Sistema de propulsión para un vehículo autopropulsado con unidades motrices eléctricas múltiples.

Sistema de propulsión para un vehículo autopropulsado que comprende un cuerpo motor (15) asociado con una transmisión mecánica (6) que transfiere el movimiento a las ruedas motrices (7) del vehículo,

y que integra y contiene en un único cuerpo medios de propulsión eléctrica (30), que comprende al menos varios componentes (12, 13) de un motor rotativo sin escobillas (2); un acoplamiento de embrague (4) situado después de los medios de propulsión eléctrica (30) y conectado mecánicamente a estos últimos; y una caja de cambios (5) con relaciones de engranajes discontinuas, con un árbol de entrada (17) conectado al acoplamiento de embrague (4) y un árbol de salida (18) que sale fuera del cuerpo motor (15) y que se conecta con la transmisión mecánica (6); el sistema (1) estando caracterizado por el hecho que los medios de propulsión eléctrica (30) comprenden los componentes (12, 13) de al menos dos motores sin escobillas (2), cada uno de ellos provisto de un respectivo árbol motor (3) provisto de un piñón (19) acoplado por engrane con una relación predeterminada a dicho acoplamiento de embrague (4).

Sistema de propulsión para un vehículo autopropulsado con unidades motrices eléctricas múltiples.

Campo Técnico La presente invención se refiere a un sistema de propulsión para un vehículo autopropulsado con unidades motrices eléctricas múltiples.

Técnica Existente En el documento US2011/0040434 A se da a conocer un sistema de propulsión de conformidad con el preámbulo de la reivindicación 1.

En sistemas de propulsión para vehículos autopropulsados en los cuales una transmisión mecánica, que transmite la potencia a las ruedas motrices del vehículo y en la entrada recibe la potencia entregada por un motor eléctrico por medio de un acoplamiento de embrague y una caja de cambios con una cantidad discreta de engranajes, la búsqueda continua de soluciones constructivas capaces de desarrollar potencias propulsoras cada vez mayores, con unidades motrices que al mismo tiempo sean compactas, enfrenta problemas de puesta en acto bastante difíciles de superar.

En efecto, en general se sabe que en unaunidad motrizeléctrica, atribuibleporejemploalmodernotipode motores sin escobillas, las prestaciones del motor están relacionadas directamente con las dimensiones del mismo motor.

Por consiguiente, para obtener un aumento del par torsorse puede aumentarel diámetro delmotor eléctrico o reducir el peso del cuerpo motor, o bien se pueden adoptarsimultáneamente ambas alternativas mencionadas con anterioridad.

Sin embargo, la aplicación práctica de esas ideas no es sumamente fácil. En efecto, si se considera una unidad motriz de un vehículo liviano tal como, por ejemplo, un motociclo, y, más en particular, si se considera una solución como la descrita e ilustrada en el documento perteneciente a la misma parte Solicitante, que en un cuerpo motor compacto con dimensiones reducidas integra, como si fuera una pieza única, una unidad de propulsión eléctrica, una caja de cambios y un acoplamiento de embrague intercalado y conectado directamente con ellos, es posible apreciar que la libertad de construcción alcanza rápidamente límites prácticamente insuperables, a menos que se utilicen materiales especiales que no se emplean comúnmente para la construcción de tales unidades motrices.

En efecto, en la solución mencionada arribael árbolmotordel motoreléctricoestá conectado directamente con el embrague por medio de un par de engranajes. Un engranaje primario es soportado por el árbol motor. Un engranaje secundario tiene la forma de un engranaje dentado soportado por un alojamiento de engranaje y está acoplado con el engranaje primario. Si en esa configuración se intenta aumentar la potencia que puede ser entregada por el motor de conformidad con el enfoque constructivo de aumentar el diámetro del motor, entonces automáticamente será necesario modificar la distancia entre los centros de los engranajes primario y secundario. Sin embargo, un aumento de la distancia entre los centros implica aumentar la velocidad periférica del engranaje primario. Pero puesto que no es posible aumentar dicha velocidad hasta el infinito, rápidamente se deduce que la potencia máxima que puede entregar el motor eléctrico está subordinada a límites mecánicos que no pueden ser superados.

Alternativamente, adoptando el enfoque constructivo que, por el contrario, implica aumentar el tamaño del motor en la dirección axial del árbol motor, el motor que se obtiene es más potente, pero su extensión axial es mayor, que - si por ejemplo se utiliza para propulsar un motociclo - exhibe algunos límites puesto que la mayor extensión axial determina que se debe reducir el ángulo máximo de inclinación lateral que el motociclo puede adoptar cuando se encara una curva sin que el motor interfiera con el suelo.

Divulgación de la Invención El objetivo de la presente invención es el de eliminar las desventajas mencionadas con anterioridad mediante una ejecución que comprende el acoplamiento a un único engranaje dentado del embrague de dos o varios motores eléctricos sin escobillas, dispuestos alrededor de la periferia del engranaje dentado.

Las características técnicas de la presente invención, de conformidad con dichos objetivos, se ponen de manifiesto a partir de lo expuesto en las reivindicaciones anexas, en particular la reivindicación 1, y a partir de cualquiera de las reivindicaciones directa o indirectamente dependientes de la reivindicación 1.

Una primera ventaja de esta invención reside en el hecho que se obtiene un aumento significativo de potencia prácticamente sin ningún aumento apreciable de ancho del motor, es decir, del cuerpo motor donde se alojan los motores eléctricoso sus partescomponentes.Porlo tanto, no haylímites acerca delángulo de inclinación lateraldel vehículo, esdecir, de la velocidadcuandose encarauna curva, en comparación convehículos conocidos de menor potencia.

Una segunda ventaja de la presente invención reside en el hecho que, habiendo dos o varios motores acoplados con el mismo engranaje dentado del embrague, es posible aumentar la autonomía del vehículo, puesto que las prestaciones de los motores pueden ser moduladas individualmente, pudiendo inclusive detener momentáneamente uno (o varios) de ellos actuando de manera de obtener una prestación económica.

Una tercera ventaja de la presente invención reside en el hecho que, habiendo dos o varios motores acoplados con el mismo engranaje dentado de embrague, es posible usar un software para controlar la temperatura de cada uno de los motores, enviando una mayor cantidad de corriente al motor con la menor temperatura, y luego invirtiendo la función cuando cambia la condición entre los varios motores.

Disponiendo de un acoplamiento de rotación libre (o rueda libre) entre el acoplamiento de embrague y el árbolmotordel motoro de losmotores ademáses posible obtenerla ventaja adicionalde impedirque elmotor más lento frene el motor más rápido y/o asimismo es posible utilizar diferentes relaciones de engranajes para aumentar las prestaciones o la eficiencia, o bien aumentar la aceleración o la velocidad de punta del vehículo.

Si se adoptan dos sistemas de accionamiento y control diferentes por cada motor se obtiene la ventaja adicional de poder tener una unidad de reserva de seguridad en el caso de fallo de uno de los motores o de una de las unidades electrónicas de control.

Breve Descripción de los Dibujos Otras ventajas y características de la presente invención se pondrán mejor de manifiesto a través de la descripción detallada que sigue, con referencia a los dibujos anexos que exhiben ejecuciones preferidas y no limitativas de la presente invención, en los cuales:

- la figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de propulsión según la presente invención;

- las figuras 2 y 3 son vistas en perspectiva del sistema en su totalidad, observado desde dos puntos de vista opuestos;

- la figura 4 es una vista lateral delsistema de las figuras 2 y 3;

- la figura 5 es una vista frontal de conjunto delsistema;

- la figura 6 es una sección transversal delsistema a lo largo de la línea VI-VI de la figura 5.

Descripción Detallada de las Ejecuciones Preferentes de la Invención Con referencia a los dibujos anexos, la figura 1 exhibe esquemáticamente un sistema de propulsión en su totalidad para un vehículo autopropulsado que básicamente comprende una unidad motriz (33, 15) que - alimentada a través de baterías eléctricas (no exhibidas) - genera potencia mecánica en la salida; y una transmisión mecánica (6) que recibe en la entrada la potencia generada por la unidad motriz (33, 15) y la conduce en la salida a una o varias ruedasmotrices (7) para generar elmovimiento de avance del vehículo con respecto al suelo.

La unidad motriz (33, 15) - sumamente ventajosa para usar por ejemplo en un motociclo, sin por ello restringir el ámbito de la presente invención - comprende en particular un cuerpo motor (15) que - dispuesto antes de la transmisión mecánica (6) [figura 1]- integra y contiene en un único cuerpo [figuras de 2 a 5]:

- medios de propulsión eléctrica (30) ;

- un acoplamiento de embrague (4) dispuesto operativamente después de los medios de propulsión eléctrica (30) y conectado mecánicamente a estos últimos; y -una caja de cambios (5) con relaciones de engranajes discontinuas [figura 6]. Con un árbol de entrada (17) conectado al acoplamiento de embrague (4) y un árbol de salida (18) que sale fuera del cuerpo motor (15) y que se conecta con la transmisión mecánica (6) .

Más en particular, los medios de propulsión eléctrica (30) comprenden dos o varios motores sin escobillas (2) provistos de una carcasa (38) alojada en el cuerpo motor (15) y a su vez comprendiendo... [Seguir leyendo]

1. Sistema de propulsión para un vehículo autopropulsado que comprende un cuerpo motor (15) asociado con una transmisión mecánica (6) que transfiere elmovimiento a las ruedasmotrices (7) del vehículo, y que integra y contiene en un único cuerpo medios de propulsión eléctrica (30) , que comprende al menos varios componentes (12, 13) de un motor rotativo sin escobillas (2) ; un acoplamiento de embrague (4) situado después de los medios de propulsión eléctrica (30) y conectado mecánicamente a estos últimos; y una caja de cambios (5) con relaciones de engranajes discontinuas, con un árbol de entrada (17) conectado al acoplamiento de embrague (4) y un árbol de salida (18) que sale fuera del cuerpo motor (15) y que se conecta con la transmisión mecánica (6) ; el sistema (1) estando caracterizado por el hecho que los medios de propulsión eléctrica (30) comprenden los componentes (12, 13) de al menos dos motores sin escobillas (2) , cada uno de ellos provisto de un respectivo árbol motor (3) provisto de un piñón (19) acoplado por engrane con una relación predeterminada a dicho acoplamiento de embrague (4) .

2. Sistemasegún la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que los medios de propulsión eléctrica (30) además comprenden almenos un acoplamiento de rotación libre (32) dispuesto operativamente entre un árbol motor (3) y un respectivo piñón (19) .

3. Sistemasegún la reivindicación1 o 2, caracterizadoporelhecho que los motores sinescobillas (2) son iguales.

4. Sistema según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho que los motores sin escobillas (2) son diferentes entre sí.

5. Sistema según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que los motores sin escobillas (2) pueden ser accionados de modo selectivo.

6. Sistema según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que comprende medios de control (35) adecuados para accionar selectivamente actuadores (8) de los motores sin escobillas (2) en función de almenos un parámetro de control predeterminado.

7. Sistema según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho que los medios de control (35) accionan selectivamente los actuadores (8) de cada motor (2) en función de la temperatura operativa actual del motor (2) .

8. Sistema según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que los motores sin escobillas (2) pueden ser accionados selectivamente por medio de mandos impartidos por parte del conductor del vehículo.

9. Sistema según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que el cuerpo motor (15) es una parte integrante de un alojamiento (38) para contener los componentes (12, 13) de los motores sin escobillas (2) .

10. Sistema según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que el vehículo autopropulsado es un motociclo.