y de su derivada en el tiempo (CEM = f (La%/Lt) ) y de la velocidad del vehículo.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 2, en el que dicho modo híbrido comprende la etapa de activar una función de "rueda libre", en la que la detención automática del motor de combustión interna es determinada si la velocidad del vehículo es inferior a un umbral (Vu) con la palanca de cambios en punto muerto.

4. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha primera verificación de fallo comprende: la verificación de que el sistema de gestión de las baterías de tracción está trabajando; la verificación del estado del sistema de tracción eléctrica.

5. Sistema de conducción híbrida en paralelo para un vehículo equipado con caja de engranajes de cambio manual

(6) , en el que dicho motor-generador eléctrico (2) se coloca aguas abajo de dicha caja de engranajes de cambio manual (6) en el eje de transmisión (7, 8) , y dicho sistema comprende una lógica de control adecuada para realizar el método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

6. Programa informático que comprende medios de códigos del programa adecuados para realizar las etapas de 45 cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, cuando dicho programa es ejecutado en un ordenador.

7. Medios legibles por ordenador que comprenden un programa grabado, comprendiendo dichos medios legibles por ordenador los medios de códigos del programa adecuados para realizar las etapas de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, cuando dicho programa es ejecutado en un ordenador.