BR102020005828A2

BR102020005828A2 - dispositivo de arranque-gerador em combinação, e, conjunto de trem de acionamento.

Info

Publication number: BR102020005828A2
Application number: BR102020005828-2A
Authority: BR
Inventors: Steven R. Fliearman; Lisa R. Lloyd; Jeffrey S. Turner
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2020-10-27
Also published as: US20200332756A1; CN111828224A; CN111828224B; US11060496B2; DE102020204646A1

Abstract

Um dispositivo de arranque-gerador em combinação é provido para um veículo de trabalho tendo um propulsor. O dispositivo de arranque-gerador inclui uma máquina elétrica; e um jogo de engrenagem configurado para receber entrada rotacional da máquina elétrica e do propulsor e acoplar a máquina elétrica e o propulsor em uma primeira direção de fluxo de potência e uma segunda direção de fluxo de potência. O jogo de engrenagem é configurado para operar em uma das múltiplas razões de engrenagem de partida a baixa velocidade e torque relativamente alto na primeira direção de fluxo de potência e uma razão de engrenagem de alta velocidade e torque relativamente baixo na segunda direção de fluxo de potência.

Description

DISPOSITIVO DE ARRANQUE-GERADOR EM COMBINAÇÃO, E, CONJUNTO DE TREM DE ACIONAMENTO.

CAMPO DA DESCRIÇÃO

[001] Esta descrição se refere a sistemas de potência de veículo de trabalho, incluindo arranjos para dar partida no equipamento de potência mecânica e gerar potência elétrica a partir da mesma.

FUNDAMENTOS DA DESCRIÇÃO

[002] Veículos de trabalho, tais como aqueles usados nas indústrias agrícola, de construção e florestal, e outros veículos convencionais podem ser potencializados por um propulsor de combustão interna (por exemplo, um propulsor diesel), embora esteja se tornando mais comum que fontes de potência mistas (por exemplo, propulsores e motores elétricos) sejam empregadas. De qualquer maneira, propulsores continuam sendo as fontes de potência primárias de veículos de trabalho e exigem entrada mecânica de um arranque para iniciar a rotação do eixo geométrico de manivela e ação alternada dos pistões dentro dos cilindros. Demandas de torque para dar partida em um propulsor são altas, particularmente assim para grandes propulsores diesel comuns em máquinas de trabalho pesado.

[003] Veículos de trabalho incluem adicionalmente subsistemas que exigem potência elétrica. Para potencializar esses subsistemas do veículo de trabalho, uma porção da potência do propulsor pode ser aproveitada usando um alternador ou um gerador para gerar potência CA ou CC. A bateria do veículo de trabalho é então carregada invertendo a corrente do alternador. Convencionalmente, uma correia, direta ou serpentina, acopla um eixo geométrico de saída do motor ao alternador para gerar a potência CA. Demandas de torque para gerar corrente pelo propulsor em funcionamento são significativamente menores do que para partida do propulsor. A fim de transferir adequadamente potência entre o propulsor e a bateria tanto para dar partida no propulsor quanto gerar potência elétrica, inúmeros diferentes componentes e dispositivos são tipicamente exigidos, por meio disso levantando problemas com relação ao tamanho, custo e complexidade.

SUMÁRIO DA DESCRIÇÃO

[004] Esta descrição provê um dispositivo de arranque do propulsor e gerador de potência elétrica combinado com uma transmissão integral, tal como o que pode ser usado em veículos de trabalho para partida a frio do propulsor e para gerar energia elétrica, dessa forma servindo a propósitos duplos de um arranque de propulsor e um alternador com transmissão de potência mais robusta para e a partir do propulsor em ambos os casos.

[005] Em um aspecto, a descrição provê um dispositivo de arranque-gerador em combinação para um veículo de trabalho tendo um propulsor. O dispositivo de arranque-gerador inclui uma máquina elétrica; e um jogo de engrenagem configurado para receber entrada rotacional da máquina elétrica e do propulsor e acoplar a máquina elétrica e o propulsor em uma primeira direção de fluxo de potência e uma segunda direção de fluxo de potência. O jogo de engrenagem é configurado para operar em uma das múltiplas razões de engrenagem de partida a baixa velocidade e torque relativamente alto na primeira direção de fluxo de potência e um razão de engrenagem de alta velocidade e torque relativamente baixo na segunda direção de fluxo de potência.

[006] Em um outro aspecto a descrição provê um conjunto de trem de acionamento para um veículo de trabalho. O conjunto de trem de acionamento inclui um propulsor; uma máquina elétrica; e um jogo de engrenagem configurado para receber entrada rotacional da máquina elétrica e do propulsor e acoplar a máquina elétrica e o propulsor em uma primeira direção de fluxo de potência e uma segunda direção de fluxo de potência. O jogo de engrenagem é configurado para operar em uma das múltiplas razões de engrenagem de partida a baixa velocidade e torque relativamente alto na primeira direção de fluxo de potência e uma razão de engrenagem de alta velocidade e torque relativamente baixo na segunda direção de fluxo de potência.

[007] Os detalhes de uma ou mais modalidades são apresentados nos desenhos anexos e na descrição seguinte. Outros recursos e vantagens ficarão aparentes a partir da descrição, dos desenhos e das reivindicações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008] A FIG. 1 é uma vista lateral esquemática de um veículo de trabalho de exemplo na forma de um trator agrícola no qual o dispositivo de arranque-gerador integrado descrito pode ser usado;
a FIG. 2 é uma vista isométrica parcial simplificada de um propulsor do veículo de trabalho da FIG. 1 mostrando uma localização de montagem de exemplo para um dispositivo de arranque-gerador de exemplo;
a FIG. 3 é um diagrama esquemático de uma porção de um arranjo de transferência de potência do veículo de trabalho da FIG. 1 tendo um dispositivo de arranque-gerador de exemplo;
a FIG. 4 é uma vista seccional transversal de um conjunto de transmissão de potência do dispositivo de arranque-gerador de exemplo que pode ser implementado no veículo de trabalho da FIG. 1;
a FIG. 5 é uma vista mais detalhada de uma porção do conjunto de transmissão de potência da FIG. 4 para o dispositivo de arranque-gerador de exemplo;
a FIG. 6 é uma vista seccional do conjunto de transmissão de potência da FIG. 4 representando uma representação esquemática de um trajeto de fluxo de potência em um primeiro modo de partida do propulsor do dispositivo de arranque-gerador de exemplo;
a FIG. 7 é uma vista seccional do conjunto de transmissão de potência da FIG. 4 representando uma representação esquemática de um trajeto de fluxo de potência em um segundo modo de partida do propulsor do dispositivo de arranque-gerador de exemplo;
a FIG. 8 é uma vista seccional do conjunto de transmissão de potência da FIG. 4 representando uma representação esquemática de um trajeto de transferência de potência em um modo de geração do dispositivo de arranque-gerador de exemplo;
a FIG. 9 é uma vista seccional transversal de um conjunto de transmissão de potência de exemplo adicional do dispositivo de arranque-gerador de exemplo que pode ser implementado no veículo de trabalho da FIG. 1;
as FIGS. 10 e 11 são vistas mais detalhadas de uma porção do conjunto de transmissão de potência da FIG. 9 para o dispositivo de arranque-gerador de exemplo;
a FIG. 12 é um gráfico representando o relacionamento entre a pressão da válvula de controle, capacidade de torque da embreagem, e torque de saída durante os modos de partida do propulsor do conjunto de transmissão de potência da FIG. 9;
a FIG. 13 é uma vista mais detalhada adicional de uma porção do conjunto de transmissão de potência da FIG. 9 para o dispositivo de arranque-gerador de exemplo; e
a FIG. 14 é um gráfico representando o relacionamento entre a pressão da válvula de controle, capacidade de torque da embreagem, e torque de saída durante um modo de geração do conjunto de transmissão de potência da FIG. 9.

[009] Símbolos de referência iguais nos vários desenhos indicam elementos iguais.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0010] O seguinte descreve uma ou mais modalidades de exemplo do dispositivo de arranque-gerador descrito, como mostrado nas figuras anexas dos desenhos resumidamente descritos aqui. Várias modificações nas modalidades de exemplo podem ser contempladas por um versado na técnica.

[0011] Na forma aqui usada, a menos que de outra forma limitado ou modificada, listas com elementos que são separados por termos conjuntivos (por exemplo, “e”) e que são também precedidos pelas expressões “um ou mais de” ou “pelo menos um de” indicam configurações ou arranjos que potencialmente incluem elementos individuais da lista, ou qualquer combinação dos mesmos. Por exemplo, “pelo menos um de A, B e C” ou “um ou mais de A, B e C” indica as possibilidades de apenas A, apenas B, apenas C, ou qualquer combinação de dois ou mais de A, B e C (por exemplo, A e B; B e C; A e C; ou A, B e C).

[0012] Na forma aqui usada, o termo “axial” se refere a uma dimensão que é no geral paralela a um eixo de rotação, eixo de simetria, ou linha de centro de um componente ou componentes. Por exemplo, em um cilindro ou disco com uma linha de centro e extremidades ou faces no geral circulares opostas, a dimensão “axial” pode se referir à dimensão que no geral se estende em paralelo à linha de centro entre as extremidades ou faces opostas. Em certos casos, o termo “axial” pode ser utilizado com relação a componentes que não são cilíndricos (ou senão radialmente simétricos). Por exemplo, a dimensão “axial” para um alojamento retangular contendo um eixo geométrico rotatório pode ser vista como uma dimensão que é no geral em paralelo com o eixo rotacional do eixo geométrico. Além disso, o termo “radialmente” na forma aqui usada pode se referir a uma dimensão ou um relacionamento de componentes com relação a uma linha que se estende para fora de uma linha de centro, eixo, ou referência similar compartilhada, por exemplo, em um plano de um cilindro ou disco que é perpendicular à linha de centro ou eixo. Em certos casos, componentes podem ser vistos como “radialmente” alinhados mesmo que um ou ambos os componentes possam não ser cilíndricos (ou senão radialmente simétricos). Além disso, os termos “axial” e “radial” (e quaisquer derivados) podem englobar relacionamentos direcionais que são além de precisamente alinhados com (por exemplo, oblíquos a) as verdadeiras dimensões axial e radial, desde que o relacionamento seja predominantemente na respectiva dimensão axial ou radial nominal.

[0013] Muitos sistemas de potência de veículo convencionais incluem um propulsor de combustão interna e/ou uma ou mais baterias (ou outra fonte de potência química) que potencializa vários componentes e subsistemas do veículo. Em certos veículos elétricos, um banco de baterias potencializa todo o veículo incluindo as rodas de acionamento para conferir movimento ao veículo. Em veículos a gás e elétricos híbridos, a força motriz pode alternar entre potência do propulsor e motor elétrico, ou a potência do motor pode ser suplementada pela potência do motor elétrico. Em ainda outros veículos convencionais, o sistema de potência elétrica é usado para iniciar a partida do propulsor e funcionar os sistemas elétricos de não acionamento do veículo. Neste último caso, o veículo tipicamente tem um motor de arranque que é potencializado pela bateria do veículo para girar o eixo geométrico de manivela do propulsor para mover os pistões dentro dos cilindros. Em cenários adicionais, o sistema de potência elétrica pode prover uma intensificação a um propulsor operante.

[0014] Alguns propulsores (por exemplo, propulsores diesel) iniciam a combustão pela compressão do combustível, enquanto outros propulsores se baseiam em um gerador de centelha (por exemplo, vela de ignição), que é potencializado pela bateria. Uma vez que o propulsor esteja operando a uma velocidade suficiente, o sistema de potência pode coletar a potência do motor para potencializar o sistema elétrico bem como carregar a bateria. Tipicamente, esta coleta de potência é feita com um alternador ou outro tipo de gerador de potência. O alternador converte potência de corrente alternada (CA) em potência de corrente contínua (CC) utilizável pela bateria e componentes elétricos do veículo passando a potência CA através de um inversor (por exemplo, retificador de diodo). Alternadores convencionais aproveitam a potência do propulsor acoplando um rotor do alternador a um eixo geométrico de saída do propulsor (ou um componente acoplado a ele). Historicamente isto foi conseguido pelo uso de uma correia dedicada, mas, em alguns veículos mais modernos, o alternador é um de diversos dispositivos que são acoplados (e dessa forma potencializado por) ao propulsor por meio de uma única correia em “serpentina”.

[0015] Em certas aplicações, tal como em certo maquinário de trabalho pesado e veículos de trabalho, pode ser desvantajoso ter uma configuração convencional com componentes de arranque e gerador separados. Tais componentes separados exigem alojamentos separados, que podem exigir vedação ou blindagem separada do ambiente de trabalho e/ou ocupam posições separadas no espaço limitado do compartimento do propulsor. Outras complexidades de disposição do compartimento do propulsor podem surgir igualmente.

[0016] O seguinte descreve uma ou mais implementações de exemplo de um sistema de potência de veículo melhorado que aborda uma ou mais dessas (ou outras) matérias com sistemas convencionais. Em um aspecto, o sistema descrito inclui um dispositivo em combinação ou integrado que realiza a função de colocar o propulsor em funcionamento de um motor de arranque e a função de geração de potência elétrica de um gerador. O dispositivo é referido aqui como um dispositivo de arranque-gerador integrado (“ISG” ou “arranque-gerador”). Esta terminologia é usada aqui, pelo menos em algumas implementações do sistema, para ser agnóstico ao tipo de potência (isto é, corrente CA ou CC) gerado pelo dispositivo. Em algumas implementações, o dispositivo de arranque-gerador pode funcionar para gerar eletricidade de uma maneira que versados na técnica possam considerar um dispositivo “gerador” que produz corrente CC diretamente. Entretanto, na forma aqui usada, o termo “gerador” deve significar produzindo energia elétrica de polaridade estática ou alternada (isto é, CA ou CC). Dessa forma, em um caso especial do dispositivo de arranque-gerador, a função de geração de potência elétrica é semelhante à de um alternador convencional, e gera potência CA que é subsequentemente retificada em potência CC, tanto internamente quanto externamente ao dispositivo de arranque-gerador.

[0017] Em certas modalidades, o dispositivo de arranque-gerador pode incluir uma potência mecânica direta que acopla ao propulsor que evita o uso de correias entre o propulsor e o dispositivo de arranque-gerador. Por exemplo, o dispositivo de arranque-gerador pode incluir em seu alojamento um conjunto de transmissão de potência com um jogo de engrenagem que acopla diretamente a um eixo geométrico de saída do motor. O jogo de engrenagem pode assumir qualquer uma das várias formas incluindo arranjos com engrenagens frontais engrenadas ou outras engrenagens bem como arranjos com uma ou mais séries de engrenagem planetária. Grandes razões de redução de engrenagem podem ser conseguidas pelo conjunto de transmissão de maneira tal que uma única máquina elétrica (isto é, motor ou gerador) possa ser usada e operada a velocidades adequadas para um ou mais tipos de partida de propulsor, bem como geração de potência elétrica. O acoplamento de potência direta entre o dispositivo de arranque-gerador e propulsor pode aumentar a confiabilidade do sistema, desempenho de partida a frio, e geração de potência elétrica do sistema.

[0018] Adicionalmente, em certas modalidades, o dispositivo de arranque-gerador pode ter um conjunto de transmissão de potência que automaticamente e/ou seletivamente muda razões de engrenagem (isto é, mudanças entre o trajeto de fluxo de potências tendo diferentes razões de engrenagem). A título de exemplo, o conjunto de transmissão pode incluir um ou mais componentes de engate passivos que engatam ou desengatam automaticamente quando acionados em direções particulares e/ou um ou mais componentes de engate ativos que são comandados para engatar ou desengatar. Por exemplo, componentes de engate passivos, tal como uma embreagem unidirecional (por exemplo, uma embreagem de rolos ou sprag), podem ser usados para realizar transmissão de potência através de um trajeto de fluxo de potência na direção de partida de propulsor; e componentes de engate ativos, tais como conjuntos de embreagem de atrito, podem ser usados para realizar transmissão de potência por outros trajetos de fluxo de potência. Desta maneira, configurações (ou outras) de embreagem bidirecional ou outras podem ser empregadas para realizar as funções de acionamento por manivela e geração com o hardware de controle apropriado. Em decorrência da natureza bidirecional do conjunto de transmissão de potência, o arranjo de correia de transferência de potência pode ser implementado com apenas um único tensionador de correia, por meio disso provendo um conjunto relativamente compacto de simples. Além de prover torque em duas diferentes direções de fluxo de potência, o jogo de engrenagem pode também ser configurado e arranjado para prover transmissão de potência da máquina elétrica para o propulsor em uma ou duas diferentes velocidades, por exemplo, de acordo com diferentes razões de engrenagem. A seleção de velocidade pode prover funcionalidade e flexibilidade adicionais para o conjunto de transmissão de potência. Por exemplo, uma razão de engrenagem de menor velocidade ou “primeira partida” pode ser provida para facilitar partidas a frio do propulsor e uma razão de engrenagem de maior velocidade “segunda partida” pode ser provida para facilitar a partida do propulsor quente (ou intensificar o propulsor).

[0019] O controle do conjunto de transmissão de potência com relação aos conjuntos de embreagem ativos pode assumir várias formas. Em um exemplo, válvulas de controle separadas e dedicadas podem ser utilizadas para operar individualmente dois conjuntos de embreagem ativos. Em exemplos adicionais, uma única válvula de controle pode ser utilizada para operar ambos os conjuntos de embreagem para realizar as funções designadas. Cada implementação será discutida em mais detalhes a seguir.

[0020] Referindo-se aos desenhos, um sistema de potência de veículo de trabalho de exemplo como um conjunto de trem de acionamento será descrito em detalhe. Como ficará aparente a partir da discussão aqui, o sistema descrito pode ser usado vantajosamente em uma variedade de ambientes e com uma variedade de maquinário. Por exemplo, referindo-se agora à FIG. 1, o sistema de potência (ou conjunto de trem de acionamento) 110 pode ser incluído em um veículo de trabalho 100, que é representado como um trator agrícola. Entende-se, entretanto, que outras configurações podem ser possíveis, incluindo configurações com veículo de trabalho 100 como um tipo diferente de trator, ou como um veículo de trabalho usado para outros aspectos da indústria agrícola ou para as indústrias de construção e florestal (por exemplo, uma colheitadeira, uma máquina florestal de arrasto, uma motoniveladora, e assim por diante). Entende-se adicionalmente que aspectos do sistema de potência 110 podem também ser usados em veículos de não trabalho e aplicações não veículo (por exemplo, instalações de localização fixa).

[0021] Resumidamente, o veículo de trabalho 100 tem uma armação principal ou chassi 102 suportada por rodas de engate no terreno 104, pelo menos as rodas dianteiras das quais são dirigíveis. O chassi 102 suporta o sistema de potência (ou planta) 110 e uma cabina do operador 108 na qual interface de operador e controles (por exemplo, várias manetes de jogos, alavancas de interruptores, botões, telas sensíveis ao toque, teclados, alto-falantes e microfones associados com um sistema de reconhecimento de fala) são providos.

[0022] Como mostrado esquematicamente, o sistema de potência 110 inclui um propulsor 120, um dispositivo de arranque-gerador integrado 130, uma bateria 140, e um controlador 150. O propulsor 120 pode ser um propulsor de combustão interna ou outra fonte de potência adequada que é adequadamente acoplada para impulsionar o veículo de trabalho 100 por meio das rodas 104, tanto autonomamente quanto com base em comandos de um operador. A bateria 140 pode representar qualquer um ou mais dispositivos de armazenamento de energia adequados que podem ser usados para prover potência elétrica a vários sistemas do veículo de trabalho 100.

[0023] O dispositivo de arranque-gerador 130 acopla o propulsor 120 à bateria 140 de forma que o propulsor 120 e a bateria 140 possam seletivamente interagir em pelo menos três modos. Em um primeiro (ou frio) modo de partida do propulsor, o dispositivo de arranque-gerador 130 converte potência elétrica da bateria 140 em potência mecânica para acionar o propulsor 120 a uma velocidade relativamente alta, por exemplo, durante uma partida de propulsor relativamente frio. Em um segundo (ou quente) modo (ou intensificação) de partida do propulsor, o dispositivo de arranque-gerador 130 converte potência elétrica da bateria 140 em potência mecânica para acionar o propulsor 120 a uma velocidade relativamente baixa, por exemplo, durante uma partida do propulsor relativamente quente (ou prover uma intensificação do propulsor). Em um terceiro modo, ou de geração, o dispositivo de arranque-gerador 130 converte potência mecânica do propulsor 120 em potência elétrica para carregar a bateria 140. Detalhes adicionais relativos à operação do dispositivo de arranque-gerador 130 durante os modos de partida do propulsor (ou intensificação) e o modo de geração são providos a seguir.

[0024] Como aqui introduzido, o controlador 150 pode ser considerado parte do sistema de potência 110 para controlar vários aspectos do veículo de trabalho 100, particularmente características do sistema de potência 110. O controlador 150 pode ser uma unidade de controlador eletrônico (ECU) do veículo de trabalho ou um controlador dedicado. Em algumas modalidades, o controlador 150 pode ser configurado para receber comandos de entrada e fazer interface com um operador por meio de uma interface homem-máquina ou interface de operador (não mostrada) e de vários sensores, unidades, e sistemas internos ou remotos do veículo de trabalho 100; e, em resposta, o controlador 150 gera um ou mais tipos de comandos para implementação pelo sistema de potência 110 e/ou vários sistemas de veículo de trabalho 100.

[0025] No geral, o controlador 150 pode ser configurado como dispositivos de computação com dispositivos de processador e arquiteturas de memória associados, como controladores hidráulicos, elétricos ou eletro-hidráulicos, ou de outra forma. Como tal, o controlador 150 pode ser configurado para executar várias funcionalidades computacionais e de controle com relação ao sistema de potência 110 (e outro maquinário). O controlador 150 pode ficar em comunicação eletrônica, hidráulica, ou outra com vários outros sistemas ou dispositivos do veículo de trabalho 100. Por exemplo, o controlador 150 pode ficar em comunicação eletrônica ou hidráulica com vários acionadores, sensores, e outros dispositivos dentro (ou fora) do veículo de trabalho 100, incluindo vários dispositivos associados com o sistema de potência 110. No geral, o controlador 150 gera os sinais de comando com base em entrada de operador, condições operacionais, e rotinas e/ou programações armazenadas na memória. Em alguns exemplos, o controlador 150 pode adicionalmente ou alternativamente operar autonomamente sem entrada de um operador humano. O controlador 150 pode comunicar com outros sistemas ou dispositivos (incluindo outros controladores) de várias maneiras conhecidas, incluindo por meio de um barramento CAN (não mostrado), por meios de comunicação sem fio ou hidráulicos, ou de outra forma.

[0026] Adicionalmente, o sistema de potência 110 e/ou veículo de trabalho 100 pode incluir um sistema hidráulico 152 com uma ou mais válvulas de controle eletro-hidráulicas (por exemplo, válvulas solenoides) que facilitam o controle hidráulico de vários sistemas de veículo, particularmente aspectos do dispositivo de arranque-gerador 130. O sistema hidráulico 152 pode incluir adicionalmente várias bombas, linhas, mangueiras, condutos, tanques, e similares. O sistema hidráulico 152 pode ser eletricamente ativado e controlado de acordo com sinais do controlador 150. Em um exemplo, e como discutido com mais detalhe a seguir, o sistema hidráulico 152 pode ser utilizado para engatar e/ou desengatar conjuntos de embreagem no dispositivo de arranque-gerador 130, por exemplo, aplicando e liberando pressão hidráulica com base em sinais do controlador 150. Outros mecanismos para controlar tais conjuntos de embreagem podem também ser providos.

[0027] Em um exemplo, o dispositivo de arranque-gerador 130 inclui um conjunto de transmissão de potência (ou transmissão) 132, uma máquina elétrica ou motor 134, e um dispositivo inversor/retificador 136, cada um dos quais pode ser operado de acordo com sinais de comando do controlador 150. O conjunto de transmissão de potência 132 permite que o dispositivo de arranque-gerador 130 faça interface com o propulsor 120, particularmente por meio de um eixo geométrico de manivela (ou outro elemento de transferência de potência do propulsor) 122 do propulsor 120. O conjunto de transmissão de potência 132 pode incluir conjuntos de engrenagem em várias configurações para prover fluxos de potência e reduções de engrenagem adequadas, como descrito a seguir. O conjunto de transmissão de potência 132 variavelmente faz interface com a máquina elétrica 134 em duas diferentes direções de fluxo de potência de maneira tal que a máquina elétrica 134 opere como um motor durante os modos de partida do propulsor e como um gerador durante o modo de geração. Em um exemplo, discutido a seguir, o conjunto de transmissão de potência 132 é acoplado à máquina elétrica 134 por meio de um arranjo de correia de transferência de potência. Este arranjo, junto com as múltiplas razões de engrenagem providas pelo conjunto de transmissão de potência 132, permite que a máquina elétrica 134 opere dentro das faixas de velocidade e torque ideais em ambas as direções de fluxo de potência. O dispositivo inversor/retificador 136 permite que o dispositivo de arranque-gerador 130 faça interface com a bateria 140, tal como por meio de equipamento físico direto quanto por um barramento de energia do veículo 142. Em um exemplo, o dispositivo inversor/retificador 136 inverte a potência CC da bateria 140 em potência CA durante os modos de partida do propulsor e retifica potência CA em potência CC no modo de geração. Em algumas modalidades, o dispositivo inversor/retificador 136 pode ser um componente separado, em vez de ser incorporado no dispositivo de arranque-gerador 130. Embora não mostrado, o sistema de potência 110 pode também incluir um regulador de tensão adequado, tanto incorporado no dispositivo de arranque-gerador 130 quanto como um componente separado.

[0028] Referência é rapidamente feita à FIG. 2, que representa uma vista isométrica parcial simplificada de uma localização de montagem de exemplo do dispositivo de arranque-gerador 130 relativo ao propulsor 120. Neste exemplo, o dispositivo de arranque-gerador integrado 130 é montado direta e compactamente no propulsor 120 de maneira a não se projetar significativamente a partir do propulsor 120 (e por meio disso ampliar o envelope do espaço do compartimento do propulsor) ou interferir em várias linhas de encanamento e pontos de acesso (por exemplo, tubos de óleo e abertura de enchimento e similares). Notadamente, o dispositivo de arranque-gerador 130 pode no geral ser montado em ou próximo ao propulsor 120 em uma localização adequada para acoplamento a um elemento de transferência de potência do propulsor (por exemplo, um eixo geométrico de manivela 122 como introduzido na FIG. 1).

[0029] Referência é adicionalmente feita à FIG. 3, que é um diagrama esquemático simplificado de um arranjo de correia de transferência de potência 200 entre o conjunto de transmissão de potência 132 e a máquina elétrica 134 do dispositivo de arranque-gerador 130. Deve-se notar que as FIGS. 2 e 3 representam uma configuração de integração física ou esquema de exemplo do dispositivo de arranque-gerador 130. Outros arranjos podem ser providos.

[0030] O conjunto de transmissão de potência 132 é montado no propulsor 120 e pode ser suportado por uma placa de reação 124. Como mostrado, o conjunto de transmissão de potência 132 inclui um primeiro elemento de transferência de potência 133 que é rotacionalmente acoplado a um elemento de acionamento adequado do propulsor 120 (por exemplo, eixo geométrico de manivela 122 da FIG. 1) e um segundo elemento de transferência de potência 135 na forma de um eixo geométrico mecânico que se estende em um lado oposto do conjunto de transmissão de potência 132 a partir do primeiro elemento de transferência de potência 133. Similarmente, a máquina elétrica 134 é montada no propulsor 120 e inclui um elemento de transferência de potência adicional 137.

[0031] O arranjo de correia de transferência de potência 200 inclui uma primeira polia 210 arranjada no segundo elemento de transferência de potência 135 do conjunto de transmissão de potência 132, uma segunda polia 220 arranjada no elemento de transferência de potência 137 da máquina elétrica 134, e uma correia 230 que acopla rotacionalmente a primeira polia 210 à segunda polia 220 para rotação coletiva. Como descrito em mais detalhe a seguir, durante os modos de partida do propulsor, a máquina elétrica 134 traciona a correia 230 para rodar as polias 210, 220 em uma primeira direção horária D1 para acionar o conjunto de transmissão de potência 132 (e dessa forma o propulsor 120); e, durante o modo de geração, o conjunto de transmissão de potência 132 permite que o propulsor 120 tracione a correia 230 'e rode as polias 210, 220 em uma segunda direção horária D2 para acionar a máquina elétrica 134.

[0032] Em decorrência da configuração bidirecional, o arranjo de correia de transferência de potência 200 pode incluir apenas um único tensionador de correia 240 para aplicar tensão a um único lado da correia 230 em ambas as direções D1, D2. O uso de um único tensionador de correia 240 para tensionar a correia 230 é vantajoso em que reduz partes e complexidade em comparação com um projeto que exige múltiplos tensionadores de correia. Como descrito a seguir, a configuração bidirecional e o arranjo de correia de transferência de potência simplificada associado 200 são habilitados pela natureza bidirecional do jogo de engrenagem no conjunto de transmissão de potência 132. Adicionalmente, uma diferença nas circunferências das primeira e segunda polias 210, 220 provê uma mudança na razão de engrenagem entre o conjunto de transmissão de potência 132 e a máquina elétrica 134. Em um exemplo, o arranjo de correia de transferência de potência 200 pode prover uma razão de engrenagem entre 3:1 - 5:1, particularmente uma razão 4:1.

[0033] Em um exemplo, a FIG. 4 representa uma vista seccional transversal do conjunto de transmissão de potência 132 que pode ser implementado no dispositivo de arranque-gerador 130. Como mostrado, o conjunto de transmissão de potência 132 pode ser considerado uma unidade com um alojamento anular 302 configurado para alojar vários componentes do conjunto de transmissão de potência 132. O alojamento 302 pode ser fixamente montado no propulsor 120, como refletido na FIG. 2. Como descrito a seguir, o alojamento 302 pode incluir inúmeros flanges e elementos internos que interagem como ou de outra forma suportam os componentes internos do conjunto de transmissão de potência 132.

[0034] Na vista da FIG. 4, um primeiro lado 304 do alojamento 302 é orientado para a máquina elétrica 134, e um segundo lado 306 do alojamento 302 é orientado para o propulsor 120. No primeiro lado 304, o conjunto de transmissão de potência 132 inclui um eixo geométrico de entrada 310 que faz interface com a máquina elétrica 134 (por exemplo, por meio do arranjo de correia de transferência de potência 200). Em particular, o eixo geométrico de entrada 310 é fixo ao elemento de transferência de potência 135 descrito anteriormente com referência às FIGS. 1 e 2. Deve-se notar que, embora o eixo geométrico mecânico 310 seja descrito como um eixo geométrico de “entrada”, ele pode transferir potência tanto a favor quanto contra o conjunto de transmissão de potência 132, dependendo do modo, como descrito a seguir.

[0035] O eixo geométrico de entrada 310 inclui uma base ou cubo 312 que é no geral vazia e centralizada em torno do eixo rotacional primário 300 do conjunto de transmissão de potência 132. O eixo geométrico de entrada 310 inclui adicionalmente um flange do eixo geométrico de entrada 314 com uma extremidade no geral se estendendo em uma direção radial a partir da base do eixo geométrico de entrada 312. Um elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 316 é posicionado na outra extremidade do flange do eixo geométrico de entrada 314 e inclui um conjunto que se estende para dentro das placas 315 e um conjunto que se estende para fora das placas 317. Como descrito em mais detalhe a seguir, o eixo geométrico de entrada 310 é suportado por mancais 318 para rodar em relação ao alojamento 302.

[0036] O conjunto de transmissão de potência 132 inclui adicionalmente uma série de engrenagem planetária 320 arranjada dentro do alojamento 302. Como descrito a seguir, a série de engrenagem 320 é uma série de engrenagem planetária de dois estágios e no geral permite que o conjunto de transmissão de potência 132 faça interface com a máquina elétrica 134 (por exemplo, por meio do arranjo de correia de transferência de potência 200) e o propulsor 120 (por exemplo, por meio de acoplamento direto ao eixo geométrico de manivela 122 do propulsor 120). Embora uma configuração de exemplo da série de engrenagem 320 seja descrita a seguir, outras modalidades podem ter diferentes configurações.

[0037] Em um exemplo, a série de engrenagem 320 inclui uma engrenagem sol de primeiro estágio 322 é formado por um eixo geométrico mecânico 324 com primeira e segunda extremidades 325, 326. A primeira extremidade 325 do eixo geométrico da engrenagem sol de primeiro estágio 324 é orientada para o primeiro lado 304 do conjunto de transmissão de potência 132, e a segunda extremidade 326 é orientada para o segundo lado 306 do conjunto de transmissão de potência 132. Como descrito em mais detalhe a seguir, um primeiro conjunto de embreagem 362 é estriado ou de outra forma fixo no eixo geométrico mecânico da engrenagem sol de primeiro estágio 324 em uma posição próxima à primeira extremidade 325. A segunda extremidade 326 do eixo geométrico mecânico da engrenagem sol de primeiro estágio 324 inclui uma pluralidade de dentes ou caneluras para engrenar com uma série de engrenagens planetas de primeiro estágio 328.

[0038] Em um exemplo, as engrenagens planetas de primeiro estágio 328 incluem uma única fileira circunferencial de uma ou mais engrenagens planetas, embora outras modalidades possam incluir fileiras radialmente empilhadas, cada uma com um número ímpar de engrenagens planetas. As engrenagens planetas de primeiro estágio 328 são suportadas por um suporte planetário de primeiro estágio 330, que circunscreve o eixo geométrico mecânico 324 da engrenagem sol de primeiro estágio 322 e é pelo menos parcialmente formado pelas primeira e segunda placas de suporte axialmente confrontantes que se estendem radialmente 332, 334. As placas de suporte de primeiro estágio 332, 334 incluem flanges que se estendem radialmente que provêm cada qual uma fileira de localizações de montagem para receber eixos de rodas que se estendem através de e suportam as engrenagens planetas de primeiro estágio 328 para rotação. Como tal, neste arranjo, cada um dos eixos de roda planetários respectivamente forma um eixo geométrico de rotação individual para cada uma das engrenagens planetas de primeiro estágio 328, e o suporte planetário de primeiro estágio 330 permite que a série de engrenagens planetas de primeiro estágio 328 rodem coletivamente em torno da engrenagem sol de primeiro estágio 322.

[0039] A série de engrenagem 320 inclui adicionalmente uma engrenagem anel 336 que circunscreve a engrenagem sol de primeiro estágio 322 e as engrenagens planetas de primeiro estágio 328. A engrenagem anel 336 inclui dentes radialmente interiores que engatam os dentes das engrenagens planetas de primeiro estágio 328. Como tal, engrenagens planetas de primeiro estágio 328 se estendem entre, e engatam com, a engrenagem sol de primeiro estágio 322 e a engrenagem anel 336.

[0040] A engrenagem anel 336 é posicionada em mancais 338 para rodar em relação ao alojamento estacionário 302. Com relação à série de engrenagem planetária 320, a engrenagem anel 336 pode funcionar como o elemento de transferência de potência 133 relativo ao propulsor 120. Em particular, a engrenagem anel 336 inclui inúmeros encastelamentos 340 que se estendem axialmente em torno da circunferência da face axial que fica voltada para o propulsor 120. Os encastelamentos 340 engatam e fixam rotacionalmente a engrenagem anel 336 ao eixo geométrico de manivela 122 do propulsor 120.

[0041] A série de engrenagem 320 inclui adicionalmente uma engrenagem sol de segundo estágio 342 formada por um eixo geométrico mecânico no geral vazio 344 que circunscreve a engrenagem sol de primeiro estágio 322 e se estende entre as primeira e segunda extremidades 346, 348. O suporte planetário de primeiro estágio 330 tem um engate estriado com, ou é de outra forma fixo a, o eixo geométrico mecânico da engrenagem sol de segundo estágio 344 próximo à primeira extremidade 346. Como descrito em mais detalhe a seguir, um segundo conjunto de embreagem 362 pode ser montado no eixo geométrico mecânico da engrenagem sol de segundo estágio 344 em uma posição próxima à segunda extremidade 348.

[0042] Adicionalmente, o eixo geométrico mecânico da engrenagem sol de segundo estágio 344 pode incluir uma série de caneluras que engrenam com uma série de engrenagens planetas de segundo estágio 350. As engrenagens planetas de segundo estágio 350 são suportadas por um suporte planetário de segundo estágio 352 formado pelas primeira e segunda placas de suporte planetário 354, 356. As engrenagens planetas de segundo estágio 350 são posicionadas para adicionalmente engatar com a engrenagem anel 336. As engrenagens planetas de segundo estágio 350 têm cada qual um eixo de rodas que se estende entre as duas placas de suporte 354, 356 que permitem que cada engrenagem planeta 350 rode em relação ao suporte planetário 352 em torno do respectivo eixo de rodas. Como tal, as engrenagens planetas de segundo estágio 350 são posicionadas entre, e engatem com cada uma de, a engrenagem sol de segundo estágio 342 e a engrenagem anel 336. Em alguns exemplos, cada engrenagem planeta de segundo estágio 350 tem um número de dentes diferente de cada engrenagem planeta de primeiro estágio correspondente 328, enquanto, em outros exemplos, cada engrenagem planeta de segundo estágio 350 tem o mesmo número de dentes que cada engrenagem planeta de primeiro estágio correspondente 328.

[0043] O suporte planetário de segundo estágio 352 pode incluir adicionalmente cubo do suporte planetário anular 358 que se estende em uma direção axial a partir de uma placa de suporte planetário 356. Como descrito em mais detalhe a seguir, um conjunto de embreagem de avanço (ou terceiro) 360 pode ser arranjado entre o cubo de suporte planetário de segundo estágio 358 e o alojamento 302 que permite que o suporte planetário de segundo estágio 352 seja fixo no alojamento 302 em uma direção rotacional e o suporte planetário de segundo estágio 352 rode em relação ao alojamento 302 na outra direção rotacional.

[0044] Além do conjunto de embreagem de avanço 360 e, como aqui introduzido, a série de engrenagem 320 inclui adicionalmente um ou mais conjuntos de embreagem 362, 378 que operam como componentes de aplicação de torque que seletivamente engatam e desengatam para modificar a transferência de torque na série de engrenagem 320 e, dessa forma, entre o propulsor 120 e a máquina elétrica 134. Embora implementações de exemplo dos conjuntos de embreagem 362, 378 sejam descritos a seguir, qualquer uma das várias configurações de embreagem pode ser usada, incluindo, por exemplo, embreagens de rolos, embreagens sprag, embreagens de cunha, embreagens de avanço, embreagens hidráulicas, embreagens de mola, e diodos mecânicos.

[0045] Qualquer mecanismo adequado para engatar e desengatar os primeiro e segundo conjuntos de embreagem 362, 378 pode ser provido. Em um exemplo, os primeiro e segundo conjuntos de embreagem 362, 378 podem ser ativamente engatados ou desengatados em decorrência da pressão hidráulica que reposiciona os respectivos elementos de embreagem. Em um exemplo e esquematicamente mostrado na FIG. 4, o controlador 150 pode comandar uma ou mais válvulas de controle 154, 156 do sistema hidráulico 152 para aplicar e liberar pressão hidráulica nos conjuntos de embreagem 362, 378 com fluido de uma fonte de fluido. Como discutido em mais detalhe a seguir, a primeira válvula de controle 154 é associada com o primeiro conjunto de embreagem 362, e a segunda válvula de controle 156 é associada com o segundo conjunto de embreagem 378. Coletivamente, uma ou mais das válvulas de controle 154, 156, do sistema hidráulico 152, conjunto de transmissão de potência 132, e do controlador 150 podem ser considerados um sistema de controle de potência 112 que funciona para implementar o trajeto de fluxo de potência apropriado entre o propulsor 120 e a máquina elétrica 134.

[0046] O primeiro conjunto de embreagem 362 é funcionalmente posicionado entre o eixo geométrico de entrada 310 e a engrenagem sol de primeiro estágio 322. Em uma primeira posição, ou engatada, o primeiro conjunto de embreagem 362 funcionalmente trava o eixo geométrico de entrada 310 na engrenagem sol de primeiro estágio 322 para rotação coletiva e, em uma segunda posição, ou desengatada, o primeiro conjunto de embreagem 362 desacopla funcionalmente o eixo geométrico de entrada 310 da engrenagem sol de primeiro estágio 322 para rotação independente. Em uma modalidade, como discutido em mais detalhe a seguir, o primeiro conjunto de embreagem 362 pode ser considerado um mecanismo de engate e desengate “aplicada por molda, hidraulicamente liberado”. Em decorrência disso, o primeiro conjunto de embreagem 362 pode ser referenciado a seguir como um conjunto de embreagem “SAHR” 362. Detalhes adicionais a respeito da estrutura e operação do conjunto de embreagem SAHR 362 são providos a seguir.

[0047] Além da FIG. 4, referência é adicionalmente feita à FIG. 5, que é uma vista mais detalhada de uma porção da FIG. 4. Como mostrado, o conjunto de embreagem SAHR 362 inclui um cubo de embreagem SAHR 364 que é montado em e engatado para rotação com a engrenagem sol de primeiro estágio 322. Um conjunto de mancal 374 pode ser arranjado entre o cubo de embreagem SAHR 364 e o eixo geométrico de entrada 310 para permitir rotação relativa. Um flange de embreagem SAHR 366 se estende radialmente para fora do cubo de embreagem SAHR 364 e inclui um conjunto de placas de embreagem SAHR 368 em uma extremidade radial. As placas de embreagem SAHR 368 se estendem radialmente para fora do flange de embreagem SAHR 366 e são posicionadas em uma fileira axial de maneira a ficar entrelaçadas entre o conjunto que se estende para dentro das placas 315 do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 316.

[0048] O conjunto de embreagem SAHR 362 inclui adicionalmente uma mola de embreagem SAHR 370 e um pistão SAHR 372 que operam para reposicionar o conjunto de embreagem SAHR 362 entre a posição engatada e a posição desengatada. A mola de embreagem SAHR 370 pode ser arranjada em qualquer posição adequada, incluindo entre o flange do eixo geométrico de entrada 314 e o flange de embreagem SAHR 366. Durante operação, a mola de embreagem SAHR 370 funciona para impelir o conjunto de embreagem SAHR 362 para a posição engatada de maneira tal que as placas de embreagem SAHR 368 engatem por atrito as placas do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 315 do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 316, por meio disso travando o conjunto de embreagem SAHR 362 e a engrenagem sol de primeiro estágio 322 em engate rotacional com o elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 316 e o eixo geométrico de entrada 310.

[0049] O pistão SAHR 372 é acoplado às placas de embreagem SAHR 368 e é posicionado em relação ao elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 316 para formar uma cavidade 376. Como mostrado esquematicamente, a cavidade 376 é fluidicamente acoplada a uma fonte de pressão de fluido do sistema hidráulico 152 por meio da primeira válvula de controle 154 que seletivamente provê na e libera fluido da cavidade 376. Como aqui notado, a primeira válvula de controle 154 pode receber sinais de comando do controlador 150 para suprir e liberar pressão de fluido na cavidade 376. Quando a válvula de controle 156 é comandada para suprir fluido na cavidade 376, a força hidráulica no pistão SAHR 372 funciona para superar a força da mola de embreagem SAHR 370 e impelir as placas de embreagem SAHR 368 para fora de engate com as placas do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 315 e para a posição desengatada. Subsequentemente, o controlador 150 pode comandar a primeira válvula de controle 154 para liberar a pressão hidráulica de maneira tal que a mola de embreagem SAHR 370 reposicione o conjunto de embreagem SAHR 362 de volta para a posição engatada.

[0050] O segundo conjunto de embreagem 378 é funcionalmente posicionado entre o eixo geométrico de entrada 310 e a engrenagem sol de segundo estágio 342. Em uma primeira posição, ou engatada, o segundo conjunto de embreagem 378 funcionalmente trava o eixo geométrico de entrada 310 na engrenagem sol de segundo estágio 342 para rotação coletiva e, em uma segunda posição, ou desengatada, o segundo conjunto de embreagem 378 desacopla funcionalmente o eixo geométrico de entrada 310 da engrenagem sol de segundo estágio 342 para rotação independente. Em uma modalidade, como discutido em mais detalhe a seguir, o segundo conjunto de embreagem 378 pode ser considerado um mecanismo de engate e desengate hidraulicamente aplicada liberado por mola”. Em decorrência disso, o segundo conjunto de embreagem 378 pode ser referenciado a seguir como um conjunto de embreagem “HASR” 378. Detalhes adicionais a respeito da estrutura e operação do conjunto de embreagem HASR 378 são providos a seguir.

[0051] O conjunto de embreagem HASR 378 é formado por um cubo HASR 382 que é montado em e engatado para rotação com a engrenagem sol de segundo estágio 342. UM flange HASR 380 se estenda partir do cubo HASR 382 e inclui placas HASR que se estendem para dentro 384. As placas de embreagem HASR 384 se estendem radialmente para fora do flange HASR 380 e são posicionadas em uma fileira axial de maneira a ficar entrelaçadas entre o conjunto que se estende para fora das placas 317 do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 316.

[0052] O conjunto de embreagem HASR 378 inclui adicionalmente uma mola HASR 386 e pistão HASR 388 que operam para reposicionar o conjunto de embreagem HASR 378 entre uma posição engatada e uma posição desengatada. A mola de embreagem HASR 386 (esquematicamente mostrada) pode ser arranjada em qualquer posição adequada, incluindo entre o elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 316 e as placas de embreagem HASR 384.

[0053] O pistão HASR 388 é acoplado às placas de embreagem HASR 384 e é posicionado em relação ao elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 316 para formar uma cavidade 390. Como mostrado esquematicamente, a cavidade 376 é fluidicamente acoplada a uma segunda fonte de pressão de fluido do sistema hidráulico 152 por meio da segunda válvula de controle 156 que seletivamente provê na e libera fluido da cavidade 390. Como aqui notado, a segunda válvula de controle 156 pode receber sinais de comando do controlador 150 para suprir pressão de fluido à cavidade 390. A pressão de fluido na cavidade 390 opera para superar a força da mola de embreagem HASR 386 e impelir o conjunto de embreagem HASR 378 para a posição engatada de maneira tal que as placas de embreagem HASR 384 engatem por atrito as placas do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 317 do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 316, por meio disso travando o conjunto de embreagem HASR 378 e a engrenagem sol de segundo estágio 342 em engate rotacional com o elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 316 e o eixo geométrico de entrada 310. No geral, a mola de embreagem HASR 386 pode ter uma menor força de mola do que a mola de embreagem SAHR 370. Em alguns exemplos, a mola de embreagem HASR 386 pode ser omitida ou um outro arranjo pode ser provido para retornar o pistão HASR 388.

[0054] Mediante liberação da pressão hidráulica na cavidade 390, a mola de embreagem HASR 386 funciona para impelir o conjunto de embreagem HASR 378 para a posição desengatada de maneira tal que as placas de embreagem HASR 384 fiquem separadas das placas do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 315, por meio disso permitindo rotação mutuamente independente da engrenagem sol de segundo estágio 342 e o eixo geométrico de entrada 310.

[0055] Como aqui introduzido, os elementos do trajeto de fluxo de potência variável do conjunto de transmissão de potência 132 inclui adicionalmente o conjunto de embreagem de avanço 360 arranjado entre o cubo de suporte planetário de segundo estágio 358 e o alojamento 302. O conjunto de embreagem de avanço 360 é um elemento passivo que permite que o suporte planetário de segundo estágio 352 seja fixo no alojamento 302 em uma direção rotacional (por exemplo, a primeira direção horária D1) e que o suporte planetário de segundo estágio 352 rode em relação ao alojamento 302 na outra direção rotacional (por exemplo, a segunda direção horária D2), como discutido em mais detalhe a seguir.

[0056] Como aqui introduzido, o conjunto de transmissão de potência 132 pode ser operado para seletivamente funcionar em um de três diferentes modos, incluindo: um primeiro modo de partida, ou baixo, do propulsor no qual o conjunto de transmissão de potência 132 transfere potência da bateria 140 para o propulsor 120 com uma primeira razão de engrenagem de partida; um segundo modo de partida, ou quente, do propulsor no qual o conjunto de transmissão de potência 132 transfere potência da bateria 140 para o propulsor 120 com uma segunda razão de engrenagem de partida; e um modo de geração no qual o conjunto de transmissão de potência 132 transfere potência do propulsor 120 para a bateria 140. Comparativamente, os modos de partida do propulsor são velocidade relativamente baixa e saída de torque relativamente alta, e o modo de geração é velocidade relativamente alta e saída de torque relativamente baixa. Em alguns cenários e arranjos, o modo de partida do propulsor quente pode também ser considerado um modo de intensificação no qual o conjunto de transmissão de potência 132 transfere potência da bateria 140 para o propulsor 120 quando o propulsor 120 já está operando. Como tal, o conjunto de transmissão de potência 132 e o arranjo de correia de transferência de potência 200 são bidirecionais e têm diferentes razões de engrenagem para transferir potência em diferentes direções de fluxo de potência e ao longo de diferentes trajetos de fluxo de potência, dependendo do modo. Os trajetos de fluxo de potência nos diferentes modos são descritos a seguir com referência às FIGS. 6-8 nas quais setas são providas para representar esquematicamente os fluxos de potência.

[0057] Referência é inicialmente feita à FIG. 6, que é uma vista seccional transversal do conjunto de transmissão de potência 132 similar ao da FIG. 4 anotada com setas de fluxo de potência. As setas de fluxo de potência das FIGS. 6 particularmente representam a operação do conjunto de transmissão de potência 132 no modo de partida do propulsor frio.

[0058] No modo de partida do propulsor frio, o propulsor 120 é inicialmente inativo, e a ativação da ignição por um operador na cabina 108 do veículo de trabalho 100 energiza a máquina elétrica 134 para operar como um motor. Em particular, e adicionalmente referindo-se à FIG. 3, a máquina elétrica 134 roda a polia 220 na primeira direção horária D1, por meio disso acionando a correia 230 e a polia 210 na primeira direção horária D1. A polia 210 aciona o elemento 135 e, dessa forma, o eixo geométrico de entrada 310, na primeira direção horária D1. No modo de partida do propulsor frio, o conjunto de embreagem SAHR 362 é engatado e o conjunto de embreagem HASR 378 é desengatado. Uma vez que o conjunto de embreagem SAHR 362 é engatado, o eixo geométrico de entrada 310 é travado para rotação com o eixo geométrico mecânico da engrenagem sol de primeiro estágio 324. Como tal, a rotação do eixo geométrico de entrada 310 aciona a rotação da engrenagem sol de primeiro estágio 322 e, por sua vez, a rotação da engrenagem sol de primeiro estágio 322 aciona a rotação das engrenagens planetas de primeiro estágio 328.

[0059] As engrenagens planetas de primeiro estágio 328 acionam o suporte planetário de primeiro estágio 330, que, como notado anteriormente, é estriado com a engrenagem sol de segundo estágio 342. Em decorrência disso, o suporte planetário de primeiro estágio 330 aciona a engrenagem sol de segundo estágio 342 e dessa forma as engrenagens planetas de segundo estágio 350 na primeira direção horária D1. Mediante movimento na primeira direção horária D1, o conjunto de embreagem de avanço 360 é engatado de maneira tal que o suporte planetário de segundo estágio 352 fique fixo ao alojamento estacionário 302 e impedido de rodar.

[0060] Uma vez que o número de engrenagens planetas de primeiro estágio 328 no trajeto de fluxo de potência é um número ímpar (por exemplo, 1), as engrenagens planetas de primeiro estágio 328 acionam a engrenagem anel 336 na direção oposta (por exemplo, a segunda direção horária D2) em relação à engrenagem sol de primeiro estágio 322 que roda na primeira direção horária D1. Como aqui notado, a engrenagem anel 336 funciona como o elemento de transferência de potência 133 para fazer interface com o eixo geométrico de manivela 122 do propulsor 120 para acionar e facilitar a partida do propulsor. Com efeito, durante o modo de partida do propulsor frio, o conjunto de transmissão de potência 132 opera como uma configuração sol dentro anel fora.

[0061] Em um exemplo, o conjunto de transmissão de potência 132 provê uma razão de engrenagem 15:1 na direção de fluxo de potência do modo de partida do propulsor frio. Em outras modalidades, outras razões de engrenagem (por exemplo, 10:1 - 30:1) podem ser providas. Considerando uma razão de engrenagem 4:1 do arranjo de correia de transferência de potência 200, uma razão de engrenagem 60:1 resultante (por exemplo, aproximadamente 40:1 a cerca de 120:1) pode ser conseguida para o dispositivo de arranque-gerador 130 entre a máquina elétrica 134 e o propulsor 120 durante o modo de partida do propulsor frio. Como tal, se, por exemplo, a máquina elétrica 134 estiver rodando a 10.000 RPM, o eixo geométrico de manivela 122 do propulsor 120 roda a cerca de 100-150 RPM. Correspondentemente a máquina elétrica 134 pode dessa forma ter velocidades operacionais normais com velocidade relativamente menor e maior saída de torque para partida do propulsor frio.

[0062] Referência é feita agora à FIG. 7, que é uma vista seccional transversal do conjunto de transmissão de potência 132 similar ao da FIG. 4 anotada com setas de fluxo de potência. As setas de fluxo de potência das FIGS. 7 particularmente representam a operação do conjunto de transmissão de potência 132 no modo de partida do propulsor quente.

[0063] No modo de partida do propulsor quente, o propulsor 120 pode estar inativo ou ativo. De qualquer maneira, o controlador 150 energiza a máquina elétrica 134 para operar como um motor. Em particular, e adicionalmente referindo-se à FIG. 3, a máquina elétrica 134 roda a polia 220 na primeira direção horária D1, por meio disso acionando a correia 230 e a polia 210 na primeira direção horária D1. A polia 210 aciona o elemento 135 e, dessa forma, o eixo geométrico de entrada 310, na primeira direção horária D1. No modo de partida do propulsor quente, o conjunto de embreagem HASR 378 é engatado e o conjunto de embreagem SAHR 362 é desengatado. Uma vez que o conjunto de embreagem HASR 378 é engatado, o eixo geométrico de entrada 310 é travado para rotação com a engrenagem sol de segundo estágio 342. Como tal, a rotação do eixo geométrico de entrada 310 aciona a rotação da engrenagem sol de segundo estágio 342 e, por sua vez, a rotação da engrenagem sol de segundo estágio 342 aciona a rotação das engrenagens planetas de segundo estágio 350. As engrenagens planetas de segundo estágio 350 são montadas no suporte planetário de segundo estágio 352. Mediante movimento na primeira direção horária D1, o conjunto de embreagem de avanço 360 engata de maneira tal que o suporte planetário de segundo estágio 352 fica fixo no alojamento estacionário 302 e impedido de rodar. Uma vez que a posição do suporte planetário de segundo estágio 352 é travado pelo conjunto de embreagem de avanço 360, a rotação das engrenagens planetas de segundo estágio 350 pela engrenagem sol de segundo estágio 342 opera para acionar a engrenagem anel 336.

[0064] Uma vez que o número de engrenagens planetas de segundo estágio 350 no trajeto de fluxo de potência é um número ímpar (por exemplo, 1) na direção radial, as engrenagens planetas de segundo estágio 350 acionam a engrenagem anel 336 na direção oposta (por exemplo, a segunda direção horária D2) em relação à engrenagem sol de segundo estágio 342 que roda na primeira direção horária D1. Como aqui notado, a engrenagem anel 336 funciona como o elemento de transferência de potência 133 para fazer interface com o eixo geométrico de manivela 122 do propulsor 120 para acionar e facilitar a partida do propulsor. Com efeito, durante o modo de partida do propulsor quente, o conjunto de transmissão de potência 132 opera como uma configuração sol dentro anel fora, a despeito de uma menor razão de engrenagem comparado ao modo de partida do propulsor frio resultante do uso da razão das engrenagens planetas de segundo estágio 350 ao contrário da razão compostas engrenagens planetas de primeiro e segundo estágios 328, 350.

[0065] Em um exemplo, o conjunto de transmissão de potência 132 provê uma razão de engrenagem 4:1 na direção de fluxo de potência do modo de partida do propulsor quente. Em outras modalidades, outras razões de engrenagem (por exemplo, 3:1 - 7:1) podem ser providas. Considerando uma razão de engrenagem 4:1 do arranjo de correia de transferência de potência 200, uma razão de engrenagem 16:1 resultante (por exemplo, aproximadamente 12:1 a cerca de 28:1) pode ser conseguida para o dispositivo de arranque-gerador 130 entre a máquina elétrica 134 e o propulsor 120 durante o modo de partida do propulsor quente. Como tal, se, por exemplo, a máquina elétrica 134 estiver rodando a 10.000 RPM, o eixo geométrico de manivela 122 do propulsor 120 roda a cerca de 600-700 RPM. Correspondentemente, a máquina elétrica 134 pode dessa forma ter velocidades operacionais normais com uma velocidade relativamente menor e maior saída de torque para partida ou intensificação do propulsor.

[0066] Referência é feita à FIG. 8, que é uma vista seccional transversal seccional parcial do conjunto de transmissão de potência 132 similar ao da FIG. 4 anotada com setas de fluxo de potência. As setas de fluxo de potência da FIG. 8 particularmente representam a operação do conjunto de transmissão de potência 132 no modo de geração.

[0067] Subsequente a qualquer um ou ambos os modos de partida do motor, o propulsor 120 começa a acelerar acima da velocidade rotacional provida pelo conjunto de transmissão de potência 132, e a máquina elétrica 134 é comandada para desacelerar e parar de prover torque ao conjunto de transmissão de potência 132. Após o propulsor 120 ser estabilizado em uma velocidade suficiente e a máquina elétrica 134 ter suficientemente desacelerado ou parado, cada um dos conjuntos de embreagem SAHR e HASR 362, 378 é engatado para operar o conjunto de transmissão de potência 132 no modo de geração. No modo de geração, o propulsor 120 roda o eixo geométrico de manivela 122 e o elemento de transferência de potência 133 que está engatado com a engrenagem anel 336, dessa forma acionando a engrenagem anel 336 na segunda direção horária D2. A engrenagem anel 336 aciona as engrenagens planetas de primeiro estágio 328 e as engrenagens planetas de segundo estágio 350, que respectivamente acionam a engrenagem sol de primeiro estágio 322 e a engrenagem sol de segundo estágio 342. No modo de geração, o conjunto de embreagem de avanço 360 é desengatado. Uma vez que o conjunto de embreagem SAHR 362 e o conjunto de embreagem HASR 378 são engatados, a rotação da engrenagem sol de primeiro estágio e segundo estágio 322, 342 é transferida para o eixo geométrico de entrada 310 por meio do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 316. Portanto, à medida que a engrenagem anel 336 roda na segunda direção horária D2, o eixo geométrico de entrada 310 é acionado e similarmente roda na segunda direção horária D2 na mesma taxa de rotação. Como aqui notado, o eixo geométrico de entrada 310 é conectado com e provê potência de saída à máquina elétrica 134 na segunda direção horária D2 por meio do arranjo de correia de transferência de potência 200. Com efeito, durante o modo de geração, o conjunto de transmissão de potência 132 opera como uma configuração anel dentro sol fora.

[0068] Em um exemplo, o conjunto de transmissão de potência 132 provê uma razão de engrenagem 1:1 na direção de fluxo de potência do modo de geração. Em outras modalidades, outras razões de engrenagem podem ser providas. Considerando uma razão de engrenagem 4:1 do arranjo de correia de transferência de potência 200, uma razão de engrenagem 4:1 resultante pode ser conseguida para o dispositivo de arranque-gerador 130 entre a máquina elétrica 134 e o propulsor 120 durante o modo de geração. Em decorrência disso, a máquina elétrica 134 pode dessa forma ter velocidades operacionais normais em ambas as direções de fluxo de potência com saída de torque relativamente baixa durante geração de potência.

[0069] O conjunto de transmissão de potência 132 supradiscutido com referência às FIGS. 1-8 inclui trajetos de fluxo de potência nos quais os conjuntos de embreagem ativos 362, 378 são atuados por válvulas de controle dedicadas 154, 156. Outros mecanismos podem ser providos.

[0070] Referência é feita agora à FIG. 9, que é uma vista seccional transversal do conjunto de transmissão de potência 400 que pode ser implementado no dispositivo de arranque-gerador 130 de acordo com uma modalidade adicional. Referência adicional é feita às FIGS. 10-12, que são vistas parciais mais detalhadas do conjunto de transmissão de potência 400. Nesta modalidade, o conjunto de transmissão de potência 400 é fluidicamente acoplado ao sistema hidráulico 152 (como acima) por meio de uma única válvula de controle 158 com base em sinais de comando do controlador 150 (como acima). Coletivamente, um ou mais da válvula de controle 158, do sistema hidráulico 152, conjunto de transmissão de potência 132, e do controlador 150 podem ser considerados um sistema de controle de potência 114 que funciona para implementar o trajeto de fluxo de potência apropriado entre o propulsor 120 e a máquina elétrica 134.

[0071] A menos que de outra forma notado, o conjunto de transmissão de potência 400 é similar ao conjunto de transmissão de potência 132 supradiscutido. Em particular, o conjunto de transmissão de potência 400 inclui um jogo de engrenagem 420 com um eixo geométrico de entrada 410, uma engrenagem sol de primeiro estágio 422, engrenagens planetas de primeiro estágio 428, suporte planetário de primeiro estágio 430, uma engrenagem anel 436, uma engrenagem sol de segundo estágio 442, engrenagens planetas de segundo estágio 450, e suporte planetário de segundo estágio 452 como acima. O conjunto de transmissão de potência 400 inclui adicionalmente uma embreagem de avanço 460, um primeiro ou SAHR conjunto de embreagem 462, e um segundo ou HASR conjunto de embreagem 478. Como acima, durante o modo de partida do propulsor frio, o primeiro conjunto de embreagem 462 é engatado de maneira tal que a potência escoe do eixo geométrico de entrada 410, através da engrenagem sol de primeiro estágio 422, para as engrenagens planetas de primeiro estágio 428, e para fora da engrenagem anel 436; durante o modo de partida do propulsor quente, o segundo conjunto de embreagem 478 é engatado de maneira tal que a potência escoe do eixo geométrico de entrada 410, através da engrenagem sol de segundo estágio 442, para as engrenagens planetas de segundo estágio 450, e para fora da engrenagem anel 436; e, durante o modo de geração, os primeiro e segundo conjuntos de embreagem 462, 478 são engatados de maneira tal que a potência escoe a partir da engrenagem anel 436, para as engrenagens planetas de primeiro estágio e segundo estágio 428, 450, para as engrenagens sol de primeiro estágio e segundo estágio 422, 442, e até o eixo geométrico de entrada 410.

[0072] Como mostrado, o conjunto de embreagem SAHR 462 inclui um cubo de embreagem SAHR 464 que é montado em e engatado para rotação com a engrenagem sol de primeiro estágio 422. Um flange de embreagem SAHR 466 se estende radialmente para fora do cubo de embreagem SAHR 464 e inclui um conjunto de placas de embreagem SAHR 468 em uma extremidade radial. As placas de embreagem SAHR 468 se estendem radialmente para fora do flange de embreagem SAHR 466 e são posicionadas em uma fileira axial de maneira a ficar entrelaçadas entre o conjunto que se estende para dentro das placas 415 do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 416. O conjunto de embreagem SAHR 462 inclui adicionalmente uma mola de embreagem SAHR 470 e um pistão SAHR 472 que operam para reposicionar o conjunto de embreagem SAHR 462 entre a posição engatada e a posição desengatada. Durante operação, a mola de embreagem SAHR 470 funciona para impelir o conjunto de embreagem SAHR 462 para a posição engatada de maneira tal que as placas de embreagem SAHR 468 engatem por atrito as placas do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 415 do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 416, por meio disso travando o conjunto de embreagem SAHR 462 e a engrenagem sol de primeiro estágio 422 em engate rotacional com o elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 416 e o eixo geométrico de entrada 410. O pistão SAHR 472 é acoplado às placas de embreagem SAHR 468 e é posicionado em relação ao elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 416 para formar uma cavidade 476. Como mostrado esquematicamente, a cavidade 476 é fluidicamente acoplada a uma fonte de pressão de fluido, descrita a seguir. Quando fluido é introduzido na cavidade 476, a força hidráulica no pistão SAHR 472 funciona para superar a força da mola de embreagem SAHR 470 e impelir as placas de embreagem SAHR 468 para fora de engate com a placa do elemento de embreagem 415 e para a posição desengatada. Subsequentemente, mediante liberação da pressão hidráulica, a mola de embreagem SAHR 470 reposiciona o conjunto de embreagem SAHR 462 de volta para a posição engatada.

[0073] O conjunto de embreagem HASR 478 é formado por um cubo HASR 480 que é montado em e engatado para rotação com a engrenagem sol de segundo estágio 442. Um flange HASR 482 se estenda partir do cubo HASR 480 e inclui placas HASR que se estendem para dentro 484. As placas de embreagem HASR 484 se estende radialmente para fora do flange HASR 482 e são posicionadas em uma fileira axial de maneira a ficar entrelaçadas entre o conjunto que se estende para fora das placas 417 do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 416. O conjunto de embreagem HASR 478 inclui adicionalmente uma mola HASR 486 (esquematicamente mostrada) e pistão HASR 488 que operam para reposicionar o conjunto de embreagem HASR 478 entre uma posição engatada e uma posição desengatada. A mola de embreagem HASR 486 pode ser arranjada em qualquer posição adequada, incluindo entre o elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 416 e as placas de embreagem HASR 484. O pistão HASR 488 é acoplado às placas de embreagem HASR 484 e é posicionado em relação ao elemento de embreagem 416 para formar uma cavidade 490. Como mostrado esquematicamente, a cavidade 476 é fluidicamente acoplada a uma fonte de pressão de fluido, descrita a seguir. Quando fluido é introduzido na cavidade 476, a pressão de fluido na cavidade 490 opera para superar a força da mola de embreagem HASR 486 e impelir o conjunto de embreagem HASR 478 para a posição engatada de maneira tal que as placas de embreagem HASR 484 engatem por atrito as placas do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 417 do elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 416, por meio disso travando o conjunto de embreagem HASR 478 e a engrenagem sol de segundo estágio 442 em engate rotacional com o elemento de embreagem 416 e o eixo geométrico de entrada 410. Mediante liberação da pressão hidráulica na cavidade 490, a mola de embreagem HASR 486 funciona para impelir o conjunto de embreagem HASR 478 para a posição desengatada de maneira tal que as placas de embreagem HASR 484 fiquem separadas das placas do elemento de embreagem 417, por meio disso permitindo rotação mutuamente independente da engrenagem sol de segundo estágio 442 e do eixo geométrico de entrada 410.

[0074] Nesta implementação, e ao contrário da modalidade da FIG. 4, os conjuntos de embreagem SAHR e HASR 462, 478 da modalidade da FIG. 9 são operados com uma única válvula de controle 158. Como mostrado, uma passagem de fluido 492 é formada no elemento de embreagem do eixo geométrico de entrada 416, e a passagem de fluido 492 funciona para acoplar fluidicamente o sistema hidráulico 152 às cavidades 476, 490 por meio da válvula de controle 158. A passagem de fluido 492 é formada por uma derivação comum 494, uma derivação SAHR 496 que se estende entre a derivação comum 494 e a cavidade SAHR 476, e uma derivação HASR 498 se estendendo entre a derivação comum 494 e a cavidade HASR 490. A única válvula de controle 158 introduz e libera fluido da passagem de fluido 492, e dessa forma de ambas as cavidades 476, 490, a fim de atuar os conjuntos de embreagem 462, 478, como será descrito a seguir.

[0075] Referência é feita à FIG. 10, que é uma vista em maior aproximação parcial do conjunto de transmissão de potência 400 durante o modo de partida do propulsor frio; e a FIG. 11, que é uma vista em maior aproximação parcial do conjunto de transmissão de potência 400 durante o modo de partida do propulsor quente. Referência adicional é feita à FIG. 12, que é um gráfico 500 representando o relacionamento entre pressão de válvula, capacidade de torque da embreagem, e torque de saída durante os modos de partida do propulsor frio e a quente. Em particular, a pressão de válvula é refletida no eixo horizontal 502, a capacidade de torque da embreagem é refletida no eixo vertical esquerdo 504, e o torque de saída é refletido no eixo vertical direito 506. Como mostrado na FIG. 12, uma primeira linha 510 representa a capacidade de torque da embreagem do conjunto de embreagem SAHR 462 em vista da pressão de válvula da válvula de controle 158; uma segunda linha 512 representa a capacidade de torque da embreagem do conjunto de embreagem HASR 478 em vista da pressão de válvula da válvula de controle 158; e uma terceira linha 514 representa o torque de saída em vista de em vista da pressão de válvula da válvula de controle 158.

[0076] A pressão de válvula no valor 520 reflete a posição da válvula de controle 158 durante o modo de partida do propulsor frio. Como mostrado, o valor 520 corresponda uma pressão de válvula baixa ou “inexistente”. Neste valor 520, o conjunto de embreagem SAHR 462 é engatado em decorrência da força de mola da mola 470, refletida pela capacidade de torque relativamente alta da embreagem de linha 510, e o conjunto de embreagem HASR 478 é desengatado em decorrência da força de mola da mola 486, refletida pela capacidade de torque relativamente baixa da embreagem. As posições dos conjuntos de embreagem 462, 478 nessas posições são representadas na FIG. 10.

[0077] A fim de transicionar para o modo de partida do propulsor quente, a válvula de controle 158 aumenta a pressão de válvula. Em decorrência do aumento de pressão, a capacidade de torque da embreagem do conjunto de embreagem SAHR 462 diminui (refletido pela linha 510) e a capacidade de embreagem do conjunto de embreagem HASR 478 aumenta (refletido pela linha 512). À medida que o conjunto de embreagem HASR 478 engata e o conjunto de embreagem SAHR 462 desengata, o trajeto de fluxo de potência do torque transiciona de ser transferido através do conjunto de embreagem SAHR 462 para ser transferido através do conjunto de embreagem HASR 478.

[0078] A pressão de válvula no valor 522 reflete a posição da válvula de controle 158 durante o modo de partida do propulsor quente. Como mostrado, o valor 522 corresponda uma alta pressão de válvula. Neste valor 522, o conjunto de embreagem SAHR 462 é desengatado em decorrência da pressão de fluido, refletida pela capacidade de torque relativamente baixa da embreagem da linha 510, e o conjunto de embreagem HASR 478 é engatado em decorrência da pressão de fluido, refletida pela capacidade de torque relativamente alta da embreagem. As posições dos conjuntos de embreagem 462, 478 nessas posições são representadas na FIG. 11.

[0079] No modo de geração, o propulsor 120 opera para acionar a máquina elétrica 134 de maneira tal que a potência escoe em uma direção oposta em relação aos modos de partida do propulsor. Referência é feita à FIG. 13, que é uma vista em maior aproximação parcial do conjunto de transmissão de potência 132 durante o modo de geração. Referência adicional é feita à FIG. 14, que é um gráfico 550 representando o relacionamento entre a pressão da válvula de controle, capacidade de torque da embreagem, e torque de saída durante o modo de geração. Em particular, a pressão de válvula é refletida no eixo horizontal 552, a capacidade de torque da embreagem é refletida no eixo vertical esquerdo 554, e o torque de saída é refletido no eixo vertical direito 556. Como mostrado na FIG. 14, uma primeira linha 560 representa a capacidade de torque da embreagem do conjunto de embreagem SAHR 462 em vista da pressão de válvula da válvula de controle 158, e uma segunda linha 562 representa a capacidade de torque da embreagem do conjunto de embreagem HASR 478 em vista da pressão de válvula da válvula de controle 158. Um ponto do torque de saída 564 representa o torque de saída do conjunto de transmissão de potência 132 em vista de em vista da pressão de válvula da válvula de controle 158.

[0080] Como aqui notado, um aumento na pressão de válvula opera para diminuir a capacidade de torque da embreagem do conjunto de embreagem SAHR 462, refletido pela linha 552, e aumentar a capacidade de torque da embreagem do conjunto de embreagem HASR 478, refletido pela linha 554. Em um ponto operacional 566 de uma pressão intermediária da válvula de controle, os conjuntos de embreagem SAHR e HASR 462, 478 têm capacidades de torque de embreagem equilibradas para resultar no ponto do torque de saída 564, que é suficiente para prover o torque máximo do sistema no modo de geração.

[0081] Dessa forma, várias modalidades do sistema elétrico de veículo foram descritas que incluem dispositivo de arranque-gerador integrado. Vários conjuntos de transmissão podem ser incluídos no dispositivo, dessa forma reduzindo o espaço ocupado pelo sistema. O conjunto de transmissão pode prover múltiplas velocidades ou razões de engrenagem e transição entre velocidades/razões de engrenagem. Um ou mais arranjos de embreagem podem ser usados para seletivamente aplicar torque à série de engrenagem do conjunto de transmissão em ambas as direções de fluxo de potência. Engate mecânico direto com o eixo geométrico mecânico do propulsor reduz a complexidade e melhora a confiabilidade do sistema. O uso de séries de engrenagem planetária no conjunto de transmissão provê altas capacidades de redução de engrenagem e torque com reduzido jogo em um envelope de espaço compacto. Em decorrência da natureza bidirecional do conjunto de transmissão de potência, o arranjo de correia de transferência de potência pode ser implementado com apenas um único tensionador de correia, por meio disso provendo um conjunto relativamente compacto de simples. Adicionalmente, usando o arranjo de correia de transferência de potência com correia e polias para acoplar e transferir potência entre a máquina elétrica e o conjunto de transmissão de potência, em vez de diretamente conectar e acoplar a máquina elétrica ao conjunto de transmissão de potência, a máquina elétrica pode ser montada separada do conjunto de transmissão para encaixar melhor ao propulsor em uma baia do propulsor do veículo. Adicionalmente, usando a correia e polias para acoplar a máquina elétrica ao conjunto de transmissão de potência, uma razão de engrenagem adicional (por exemplo, uma razão 4:1) pode ser conseguida. Modalidades supradiscutidas incluem série de engrenagem planetária dupla, configuração com sol e sem anel para prover os modos de partida do propulsor quente e frio e uma configuração anel dentro sol fora para prover modo de geração. Como tal, um conjunto de três modos pode ser provido. O controle do jogo de engrenagem pode ser implementado com válvulas de controle dedicadas ou uma única válvula de controle.

[0082] Também, os exemplos seguintes são providos, que são enumerados para facilidade de referência.

[0083] 1. Um dispositivo de arranque-gerador em combinação para um veículo de trabalho tendo um propulsor, o dispositivo de arranque-gerador compreendendo: uma máquina elétrica; e um jogo de engrenagem configurado para receber entrada rotacional da máquina elétrica e do propulsor e acoplar a máquina elétrica e o propulsor em uma primeira direção de fluxo de potência e uma segunda direção de fluxo de potência, o jogo de engrenagem configurado para operar em uma das múltiplas razões de engrenagem de partida a baixa velocidade e torque relativamente alto na primeira direção de fluxo de potência e uma razão de engrenagem de alta velocidade e torque relativamente baixo na segunda direção de fluxo de potência.

[0084] 2. O dispositivo de arranque-gerador do exemplo 1, em que as múltiplas razões de engrenagem de partida incluem uma primeira razão de engrenagem de partida maior que uma segunda razão de engrenagem de partida; e em que a primeira razão de engrenagem de partida corresponda um modo de partida do propulsor frio do dispositivo de arranque-gerador e a segunda razão de engrenagem de partida corresponda um modo de partida do propulsor quente do dispositivo de arranque-gerador.

[0085] 3. O dispositivo de arranque-gerador de exemplo 2, em que o jogo de engrenagem é bidirecional em que, na primeira direção de fluxo de potência, o jogo de engrenagem recebe potência de entrada da máquina elétrica em uma primeira direção horária e produz potência para o propulsor em uma segunda direção horária oposta à primeira direção horária; e em que, na segunda direção de fluxo de potência, a potência de entrada do propulsor é na segunda direção horária e a potência de saída para a máquina elétrica é na segunda direção horária.

[0086] 4. O dispositivo de arranque-gerador do exemplo 1, incluindo adicionalmente uma correia e polia acopladas ao jogo de engrenagem e à máquina elétrica; em que a potência de entrada na primeira direção de fluxo de potência é transferida da máquina elétrica para o jogo de engrenagem pela correia e polia.

[0087] 5. O dispositivo de arranque-gerador do exemplo 4, em que na primeira direção de fluxo de potência a correia e polia rodam na primeira direção horária e na segunda direção de fluxo de potência a correia e polia rodam na segunda direção horária.

[0088] 6. O dispositivo de arranque-gerador do exemplo 5, incluindo adicionalmente um único tensionador de correia que aplica tensão a um primeiro lado da correia tanto na primeira direção de potência quanto na segunda direção de fluxo de potência.

[0089] 7. O dispositivo de arranque-gerador do exemplo 1, incluindo adicionalmente pelo menos um conjunto de embreagem acoplado ao jogo de engrenagem e configurado para engatar na primeira direção de fluxo de potência e desengatar na segunda direção de fluxo de potência.

[0090] 8. O dispositivo de arranque-gerador do exemplo 1, em que, na primeira direção de fluxo de potência, as múltiplas razões de engrenagem de partida incluem uma primeira razão de engrenagem de partida e uma segunda razão de engrenagem de partida; em que o dispositivo de arranque-gerador inclui adicionalmente pelo menos um primeiro conjunto de embreagem, um segundo conjunto de embreagem, e um terceiro conjunto de embreagem; em que o primeiro conjunto de embreagem é engatado durante a primeira razão de engrenagem de partida, desengatado durante a segunda razão de engrenagem de partida, e engatado na segunda direção de fluxo de potência; e em que o segundo conjunto de embreagem é desengatado durante a primeira razão de engrenagem de partida, engatado durante a segunda razão de engrenagem de partida, e engatado na segunda direção de fluxo de potência; e em que o terceiro conjunto de embreagem é engatado durante a primeira razão de engrenagem de partida e a segunda razão de engrenagem de partida e desengatado na segunda direção de fluxo de potência.

[0091] 9. O dispositivo de arranque-gerador do exemplo 8, em que o primeiro conjunto de embreagem e o segundo conjunto de embreagem são embreagens hidraulicamente atuadas ou liberadas; e em que o terceiro conjunto de embreagem é uma embreagem mecanicamente atuada unidirecional.

[0092] 10. O dispositivo de arranque-gerador do exemplo 1, em que o jogo de engrenagem inclui um trem de engrenagem epicíclica composto incluindo engrenagens sol de primeiro estágio e segundo estágio, engrenagens planetas de primeiro estágio e segundo estágio, suportes de primeiro estágio e segundo estágio, e uma engrenagem anel; e em que as engrenagens planetas de primeiro estágio têm uma contagem de dentes diferente das engrenagens planetas de segundo estágio.

[0093] 11. O dispositivo de arranque-gerador do exemplo 10, em que a potência rotacional da máquina elétrica move na primeira direção de fluxo de potência da engrenagem sol de primeiro estágio para a engrenagem anel para o propulsor; e em que a potência rotacional do propulsor move na segunda direção de fluxo de potência da engrenagem anel para a engrenagem sol de primeiro estágio para a máquina elétrica.

[0094] 12. O dispositivo de arranque-gerador do exemplo 11, incluindo adicionalmente primeiro, segundo e terceiro conjuntos de embreagem acoplados ao jogo de engrenagem e dispostos entre o propulsor e a máquina elétrica; em que, na primeira direção de fluxo de potência, as múltiplas razões de engrenagem de partida incluem uma primeira razão de engrenagem de partida e uma segunda razão de engrenagem de partida; em que o primeiro conjunto de embreagem é configurado para engatar durante a primeira razão de engrenagem de partida e na segunda direção de fluxo de potência para acoplar a engrenagem sol de primeiro estágio a um membro de entrada acoplado à máquina elétrica e desengatar durante a segunda razão de engrenagem de partida para desacoplar a engrenagem sol de primeiro estágio do membro de entrada; e em que o segundo conjunto de embreagem é configurado para desengatar durante a primeira razão de engrenagem de partida para desacoplar a engrenagem sol de segundo estágio do membro de entrada e engatar durante a segunda razão de engrenagem de partida e na segunda direção de fluxo de potência acoplar a engrenagem sol de segundo estágio ao membro de entrada; e em que o terceiro conjunto de embreagem é configurado para engatar durante a primeira razão de engrenagem de partida e a segunda razão de engrenagem de partida para acoplar o suporte de segundo estágio a um alojamento do jogo de engrenagem e para desengatar na segunda direção de fluxo de potência para desacoplar o suporte de segundo estágio do alojamento.

[0095] 13. O dispositivo de arranque-gerador do exemplo 12, em que o terceiro conjunto de embreagem é uma embreagem mecanicamente atuada unidirecional.

[0096] 14. Um conjunto de trem de acionamento para um veículo de trabalho, compreendendo: um propulsor; uma máquina elétrica; e um jogo de engrenagem configurado para receber entrada rotacional da máquina elétrica e do propulsor e acoplar a máquina elétrica e o propulsor em uma primeira direção de fluxo de potência e uma segunda direção de fluxo de potência, o jogo de engrenagem configurado para operar em uma das múltiplas razões de engrenagem de partida a baixa velocidade e torque relativamente alto na primeira direção de fluxo de potência e uma razão de engrenagem de alta velocidade e torque relativamente baixo na segunda direção de fluxo de potência.

[0097] 15. O trem de acionamento do exemplo 14, em que as múltiplas razões de engrenagem de partida incluem uma primeira razão de engrenagem de partida maior que uma segunda razão de engrenagem de partida; em que a primeira razão de engrenagem de partida corresponda um modo de partida do propulsor frio do dispositivo de arranque-gerador e a segunda razão de engrenagem de partida corresponda um modo de partida do propulsor quente do dispositivo de arranque-gerador.

[0098] Como versados na técnica podem perceber, certos aspectos da matéria objeto descrita podem ser concebidos como um método, sistema (por exemplo, um sistema de controle de veículo de trabalho incluído em um veículo de trabalho), ou produto programa de computador. Correspondentemente, certas modalidades podem ser implementadas completamente como hardware, completamente como software (incluindo firmware, software residente, microcódigo, etc.) ou como uma combinação de aspectos de software e hardware (e outros). Além disso, certas modalidades podem assumir a forma de um produto programa de computador em uma mídia de armazenamento utilizável por computador tendo código de programa utilizável por computador incorporado na mídia.

[0099] Qualquer mídia utilizável por computador ou legível por computador adequada pode ser utilizada. A mídia utilizável por computador pode ser uma mídia de sinal legível por computador ou uma mídia de armazenamento legível por computador. Uma mídia de armazenamento utilizável por computador, ou legível por computador (incluindo um dispositivo de armazenamento associado com um dispositivo de computação ou dispositivo eletrônico de cliente) pode ser, por exemplo, mas não se limitando a, um sistema, aparelho, ou dispositivo eletrônico, magnético, óptico, eletromagnético, infravermelho, ou semicondutor, ou qualquer combinação adequada dos expostos. Exemplos mais específicos (uma lista não exaustiva) da mídia legível por computador incluiria o seguinte: uma conexão elétrica tendo um ou mais fios, um disquete de computador portátil, um disco rígido, uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória apenas de leitura (ROM), uma memória apenas de leitura programável apagável (EPROM ou memória Flash), uma fibra óptica, uma memória apenas de leitura de disco compacto portátil (CD-ROM), um dispositivo de armazenamento óptico. No contexto deste documento, uma mídia de armazenamento utilizável por computador, ou legível por computador pode ser qualquer mídia tangível que pode conter ou armazenar um programa para uso por ou relativo ao sistema, aparelho, ou dispositivo de execução de instrução.

[00100] Uma mídia de sinal legível por computador pode incluir sinal de dados propagado com código de programa legível por computador incorporado na mesma, por exemplo, em banda base ou como parte de uma onda portadora. Um sinal propagado como esse pode assumir qualquer de uma variedade de formas, incluindo, mas sem se limitar a, eletromagnético, óptico, ou qualquer combinação adequada dos mesmos. Uma mídia de sinal legível por computador pode ser não transitória e pode ser qualquer mídia legível por computador que não é uma mídia de armazenamento legível por computador e que pode comunicar, propagar ou transportar um programa para uso por ou relativo a um sistema, aparelho, ou dispositivo de execução de instrução.

[00101] Aspectos de certas modalidades que são descritos aqui podem ser descritos com referência a ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de blocos de métodos, aparelho (sistemas) e produtos programa de computador de acordo com modalidades da descrição. Entende-se que cada bloco de qualquer tais ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de blocos, e combinações de blocos em tais ilustrações de fluxograma e/ou diagramas de blocos, pode ser implementado por instruções de programa de computador. Essas instruções de programa de computador podem ser providas a um processador do computador de uso geral, computador de uso especial, ou outro aparelho de processamento de dados programável para produzir uma máquina, de maneira tal que as instruções, que executam por meio do processador do computador ou outro aparelho de processamento de dados programável, criem meios para implementar as funções/atos especificadas no fluxograma e/ou bloco ou blocos do diagrama de blocos.

[00102] Essas instruções de programa de computador podem também ser armazenadas em uma memória legível por computador que pode direcionar um computador ou outro aparelho de processamento de dados programável para funcionar de uma maneira particular, de maneira tal que as instruções armazenadas na memória legível por computador produzam um artigo de fabricação incluindo instruções que implementam a função/ato especificada no fluxograma e/ou bloco ou blocos do diagrama de blocos.

[00103] As instruções de programa de computador podem também ser carregadas em um computador ou outro aparelho de processamento de dados programável para fazer com que uma série de etapas operacionais sejam realizadas no computador ou outro aparelho programável para produzir um processo implementado por computador de maneira tal que as instruções que executam no computador ou outro aparelho programável forneçam etapas para implementar as funções/atos especificadas no fluxograma e/ou bloco ou blocos do diagrama de blocos.

[00104] Qualquer fluxograma e diagrama de blocos nas figuras, ou discussão similar apresentada, pode ilustrar a arquitetura, funcionalidade, e operação de possíveis implementações de sistemas, métodos e produtos programa de computador de acordo com várias modalidades da presente descrição. A este respeito, cada bloco no fluxograma ou diagramas de blocos pode representar um módulo, segmento, ou porção de código, que inclui uma ou mais instruções executáveis para implementar a(s) função(ões) lógica(s) especificada(s). Deve-se notar também que, em algumas implementações alternativas, as funções notadas no bloco (ou de outra forma descritas aqui) podem ocorrer fora da ordem notada nas figuras. Por exemplo, dois blocos mostrados em sucessão (ou duas operações descritas em sucessão) podem, de fato, ser executadas de forma substancialmente simultânea, ou os blocos (ou operações) podem algumas vezes ser executados na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Nota-se também que cada bloco de qualquer diagrama de blocos e/ou ilustração de fluxograma, e combinações de blocos em quaisquer diagramas de blocos e/ou ilustrações de fluxograma, podem ser implementados por sistemas baseados em hardware de uso especial que realizam as funções ou ações especificadas, ou combinações de hardware de uso especial e instruções de computador.

[00105] A terminologia usada aqui tem propósito apenas de descrever modalidades particulares e não é para limitar a descrição. Na forma aqui usada, as formas singulares “um”, “uma” e “o”, “a” devem incluir igualmente as formas plurais, a menos que o contexto indique claramente de outra forma. Entende-se adicionalmente que os termos “compreende” e/ou “compreendendo”, quando usados nesta especificação, especificam a presença de recursos, números inteiros, etapas, operações, elementos e/ou componentes declarados, mas não eliminam a presença ou adição de um ou mais outros recursos, números inteiros, etapas, operações, elementos, componentes e/ou grupos dos mesmos.

[00106] A descrição da presente descrição foi apresentada para efeitos de ilustração e descrição, mas não é para ser exaustiva ou limitada à descrição na forma descrita. Muitas modificações e variações ficarão aparentes aos versados na técnica sem fugir do escopo e espírito da descrição. Modalidades explicitamente referenciadas aqui foram escolhidas e descritas a fim de explicar melhor os princípios da descrição e sua aplicação prática, e permitir que outros versados na técnica entendam a descrição e reconheçam muitas alternativas, modificações e variações no(s) exemplo(s) descrito(s). Correspondentemente, várias modalidades e implementações além das explicitamente descritas estão dentro do escopo das reivindicações seguintes.

Claims

Dispositivo de arranque-gerador em combinação para um veículo de trabalho tendo um propulsor, o dispositivo de arranque-gerador caracterizado pelo fato de que compreende:
uma máquina elétrica; e
um jogo de engrenagem configurado para receber entrada rotacional da máquina elétrica e do propulsor e acoplar a máquina elétrica e o propulsor em uma primeira direção de fluxo de potência e uma segunda direção de fluxo de potência, o jogo de engrenagem configurado para operar em uma das múltiplas razões de engrenagem de partida a baixa velocidade e torque relativamente alto na primeira direção de fluxo de potência e uma razão de engrenagem de alta velocidade e torque relativamente baixo na segunda direção de fluxo de potência.
Dispositivo de arranque-gerador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as múltiplas razões de engrenagem de partida incluem uma primeira razão de engrenagem de partida maior que uma segunda razão de engrenagem de partida; e
em que a primeira razão de engrenagem de partida corresponda um modo de partida do propulsor frio do dispositivo de arranque-gerador e a segunda razão de engrenagem de partida corresponda um modo de partida do propulsor quente do dispositivo de arranque-gerador.
Dispositivo de arranque-gerador de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o jogo de engrenagem é bidirecional em que, na primeira direção de fluxo de potência, o jogo de engrenagem recebe potência de entrada da máquina elétrica em uma primeira direção horária e produz potência para o propulsor em uma segunda direção horária oposta à primeira direção horária; e
em que, na segunda direção de fluxo de potência, a potência de entrada do propulsor é na segunda direção horária e a potência de saída para a máquina elétrica é na segunda direção horária.
Dispositivo de arranque-gerador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente uma correia e polia acopladas ao jogo de engrenagem e à máquina elétrica;
em que a potência de entrada na primeira direção de fluxo de potência é transferida da máquina elétrica para o jogo de engrenagem pela correia e polia.
Dispositivo de arranque-gerador de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que na primeira direção de fluxo de potência a correia e polia rodam na primeira direção horária e na segunda direção de fluxo de potência a correia e polia rodam na segunda direção horária.
Dispositivo de arranque-gerador de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente um único tensionador de correia que aplica tensão a um primeiro lado da correia tanto na primeira direção de potência quanto na segunda direção de fluxo de potência.
Dispositivo de arranque-gerador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente pelo menos um conjunto de embreagem acoplado ao jogo de engrenagem e configurado para engatar na primeira direção de fluxo de potência e desengatar na segunda direção de fluxo de potência.
Dispositivo de arranque-gerador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, na primeira direção de fluxo de potência, as múltiplas razões de engrenagem de partida incluem uma primeira razão de engrenagem de partida e uma segunda razão de engrenagem de partida;
em que o dispositivo de arranque-gerador inclui adicionalmente pelo menos um primeiro conjunto de embreagem, um segundo conjunto de embreagem, e um terceiro conjunto de embreagem;
em que o primeiro conjunto de embreagem é engatado durante a primeira razão de engrenagem de partida, desengatado durante a segunda razão de engrenagem de partida, e engatado na segunda direção de fluxo de potência; e
em que o segundo conjunto de embreagem é desengatado durante a primeira razão de engrenagem de partida, engatado durante a segunda razão de engrenagem de partida, e engatado na segunda direção de fluxo de potência; e
em que o terceiro conjunto de embreagem é engatado durante a primeira razão de engrenagem de partida e a segunda razão de engrenagem de partida e desengatado na segunda direção de fluxo de potência.
Dispositivo de arranque-gerador de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o primeiro conjunto de embreagem e o segundo conjunto de embreagem são embreagens hidraulicamente atuadas ou liberadas; e
em que o terceiro conjunto de embreagem é uma embreagem mecanicamente atuada unidirecional.
Dispositivo de arranque-gerador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o jogo de engrenagem inclui um trem de engrenagem epicíclica composto incluindo engrenagens sol de primeiro estágio e segundo estágio, engrenagens planetas de primeiro estágio e segundo estágio, suportes de primeiro estágio e segundo estágio, e uma engrenagem anel; e
em que as engrenagens planetas de primeiro estágio têm uma contagem de dentes diferente das engrenagens planetas de segundo estágio.
Dispositivo de arranque-gerador de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a potência rotacional da máquina elétrica move na primeira direção de fluxo de potência da engrenagem sol de primeiro estágio para a engrenagem anel para o propulsor; e
em que a potência rotacional do propulsor move na segunda direção de fluxo de potência da engrenagem anel para a engrenagem sol de primeiro estágio para a máquina elétrica.
Dispositivo de arranque-gerador de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente primeiro, segundo e terceiro conjuntos de embreagem acoplados ao jogo de engrenagem e dispostos entre o propulsor e a máquina elétrica;
em que, na primeira direção de fluxo de potência, as múltiplas razões de engrenagem de partida incluem uma primeira razão de engrenagem de partida e uma segunda razão de engrenagem de partida;
em que o primeiro conjunto de embreagem é configurado para engatar durante a primeira razão de engrenagem de partida e na segunda direção de fluxo de potência para acoplar a engrenagem sol de primeiro estágio a um membro de entrada acoplado à máquina elétrica e desengatar durante a segunda razão de engrenagem de partida para desacoplar a engrenagem sol de primeiro estágio do membro de entrada; e
em que o segundo conjunto de embreagem é configurado para desengatar durante a primeira razão de engrenagem de partida para desacoplar a engrenagem sol de segundo estágio do membro de entrada e engatar durante a segunda razão de engrenagem de partida e na segunda direção de fluxo de potência acoplar a engrenagem sol de segundo estágio ao membro de entrada; e
em que o terceiro conjunto de embreagem é configurado para engatar durante a primeira razão de engrenagem de partida e a segunda razão de engrenagem de partida para acoplar o suporte de segundo estágio a um alojamento do jogo de engrenagem e para desengatar na segunda direção de fluxo de potência para desacoplar o suporte de segundo estágio do alojamento.
Dispositivo de arranque-gerador de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o terceiro conjunto de embreagem é uma embreagem mecanicamente atuada unidirecional.
Conjunto de trem de acionamento para um veículo de trabalho, caracterizado pelo fato de que compreende:
um propulsor;
uma máquina elétrica; e
um jogo de engrenagem configurado para receber entrada rotacional da máquina elétrica e do propulsor e acoplar a máquina elétrica e o propulsor em uma primeira direção de fluxo de potência e uma segunda direção de fluxo de potência, o jogo de engrenagem configurado para operar em uma das múltiplas razões de engrenagem de partida a baixa velocidade e torque relativamente alto na primeira direção de fluxo de potência e uma razão de engrenagem de alta velocidade e torque relativamente baixo na segunda direção de fluxo de potência.
Trem de acionamento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que as múltiplas razões de engrenagem de partida incluem uma primeira razão de engrenagem de partida maior que uma segunda razão de engrenagem de partida;
em que a primeira razão de engrenagem de partida corresponda um modo de partida do propulsor frio do dispositivo de arranque-gerador e a segunda razão de engrenagem de partida corresponda um modo de partida do propulsor quente do dispositivo de arranque-gerador.
Trem de acionamento de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o jogo de engrenagem é bidirecional em que, na primeira direção de fluxo de potência, o jogo de engrenagem recebe potência de entrada da máquina elétrica em uma primeira direção horária e produz potência para o propulsor em uma segunda direção horária oposta à primeira direção horária; e
em que, na segunda direção de fluxo de potência, a potência de entrada do propulsor é na segunda direção horária e a potência de saída para a máquina elétrica é na segunda direção horária.
Trem de acionamento de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente uma correia e polia acopladas ao jogo de engrenagem e à máquina elétrica;
em que a potência de entrada na primeira direção de fluxo de potência é transferida da máquina elétrica para o jogo de engrenagem pela correia e polia; e
em que na primeira direção de fluxo de potência a correia e polia rodam na primeira direção horária e na segunda direção de fluxo de potência a correia e polia rodam na segunda direção horária.
Trem de acionamento de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente um único tensionador de correia que aplica tensão a um primeiro lado da correia tanto na primeira direção de potência quanto na segunda direção de fluxo de potência.
Trem de acionamento de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o jogo de engrenagem inclui um trem de engrenagem epicíclica composto incluindo engrenagens sol de primeiro estágio e segundo estágio, engrenagens planetas de primeiro estágio e segundo estágio, suportes de primeiro estágio e segundo estágio, e uma engrenagem anel;
em que as engrenagens planetas de primeiro estágio têm uma contagem de dentes diferente das engrenagens planetas de segundo estágio; e
em que a potência rotacional da máquina elétrica move na primeira direção de fluxo de potência da engrenagem sol de primeiro estágio para a engrenagem anel para o propulsor, e potência rotacional do propulsor move na segunda direção de fluxo de potência da engrenagem anel para a engrenagem sol de primeiro estágio para a máquina elétrica.
Trem de acionamento de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente primeiro, segundo e terceiro conjuntos de embreagem acoplados ao jogo de engrenagem e dispostos entre o propulsor e a máquina elétrica;
em que, na primeira direção de fluxo de potência, as múltiplas razões de engrenagem de partida incluem uma primeira razão de engrenagem de partida e uma segunda razão de engrenagem de partida;
em que o primeiro conjunto de embreagem é configurado para engatar durante a primeira razão de engrenagem de partida e na segunda direção de fluxo de potência para acoplar a engrenagem sol de primeiro estágio a um membro de entrada acoplado à máquina elétrica e desengatar durante a segunda razão de engrenagem de partida para desacoplar a engrenagem sol de primeiro estágio do membro de entrada;
em que o segundo conjunto de embreagem é configurado para desengatar durante a primeira razão de engrenagem de partida para desacoplar a engrenagem sol de segundo estágio do membro de entrada e engatar durante a segunda razão de engrenagem de partida e na segunda direção de fluxo de potência acoplar a engrenagem sol de segundo estágio ao membro de entrada; e
em que o terceiro conjunto de embreagem é configurado para engatar durante a primeira razão de engrenagem de partida e a segunda razão de engrenagem de partida para acoplar o suporte de segundo estágio a um alojamento do jogo de engrenagem e para desengatar na segunda direção de fluxo de potência para desacoplar o suporte de segundo estágio do alojamento do jogo de engrenagem.