ES2236513T3 - Trasmision de relacion infinitamente variable con derivacion de potencia con dos modos de funcionamiento. - Google Patents

Trasmision de relacion infinitamente variable con derivacion de potencia con dos modos de funcionamiento.

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ES2236513T3 ES02730357T ES02730357T ES2236513T3 ES 2236513 T3 ES2236513 T3 ES 2236513T3 ES 02730357 T ES02730357 T ES 02730357T ES 02730357 T ES02730357 T ES 02730357T ES 2236513 T3 ES2236513 T3 ES 2236513T3
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Ahmed Kefti-Cherif
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Abstract

Transmisión infinitamente variable con derivación de potencia, de dos modos de funcionamiento, en la cual los elementos constitutivos están repartidos entre dos vías de potencia que unen en paralelo el motor térmico (1) a las ruedas (3) del vehículo, incluyendo la transmisión al menos dos trenes epicicloidales (5, 6), dos máquinas eléctricas (2, 4), una etapa de reducción (7), y medios de mando que orientan de forma diferente la potencia entre la entrada y la salida de la transmisión según el modo de funcionamiento de ésta, caracterizada porque comprende dos etapas de reducción (7) dispuestas en paralelo entre los dos trenes epicicloidales (5, 6) en la misma vía de potencia, estando estas dos etapas solicitadas respectivamente en el primer y el segundo modo de funcionamiento de la transmisión.

Description

Transmisión de relación infinitamente variable con derivación de potencia con dos modos de funcionamiento.
La presente invención concierne a una transmisión con derivación de potencia que permite obtener una variación continua de relación de marcha atrás en marcha adelante, pasando de una posición particular, denominada "neutro en toma", en la cual la velocidad de desplazamiento del vehículo es nula, para un régimen cualquiera del motor térmico.
Más precisamente, tiene por objeto una transmisión infinitamente variable con derivación de potencia de dos modos de funcionamiento, cuyos elementos constitutivos están repartidos entre dos vías de potencia que unen en paralelo el motor térmico a las ruedas del vehículo, incluyendo estos medios al menos dos trenes epicicloidales, dos máquinas eléctricas, una etapa de reducción, y medios de mando que orientan de forma diferente la potencia entre la entrada y la salida de la transmisión según el modo de funcionamiento de ésta.
Las transmisiones con derivación de potencia pueden descansar en tres principios, o modos, de derivación de potencia conocidos. Según el primer modo, llamado "de entrada acoplada", la transmisión comprende un par de piñones de derivación de potencia que deriva la potencia a la entrada del mecanismo, y un tren epicicloidal "ensamblador", que reúne las potencias a la salida del mecanismo. El elemento de control es un variador.
En las transmisiones con derivación de potencia denominadas "de salida acoplada", se tiene por ejemplo un tren planetario divisor de potencia a la entrada del mecanismo y un par de piñones reagrupadores de potencia a la salida del mecanismo, siendo siempre el elemento de control un variador.
Finalmente, en las transmisiones con derivación de potencia denominadas "de dos puntos de adaptación", un primer tren epicicloidal divisor de potencia puede estar colocado a la entrada de la caja, mientas que un segundo tren epicicloidal reagrupador de potencia está dispuesto a la salida de la caja, siendo siempre el elemento de control un variador.
Las transmisiones infinitamente variables (Infinitely Variable Transmission o I.V.T) clásicas no utilizan más que uno o dos de estos tres principios de funcionamiento.
Por las publicaciones US 5 558 589 y 5 935 035, se conocen transmisiones infinitamente variables de dos modos de funcionamiento, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, que reagrupan al menos dos trenes planetarios, dos embragues de cambio de modo, y un variador eléctrico, y que utilizan como primer modo de funcionamiento el principio de la derivación de potencia de salida acoplada.
De acuerdo con estas publicaciones, los medios de cambio de modo están situados en el exterior de los trenes epicicloidales.
El interés de disponer de dos modos de funcionamiento reside en el aumento del intervalo de las relaciones de la transmisión y en la posibilidad de disminuir el dimensionamiento de las máquinas eléctricas.
Sin embargo, en estas arquitecturas bimodos conocidas, los cambios de modo se efectúan por medio de los embragues multi-discos dispuestos a la salida de la transmisión y están acompañados por esta razón de impulsos de par percibidos desagradablemente por los usuarios.
Otro inconveniente de las arquitecturas descritas en estas publicaciones reside en su complejidad, unida principalmente a la presencia de al menos dos embragues y un freno.
El objeto de la presente invención es realizar una transmisión infinitamente variable con derivación de potencia y con dos modos de funcionamiento, de arquitectura más simple que las transmisiones habituales del mismo tipo, que utilizan máquinas eléctricas de dimensiones pequeñas, y cuyos cambios de modo no están acompañados por ningún impulso de par.
Con este objetivo, propone que los cambios de modo se efectúen interviniendo sobre las uniones mecánicas internas de la transmisión situadas entre los dos trenes.
De acuerdo con la invención, se disponen a este efecto al menos dos etapas de reducción entre los dos trenes epicicloidales, estando estas etapas solicitadas respectivamente en el primer y en el segundo modo de funcionamiento. Estas dos etapas de reducción están dispuestas en paralelo entre los dos trenes en la misma vía de potencia.
Según otras características de la invención, las dos máquinas eléctricas están montadas en serie en la misma vía de potencia y las dos etapas de reducción están montadas en paralelo entre las dos máquinas eléctricas.
Sin salirse del marco de la invención, las máquinas eléctricas pueden igualmente estar unidas a un elemento de almacenamiento de energía o a un generador.
De acuerdo con los modos de realización preferidos de la invención, la transmisión propuesta puede comprender siete, seis o cinco etapas de reducción, de las cuales dos están dispuestas en el exterior de los trenes epicicloidales.
Otras características y ventajas de la presente invención aparecerán claramente con la lectura de la descripción siguiente, en relación con los dibujos que se acompañan, en los cuales las figuras 1 a 10 ilustran diez modos de realización particulares de ésta.
La transmisión de la figura 1 está compuesta por dos trenes epicicloidales 5, 6, de siete etapas de reducción 7, de dos sistemas de cambio de modo 8 y 9, que pueden ser, bien sea garras, bien sea embragues multi-discos, y por dos máquinas eléctricas 2, 4, que constituyen en conjunto un variador.
Esta transmisión dispone de cuatro conexiones de entrada y de salida, que pueden estar respectivamente unidas al motor térmico 1, a las ruedas 3, y a las dos máquinas eléctricas 2 y 4.
El motor térmico 1 está conectado a una etapa de reducción 7. Las ruedas 3 están conectadas a dos etapas de reducción 7. Una primera máquina eléctrica 2 del variador está unida a una etapa de reducción 7, y una segunda máquina eléctrica 4 está unida a una etapa de reducción 7 y a los dos sistemas de cambio de modo 8 y 9.
Tres etapas de reducción están conectadas al primer tren epicicloidal 5. Cuatro etapas de reducción están conectadas al segundo tren epicicloidal 6. Una etapa de reducción está unida a cada sistema de cambio de modo 8 y 9.
La transmisión ilustrada por la figura 1 comprende por consiguiente siete etapas de reducción, de las cuales cinco están dispuestas entre los dos trenes epicicloidales y de las cuales dos están dispuestas en el exterior de estos últimos.
El motor térmico 1 está conectado al tren epicicloidal 5 por medio de una etapa de reducción, y las ruedas 3 están conectadas a cada tren epicicloidal 5, 6, por medio de una etapa de reducción.
Esta transmisión dispone de dos modos de funcionamiento de dos puntos de adaptación. En el primer modo, el primer sistema de cambio de modo 8, unido a dos etapas de reducción, por un lado, y a una máquina eléctrica 4, por otro lado, está abierto. Esta primera rama es por consiguiente libre, mientras que la segunda, que comprende el segundo sistema de cambio de modo 9, unido como el primero a dos etapas de reducción y a la máquina eléctrica 4, está cerrada.
A la inversa, en el segundo modo de funcionamiento, la primera rama está cerrada y la segunda rama está abierta.
En la figura 2 se encuentran los mismos elementos que en la figura 1. Esta transmisión dispone, como la precedente, de cuatro conexiones de entrada y de salida que pueden estar respectivamente unidas al motor térmico 1, a las ruedas 3, a la primera máquina eléctrica 2, y a la segunda máquina eléctrica 4. Aquí, el motor térmico está conectado a cada tren epicicloidal 5, 6 mediante una etapa de reducción 7, y las ruedas 3 están conectadas a un solo tren epicicloidal 5 mediante una etapa de reducción.
Como la de la figura 1, la transmisión de la figura 2 dispone de dos modos de funcionamiento con dos puntos de adaptación, según la apertura y el cierre del primer y el segundo sistemas de cambio de modo 8, 9 dispuestos de forma análoga.
Las transmisiones ilustradas por las figuras 3 a 6 comprenden seis etapas de reducción, de las cuales cuatro están dispuestas entre los dos trenes epicicloidales y dos están dispuestas en el exterior de estos últimos.
En la figura 3, el motor térmico 1 está unido por medio de una etapa de reducción 7 a un tren epicicloidal 5.
En la figura 4, el motor térmico 1 está unido por medio de una única etapa de reducción 7 a los dos trenes epicicloidales 5, 6.
En la figura 5, las ruedas 3 están unidas a cada tren epicicloidal 5, 6, por medio de una etapa de reducción 7.
En la figura 6, el motor térmico 1 está unido a cada tren epicicloidal 5, 6 mediante una etapa de reducción 7.
Las transmisiones de acuerdo con la invención ilustradas en las figuras 7 y 8 comprenden cinco etapas de reducción, de las cuales tres están dispuestas entre los dos trenes epicicloidales 5, 6, y dos están dispuestas en el exterior de estos últimos.
En la figura 7, el motor térmico 1 está unido a un tren epicicloidal 5 por medio de una etapa de reducción 7.
En la figura 8, el motor térmico 1 está unido a los dos trenes epicicloidales 5, 6, mediante una única etapa de reducción 7.
Finalmente, las transmisiones de las figuras 9 y 10 comprenden, como las de las figuras 1 y 2, siete etapas de reducción 7, de las cuales cinco están dispuestas entre los dos trenes epicicloidales 5, 6, y dos están dispuestas en el exterior de estos últimos.
En la figura 9, las ruedas 3 están unidas al tren epicicloidal 6 mediante dos etapas de reducción 7 en serie, mientras que en la figura 10 es el motor 1 el que está unido al tren 6 mediante dos etapas de reducción 7 en serie.
En conclusión, en cada uno de los modos de realización no limitativos de la invención, descritos anteriormente, se encuentran los dos trenes epicicloidales, las dos máquinas eléctricas y un cierto número de etapas de reducción. Las transmisiones correspondientes comprenden igualmente medios de mando (no representados), que orientan de forma diferente la potencia entre la entrada y la salida de la transmisión según el modo de funcionamiento de ésta. Las dos máquinas eléctricas están montadas en serie en la misma vía de potencia y pueden estar unidas a un generador o a un elemento de almacenamiento de energía (no representado).
En todos los casos, la disposición de dos ramas paralelas entre las dos máquinas eléctricas comprendiendo cada una de ellas una etapa de reducción y un sistema de cambio de modo, permite disponer de dos modos de funcionamiento con dos puntos de funcionamiento según la rama utilizada.

Claims (18)

1. Transmisión infinitamente variable con derivación de potencia, de dos modos de funcionamiento, en la cual los elementos constitutivos están repartidos entre dos vías de potencia que unen en paralelo el motor térmico (1) a las ruedas (3) del vehículo, incluyendo la transmisión al menos dos trenes epicicloidales (5, 6), dos máquinas eléctricas (2, 4), una etapa de reducción (7), y medios de mando que orientan de forma diferente la potencia entre la entrada y la salida de la transmisión según el modo de funcionamiento de ésta, caracterizada porque comprende dos etapas de reducción (7) dispuestas en paralelo entre los dos trenes epicicloidales (5, 6) en la misma vía de potencia, estando estas dos etapas solicitadas respectivamente en el primer y el segundo modo de funcionamiento de la transmisión.
2. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque las dos máquinas eléctricas (2, 4) están montadas en serie en la misma vía de potencia.
3. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las dos etapas de reducción (7) están montadas en paralelo entre las dos máquinas eléctricas (2, 4).
4. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque las máquinas eléctricas (2, 4) están unidas a un elemento de almacenamiento de energía.
5. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque las dos máquinas eléctricas (2, 4) están unidas a un generador de energía eléctrica.
6. Transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende siete etapas de reducción (7), de las cuales cinco están dispuestas entre los dos trenes epicicloidales (5, 6) y dos están dispuestas en el exterior de estos últimos.
7. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque el motor térmico (1) está conectado a un tren epicicloidal (5) por medio de una etapa de reducción (7), y porque las ruedas (3) están conectadas a cada tren epicicloidal (5, 6), por medio de una etapa de reducción (7).
8. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque el motor térmico (1) está conectado a cada tren epicicloidal (5, 6) mediante una etapa de reducción (7), y porque las ruedas (3) están conectadas a un único tren epicicloidal (6) mediante una etapa de reducción (7).
9. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque las ruedas (3) están conectadas a un tren epicicloidal (6) mediante dos etapas de reducción (7) en serie.
10. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque el motor (1) está conectado a un tren epicicloidal (6) mediante dos etapas de reducción (7) en serie.
11. Transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque comprende seis etapas de reducción (7), de las cuales cuatro están dispuestas entre los dos trenes epicicloidales (5, 6) y dos están dispuestas en el exterior de estos últimos.
12. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque el motor térmico (1) está unido por medio de una etapa de reducción (7) a un tren epicicloidal (5).
13. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque el motor térmico (1) está unido por medio de una única etapa de reducción (7) a los dos trenes epicicloidales (5, 6).
14. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque las ruedas (3) están unidas a cada tren epicicloidal (5, 6), mediante una etapa de reducción (7).
15. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque el motor térmico (1) está unido a cada tren epicicloidal (5, 6) mediante una etapa de reducción (7).
16. Transmisión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque comprende cinco etapas de reducción (7), de las cuales tres están dispuestas entre los dos trenes epicicloidales (5, 6) y dos están dispuestas en el exterior de estos últimos.
17. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizada porque el motor térmico (1) está unido a un tren epicicloidal (5) por medio de una etapa de reducción (7).
18. Transmisión de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizada porque el motor térmico (1) está unido a los dos trenes epicicloidales (5, 6) mediante una única etapa de reducción (7).
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