SISTEMA DE ACCIONAMIENTO DE DESPLAZAMIENTO PARA VEHÍCULO HÍBRIDO.

Sistema de accionamiento de desplazamiento para vehículo híbrido que comprende un motor térmico (10) con un árbol de salida motor (12) que lleva un embrague (14),

un árbol secundario (18) unido a dicho embrague y conectado a un medio de variación de velocidad (20), al menos una máquina eléctrica (36) con un rotor (42), una cadena de transmisión de movimiento (16) entre el medio de variación de velocidad (20) y las ruedas (17) del vehículo, dicha cadena constando de un árbol de salida (22) del medio de variación de velocidad (20) y de un eje motor (24) unido a dicho árbol de salida, un acoplamiento desembragable (28) de engranaje entre uno de los elementos (22, 24) de la cadena de transmisión y el rotor (42) de la máquina eléctrica (36) y otro acoplamiento desembragable (32) de engranaje entre el árbol de salida (12) del motor térmico (10) y dicho rotor, que se caracteriza porque el rotor (42) de la máquina eléctrica (36) lleva una parte (44) de acoplamiento operacional con otra parte (30, 34) de uno u otro de los acoplamientos (28, 32), y la parte (44) es un piñón (44) móvil axialmente a lo largo de dicho rotor

La presente invención se refiere a un sistema de accionamiento, de tracción o de propulsión, de vehículos de tipo híbrido.

Por lo general, este tipo de vehículos combina un motor térmico, principalmente de combustión interna, y una máquina eléctrica conectada a una fuente eléctrica, como uno o varios acumuladores eléctricos, para realizar sus propulsiones. Esta combinación permite optimizar el rendimiento energético del sistema de accionamiento al tiempo que disminuye el consumo total de carburante y limita la emisión de contaminantes.

En el ejemplo descrito en el documento FR 2 670 440, el motor térmico comprende un árbol de salida que acciona la parte motriz de una transmisión variable, como un variador de velocidad, y cuya parte receptora de esta transmisión está conectada al eje motor del vehículo. El árbol de salida lleva, entre el motor térmico y el variador de velocidad, una máquina eléctrica conectada a una batería eléctrica y dos embragues, un primer embrague entre el motor térmico y la máquina eléctrica, y un segundo embrague entre la máquina eléctrica y el variador de velocidad.

Cuando se desea accionar el desplazamiento del vehículo con un par importante disponible en un amplio intervalo de velocidades, al tiempo que se limita la generación de gas de escape y de ruido, como en un emplazamiento urbano, para accionar el eje motor del vehículo se prioriza la utilización de la máquina eléctrica. Por el contrario, para aquellos usos en los que se precisa una potencia de accionamiento elevada y una gran autonomía de funcionamiento, el motor térmico se utiliza para accionar el eje motor y garantizar de este modo el desplazamiento del vehículo.

Este sistema de accionamiento, aunque resulta satisfactorio, presenta no obstante algunos inconvenientes nada despreciables.

En efecto, cuando se utiliza únicamente la máquina eléctrica para accionar el vehículo, esta debe tener un par y/o una potencia suficientes, no solo para accionar el vehículo, sino también para vencer todas las resistencias (inercia, fricción, …) que posee la transmisión variable. Por otra parte, durante las operaciones de frenado del vehículo, una parte de la energía que se desprende por ese frenado la absorbe el variador de velocidad y únicamente una parte de esta energía se recupera y a continuación se transforma mediante la máquina eléctrica.

En el caso de utilización de una caja de velocidades mecánica en lugar del variador, es esencial, para recuperar la energía de frenado, cambiar la relación de la caja. Para ello, es necesario desacoplar el eje motor, lo que implica una ruptura de transmisión de movimiento y una interrupción de la recuperación de la energía de frenado.

También se conoce, por el documento WO 2005/100777, otro sistema de accionamiento, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, que comprende un motor térmico con un embrague entre este motor y una caja de velocidades, una cadena de transmisión de movimiento entre la caja de velocidades y las ruedas del vehículo, una máquina eléctrica, un acoplamiento desembragable entre uno de los elementos de la cadena de transmisión y el rotor de la máquina eléctrica, y otro acoplamiento desembragable entre el árbol de salida del motor térmico y el rotor de esta máquina.

Este dispositivo presenta el inconveniente de ser extremadamente complicado debido a la diversidad de elementos necesarios para la realización de las diferentes fases de acoplamientos de la máquina eléctrica con el motor o con la cadena de transmisión de movimiento.

La presente invención se propone solucionar los inconvenientes que se acaban de mencionar mediante un sistema de accionamiento simple y que no necesita dispositivos de mando complicados para garantizar los diferentes usos de este sistema.

Para ello, la invención se refiere a un sistema de accionamiento de desplazamiento para vehículo híbrido que comprende un motor térmico con un árbol de salida motor que lleva un embrague, un árbol secundario unido a dicho embrague y conectado a un medio de variación de velocidad, al menos una máquina eléctrica con un rotor, una cadena de transmisión de movimiento entre el medio de variación de velocidad y las ruedas del vehículo, dicha cadena constando de un árbol de salida del medio de variación de velocidad y de un eje motor unido a dicho árbol de salida, un acoplamiento desembragable de engranaje entre uno de los elementos de la cadena de transmisión y el rotor de la máquina eléctrica y otro acoplamiento desembragable de engranaje entre el árbol de salida del motor térmico y dicho rotor, que se caracteriza porque el rotor de la máquina eléctrica lleva un parte de acoplamiento operacional con otra parte de uno u otro de los acoplamientos, y la parte es un piñón móvil axialmente a lo largo de dicho rotor.

El eje motor puede llevar una rueda dentada, unida en rotación con dicho eje, para cooperar con dicho piñón de tal modo que forme un acoplamiento desembragable.

El árbol de salida de la caja puede llevar una rueda dentada para cooperar con el piñón de tal modo que forme un acoplamiento desembragable.

El árbol de salida puede llevar una rueda dentada, unida en rotación con dicho árbol y ubicada entre el motor térmico y el embrague, para cooperar con el piñón de tal modo que forme otro acoplamiento desembragable.

El sistema de accionamiento puede comprender unos medios de mando del desplazamiento del piñón.

Las demás características y ventajas de la invención se van a mostrar a continuación con la lectura de la siguiente descripción, dada únicamente a título ilustrativo y no excluyente, y a la cual se anexan:

- la figura 1, que es un esquema que muestra un sistema de accionamiento de un vehículo híbrido de acuerdo con la invención para una primera configuración y

- la figura 2, que muestra el sistema de la figura 1 en una segunda configuración.

En estas figuras, el sistema de accionamiento de un vehículo híbrido comprende un motor térmico 10, en particular un motor de combustión interna, con un árbol de salida motor 12 provisto de un embrague 14 conectado a un árbol secundario 18 unido a una transmisión variable 20, como una caja de velocidades robotizada, este árbol secundario sirviendo de árbol de entrada de caja. A continuación de esta caja de velocidades está prevista una cadena de transmisión de movimiento 16 entre esta caja y las ruedas 17 del vehículo. Esta cadena comprende una diversidad de elementos. Con un árbol de salida 22 de la caja de velocidades unido a un eje motor 24, de forma directa o por medio de una transmisión 26, como un puente diferencial, que acciona las ruedas del vehículo. El eje motor también comprende una de las partes de un primer acoplamiento desembragable 28 que, en el ejemplo ilustrado, es una rueda dentada 30 de un acoplamiento de engranaje.

La caja de velocidades 20 puede, por lo tanto, desacoplarse del árbol motor 12 por medio del embrague 14 ubicado sobre este árbol y controlado por todos los medios conocidos. Sobre el árbol motor y entre el embrague 14 y el motor 10 se ubica una de las partes de un segundo acoplamiento desembragable 32 que es de preferencia una rueda dentada 34 de un acoplamiento de engranaje.

El sistema de accionamiento también comprende una máquina eléctrica 36 alimentada por unos acumuladores eléctricos 38 (o baterías) y controlada por un elemento de mando 40. La máquina 36 consta de un rotor 42 que lleva otra de las partes de los acoplamientos, en este caso un piñón desplazable 44, apto para engranar con la rueda dentada 34 del árbol motor o la rueda dentada 30 del eje motor. Para ello, este piñón corre axialmente sobre el rotor entre estas dos posiciones por la acción de un medio de mando 46, como una horquilla 48 controlada por un gato 50, de forma preferente de tipo electromagnético. Además, este piñón puede ubicarse, por la acción del medio de mando, en una posición, denominada neutra, en la cual está libre de cualquier engrane con las ruedas dentadas 30,

34. De este modo, el primer acoplamiento está formado por la rueda dentada 30 que engrana con el piñón 44 y el segundo acoplamiento está formado por la rueda dentada 34 que también engrana con el piñón 44.

Para el funcionamiento de acuerdo con la configuración de la figura 1 en la que el motor térmico 10 se emplea para accionar el vehículo mediante su eje motor 24, la máquina eléctrica... [Seguir leyendo]

1. Sistema de accionamiento de desplazamiento para vehículo híbrido que comprende un motor térmico (10) con un árbol de salida motor (12) que lleva un embrague (14), un árbol secundario (18) unido a dicho embrague y conectado a un medio de variación de velocidad (20), al menos una máquina eléctrica (36) con un rotor (42), una cadena de transmisión de movimiento (16) entre el medio de variación de velocidad (20) y las ruedas (17) del vehículo, dicha cadena constando de un árbol de salida (22) del medio de variación de velocidad (20) y de un eje motor (24) unido a dicho árbol de salida, un acoplamiento desembragable (28) de engranaje entre uno de los elementos (22, 24) de la cadena de transmisión y el rotor (42) de la máquina eléctrica (36) y otro acoplamiento desembragable (32) de engranaje entre el árbol de salida (12) del motor térmico (10) y dicho rotor, que se caracteriza porque el rotor (42) de la máquina eléctrica (36) lleva una parte (44) de acoplamiento operacional con otra parte (30, 34) de uno u otro de los acoplamientos (28, 32), y la parte (44) es un piñón (44) móvil axialmente a lo largo de dicho rotor.

2. Sistema de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque el eje motor (24) lleva una rueda dentada (30), unida en rotación con dicho eje, para cooperar con el piñón (44) de tal modo que forma un acoplamiento desembragable (28).

3. Sistema de accionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque el árbol de salida de caja (22) lleva una rueda dentada para cooperar con el piñón (44) de tal modo que forma un acoplamiento desembragable (28).

4. Sistema de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, que se caracteriza porque el árbol de salida (12) lleva una rueda dentada (34), unida en rotación con dicho árbol y ubicada entre el motor térmico y el embrague, para cooperar con el piñón (44) de tal modo que forma otro acoplamiento desembragable (30).

5. Sistema de accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, que se caracteriza porque comprende unos medios de mando (46, 48, 50) del desplazamiento del piñón (44).