ES2340593T3 - Sistema de control del funcionamiento de medios de motorizacion hibrida de un vehiculo automovil. - Google Patents
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Abstract
Sistema de control del funcionamiento de los medios de motorización híbrida de un vehículo automóvil, que comprende al menos un motor térmico (1) asociado a medios de mando (2, 3) de su arranque, medios que forman un motogenerador eléctrico (4) asociado a medios de almacenamiento de energía eléctrica (5) y una caja de cambios mecánica gobernada (6), y que comprende, además, medios de sincronización (9) del arranque del motor térmico y de un cambio de marcha de la caja de cambios, para evitar las sacudidas de par en las ruedas motrices (8) del vehículo, presentando la caja de cambios (6) un modo de funcionamiento automático gestionado por una unidad de control (7) de los cambios de marcha de ésta, y comprendiendo los medios de sincronización (9) medios (10) de gobierno de la unidad de control (7) de la caja (6) y/o medios de mando (2, 3) del arranque del motor (1) para activar un cambio de marcha de la caja sincronizado con el arranque del motor térmico, caracterizado por que los medios de sincronización comprenden medios de detección de una petición de cambio de marcha de la caja y se adaptan para modificar temporalmente al menos un parámetro de control de los medios de arranque (2, 3) del motor (1), con el fin de arrancar el motor durante el cambio de marcha, y porque los medios de sincronización (9) comprenden, además, medios de detección de una petición de arranque del motor y se adaptan para modificar temporalmente los parámetros de activación de un cambio de marcha de la unidad de control (7) de la caja (6), con el fin de activar el cambio de marcha durante el arranque del motor, siendo los parámetros modificados leyes de paso de las marchas.
Description
Sistema de control del funcionamiento de medios
de motorización híbrida de un vehículo automóvil.
La presente invención se refiere a un sistema de
control del funcionamiento de medios de motorización híbrida de un
vehículo automóvil.
Tales medios de motorización híbrida comprenden,
generalmente, al menos un motor térmico asociado a medios de mando
de su arranque, medios que forman un motogenerador eléctrico
asociados a medios de almacenamiento de energía eléctrica y una
caja de cambios mecánica gobernada.
En el estado de la técnica se han desarrollado
ya diferentes estructuras de medios de motorización híbrida de este
tipo.
Así por ejemplo, en el estado de la técnica se
conocen arquitecturas denominadas de un árbol o de dos árboles.
En una arquitectura de un árbol, el
motogenerador y el motor térmico están acoplados al mismo árbol y un
embrague gobernado está asociado al motor térmico.
En una arquitectura de dos árboles, el motor
térmico y el motogenerador están acoplados en paralelo y el motor
térmico está asociado igualmente a un embrague gobernado.
Pero estos medios de motorización presentan un
cierto número de inconvenientes, especialmente a nivel de las
sacudidas de par en las ruedas motrices del vehículo durante un
cambio de estado de estos, pudiendo resultar este cambio de estado
de un paso de marcha de la caja de cambios o de un arranque del
motor térmico.
En efecto, se sabe que el arranque del motor
térmico realizado por el motor eléctrico, por ejemplo a través del
embrague gobernado, provoca variaciones de par en las ruedas
motrices más o menos desagradables para los usuarios del
vehículo.
Un intento de resolver estos problemas ha sido
descrito ya en el documento US 2003/0010548 que describe un sistema
de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
El objeto de la invención es perfeccionar
todavía este sistema.
A tal efecto, la invención tiene por objeto un
sistema de control del funcionamiento de medios de motorización
híbrida de un vehículo automóvil, que comprende al menos un motor
térmico asociado a medios de mando de su arranque, medios que
forman un motogenerador eléctrico asociado a medios de
almacenamiento de energía eléctrica y una caja de cambios mecánica
gobernada, y que comprende, además, medios de sincronización del
arranque del motor térmico y de un cambio de marcha de la caja de
cambios, para evitar las sacudidas de par en las ruedas motrices
del vehículo, presentando la caja de cambios un modo de
funcionamiento automático gestionado por una unidad de control de
los cambios de marcha de ésta, y comprendiendo los medios de
sincronización medios de gobierno de la unidad de control de la
caja y/o medios de mando del arranque del motor para activar un
cambio de marcha de la caja sincronizado con el arranque del motor
térmico, caracterizado por que los medios de sincronización
comprenden medios de detección de una petición de cambio de marcha
de la caja y se adaptan para modificar temporalmente al menos un
parámetro de control de los medios de arranque del motor, con el
fin de arrancar el motor durante el cambio de marcha.
De acuerdo con otros aspectos de la invención,
el sistema de control comprende una o varias de las características
siguientes:
- los medios de sincronización comprenden,
además, medios de detección de una petición de arranque del motor y
se adaptan para modificar temporalmente los parámetros de activación
de un cambio de marcha de la unidad de control de la caja, con el
fin de activar el cambio de marcha durante el arranque del
motor,
- los parámetros modificados son las leyes de
paso de las marchas,
- la caja de cambios presenta un modo de
funcionamiento manual gestionado por el conductor del vehículo, y
los medios de sincronización comprenden medios de detección de un
mando manual de paso de marcha de la caja para activar el arranque
del motor, sincronizado con el paso de la marcha,
- los medios de sincronización se adaptan para
modificar temporalmente al menos un parámetro de control de los
medios de mando del arranque del motor,
- el parámetro modificado es un valor de umbral
límite de par en las ruedas motrices del vehículo, de mando del
arranque del motor,
- el valor de umbral es reducido en 100 Nm,
y
- los medios de mando del arranque del motor
comprenden un embrague gobernado.
La invención se comprenderá mejor con la lectura
de la descripción que sigue, dada únicamente a título de ejemplo y
hecha refiriéndose a los dibujos anejos, en los cuales:
- la Fig. 1 representa un esquema sinóptico que
ilustra un ejemplo de realización de los medios de motorización
híbrida de un vehículo automóvil con un árbol;
- la Fig. 2 ilustra curvas de arranque y de
apagado de un motor térmico que entra en la constitución de tales
medios de motorización;
- las Fig. 3 y 4 ilustran modificaciones de
leyes de paso de marchas, puestas en práctica en un sistema de
acuerdo con la invención; y
- la Fig. 5 ilustra la modificación de un
parámetro de control de los medios de mando del arranque del motor
puesta en práctica en un sistema de control de acuerdo con la
invención.
En la figura 1 se ha ilustrado, en efecto, un
sistema de control del funcionamiento de los medios de motorización
híbrida de un vehículo automóvil, que comprende un motor térmico
designado por la referencia general 1, asociado a medios de mando
de su arranque designados por la referencia general 2, comprendiendo
estos medios de mando, por ejemplo, un embrague gobernado cuyo
funcionamiento está gobernado por una unidad de mando designada por
la referencia general 3.
Estos medios de motorización comprenden
igualmente medios que forman motogenerador eléctrico, designados por
la referencia general 4 que, según las condiciones, puede
funcionar, de modo clásico, como motor eléctrico o como
generador.
Estos medios que forman motogenerador eléctrico
están asociados a medios de almacenamiento de energía eléctrica
designados por la referencia general 5 en esta figura, constituidos,
por ejemplo, por una batería.
Finalmente, los medios de motorización
comprenden igualmente una caja de cambios mecánica gobernada
designada por la referencia general 6, presentando esta caja de
cambios un modo de funcionamiento automático gestionado por una
unidad de control 7 de cambio de marcha de ésta, y un modo de
funcionamiento manual gestionado por el conductor del vehículo,
como se describirá más en detalle en lo que sigue.
El árbol de salida de esta caja de cambios 6
está asociado a las ruedas motrices como, por ejemplo, la designada
por la referencia general 8 en esta figura.
De acuerdo con la invención, un sistema de este
tipo comprende, además, medios de sincronización del arranque del
motor térmico y de un cambio de marcha de la caja de cambios, para
evitar las sacudidas de par en las ruedas motrices del
vehículo.
Estos medios están designados por la referencia
general 9 en esta figura y comprenden, por ejemplo, un calculador
de sincronización designado por la referencia general 10, asociado a
medios de almacenamiento de datos designados por la referencia
general 11.
En un vehículo de este tipo se sabe, en efecto,
que el arranque y el apagado del motor térmico están asegurados,
como está ilustrado en la figura 2, según que el punto de
funcionamiento de los medios de motorización rebase un límite de
arranque del motor térmico ilustrado por la curva A en esta figura
2, o un límite de apagado del motor térmico ilustrado por la curva
B en esta figura 2.
Ahora bien, y como se ha indicado anteriormente,
un arranque de este tipo del motor térmico produce variaciones de
par importantes en las ruedas motrices.
Así pues, para resolver estos problemas, se
propone utilizar medios de sincronización del arranque del motor
térmico y de un cambio de marcha de la caja de cambios.
Como se ha indicado anteriormente, la caja de
cambios presenta un modo de funcionamiento automático gestionado
por la unidad de control 7 de los cambios de marcha de ésta.
Los medios de sincronización 9 pueden comprender
entonces medios de gobierno de la unidad de control de la caja y/o
medios de mando del arranque del motor para activar un cambio de
marcha de la caja sincronizado con el arranque del motor.
Así, estos medios de sincronización 9 pueden
comprender medios de detección de una petición de arranque del
motor, y se adaptan entonces para modificar temporalmente los
parámetros de activación de un cambio de marcha de la unidad de
control de la caja designada por la referencia general 7, con el fin
de activar el cambio de marcha durante el arranque del motor.
Esto está ilustrado en las figuras 3 y 4, en las
que puede constatarse que los parámetros modificados son, de hecho,
las leyes de paso de las marchas.
En efecto, en este caso de funcionamiento,
cuando los medios de sincronización 9 detectan una petición de
arranque del motor, estos modifican, como está ilustrado en las
figuras 3 y 4, las leyes de paso de las marchas de la caja de
cambios, por ejemplo disminuyéndolas, para provocar un cambio de
marcha de la caja de cambios sincronizado con el mando de arranque
del motor del vehículo, con el fin de limitar la percepción de las
sacudidas de par en las ruedas motrices por los usuarios del
vehículo.
Se concibe entonces que se modifiquen
temporalmente las leyes de paso de las marchas de la caja durante el
arranque del motor térmico, lo que permite anticipar un paso de
marcha que tendría lugar justo después del arranque del motor
térmico, con el fin de sincronizar los dos fenómenos.
Una vez arrancado el motor térmico, las leyes de
paso retoman entonces sus valores nominales. Esta modificación
temporal puede presentar por ejemplo una duración de 200
milisegundos.
Por otra parte, los medios de sincronización 9
pueden igualmente adaptarse para detectar una petición de cambio de
marcha de la caja de cambios, y se adaptan entonces para modificar
temporalmente al menos un parámetro de control de los medios de
arranque del motor, con el fin de arrancar el motor durante este
cambio de marcha.
Esto está ilustrado en la figura 5, en la que se
ve que, en este caso, los medios de sincronización 9 se adaptan
para modificar temporalmente al menos un parámetro de control de los
medios de mando del arranque del motor, pudiendo ser este parámetro
modificado un valor de umbral límite de par en las ruedas motrices
del vehículo, de mando del arranque del motor.
Este valor de umbral puede, en efecto, ser
reducido en 100 Nm, lo que permite sincronizar un arranque del
motor con un cambio de marcha.
Así, por ejemplo, la curva modificada de
arranque del motor térmico es la curva C.
Un funcionamiento de este tipo puede ser puesto
en práctica igualmente en el caso en que la caja de cambios
presente un modo de funcionamiento manual gestionado por el
conductor del vehículo, y que los medios de sincronización 9
comprendan medios de detección de un mando manual de paso de marcha
de la caja para activar el arranque del motor, sincronizado con el
paso de la marcha.
Se concibe entonces que en el sistema de control
de acuerdo con la invención, se sincronicen los cambios de marcha y
el arranque del motor térmico para evitar sacudidas de par en las
ruedas motrices del vehículo.
En el caso en que la caja de cambios esté en
modo de cambio de marcha automático, los medios de sincronización
detectan una petición de cambio de marcha y sincronizan con este
cambio de marcha el arranque del motor térmico o detectan una
petición de arranque del motor térmico y sincronizan con este
arranque un cambio de marcha.
En modo de funcionamiento manual, estos detectan
un mando manual de paso de marcha para provocar el arranque del
motor térmico.
Esto se hace modificando de modo temporal los
parámetros de activación, ya sea del cambio de marcha, o bien de
arranque del motor térmico, con el fin de anticipar estos
fenómenos.
Naturalmente, es evidente que podrán
considerarse otros modos de realización.
Así por ejemplo, puede considerarse igualmente
una estructura de los medios de motorización de dos árboles.
Claims (6)
1. Sistema de control del funcionamiento de los
medios de motorización híbrida de un vehículo automóvil, que
comprende al menos un motor térmico (1) asociado a medios de mando
(2, 3) de su arranque, medios que forman un motogenerador eléctrico
(4) asociado a medios de almacenamiento de energía eléctrica (5) y
una caja de cambios mecánica gobernada (6), y que comprende,
además, medios de sincronización (9) del arranque del motor térmico
y de un cambio de marcha de la caja de cambios, para evitar las
sacudidas de par en las ruedas motrices (8) del vehículo,
presentando la caja de cambios (6) un modo de funcionamiento
automático gestionado por una unidad de control (7) de los cambios
de marcha de ésta, y comprendiendo los medios de sincronización (9)
medios (10) de gobierno de la unidad de control (7) de la caja (6)
y/o medios de mando (2, 3) del arranque del motor (1) para activar
un cambio de marcha de la caja sincronizado con el arranque del
motor térmico, caracterizado por que los medios de
sincronización comprenden medios de detección de una petición de
cambio de marcha de la caja y se adaptan para modificar
temporalmente al menos un parámetro de control de los medios de
arranque (2, 3) del motor (1), con el fin de arrancar el motor
durante el cambio de marcha, y porque los medios de sincronización
(9) comprenden, además, medios de detección de una petición de
arranque del motor y se adaptan para modificar temporalmente los
parámetros de activación de un cambio de marcha de la unidad de
control (7) de la caja (6), con el fin de activar el cambio de
marcha durante el arranque del motor, siendo los parámetros
modificados leyes de paso de las marchas.
2. Sistema de acuerdo con la reivindicación
precedente, caracterizado por que la caja de cambios (6)
presenta un modo de funcionamiento manual gestionado por el
conductor del vehículo, y porque los medios de sincronización (9)
comprenden medios de detección de un mando manual de paso de marcha
de la caja para activar el arranque del motor, sincronizado con el
paso de la marcha.
3. Sistema de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado por que los medios de sincronización se adaptan
para modificar temporalmente al menos un parámetro de control de
los medios de mando del arranque del motor.
4. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3,
caracterizado por que el parámetro modificado es un valor de
umbral límite de par en las ruedas motrices del vehículo, de mando
del arranque del motor.
5. Sistema de acuerdo con la reivindicación 4,
caracterizado por que el valor de umbral es reducido en 100
Nm.
6. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los
medios de mando del arranque del motor comprenden un embrague
gobernado (2).
Applications Claiming Priority (2)
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