BR102015009593A2 - unidade de sistema de transmissão híbrida para veículos motorizados com um dispositivo de transmissão variável entre a máquina elétrica e o diferencial - Google Patents

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BR102015009593A2
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Fabio Pesola
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Marco Garabello
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Abstract

1/1 resumo “unidade de sistema de transmissão híbrida para veículos motorizados com um dispositivo de transmissão variável entre a máquina elétrica e o diferencial” a presente invenção se refere a uma unidade de sistema de transmissão híbrida compreende um motor de combustão interna (e) e um dispositivo de caixa de engrenagens (c) com um eixo primário (3) que pode ser conectado ao eixo (5) do motor de combustão interna (e) por meio de um dispositivo de embreagem (6). o dispositivo de caixa de engrenagens (c) compreende um eixo secundário (7) com um pinhão de saída (9) que se entrosa a uma primeira roda de coroa (10) de um diferencial (d), cujo invólucro (11) está conectado rigidamente ao invólucro (2) do dispositivo de caixa de engrenagens (c). a unidade compreende adicionalmente uma máquina elétrica (m) adaptada para operar tanto como um motor elétrico quanto como um gerador elétrico que tem um eixo (16) conectado por meio de uma transmissão para uma segunda roda de coroa (19) do diferencial (d). na transmissão de conexão, disposta entre o eixo (16) da máquina elétrica (m) e a segunda roda de coroa (19) do diferencial (d), está um dispositivo de engate (25) que pode ser operado por meio de um atuador controlado eletronicamente. a transmissão que conecta o eixo (16) da máquina elétrica (m) à dita segunda roda de coroa (19) do diferencial (d) inclui um dispositivo de eixo auxiliar configurado para fornecer pelo menos duas diferentes relações de transmissão selecionáveis.

Description

“UNIDADE DE SISTEMA DE TRANSMISSÃO HÍBRIDA PARA VEÍCULOS MOTORIZADOS COM UM DISPOSITIVO DE TRANSMISSÃO VARIÁVEL ENTRE A MÁQUINA ELÉTRICA E O DIFERENCIAL” [0001] A presente invenção refere-se a uma unidade de sistema de transmissão híbrida para veículos motorizados, do tipo que compreende: - um motor de combustão interna; e - um dispositivo de caixa de engrenagens que inclui: - pelo menos um eixo primário que pode ser conectado ao eixo de manivela do veículo motorizado por meio de um dispositivo de embreagem; - pelo menos um eixo secundário, cujo eixo geométrico é paralelo a e separado do eixo geométrico do dito eixo primário e transporta um pinhão de saída; - uma pluralidade de pares de engrenagens correspondentes a uma pluralidade de relações de engrenagens de avanço, nas quais as engrenagens de cada par são conectadas rigidamente em rotação em relação a um eixo entre o dito eixo primário e o dito eixo secundário, e o outro eixo é de modo livremente giratório em relação ao outro eixo dentre os ditos eixos primário e secundário; e - uma pluralidade de dispositivos de seleção de engrenagem para acoplamento em rotação de cada uma das ditas engrenagens de modo livremente giratório com o eixo no qual é montado, sendo que a dita unidade compreende adicionalmente: - um diferencial que tem uma primeira roda de coroa que se entrosa ao dito pinhão de saída do dito eixo secundário do dispositivo de caixa de engrenagens; e - uma máquina elétrica adaptada para operar tanto como um motor elétrico quanto como um gerador elétrico, e que tem um invólucro conectado rigidamente a uma estrutura de sustentação da dita unidade de sistema de transmissão, e um eixo conectado por meio de uma transmissão a uma segunda roda de coroa do dito diferencial.
[0002] Uma unidade de sistema de transmissão híbrida do tipo referido acima é conhecida, por exemplo, a partir do documento n° EP 1 868 832 B1. O documento n° DE 10 2009 0566366 A1 e o documento n° U.S. 2002/065163 A1 também revelam uma unidade de sistema de transmissão híbrida do tipo referido acima que também compreende um dispositivo de engate disposto, na transmissão de conexão, entre o eixo da máquina elétrica e a segunda roda de coroa do diferencial supracitada e meios para atuar o dispositivo de engate supracitado.
[0003] Deve-se notar, de modo semelhante, que no pedido de patente europeu n° EP 13153802 (já depositado, contudo, não publicado ainda na data de prioridade da presente invenção), a presente depositante propõe uma unidade de sistema de transmissão do tipo referido acima, sendo que o dispositivo de engate é disposto entre o eixo da máquina elétrica e a segunda roda de coroa do diferencial.
[0004] O objetivo da presente invenção é fornecer uma unidade de sistema de transmissão híbrida que terá uma estrutura simples e dimensões gerais pequenas e que será eficaz, confiável e versátil em uma operação.
[0005] Com intenção de alcançar o propósito acima, a matéria da invenção é uma unidade de sistema de transmissão híbrida que tem os recursos da reivindicação 1.
[0006] Na modalidade preferencial, o dito dispositivo de eixo auxiliar é ajustado entre o dito dispositivo de engate e o eixo da máquina elétrica.
[0007] De acordo com uma característica adicional da invenção, o dispositivo de eixo auxiliar é dotado de um atuador controlado eletronicamente para uma seleção da relação de transmissão.
[0008] Em uma modalidade preferencial, o dispositivo de engate entre a máquina elétrica e o diferencial é um dispositivo de engate de embreagem e os meios de atuador associados ao mesmo compreendem um atuador eletroidráulico e eletromagnético e uma unidade eletrônica para controlar o atuador.
[0009] A ativação do dispositivo de engate é controlada pela unidade de controle eletrônico do veículo motorizado, de acordo com um programa pré-ajustado, como uma função dos parâmetros de operação do motor e do veículo motorizado. O mesmo se aplica ao dispositivo de seleção associado ao dispositivo de eixo auxiliar supracitado.
[0010] De acordo com as características preferenciais adicionais, a unidade de sistema de transmissão, de acordo com a invenção, pode apresentar uma ou mais de uma série de características adicionais: - a máquina elétrica pode ter seu eixo conectado ao eixo do motor de combustão interna na extremidade desse, oposto a um eixo conectado ao dispositivo principal de caixa de engrenagens, por exemplo, por meio de uma correia de transmissão, por exemplo, incluindo, também, um dispositivo de engate; - a correia de transmissão também pode acionar um ou mais dispositivos auxiliares do veículo motorizado, tais como, por exemplo, o compressor do sistema de ar-condicionado do veículo e uma fonte de pressão negativa para o sistema de frenagem.
[0011] As características adicionais acima, consideradas por si sós, já foram propostas pela presente depositante nos pedidos europeus nos EP 13153802, EP 14172677, EP 14172693, EP 14172707 e EP 14172710, sendo que todos ainda são confidenciais na data de prioridade da presente invenção.
[0012] Características e vantagens adicionais da invenção aparecerão a partir da descrição subsequente com referência aos desenhos anexos que são fornecidos meramente com propósitos exemplificativos não limitantes e em que: - A Figura 1 é uma vista esquemática de uma primeira modalidade de uma unidade de sistema de transmissão que já foi proposta pela presente depositante no pedido de patente europeu n° EP 13153802 (já depositado, contudo, ainda não publicado na data de prioridade da presente invenção); - A Figura 2 é uma vista esquemática de uma variante da unidade de sistema de transmissão da Figura 1, já proposta de modo semelhante pelo presente pedido no pedido de patente europeu n° EP 13153802; - A Figura 3 é uma vista esquemática de uma primeira modalidade da unidade de sistema de transmissão que não faz parte da invenção; -A Figura 4 mostra um detalhe da Figura 3 em uma escala ampliada; - A Figura 5 é uma vista esquemática de uma modalidade da unidade de sistema de transmissão de acordo com a invenção; e -As Figuras 6 e 7 ilustram, em uma escala ampliada, um detalhe da Figura 5, em duas condições de operação diferentes.
[0013] Nas Figuras 1 a 7, às partes em comum são atribuídas as mesmas referências numéricas. Nas ditas figuras, número 1 designa, como um todo, uma unidade de sistema de transmissão híbrida para veículos motorizados que compreende um motor de combustão interna E, um dispositivo de caixa de engrenagens C, um diferencial D e uma máquina elétrica M.
[0014] De acordo com a técnica convencional, o dispositivo de caixa de engrenagens C tem um invólucro 2 montado de modo giratório, no interior do qual está um eixo primário 3 por meio de mancais de rolamento 4. O eixo primário pode estar conectado ao eixo 5 do motor E por meio de um dispositivo de embreagem 6 de qualquer tipo conhecido. Além disso, montado de modo giratório no interior do invólucro 2 da caixa de engrenagem C, por meio de mancais de rolamento 8, está um eixo secundário 7. O eixo geométrico do eixo secundário 7 é paralelo a e está disposto a uma distância do eixo geométrico do eixo primário 3.
[0015] Evidentemente, muito embora os desenhos anexos mostrem uma caixa de engrenagem do tipo convencional, a qual inclui um único eixo primário e um único eixo secundário, a invenção se aplica a qualquer outra configuração conhecida do dispositivo de caixa de engrenagens, incluindo, em particular, as configurações que consideram dois eixos primários coaxiais que podem estar conectados de modo seletivo ao eixo de manivela por meio de um dispositivo de embreagem dupla e têm qualquer número de eixos secundários.
[0016] A fim de retornar à configuração ilustrada nos desenhos com propósitos exemplificativos, o eixo primário 3 e o eixo secundário 7 transportam pares de engrenagens que se entrosam para fornecer uma pluralidade de relações de engrenagens de avanço. Uma engrenagem de cada par está conectada rigidamente ao eixo peio qual é transportada, enquanto a outra engrenagem de cada par está montada de modo livremente giratório no respectivo eixo.
[0017] No caso do exemplo ilustrado, a primeira relação de engrenagens é obtida por um par de engrenagens que inclui uma engrenagem 11 conectada rigidamente ao eixo primário 3 e uma engrenagem I2 montada de modo livremente giratório no eixo secundário 7. A segunda relação de engrenagens é obtida por meio de uma engrenagem 111 conectada rigidamente ao eixo primário 3 e uma engrenagem II2 montada de modo livremente giratório no eixo secundário 7. A terceira, a quarta, a quinta e a sexta relações de engrenagens são obtidas por meio de pares de engrenagens que incluem engrenagens 1111, IV1, V1, VI1 conectadas rigidamente ao eixo secundário 7 e engrenagens III2, IV2, V2 e VI2 correspondentes montadas de modo livremente giratório no eixo primário 3.
[0018] Novamente de acordo com a técnica conhecida, os eixos primário e secundário 3, 7 transportam dispositivos de seleção S1/2, S3/4 e S5/6 para uma conexão seletiva em rotação de cada uma das engrenagens de modo livremente giratório I2, II2, III2, 1V2, V2, VI2 aos respectivos eixos nos quais são transportados.
[0019] O dispositivo de caixa de engrenagens C compreende adicionalmente um terceiro eixo (não visível na placa de desenhos) que transporta de modo livremente giratório uma engrenagem reversa e um dispositivo de seleção para conectar a dita engrenagem em rotação ao respectivo eixo, de tal forma que transmita o movimento de rotação do eixo primário 3 ao eixo secundário 7 com uma inversão da direção de rotação.
[0020] O eixo secundário 7 transporta um pinhão de saída 9 que se entrosa a uma primeira roda de coroa 10 do diferencial D. O diferencial D, o qual tem uma estrutura de um tipo conhecido no mesmo, tem um invólucro 11 conectado rigidamente ao invólucro 2 do dispositivo de caixa de engrenagens C e tem dois eixos de saída 12, 13 para transmitir o movimento às engrenagens do veículo motorizado por meio de juntas universais de velocidade constante 14. A roda de coroa 10 está conectada rigidamente ao transportador de trem de engrenagem do diferencial que é montado de modo giratório no interior do invólucro 11 por meio de mancais 15.
[0021] A máquina elétrica M é adaptada para funcionar tanto como um motor elétrico quanto como um gerador elétrico, de acordo com as condições de operação. Na modalidade ilustrada na Figura 1, a máquina elétrica M compartilha os eixos geométricos dos dois eixos de saída 12, 13 do diferencial D e é atravessada de modo axial por seu eixo, designado por 16. O eixo 16 é oco e é, por sua vez, atravessado de modo axial pelo eixo de saída 13 do diferencial D para possibilitar uma disposição alinhada da máquina elétrica M com o diferencial D. O invólucro 17 da máquina elétrica M está conectado rigidamente ao invólucro 11 do diferencial D e possivelmente também à estrutura do motor de combustão interna E. O eixo 16 da máquina elétrica M está sustentado de modo giratório no interior do invólucro 17 por meio de mancais de rolamento 18.
[0022] O eixo 16 da máquina elétrica M está conectado em rotação a uma segunda roda de coroa 19 do diferencial D conectado rigidamente ao transportador de trem de engrenagem do diferencial. No caso da Figura 1, a conexão entre o eixo 16 da máquina elétrica Mea roda de coroa 19 do diferencial D é obtida por uma troca para redução de engrenagem dupla, obtida por meio de um primeiro par de engrenagens 20, 21 e um segundo par de engrenagens 22, 19. A engrenagem 20 está conectada rigidamente ao eixo 16 da máquina elétrica M, enquanto as engrenagens 21, 22 são transportadas por dois eixos 23, 24 alinhados entre si, os quais podem ser conectados por meio de um dispositivo de engate 25 que, no caso do exemplo ilustrado, é um dispositivo de embreagem controlado por um atuador eletromagnético 26, no qual é, por sua vez, acionado por uma unidade de controle eletrônico U (ilustrado esquematicamente apenas na Figura 1). O atuador também podería ser de um tipo eletroidráulico ou de qualquer outro tipo conhecido. O dispositivo de engate também podería ser de qualquer outro tipo conhecido. Os dois eixos 23, 24 estão montados de modo giratório por meio de mancais de rolamento 27 no interior de um invólucro 28 da transmissão de redução de engrenagem que está conectada rigidamente ao invólucro 11 do diferencial D e com o invólucro 17 da máquina elétrica M.
[0023] Com referência ao exemplo específico ilustrado, o dispositivo de engate 25 e o atuador eletromagnético 26 podem ser obtidos de qualquer maneira conhecida. Por esse motivo, os detalhes de construção dos ditos elementos não são ilustrados no presente documento, também a fim de tornar os desenhos mais simples e mais fáceis de entender.
[0024] Finalmente, designados de maneira geral por CY, os cilindros do motor estão dispostos verticalmente na condição em que a unidade é montada no veículo motorizado. Consequentemente, as vistas ilustradas nas Figuras 1 a 4 são vistas planas de topo, com referência à disposição em que a unidade de sistema de transmissão é montada no veículo motorizado. Tipicamente, a unidade é montada na parte frontal do veículo motorizado, em conjunto com as rodas dianteiras do veículo motorizado.
[0025] A máquina elétrica M funciona como um motor elétrico ou como um gerador, de acordo com as condições de operação do motor e do veículo motorizado. Em particular, os seguintes modos de operação diferentes são possíveis: - acionamento elétrico (motor de combustão interna E desligado e uma caixa de engrenagem no ponto-morto); - acionamento híbrido (motor de combustão interna ligado e caixa de engrenagem com uma engrenagem engatada): e - recuperação de energia durante a frenagem (motor de combustão interna ligado e engrenagem no ponto-morto ou ainda na engrenagem 6 entre o motor de combustão interna e a caixa de engrenagem desengatada).
[0026] A máquina elétrica M pode ser usada, além disso, como um motor elétrico para preencher o intervalo no torque provido pelo motor de combustão interna às rodas do veículo durante uma mudança de engrenagem.
[0027] Finalmente, o dispositivo de engate 25 possibilita um desacoplamento da máquina elétrica M nas condições de operação nas quais uma intervenção do mesmo não é exigido.
[0028] Conforme já mencionado, a Figura 1 dos desenhos anexos apresenta uma solução já proposta pela presente depositante no pedido de patente europeu n° EP 13153802 (já depositado, contudo, ainda não publicado na data de prioridade da presente invenção). Nessa solução, é fornecida uma conexão direta do eixo 16 da máquina elétrica M ao eixo 5 do motor de combustão interna E, na extremidade do motor E oposta àquela conectada ao dispositivo de caixa de engrenagens C. Para esse propósito, no exemplo ilustrado, uma correia de transmissão auxiliar 29 é fornecida, incluindo uma correia sem fim 30 engatada em uma primeira polia 31 transportada pelo eixo 16 da máquina elétrica M e em uma segunda polia 32 transportada pelo eixo 33 que pode ser conectado ao eixo 5 do motor de combustão interna por meio de um dispositivo de engate 34, por exemplo, um dispositivo controlado eletromagneticamente ou um dispositivo de qualquer outro tipo. Um dispositivo de engate desse tipo é, por exemplo, descrito e ilustrado no documento n° EP 1 529 957 A1 depositado em nome do presente depositante.
[0029] A correia de transmissão 29 e o dispositivo de engate 34 possibilitam uma conexão direta do eixo do motor de combustão interna ao eixo da máquina elétrica M para fornecer, por exemplo, uma função da máquina elétrica como BAS (Motor de Arranque e Alternador Ligados por Correia Dentada), isto é, como um gerador acionado pelo motor ou como um motor elétrico para dar a partida no motor de combustão interna.
[0030] Na modalidade de uma partida do motor de combustão interna, o dispositivo de engate 25 é desengatado e o dispositivo de engate 34 é engatado.
[0031] Na modalidade de geração de corrente com o veículo parado, o motor de combustão interna é ligado, o dispositivo de engate 25 é desengatado e o dispositivo de engate 34 é engatado.
[0032] Em veículos equipados com um dispositivo de parada e arranque automáticos (stop-and-go), em que o motor de combustão interna desliga automaticamente quando o veículo está parado, a máquina elétrica M torna possível manter os dispositivos auxiliares controlados pela correia 30 em funcionamento {tal como o compressor do sistema de ar-condicionado). Nessa condição, o dispositivo de engate 34 é desengatado.
[0033] A Figura 2 ilustra uma variante, a qual também foi proposta no pedido de patente europeu anterior n° EP 13153802, que difere da primeira modalidade da Figura 1 quanto ao fato de que a máquina elétrica M tem seu eixo geométrico disposto de modo paralelo a e a uma distância dos eixos geométricos dos eixos de saída 12, 13 do diferencial D. Nesse caso, a conexão entre o eixo 16 da máquina elétrica Mea segunda roda de coroa 19 do diferencial D é obtida por meio de três trocas de redução de engrenagem. Uma primeira troca é obtida por meio do par de engrenagens 35, 36. Uma segunda troca é obtida por meio do par de engrenagens 37, 21 e uma terceira troca é obtida por meio do par de engrenagens 22, 19. As engrenagens 36, 37 são transportadas por um eixo oco 40 que é montado de modo livremente giratório no interior do invólucro 28 por meio de mancais de rolamento 41. O eixo oco 40 é atravessado pelo eixo de saída 13 do diferencial D. Na modalidade da Figura 3, as engrenagens 21, 22 estão dispostas, conforme descrito com referência à Figura 1, em conjunto com os eixos 23, 24 que podem estar conectados por meio do dispositivo de engate controlado eletromagneticamente 25.
[0034] As Figuras 3 e 4 ilustram uma primeira modalidade que não faz parte da invenção. Essa solução tem em comum com as soluções das Figuras 1 e 2 tanto a provisão de um dispositivo de engate 25 entre a máquina elétrica Meo diferencial D quanto uma provisão de uma conexão obtida, por exemplo, por meio da correia de transmissão 29, entre o eixo da máquina elétrica Meo eixo 5 do motor de combustão interna E, no lado oposto ao dispositivo de caixa de engrenagens. Contudo, a provisão da transmissão 29, no caso da presente invenção, deve ser compreendida apenas como um recurso preferencial, embora não essencial. Em outras palavras, a transmissão 29 poderia até mesmo ser omitida.
[0035] A principal diferença em relação às soluções da Figuras 1 e 2 dá-se ao fato de que, no caso da Figura 3, a transmissão que conecta o eixo 16 da máquina elétrica M à roda de coroa 19 do diferencial D inclui um dispositivo de eixo auxiliar 50 projetado para selecionar duas relações de transmissão diferentes.
[0036] Nos exemplos ilustrados no presente documento, o dispositivo de eixo auxiliar é ajustado entre o dispositivo de engate 25 e o eixo 16 da máquina elétrica M. Contudo, seria possível também fornecer o dispositivo 50 na transmissão entre o dispositivo de engate 25 e a roda de coroa 19 do diferencial.
[0037] O dispositivo 50 tem um invólucro 50A conectado rigidamente ao invólucro do dispositivo de engate 25 em um lado e ao invólucro da máquina elétrica no lado oposto. O invólucro do dispositivo de engate 25 está conectado, por sua vez, rigidamente ao invólucro do diferencial D.
[0038] No exemplo das Figuras 3 e 4, o dispositivo de eixo auxiliar 50 compreende um eixo primário auxiliar 51 e um eixo secundário auxiliar 52. O eixo 51 está conectado ao eixo 16 da máquina elétrica M e é sustentado em rotação por meio de mancais de rolamento 18. Com referência em particular à Figura 4, o eixo 52, cujo eixo geométrico é paralelo a e está ajustado a uma distância do eixo geométrico do eixo 51, está conectado a uma dita segunda roda de coroa 19 do diferencial D por meio do dispositivo de engate 25 e é sustentado em rotação por meio de mancais de rolamento 41. Os eixos 51, 52 transportam dois pares de engrenagens 53, 54 e 55, 56, correspondentes a duas relações de transmissão diferentes. As engrenagens 53, 55 estão conectadas rigidamente em rotação ao eixo 51, enquanto as outras duas engrenagens 54, 56 são montadas de modo livremente giratório no eixo 52.
[0039] Um dispositivo de seleção S’ ilustrado apenas esquematicamente nos desenhos, o qual pode ser obtido de qualquer maneira conhecida no campo dos dispositivos de seleção para dispositivos de caixa de engrenagem de veículos motorizados (de maneira semelhante aos dispositivos de seleção S1/2, S3/4 e S5/6 do dispositivo de caixa de engrenagens 2 descritos acima), possibilita uma seleção de duas relações de transmissão diferentes, sendo deslocável de modo axial entre duas posições de operação em que o mesmo se acopla de modo seletivo à engrenagem 54 ou à engrenagem 56 em rotação com o eixo 52.
[0040] Um deslocamento do dispositivo de seleção S’ entre suas duas posições de operação é controlado por um atuador 60 de qualquer tipo conhecido, ilustrado apenas esquematicamente nas figuras. Preferencialmente, o atuador 60 é um atuador eletromecânico controlado eletronicamente pela unidade de controle do veículo motorizado na base de um programa pré-ajustado, de acordo com as condições de operação do veículo do motor E e da máquina elétrica M.
[0041] Se é previsto que o dispositivo de seleção S’ também pode permanecer em uma posição de ponto-morto, intermediária entre suas duas posições de operação, o mesmo também poderia realizar a função do dispositivo de engate 25 que poderia, consequentemente, ser até mesmo eliminado. Contudo, manter o dispositivo de engate 25 é útil desde que proporcione a possibilidade de desengatar o acionamento muito mais rápido e adaptar melhor a diferença de rpm entre a entrada e a saída, realizando, na prática, a função de um sincronizador centralizado, proporcionando, ao mesmo tempo, a possibilidade de simplificar o dispositivo de seleção S’ para um dispositivo de engate frontal não sincronizado. A mesma consideração se aplica à modalidade, de acordo com a invenção, que será descrita doravante no presente documento.
[0042] Referindo-se agora à modalidade da invenção ilustrada nas Figuras 5 a 7, nesse caso, o dispositivo de eixo auxiliar 50 compreende um trem de engrenagem epicicloidal 70. Com referência, em particular, a qualquer uma das Figuras 6 e 7, o trem de engrenagem 70 inclui uma engrenagem solar 71, uma engrenagem anelar externa 72, uma pluralidade de engrenagens planetárias 73 que se entrosam ao redor da engrenagem solar 71 e no interior da engrenagem anelar externa 72 e um transportador planetário 74 que transporta as engrenagens planetárias 73 e que é transportado por um eixo 75, sustentado de maneira giratória por mancais de rolamento 41. O eixo 75 está conectado ao eixo 16 da máquina elétrica M. No exemplo ilustrado, o eixo 75 está conectado ao eixo 16 por meio de um par de engrenagens 76, 77, transportado respectivamente pelos eixos 75, 16.
[0043] A engrenagem solar 71 está conectada em rotação a um eixo oco 78, por sua vez, conectado à roda de coroa 19 do diferencial D por meio do dispositivo de engate 25. O transportador planetário 74 está, em vez disso, conectado, conforme já indicado, ao eixo 16 da máquina elétrica M por meio do eixo 75 e do par de engrenagens 76, 77.
[0044] A engrenagem anelar externa 72 é móvel de modo axial entre uma primeira posição de operação ilustrada na Figura 6, em que a engrenagem é engatada em uma endentação 74a do transportador planetário 74, de modo que a mesma esteja conectada em rotação ao transportador planetário 74 e uma segunda posição de operação, ilustrada na Figura 7, em que a engrenagem é engatada a uma endentação 50a transportada pelo invólucro do dispositivo 50, de modo que seja bloqueada contra uma rotação.
[0045] Na primeira posição ilustrada na Figura 6, o trem de engrenagem 70 fornece uma relação de transmissão 1:1. Na segunda posição ilustrada na Figura 7, o trem de engrenagem 70 fornece uma relação de transmissão diferente (de redução a partir do eixo 16 ao eixo 78).
[0046] O trem de engrenagem 70 é dotado de um atuador 60 de qualquer tipo conhecido (ilustrado apenas esquematicamente nos desenhos) para deslocar de modo seletivo a engrenagem anelar externa 72 entre suas duas posições de operação. Preferencialmente, o atuador 60 é um atuador eletromecânico controlado eletronicamente pela unidade de controle do veículo motorizado com base em um programa pré-ajustado, como uma função das condições de operação do veículo, do motor E e da máquina elétrica M.
[0047] Naturalmente, sem prejudicar os princípios da invenção, os detalhes da construção e das modalidades podem variar amplamente em relação ao que foi descrito e ilustrado meramente no presente documento, com propósitos exemplificativos, portanto, sem que haja desvio do escopo da presente invenção.

Claims (10)

1. Unidade de sistema de transmissão híbrida para um veículo motorizado que compreende: - um motor de combustão interna (E); e - um dispositivo de caixa de engrenagens (C) que inclui: - pelo menos um eixo primário (3) que pode estar conectado ao eixo de manivela (5) do motor de combustão interna (E) por meio de um dispositivo de embreagem (6), - pelo menos um eixo secundário (7), cujo eixo geométrico é paralelo a e espaçado do eixo geométrico do dito eixo primário (3) e que transporta um pinhão de saída (9); - uma pluralidade de pares de engrenagens (11, I2, 111, II2, 1111, III2, IV1, IV2, V1, V2, V11, VI2) correspondentes a uma pluralidade de relações de engrenagens de avanço (I, II, III, IV, V, VI), nas quais as engrenagens de cada par estão, cada uma, conectadas rigidamente em rotação em relação a um dentre os ditos eixos primário e secundário (3, 7) e o outro livremente giratório em relação ao outro dentre os ditos eixos primário e secundário; e - uma pluralidade de dispositivos de seleção de engrenagem (S1/2, S3/4, S5/6) para acoplamento em rotação de cada uma das ditas engrenagens de modo livremente giratório com o eixo no qual a mesma é montada, em que a dita unidade compreende adicionalmente: - um diferencial (D) que tem uma primeira roda de coroa (10) que se engata ao dito pinhão de saída (9) do dito eixo secundário (7) do dispositivo de caixa de engrenagens (C); - uma máquina elétrica (M) adaptada para operar tanto como um motor elétrico quanto como um gerador elétrico e tem um invólucro (17) conectado rigidamente a uma estrutura de sustentação da dita unidade de sistema de transmissão e um eixo (16) conectado por meio de uma transmissão de conexão a uma segunda roda de coroa (19) do dito diferencial; - um dispositivo de engate (25) disposto, na dita transmissão de conexão, entre o eixo (16) da máquina elétrica (M) e a segunda roda de coroa (19) do diferencial (D); e - meios (26) para atuar o dito dispositivo de engate, a dita unidade de sistema de transmissão caracterizada pelo fato de que a dita transmissão de conexão inclui um dispositivo de deslocamento auxiliar (70) configurado para fornecer pelo menos duas diferentes relações de transmissão selecionáveis, o dito dispositivo de eixo auxiliar compreende um trem de engrenagem epicicloidal (70) que inclui: - uma engrenagem solar (71), uma engrenagem anelar externa (72), uma pluralidade de engrenagens planetárias (73) que se engatam em torno da engrenagem solar (71) e no interior da engrenagem anelar externa (72) e um transportador planetário (74) que transporta as engrenagens planetárias (73), - a dita engrenagem solar (71) sendo conectável em rotação à dita segunda roda de coroa (19) do diferencial, - o dito transportador planetário (74) sendo conectado ao eixo (16) da dita máquina elétrica (M), e - a dita engrenagem anelar externa (72) sendo móvel axialmente entre uma primeira posição de operação na qual é conectada em rotação com o transportador planetário (74) e uma segunda posição de operação na qual é bloqueada na estrutura de sustentação (50a) da unidade; e - um dispositivo (60) para uma seleção da relação de transmissão para deslocar de modo seletivo a engrenagem anelar externa supracitada entre suas duas posições de operação.
2. Unidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito dispositivo de deslocamento auxiliar está ajustado entre o dito dispositivo de engate (25) e o eixo (16) da máquina elétrica (M).
3. Unidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito dispositivo de deslocamento auxiliar é dotado de um atuador controlado eletronicamente (60) para uma seleção da relação de transmissão.
4. Unidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito transportador planetário (74) está conectado ao eixo (16) da máquina elétrica (M) por meio de um par de engrenagens (76, 77).
5. Unidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a máquina elétrica (M) tem um eixo (16) conectado ao eixo (5) do motor de combustão interna (E) na extremidade desse, oposto a um eixo conectado ao dispositivo de caixa de engrenagens (C).
6. Unidade, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o eixo (16) da máquina elétrica (M) está conectado ao eixo de motor (5) por meio de uma correia de transmissão (29) que inclui uma correia sem fim (30) engatada a uma primeira polia (31) conectada ao eixo (16) da máquina elétrica (M) e em uma segunda polia (32) conectada ao eixo (5) do motor de combustão interna (E).
7. Unidade, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que um dispositivo de engate adicional (34) é ajustado entre uma dentre as ditas primeira e segunda polias (31, 32) da dita correia de transmissão e do eixo respectivo.
8. Unidade, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a dita correia de transmissão que conecta o eixo (16) da máquina elétrica (M) ao eixo (5) do motor de combustão interna (E) na extremidade do último, oposta à extremidade conectada ao dispositivo de caixa de engrenagens (C), também controla um ou mais dispositivos auxiliares do veículo motorizado, tais como, por exemplo, um compressor (CO) de um sistema de ar-condicionado e uma fonte de pressão negativa (VS) para o sistema de frenagem.
9. Unidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o eixo (16) da máquina elétrica (M) tem um eixo geométrico paralelo a e espaçado dos eixos geométricos de dois eixos de saída (12, 13) do diferencial (D).
10. Unidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dito dispositivo de engate é um dispositivo de engate de embreagem (25) e os meios de atuador compreendem um atuador eletrohidráulico ou eletromagnético (26) e uma unidade eletrônica (U) para controlar o dito atuador.
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