IT201800007329A1

IT201800007329A1 - Sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico per un veicolo

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Publication number: IT201800007329A1
Application number: IT102018000007329A
Authority: IT
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2020-01-19
Also published as: US11738648B2; CN112805173B; WO2020016793A1; EP3823856A1; US20210229558A1; EP3823856B1; CN112805173A

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“SISTEMA DI PROPULSIONE IBRIDO ENDOTERMICO/ELETTRICO

PER UN VEICOLO”

La presente invenzione ha per oggetto un sistema di propulsione per un veicolo, in particolare per un veicolo a propulsione ibrida endotermica/elettrica.

La presente invenzione trova dunque particolare applicazione nel settore dell’automotive e, più precisamente, nella realizzazione di veicoli a propulsione ibrida.

L’industria automobilistica, infatti, negli ultimi anni ha impegnato risorse sempre maggiori nella progettazione e realizzazione di sistemi di propulsione che potessero ridurre il consumo di carburante fossile e le conseguenti emissioni in atmosfera.

La soluzione che, attualmente, presenta il maggior grado di sviluppo industriale è indubbiamente quella cosiddetta “ibrida”, in cui al motore a combustione interna, di taglia volutamente ridotta, viene affiancato un sistema di propulsione di altra natura, tipicamente elettrica.

Le architetture ad oggi note per la propulsione di tipo ibrido endotermico/elettrico sono numerose, a partire da quelle sviluppate ed immesse sul mercato ad inizio secolo fino a quelle di più recente fabbricazione.

Le architetture, ad oggi, sono comunemente catalogate secondo sigle che vanno da P0 a P4, ciascuna rappresentativa di una peculiare combinazione tra la sorgente endotermica e quella elettrica.

Ad esempio, l’architettura P0 prevede che la macchina elettrica sia collegata con il motore a combustione interna attraverso la cinghia di distribuzione ausiliaria (ovvero la cinghia dei servizi).

L’architettura P1, invece, prevede che la macchina elettrica sia collegata direttamente all'albero a gomito del motore a combustione interna.

Svantaggiosamente, oltre alla ridotta coppia erogabile, tali architetture non permettono il disaccoppiamento della macchina elettrica dal motore a combustione interna, il che ne limita notevolmente le applicazioni.

Soluzioni più performanti sono ad esempio quelle identificate dalle sigle P2 e successive.

L’architettura P2 è molto simile all’architettura P1, ma prevede che la macchina elettrica sia collegata o lateralmente o in serie, ma sempre a valle di una frizione o organo di disaccoppiamento ed operativamente a monte della trasmissione.

L’architettura P3, invece, prevede che la macchina elettrica sia collegata all’albero di uscita della trasmissione meccanica, comunque in presenza di una frizione che permette di disaccoppiare il motore a combustione interna dalla macchina elettrica.

Di diversa configurazione è l’architettura P4, in cui la macchina elettrica è disaccoppiata dal motore a combustione interna e si trova sull’asse di guida (tipicamente posteriore).

Ulteriore soluzione nota è quella comunemente chiamata eCVT o Powersplit, sviluppata da Toyota, in cui due macchine elettriche ed un motore a combustione interna sono tra loro selettivamente accoppiabili a mezzo di un ingranaggio epicicloidale, il quale permette di fornire potenza alle ruote sfruttando l’energia della o delle sorgenti più opportune.

Come immediatamente desumibile dalla breve carrellata di cui sopra, tutte le soluzioni note presentano degli inconvenienti, che si traducono in limiti prestazionali o in un’eccessiva complessità costruttiva (i.e. costo).

Infatti, la predisposizione di una macchina elettrica direttamente accoppiata al motore a combustione interna conferisce al sistema una ridotta efficienza ed impedisce di sfruttare in maniera ottimale entrambe le sorgenti di potenza.

Inoltre, anche in presenza di frizioni o organi di disaccoppiamento, le soluzioni ad oggi note non permettono un pilotaggio completamente indipendente.

Alla luce di quanto sopra, scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico per un veicolo che sia in grado di ovviare agli inconvenienti della tecnica nota sopra citata.

In particolare, è scopo della presente invenzione quello di mettere a disposizione un sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico per un veicolo versatile e di semplice realizzazione.

Inoltre, è scopo della presente invenzione quello di mettere a disposizione un sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico per un veicolo in grado di ottimizzare l’efficienza degli organi di trazione.

Ancora, scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico dal costo ridotto e che risulti facilmente applicabile, senza modifiche sostanziali, ad una vasta gamma di veicoli.

Detti scopi sono raggiunti da un sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico per un veicolo avente le caratteristiche di una o più delle successive rivendicazioni.

In particolare, detti scopi sono ottenuti da un sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico per un veicolo comprendente un primo gruppo di propulsione, di tipo elettrico, provvisto di almeno una prima macchina elettrica accoppiata ad un albero di trasmissione.

Preferibilmente, detto albero di trasmissione è accoppiato ad un differenziale di detto veicolo.

Il sistema di propulsione comprende inoltre un secondo gruppo di propulsione, di tipo ibrido.

Il secondo gruppo di propulsione è provvisto di un albero di uscita e comprende almeno un motore a combustione interna ed almeno una seconda macchina elettrica.

Il motore a combustione interna e la seconda macchina elettrica sono tra loro selettivamente accoppiabili per fornire coppia a detto albero di uscita in modo indipendente o combinato.

Preferibilmente, il sistema di propulsione comprende inoltre un organo di accoppiamento operativamente interposto tra l’albero di uscita del secondo gruppo di propulsione e l’albero di trasmissione del primo gruppo di propulsione.

L’organo di accoppiamento è preferibilmente selettivamente commutabile tra una condizione di impegno, in cui accoppia detto primo e detto secondo gruppo di propulsione, ed una condizione di disimpegno, in cui svincola il secondo gruppo di propulsione dal primo gruppo di propulsione. Vantaggiosamente, in tal modo il primo ed il secondo gruppo di propulsione sono selettivamente accoppiabili in modo da gestire il trasferimento di coppia in una pluralità di modalità differenti.

Infatti, grazie all’architettura del sistema di propulsione oggetto dell’invenzione è possibile coniugare i pregi, limitandone i difetti, di numerose architetture ibride ad oggi note, garantendo massima versatilità di pilotaggio unitamente ad una ridotta complessità costruttiva.

Preferibilmente, il secondo gruppo di propulsione comprende un dispositivo di trasmissione operativamente interposto tra il motore a combustione interna e la seconda macchina elettrica.

Più preferibilmente, il dispositivo di trasmissione presenta almeno una prima condizione operativa in cui permette la trasmissione di una coppia dalla seconda macchina elettrica al motore a combustione interna e viceversa.

Preferibilmente, inoltre, il dispositivo di trasmissione presenta almeno una seconda condizione operativa in cui svincola il motore a combustione interna dalla seconda macchina elettrica al fine di permettere la trasmissione di una coppia dalla seconda macchina elettrica all’albero di uscita.

Si noti che, preferibilmente, nella prima condizione operativa il dispositivo di trasmissione permette la trasmissione di una coppia tra la seconda macchina elettrica ed il motore a combustione interna attraverso detto albero di uscita. Ciò è permesso dalla presenza dell’organo di accoppiamento, che in condizione di disimpegno consente di pilotare il secondo gruppo di propulsione in modo indipendente dalle ruote del veicolo.

Preferibilmente, il dispositivo di trasmissione comprende una pluralità di accoppiamenti dentati definenti una corrispondente pluralità di rapporti di trasmissione tra un albero di ingresso e detto albero di uscita del secondo gruppo di propulsione. Si noti che il motore a combustione interna è accoppiato all’albero di ingresso, preferibilmente senza l’ausilio di alcuna frizione.

Più preferibilmente, il dispositivo di trasmissione comprende almeno un primo, un secondo ed un terzo accoppiamento dentato definenti rispettivamente un primo, un secondo ed un terzo rapporto di trasmissione tra l’albero di ingresso e l’albero di uscita.

Sono inoltre previsti almeno due organi selettori operativamente interposti tra l’albero di ingresso e detti accoppiamenti dentati.

Preferibilmente, è prevista la presenza di un primo organo selettore operativamente interposto tra l’albero di ingresso e detto primo accoppiamento dentato.

Inoltre, è previsto un secondo organo selettore operativamente interposto tra l’albero di ingresso e detti secondo e terzo accoppiamento dentato in modo da accoppiare l’albero con uno degli accoppiamenti dentati o svincolarlo da essi.

Si noti che, preferibilmente, il primo, il secondo ed il terzo rapporto di trasmissione sono tra loro ordinati con valore decrescente, da un valore massimo corrispondente ad una demoltiplicazione della velocità dell’albero di ingresso (i.e. marcia bassa) ad un valore minimo corrispondente ad un’elevata moltiplicazione della velocità dell’albero di ingresso (i.e. marcia alta).

Si noti per “rapporto di trasmissione” si intende nel presente testo un valore corrispondente al rapporto tra la velocità di rotazione dell’albero di ingresso e quella dell’albero di uscita (ωin/ωout), oppure al rapporto tra la coppia dell’albero di uscita e quella dell’albero di ingresso (Tout/Tin).

Preferibilmente, inoltre, il dispositivo di trasmissione comprende almeno un dispositivo di accoppiamento operativamente interposto tra detto albero di ingresso e detta seconda macchina elettrica.

Tale dispositivo di accoppiamento è selettivamente commutabile tra una prima configurazione, in cui accoppia direttamente l’albero di ingresso con la seconda macchina elettrica, ed una seconda configurazione ed in cui svincola l’albero di ingresso dalla seconda macchina elettrica.

Vantaggiosamente, in tal modo la seconda macchina elettrica può essere accoppiata al motore endotermico sia direttamente, attraverso l’albero di ingresso, che indirettamente, attraverso l’albero di uscita.

Ciò permette di variare il rapporto di trasmissione tra la seconda macchina elettrica ed il motore a combustione interna in modo opportuno, in funzione delle necessità.

Si noti al riguardo che, preferibilmente, la prima macchina elettrica è di taglia maggiore rispetto alla seconda macchina elettrica.

In particolare, la possibilità di moltiplicare o demoltiplicare il rapporto di trasmissione tra l’albero di ingresso e la seconda macchina elettrica favorisce un dimensionamento ridotto per la seconda macchina elettrica stessa, la cui coppia di spunto potrà essere notevolmente inferiore a quella richiesta dall’avviamento del motore a combustione interna.

Preferibilmente, la seconda macchina elettrica presenta un’asse di rotazione coassiale a detto albero di ingresso.

Il sistema di propulsione comprende dunque un’unità di controllo configurata per pilotare detti primo e secondo gruppo di propulsione in una pluralità di configurazioni operative.

Preferibilmente, l’unità di controllo è configurata per pilotare il primo ed il secondo gruppo di propulsione in almeno una prima configurazione di propulsione elettrica, in cui l’organo di accoppiamento è in detta condizione di disimpegno e detta prima macchina elettrica trasmette una coppia all’albero di trasmissione.

Preferibilmente, l’unità di controllo è configurata per pilotare il primo ed il secondo gruppo di propulsione in almeno una seconda configurazione di propulsione elettrica, in cui l’organo di accoppiamento è in detta condizione di impegno, detta prima macchina elettrica trasmette una coppia all’albero di trasmissione, detta seconda macchina elettrica trasmette una coppia a detto albero di uscita del secondo gruppo di propulsione e detto motore a combustione interna è disaccoppiato da detto albero di uscita.

Preferibilmente, l’unità di controllo è configurata per pilotare il primo ed il secondo gruppo di propulsione in almeno una configurazione di transizione elettrico-ibrido, in cui l’organo di accoppiamento è in detta condizione di disimpegno e detta seconda macchina elettrica trasmette una coppia al motore a combustione interna.

Vantaggiosamente, in tal modo la seconda macchina elettrica può avviare il motore a combustione interna e/o sincronizzare la velocità di rotazione dell’albero di uscita con l’albero di trasmissione, senza necessariamente richiedere la presenza di sincronizzatori e frizione.

Preferibilmente, in tale configurazione di transizione l’unità di controllo è configurata per pilotare il dispositivo di accoppiamento in detta seconda configurazione ed il secondo organo selettore in modo da ingranare il terzo accoppiamento dentato con detto albero di ingresso, al fine di massimizzare il rapporto di trasmissione tra la seconda macchina elettrica ed il motore a combustione interna.

Vantaggiosamente, in tal modo è possibile ridurre la taglia della seconda macchina elettrica, a tutto vantaggio della compattezza e del costo del sistema.

Preferibilmente, inoltre, nella configurazione di transizione l’unità di controllo è configurata per pilotare la seconda macchina elettrica ed il motore a combustione interna in modo da portare l’albero di uscita del secondo gruppo di propulsione alla medesima velocità di rotazione dell’albero di trasmissione del primo gruppo di propulsione.

Vantaggiosamente, in tal modo viene eseguita una fase di sincronizzazione completamente gestita dalla seconda macchina elettrica, senza necessariamente richiedere l’ausilio di dispositivi sincronizzatori e frizione.

Preferibilmente, inoltre, l’unità di controllo è configurata per pilotare il primo ed il secondo gruppo di propulsione in almeno una configurazione di propulsione ibrida, in cui l’organo di accoppiamento è in detta condizione di impegno, detta prima macchina elettrica trasmette una coppia all’albero di trasmissione e detta seconda macchina elettrica trasmette una coppia a detto albero di uscita del secondo gruppo di propulsione.

Si noti che, vantaggiosamente, la possibilità di integrare la coppia fornita dal motore a combustione interna con quella della seconda macchina elettrica, permette di mantenere il motore a combustione interna nella sua zona di funzionamento ottimale, ad elevata efficienza (bassi consumi), compensando le differenze rispetto ad esso, in positivo o in negativo, grazie alle macchine elettriche.

Al riguardo, preferibilmente, l’unità di controllo è configurata per pilotare il primo ed il secondo gruppo di propulsione in almeno una configurazione di rigenerazione, in cui:

- l’organo di accoppiamento è in detta condizione di disimpegno, - il motore a combustione interna trasmette una coppia alla seconda macchina elettrica;

- la seconda macchina elettrica trasmette energia elettrica al pacco batterie o direttamente alla prima macchina elettrica;

- la prima macchina elettrica trasmette una coppia all’albero di trasmissione.

Queste ed altre caratteristiche, unitamente ai relativi vantaggi, risulteranno maggiormente chiare dalla successiva descrizione esemplificativa, pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita, dunque non esclusiva, di un sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico per un veicolo secondo quanto illustrato nelle allegate tavole di disegno, in cui: - la figura 1 mostra schematicamente un sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico per un veicolo, in una prima forma di realizzazione; - la figura 2 mostra schematicamente un sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico per un veicolo, in una seconda forma di realizzazione;

- le figure 2a e 2b mostrano schematicamente due particolari di figura; - la figura 3 mostra schematicamente un sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico per un veicolo, in una terza forma di realizzazione - le figure dalla 4 alla 13 mostrano il sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico di figura 1 in una pluralità di configurazioni operative; - le figure dalla 14 alla 18 mostrano un sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico secondo l’invenzione schematicamente collocato in un veicolo ibrido secondo una pluralità di configurazioni alternative.

Con riferimento alle allegate figure, con il numero 1 è indicato un sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico per un veicolo V secondo la presente invenzione.

Tale sistema di propulsione 1 è di tipo ibrido endotermico/elettrico e si inserisce operativamente a monte di un differenziale anteriore AD e/o posteriore RD del veicolo V.

Il sistema di propulsione 1 comprende un primo gruppo di propulsione 2, di tipo elettrico, ed un secondo gruppo di propulsione 3, di tipo ibrido, tra loro connessi a mezzo di un organo di accoppiamento 4 selettivamente commutabile tra una condizione di impegno (ad esempio in figura 5), in cui accoppia il primo 2 ed il secondo gruppo di propulsione 3, ed una condizione di disimpegno (es. figura 1), in cui svincola il secondo gruppo di propulsione 3 dal primo gruppo di propulsione 2.

L’organo di accoppiamento 4 è preferibilmente definito da un innesto a denti, dritti od obliqui, altrimenti noto come dog clutch. Tuttavia, tale organo di accoppiamento 4 potrebbe assumere anche altre configurazioni, più o meno complesse, purché atte a consentire un selettivo accoppiamento e disaccoppiamento dei due gruppi di propulsione 2, 3 in funzione di un comando proveniente da un’unità di controllo CU.

Ad esempio, soluzioni alternative all’innesto a denti potrebbero essere sincronizzatori.

Il primo gruppo di propulsione 2 è direttamente accoppiato ad un differenziale AD del veicolo V attraverso un albero di trasmissione 5.

Tale primo gruppo di propulsione 2 comprende dunque almeno una prima macchina elettrica EM1 accoppiata all’albero di trasmissione 5 in modo da trasmettere una coppia.

Al fine di alimentare la prima macchina elettrica EM1, il primo gruppo di propulsione 2 comprende un pacco batterie (non illustrato), che può essere dedicato o condiviso con il secondo gruppo di propulsione 3.

Si noti che con l’espressione “macchina elettrica” si intende definire un qualsivoglia motore elettrico, preferibilmente pilotabile sia in modalità motrice che di generazione elettrica, adatto ad applicazioni automotive. Dunque, con l’espressione “macchina elettrica” ci si riferirà nel presente testo in modo generico all’insieme attuatore/elettronica che fornisce (o riceve) una coppia all’albero motore.

La prima macchina elettrica EM1 può pertanto essere definita da un motore in corrente continua, ad esempio di tipo brushless, oppure da un motore a corrente alternata, sia sincrono che asincrono, in funzione delle specifiche di progetto e senza deviare dall’oggetto della presente invenzione.

Preferibilmente, la prima macchina elettrica EM1 è collegata all’albero di trasmissione 5 attraverso almeno un rispettivo accoppiamento dentato 6 opportunamente dimensionato.

In particolare, l’accoppiamento dentato 6 del primo gruppo di propulsione 2 comprende almeno una prima ruota dentata 6a rotabilmente vincolata ad un albero motore 7 della prima macchina elettrica EM1 ed una seconda ruota dentata 6b accoppiata alla prima 6a e rotabilmente vincolata all’albero di trasmissione 5.

Si noti che, con riferimento alle forme di realizzazione illustrate, la prima macchina elettrica EM1 è accoppiata in modo permanente all’accoppiamento dentato 6.

Alternativamente, tuttavia, potrebbe essere prevista la presenza di un dispositivo di disaccoppiamento (es. disconnect clutch) tra la prima macchina elettrica EM1 e l’accoppiamento dentato 6, in particolare tra albero motore 7 e la prima ruota dentata 6a. Tale seconda configurazione potrebbe rendersi utile per ragioni di efficienza o di sicurezza, senza tuttavia divergere dal concetto inventivo della presente invenzione.

Nella forma di realizzazione preferita, l’accoppiamento dentato 6 del primo gruppo di propulsione 2 presenta un rapporto di trasmissione superiore ad 1, più preferibilmente compreso tra 2 e 4.

In talune forme di realizzazione (Figure 3, 17, 18), l’albero di trasmissione 5 del primo gruppo di propulsione 2 è collegato al secondo gruppo di propulsione 3 (ed all’organo di accoppiamento 4) attraverso un ulteriore albero 8.

Vantaggiosamente, in tal modo è possibile dotare il primo gruppo di propulsione 2 di almeno due accoppiamenti dentati e di almeno un dispositivo selettore al fine di permettere una variazione nel rapporto di trasmissione tra l’ulteriore albero 8, che riceve la coppia dal gruppo di propulsione ibrido (i.e. secondo gruppo di propulsione 3), e l’albero di trasmissione 5.

Nella forma di realizzazione illustrata in figura 3, il primo gruppo di propulsione 2 comprende l’albero motore 7 della prima macchina elettrica EM1, l’ulteriore albero 8 e l’albero di trasmissione 5, tra loro paralleli e distinti.

Il secondo gruppo di propulsione 3, come detto di tipo ibrido, è provvisto di almeno un motore a combustione interna ICE e di almeno una seconda macchina elettrica EM2, entrambi accoppiati/accoppiabili ad un albero di uscita 9.

Anche la “seconda macchina elettrica EM2”, analogamente alla prima, può essere di qualsivoglia tipologia ed è collegata ad un pacco batterie, che può essere il medesimo della prima macchina elettrica o uno dedicato; nelle forme di realizzazione preferite la prima e la seconda macchina elettrica EM1, EM2 sono di tipo omogeneo.

Si noti che, come verrà meglio chiarito nel prosieguo, la prima macchina elettrica EM1 è di taglia maggiore rispetto alla seconda macchina elettrica EM2.

Ad esempio, in una forma di realizzazione la prima macchina elettrica EM1 è progettata per erogare una coppia di 120Nm (potenza 65kW), mentre la seconda macchina elettrica è progettata per erogare una coppia di 50 Nm (potenza 25kW).

Secondo un aspetto della presente invenzione, la seconda macchina elettrica EM2 ed il motore a combustione interna ICE sono tra loro selettivamente accoppiabili per fornire coppia a detto albero di uscita 9 in modo indipendente o combinato.

In altre parole, il motore a combustione interna ICE e la seconda macchina elettrica EM2 possono essere pilotati per fornire coppia all’albero di uscita 9 in modo complementare oppure in modo alternativo.

L’albero di uscita 9 del secondo gruppo di propulsione 3 è a sua volta selettivamente collegabile al primo gruppo di propulsione 2, preferibilmente all’albero di trasmissione 5, attraverso l’organo di accoppiamento 4 descritto in precedenza.

Vantaggiosamente, dunque, il secondo gruppo di propulsione 3 può essere selettivamente accoppiato o disaccoppiato dal primo gruppo di propulsione 2 in funzione delle condizioni operative del veicolo V e dello stato di carica del pacco batterie.

Inoltre, quando l’organo di accoppiamento 4 è in detta condizione di disimpegno, la seconda macchina elettrica EM2 ed il motore a combustione interna ICE possono scambiare coppia tra di loro.

Preferibilmente, il secondo gruppo di propulsione 3 comprende almeno un albero di ingresso 11 associato al motore a combustione interna ICE ed accoppiabile all’albero di uscita 9.

Nella forma realizzativa illustrata, la seconda macchina elettrica EM2 presenta un asse di rotazione coassiale (ovvero allineato) all’albero di ingresso 11. Vantaggiosamente, in tal modo risulta possibile limitare il numero di componenti/ingranaggi per accoppiate tra loro le macchine del secondo gruppo di propulsione 3.

Preferibilmente, inoltre, il secondo gruppo di propulsione 3 comprende almeno un dispositivo di accoppiamento 16 operativamente interposto tra detto albero di ingresso 11 e la seconda macchina elettrica EM2.

Tale dispositivo di accoppiamento 16 è selettivamente commutabile tra una prima configurazione, in cui accoppia direttamente l’albero di ingresso con la seconda macchina elettrica EM2, ed una seconda configurazione, in cui svincola l’albero di ingresso dalla seconda macchina elettrica EM2. Vantaggiosamente, in tal modo è possibile sia accoppiare direttamente la seconda macchina elettrica EM2 al motore a combustione interna ICE che svincolarli in modo da alimentare in maniera indipendente l’albero di uscita 9, oppure in modo da accoppiarli in modo indiretto attraverso, ad esempio, un dispositivo di trasmissione 10.

Preferibilmente, dunque, il secondo gruppo di propulsione 3 comprende un dispositivo di trasmissione 10 operativamente interposto tra il motore a combustione interna ICE e la seconda macchina elettrica EM2.

Tale dispositivo di trasmissione 10 presenta almeno una prima condizione operativa in cui permette la trasmissione di una coppia tra dalla seconda macchina elettrica EM2 al motore a combustione interna ICE e viceversa. In altre parole, nella prima condizione operativa, il dispositivo di trasmissione 10 consente un trasferimento di coppia/potenza tra la seconda macchina elettrica EM2 ed il motore a combustione interna ICE. In tale prima condizione, preferibilmente, l’organo di accoppiamento 4 è nella condizione di disimpegno, al fine di permettere il trasferimento della coppia tra le sorgenti di potenza del secondo gruppo di propulsione 3 senza coinvolgere (almeno direttamente) il primo gruppo di propulsione 2. Preferibilmente, nella prima condizione operativa, il dispositivo di trasmissione 10 permette la trasmissione di una coppia tra la seconda macchina elettrica EM2 ed il motore a combustione interna ICE attraverso detto albero di uscita 9.

Il dispositivo di trasmissione 10 presenta inoltre almeno una seconda condizione operativa, in cui svincola il motore a combustione interna ICE dalla seconda macchina elettrica EM2 al fine di permettere la trasmissione di una coppia dalla seconda macchina elettrica EM2 all’albero di uscita 9. Preferibilmente, motore a combustione interna ICE è accoppiabile all’albero di uscita 9 attraverso detto dispositivo di trasmissione 10.

Nella forma di realizzazione preferita, il dispositivo di trasmissione comprende una pluralità di accoppiamenti dentati 12, 13, 14 definenti una corrispondente pluralità di rapporti di trasmissione tra l’albero di ingresso 11 e l’albero di uscita 9.

Preferibilmente, il numero di rapporti di trasmissione è ridotto rispetto al numero tradizionalmente in uso nei veicoli attuali (in genere da 5 a 7). Vantaggiosamente, in tal modo viene semplificata al massimo la parte meccanica della trasmissione, la quale viene integrata ove necessario dal contributo delle macchine elettriche EM1, EM2 (come verrà meglio chiarito nel prosieguo).

Preferibilmente, il dispositivo di trasmissione comprende almeno un primo 14, un secondo 13 ed un terzo accoppiamento dentato 12 definenti rispettivamente un primo, un secondo ed un terzo rapporto di trasmissione tra l’albero di ingresso 11 e l’albero di uscita 9.

Ciascun accoppiamento dentato 12, 13, 14 è definito da una prima ruota dentata calettata sull’albero di ingresso 11 e da una seconda ruota dentata calettata sull’albero di uscita 9.

Si noti che i rapporti di trasmissione sono preferibilmente decrescenti dal primo al terzo. In altre parole, il primo rapporto di trasmissione, realizzato dal primo accoppiamento dentato 14, corrisponde ad un elevato rapporto di moltiplicazione, utilizzabile principalmente alle basse velocità ed in fase di spunto.

Il secondo rapporto di trasmissione, realizzato dal secondo accoppiamento dentato 13, corrisponde ad un rapporto medio, inferiore al primo.

Il terzo rapporto di trasmissione, realizzato dal terzo accoppiamento dentato 12, corrisponde ad un ridotto rapporto di moltiplicazione, utilizzabile per trasmettere coppia dal motore a combustione interna ICE all’albero di uscita 9 alle alte velocità.

Nella forma realizzativa illustrata:

- il primo rapporto di trasmissione è compreso tra 2,5 ed 3,7;

- il secondo rapporto di trasmissione è compreso tra 1,3 ed 1,9;

- il terzo rapporto di trasmissione è compreso tra 0,7ed 0,9.

Il dispositivo di trasmissione 10 comprende inoltre almeno due organi selettori 15 operativamente interposti tra l’albero di ingresso 11 (o quello di uscita 9) e detti accoppiamenti dentati 12, 13, 14.

Preferibilmente, il dispositivo di trasmissione 10 comprende un primo organo selettore 15b operativamente interposto tra l’albero di ingresso 11 e detto primo accoppiamento dentato 14.

Il primo organo selettore 15b è dunque selettivamente commutabile tra almeno due condizioni operative, una di accoppiamento con il primo accoppiamento dentato 14 ed una neutra.

Il dispositivo di trasmissione 10 comprende inoltre un secondo organo selettore 15a operativamente interposto tra l’albero di ingresso 11 e detti secondo 13 e terzo accoppiamento dentato 12 in modo da selezionare alternativamente il secondo o terzo rapporto di riduzione.

Dunque, il secondo organo selettore 15a è selettivamente commutabile tra tre condizioni operative, una di accoppiamento con il terzo accoppiamento dentato 12, una di accoppiamento con il secondo accoppiamento dentato 13 ed una neutra.

Si noti che con l’espressione “organo selettore” si intende nel presente testo definire qualsivoglia tipologia di dispositivo in grado di accoppiare/disaccoppiare e sincronizzare l’albero di ingresso 11 (o quello di uscita 9) con la relativa ruota dentata dell’accoppiamento.

Ad esempio, potrebbero essere utilizzati dog clutch, sincronizzatori ed altre tipologie di selettori ad oggi note.

Con riferimento alla forma di realizzazione di figura 1, la seconda macchina elettrica EM2 è rigidamente accoppiata al primo accoppiamento dentato 14; in tale forma di realizzazione, il primo organo selettore 15b corrisponde al dispositivo di accoppiamento 16 tra l’albero di ingresso 11 e la seconda macchina elettrica EM2.

In alternativa, con riferimento alla forma di realizzazione di figura 2, il primo organo selettore 15b ed il dispositivo di accoppiamento 16 sono organi tra loro distinti e pilotabili in modo indipendente.

Più precisamente, nella forma di realizzazione preferita, la seconda macchina elettrica EM2 è svincolata da qualunque accoppiamento dentato. Il primo organo selettore 15b è operativamente interposto tra l’albero di ingresso 11 ed il primo accoppiamento dentato 14 (o eventualmente ad un altro). Il dispositivo di accoppiamento 16 è invece operativamente interposto tra la seconda macchina elettrica EM2 (ovvero un suo albero motore) e l’albero di ingresso 11.

Più precisamente, in tale forma di realizzazione il dispositivo di accoppiamento 16 è un organo selettore accoppiato alla seconda macchina elettrica EM2 e selettivamente commutabile tra una prima condizione, in cui accoppia la seconda macchina elettrica EM2 al (primo) accoppiamento dentato, ed una seconda condizione, in cui accoppia direttamente la seconda macchina elettrica EM2 all’albero di ingresso 11. Vantaggiosamente, in tal modo risulta possibile adottare una pluralità di configurazioni operative differenti semplicemente pilotando gli organi selettori 15a, 15b, 16.

Ad esempio (Figura 2a), accoppiando il motore a combustione interna con il secondo 13 o terzo 12 accoppiamento dentato e pilotando il dispositivo di accoppiamento 16 nella prima condizione, è possibile fornire coppia all’albero di uscita 9 in parallelo, sia attraverso il motore a combustione interna ICE, con il secondo o terzo rapporto di trasmissione, che attraverso la seconda macchina elettrica EM2, con il primo rapporto di trasmissione.

Alternativamente (Figura 2b), è possibile svincolare l’albero di ingresso 11 da tutti gli accoppiamenti dentati 12, 13, 14 e portare l’organo selettore nella seconda condizione in modo da accoppiare direttamente il motore a combustione interna ICE con la seconda macchina elettrica EM2, massimizzando l’efficienza di trasmissione e limitando le perdite ed i giochi dovuti all’interposizione di ruote dentate. Tale configurazione è particolarmente utile in condizione di generazione, in cui il motore a combustione interna ICE alimenta la seconda macchina elettrica EM2. In una ulteriore configurazione alternativa, l’albero di ingresso 11 viene vincolato al primo accoppiamento dentato 14 tramite il secondo organo selettore e, contestualmente, la seconda macchina elettrica EM2 viene collegata al medesimo accoppiamento dentato 14.

Si noti che la presenza degli organi selettori 15 e dell’organo di accoppiamento 4 permette di svincolare completamente l’albero di ingresso 11 del secondo gruppo di propulsione 3 sia dall’albero di uscita 9 che, soprattutto, dall’albero di trasmissione 5.

Vantaggiosamente, in tal modo viene meno la necessità di predisporre una frizione tra il motore a combustione interna ICE e l’albero di ingresso, che nella forma di realizzazione preferita è rigidamente connesso all’albero motore.

Al fine di movimentare/pilotare tutte le attuazioni (o parte di esse), il sistema di propulsione comprende, o è associato a, un’unità di controllo ECU.

Tale unità di controllo ECU è configurata per pilotare il primo 2 ed il secondo gruppo di propulsione 3 in una pluralità di configurazioni operative attuando opportunamente la prima macchina elettrica EM1, la seconda macchina elettrica EM2, il motore a combustione interna ICE, l’organo di accoppiamento 4 e/o gli organi selettori e gli atri attuatori eventualmente presenti nel sistema.

Ad esempio, l’unità di controllo ECU è configurata per pilotare il primo 2 ed il secondo gruppo di propulsione 3 in una prima configurazione di propulsione elettrica (Figura 4), in cui l’organo di accoppiamento 4 è in detta condizione di disimpegno e detta prima macchina elettrica EM1 trasmette una coppia all’albero di trasmissione 5.

In tale configurazione, full electric, la trazione è eseguita unicamente dalla prima macchina elettrica EM1.

Vantaggiosamente, essendo la prima macchina elettrica EM1 direttamente accoppiata al differenziale, la prima configurazione di propulsione elettrica risulta particolarmente efficiente sia in accelerazione che nella frenata rigenerativa, in quanto è minimizzato il numero di parti meccaniche della catena cinematica.

Inoltre, preferibilmente, l’unità di controllo ECU è configurata per pilotare il primo 2 ed il secondo gruppo di propulsione 3 in una seconda configurazione di propulsione elettrica (Figura 5), in cui:

- l’organo di accoppiamento 4 è in detta condizione di impegno;

- la prima macchina elettrica EM1 trasmette una coppia all’albero di trasmissione 5;

- la seconda macchina elettrica EM2 trasmette una coppia a detto albero di uscita 9 del secondo gruppo di propulsione 2;

- il motore a combustione interna ICE è disaccoppiato da detto albero di uscita 9 (e preferibilmente spento); in particolare, gli organi selettori 15 sono entrambi in posizione neutra al fine di prevenire la trasmissione di una coppia dall’albero di ingresso 11 all’albero di uscita 9.

Pertanto, in tale configurazione, anch’essa full electric, la trazione è eseguita in modo combinato dalla prima EM1 e dalla seconda macchina elettrica EM2.

Al riguardo, si noti che preferibilmente l’unità di controllo ECU è programmata per impostare la prima e/o la seconda configurazione di propulsione elettrica per valori di velocità bassi, inferiori ad un prefissato valore soglia (ad esempio inferiore ad 80 km/h) e per livelli di carica del pacco batterie sufficientemente alti (i.e. al di sopra di un valore di soglia). Vantaggiosamente, in tal modo viene sfruttata nel ciclo urbano la naturale prontezza dei motori elettrici in termini di accelerazione, incrementando peraltro il comfort per il guidatore e/o i passeggeri grazie all’assenza di cambi di marcia.

Preferibilmente, inoltre, l’unità di controllo ECU è configurata per pilotare pilotare il primo 2 ed il secondo gruppo di propulsione 3 in una configurazione di transizione elettrico-ibrido (Figure 6-7), in cui:

- l’organo di accoppiamento 4 è in detta condizione di disimpegno;

- la seconda macchina elettrica EM2 trasmette una coppia al motore a combustione interna ICE.

Vantaggiosamente, in tal modo la seconda macchina elettrica EM2 viene utilizzata per avviare il motore a combustione interna ICE (cranking).

Preferibilmente, in tale configurazione di transizione l’unità di controllo ECU è configurata per:

- pilotare il dispositivo di accoppiamento 16 tra l’albero di ingresso 11 del secondo gruppo di propulsione 2 e la seconda macchina elettrica EM2 nella seconda configurazione, al fine di disaccoppiarli;

- pilotare il secondo organo selettore 15a in modo da ingranare il secondo 13 o il terzo accoppiamento dentato 12 con detto albero di ingresso 11, al fine di incrementare il rapporto di trasmissione tra la seconda macchina elettrica EM2 ed il motore a combustione interna ICE. Preferibilmente, in tale configurazione l’unità di controllo ECU è configurata pilotare il secondo organo selettore 15a in modo da ingranare il terzo accoppiamento dentato 12 con l’albero di ingresso 11, al fine di massimizzare il rapporto di riduzione.

Vantaggiosamente, in tal modo il dispositivo di trasmissione viene sfruttato per trasmettere la coppia dalla seconda macchina elettrica EM2 all’albero di ingresso 11, dunque al motore a combustione interna ICE, in modo indiretto, sfruttando in modo vantaggioso i molteplici rapporti di trasmissione.

Infatti, la rotazione della seconda macchina elettrica EM2, accoppiata con la prima ruota del primo accoppiamento dentato 14, fa sì che la rotazione della stessa venga trasmessa con velocità di rotazione ridotta all’albero di uscita 9.

Dato che l’albero di uscita 9 è disaccoppiato dal primo gruppo di propulsione 2 (organo di accoppiamento 4 disimpegnato ndr) la coppia viene trasmessa dal primo accoppiamento dentato al terzo 12 (o eventualmente al secondo 13).

Pertanto, in considerazione del fatto che tale terzo accoppiamento dentato 12 presenta rapporto di trasmissione elevato dall’albero di ingresso 11 all’albero di uscita 9, percorrendo lo stesso dalla seconda alla prima ruota dentata è possibile ridurre in modo sensibile la velocità di rotazione trasmessa e, pertanto, la coppia richiesta alla seconda macchina elettrica EM2 per avviare il motore a combustione interna.

Vantaggiosamente, dunque, sfruttando il dispositivo di trasmissione 10 e l’organo di accoppiamento 4 è possibile progettare un sistema di propulsione in cui la seconda macchina elettrica EM2 presenta taglia ridotta, a tutto vantaggio della compattezza del sistema e della sua adattabilità alle varie condizioni d’uso.

Preferibilmente, inoltre, nella configurazione di transizione, l’unità di controllo ECU è configurata per pilotare la seconda macchina elettrica EM2 ed il motore a combustione interna ICE in modo da portare l’albero di uscita 9 del secondo gruppo di propulsione 3 alla medesima velocità di rotazione dell’albero di trasmissione 5 del primo gruppo di propulsione 2. In altre parole, nella configurazione di transizione, l’unità di controllo ECU è programmata per pilotare il secondo gruppo di propulsione 3 in una prima modalità (Figura 6), di accensione, ed in una successiva seconda modalità (Figura 7), di sincronizzazione.

Si noti che, preferibilmente, gli organi selettori 15 ed il dispositivo di accoppiamento 16 rimangono nella medesima condizione tanto nella modalità di accensione quanto nella modalità di sincronizzazione.

Infatti, la differenza tra le due modalità è principalmente definita dal flusso di coppia associato al motore a combustione interna ICE, che nella modalità di accensione è assorbita mentre nella modalità di sincronizzazione è generata.

Tale modalità di sincronizzazione può essere sfruttata dall’unità di controllo ECU non solo in fase di transizione elettrico-ibrido, ma anche in fase di cambio del rapporto di trasmissione (Figura 13), ovviando così alla necessità di sincronizzatori o frizioni tradizionali sul dispositivo di trasmissione 10.

Ulteriore configurazione in cui l’unità di controllo ECU può pilotare il sistema è una configurazione di propulsione ibrida (Figure 8-11), preferibilmente impostabile a seguito della configurazione di transizione sopra descritta.

In tale configurazione:

- l’organo di accoppiamento 4 è in detta condizione di impegno;

- il motore a combustione interna ICE trasmette una coppia a detto albero di uscita 9 del secondo gruppo di propulsione 3.

Preferibilmente, anche la seconda macchina elettrica EM2 trasmette una coppia all’albero di uscita 9.

Dunque, in funzione delle condizioni operative e dello stato di carica del pacco batterie, l’unità di controllo ECU può modulare opportunamente l’intervento delle macchine elettriche EM1, EM2 e del motore a combustione interna ICE, operando sia sui pilotaggi degli stessi che sul dispositivo di trasmissione 10.

Ad esempio, infatti, il motore a combustione interna ICE potrebbe trasmettere coppia all’albero di uscita 9 attraverso il secondo 13 o terzo accoppiamento dentato 12, mentre la seconda macchina elettrica EM2 potrebbe essere disattiva (Figura 8) o trasmettere coppia tramite il primo accoppiamento dentato 14 (Figure 10-11).

Alternativamente, il motore a combustione interna ICE e la seconda macchina elettrica EM2 potrebbero trasmettere coppia contestualmente attraverso il terzo accoppiamento dentato, fornendo così massima agilità e flessibilità di funzionamento (Figura 9).

Vantaggiosamente, la possibilità di modulare al massimo l’intervento delle macchine elettriche EM1, EM2 permette di mantenere regime del motore a combustione interna ICE nel campo di massima efficienza, consentendo sia di massimizzare le prestazioni che di limitare al massimo i consumi. Ciò, oltre a massimizzare l’efficienza del sistema di propulsione 1, permette al costruttore di standardizzare al massimo la struttura dello stesso, ad esempio utilizzando una singola tipologia di motore a combustione interna ICE, eventualmente modificando i soli motori elettrici a seconda dei modelli (o viceversa).

Al riguardo, si noti che preferibilmente l’unità di controllo ECU è programmata per impostare la configurazione di propulsione ibrida (o un’eventuale configurazione di propulsione endotermica) per valori di velocità elevati, superiori ad un prefissato valore soglia (ad esempio 80 km/h) e/o per livelli di carica del pacco batterie particolarmente bassi (i.e. al di sopra di un valore di soglia) e/o per richieste di accelerazione superiori ad un certo valore di soglia.

Vantaggiosamente, in tal modo il motore a combustione interna viene sfruttato nelle condizioni di massima efficienza, ovvero quando la richiesta di potenza è alta e stabile.

In una ulteriore forma di realizzazione, l’unità di controllo ECU è configurata per pilotare il primo 2 ed il secondo gruppo di propulsione 3 in almeno una configurazione di rigenerazione (Figura 12), in cui:

- l’organo di accoppiamento 4 è in detta condizione di disimpegno;

- il motore a combustione interna ICE trasmette una coppia alla seconda macchina elettrica EM2;

- la seconda macchina elettrica EM2 trasmette energia elettrica al pacco batterie o direttamente alla prima macchina elettrica EM1;

- la prima macchina elettrica EM1 trasmette una coppia all’albero di trasmissione 5.

In tale configurazione, dunque, il motore a combustione interna ICE viene utilizzato almeno in parte per alimentare la seconda macchina elettrica EM2 e, indirettamente, la prima macchina elettrica EM1. Im tal modo, il motore a combustione interna ICE risulta pilotato a regime, in condizione di massima efficienza, traslando di fatto tutte le variazioni di pilotaggio legate alla guida sulla prima macchina elettrica EM1.

Vantaggiosamente, l’architettura del sistema fin qui descritta permette di connettere le sorgenti di potenza (ICE, EM1, EM2) alla cinematica del veicolo V in una varietà di modalità tale da poter coprire sostanzialmente l’intera gamma prodotti.

Ad esempio, con riferimento alla figura 14 è possibile apprezzare il sistema di propulsione 1 orientato trasversalmente ad una direzione di avanzamento del veicolo con l’albero di trasmissione 5 direttamente innestato nel differenziale AV anteriore.

In alternativa, in figura 15 è possibile notare come il medesimo sistema di propulsione possa essere collegato al differenziale centrale di un sistema a trazione integrale.

In figura 16, invece, è mostrato il sistema di propulsione 1 in cui il secondo gruppo di propulsione può essere accoppiato in modo indipendente dal primo al solo differenziale posteriore.

Tale soluzione, pur necessitando di un ulteriore albero 17 ed un ulteriore organo si accoppiamento 18, permette una notevole flessibilità di utilizzo sia in modalità di trazione anteriore, di trazione posteriore o di trazione integrale.

In figura 17 si illustra invece il sistema di propulsione 1 di figura 3 orientato longitudinalmente al senso di marcia.

Ulteriore opzione è illustrata in figura 18, in cui il sistema di propulsione 1 è orientato longitudinalmente ma permette, in modo analogo a quanto illustrato in figura 16, di accoppiare in modo indipendente il primo 2 ed il secondo gruppo di propulsione 3 agli assi anteriore e posteriore.

L’invenzione raggiunge gli scopi prepositi e consegue importanti vantaggi. Infatti la struttura del sistema, suddivisa in due sottogruppi distinti, permette massima flessibilità ed efficienza di pilotaggio.

In particolare, la presenza di un gruppo di propulsione elettrico in diretta connessine con il differenziale rende più pronto il sistema e riduce le perdite.

Inoltre, la possibilità di disaccoppiare il sottogruppo elettrico da quello ibrido facilita il pilotaggio di quest’ultimo, sia in fase di accensione che di sincronizzazione.

In particolare, la presenza di un sottogruppo ibrido isolabile e pilotabile in modo indipendente consente di ridurre o evitare l’utilizzo di frizioni meccaniche e/o sincronizzatori, semplificando notevolmente la struttura del sistema.

Ancora, la presenza di un dispositivo di trasmissione multi-rapporto alle cui estremità sono connessi il motore a combustione interna e la seconda macchina elettrica permette di minimizzare le dimensioni di quest’ultima, massimizzando il rapporto di trasmissione in fase di accensione e modulando opportunamente i rapporti in fase di sincronizzazione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di propulsione ibrido endotermico/elettrico per un veicolo, comprendente: - un primo gruppo di propulsione (2), di tipo elettrico, provvisto di almeno una prima macchina elettrica (EM1) accoppiata ad un albero di trasmissione (5), in cui detto albero di trasmissione (5) è accoppiato ad un differenziale (AD) di detto veicolo (V); - un secondo gruppo di propulsione (3), di tipo ibrido, provvisto di un albero di uscita (9) e comprendente almeno un motore a combustione interna (ICE) e di almeno una seconda macchina elettrica (EM2) tra loro selettivamente accoppiabili per fornire coppia a detto albero di uscita (9) in modo indipendente o combinato; - un organo di accoppiamento (4) operativamente interposto tra l’albero di uscita (9) del secondo gruppo di propulsione (3) e l’albero di trasmissione (5) del primo gruppo di propulsione (2), in cui detto organo di accoppiamento (4) è selettivamente commutabile tra una condizione di impegno, in cui accoppia detto primo e detto secondo gruppo di propulsione (3), ed una condizione di disimpegno, in cui svincola il secondo gruppo di propulsione (3) dal primo gruppo di propulsione (2).
2. Sistema di propulsione secondo la rivendicazione 1, in cui il secondo gruppo di propulsione (3) comprende un dispositivo di trasmissione (10) operativamente interposto tra il motore a combustione interna (ICE) e la seconda macchina elettrica (EM2) e presentante almeno una prima condizione operativa in cui permette la trasmissione di una coppia dalla seconda macchina elettrica (EM2) al motore a combustione interna (ICE) e viceversa.
3. Sistema di propulsione secondo la rivendicazione 2, in cui il dispositivo di trasmissione (10) nella prima condizione operativa permette la trasmissione di una coppia tra la seconda macchina elettrica (EM2) ed il motore a combustione interna (ICE) attraverso detto albero di uscita (9).
4. Sistema di propulsione secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui il secondo gruppo di propulsione (3) comprende un dispositivo di trasmissione (10) operativamente interposto tra il motore a combustione interna (ICE) e la seconda macchina elettrica (EM2) e presentante almeno una seconda condizione operativa in cui svincola il motore a combustione interna (ICE) dalla seconda macchina elettrica (EM2) al fine di permettere la trasmissione di una coppia dalla seconda macchina elettrica (EM2) all’albero di uscita (9).
5. Sistema di propulsione secondo una qualunque delle rivendicazioni dalla 2 alla 4, in cui il dispositivo di trasmissione (10) comprende una pluralità di accoppiamenti dentati (12, 13, 14) definenti una corrispondente pluralità di rapporti di trasmissione tra un albero di ingresso (11) e detto albero di uscita (9) del secondo gruppo di propulsione (3); detto motore a combustione interna (ICE) essendo accoppiato a detto albero di ingresso (11).
6. Sistema di propulsione secondo la rivendicazione 5, in cui il dispositivo di trasmissione comprende almeno un dispositivo di accoppiamento (16) operativamente interposto tra detto albero di ingresso (11) e detta seconda macchina elettrica (EM2) e selettivamente commutabile tra una prima configurazione, in cui accoppia direttamente l’albero di ingresso (11) con la seconda macchina elettrica (EM2), ed una seconda configurazione, in cui svincola l’albero di ingresso (11) dalla seconda macchina elettrica (EM2).
7. Sistema di propulsione secondo la rivendicazione 5 o la 6, in cui il dispositivo di trasmissione (10) comprende: - almeno un primo (14), un secondo (13) ed un terzo accoppiamento dentato (12) definenti rispettivamente un primo, un secondo ed un terzo rapporto di trasmissione, di valore decrescente, tra l’albero di ingresso (11) e l’albero di uscita (9); - almeno due organi selettori (15a, 15b) operativamente interposti tra l’albero di ingresso (11) e detti accoppiamenti dentati (12, 13, 14).
8. Sistema di propulsione secondo la rivendicazione 7, in cui detti almeno due organi selettori comprendono: - un primo organo selettore (15b) operativamente interposto tra l’albero di ingresso (11) e detto primo accoppiamento dentato (14); - un secondo organo selettore (15a) operativamente interposto tra l’albero di ingresso (11) e detti secondo (13) e terzo accoppiamento dentato (12).
9. Sistema di propulsione secondo la rivendicazione 8, in cui detta seconda macchina elettrica (EM2) è rigidamente accoppiata al primo accoppiamento dentato (14) ed in cui detto primo organo selettore (15b) corrisponde a detto dispositivo di accoppiamento (16) tra l’albero di ingresso (11) e la seconda macchina elettrica (EM2).
10.Sistema di propulsione secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima macchina elettrica (EM1) è collegata all’albero di trasmissione (5) attraverso un rispettivo accoppiamento dentato (6).
11. Sistema di propulsione secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima macchina elettrica (EM1) è di taglia maggiore rispetto alla seconda macchina elettrica (EM2).
12. Sistema di propulsione secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la seconda macchina elettrica (EM2) presenta un’asse di rotazione coassiale a detto albero di ingresso (11).
13. Sistema di propulsione secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno un pacco batterie connesso a detta prima (EM1) e detta seconda macchina elettrica (EM2) e configurato per scambiare energia con esse.
14. Sistema di propulsione secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente un’unità di controllo (ECU) configurata per pilotare detti primo (2) e secondo gruppo di propulsione (3) in almeno: - una prima configurazione di propulsione elettrica, in cui l’organo di accoppiamento (4) è in detta condizione di disimpegno e detta prima macchina elettrica (EM1) trasmette una coppia all’albero di trasmissione (5); - una seconda configurazione di propulsione elettrica, in cui l’organo di accoppiamento (4) è in detta condizione di impegno, detta prima macchina elettrica (EM1) trasmette una coppia all’albero di trasmissione, detta seconda macchina elettrica (EM2) trasmette una coppia a detto albero di uscita (9) del secondo gruppo di propulsione e detto motore a combustione interna (ICE) è disaccoppiato da detto albero di uscita (9); - una configurazione di transizione elettrico-ibrido, in cui l’organo di accoppiamento (4) è in detta condizione di disimpegno e detta seconda macchina elettrica (EM2) trasmette una coppia al motore a combustione interna (ICE); - una configurazione di propulsione ibrida, in cui l’organo di accoppiamento (4) è in detta condizione di impegno, detta prima macchina elettrica (EM1) trasmette una coppia all’albero di trasmissione (5) e detto motore a combustione interna (ICE) trasmette una coppia a detto albero di uscita (9) del secondo gruppo di propulsione.
15. Sistema di propulsione secondo la rivendicazione 14, in cui unità di controllo (ECU) configurata per pilotare detti primo (2) e secondo gruppo di propulsione (3) in almeno una configurazione di rigenerazione, in cui: - l’organo di accoppiamento (4) è in detta condizione di disimpegno; - il motore a combustione interna (ICE) trasmette una coppia alla seconda macchina elettrica (EM2); - la seconda macchina elettrica (EM2) trasmette energia elettrica al pacco batterie o direttamente alla prima macchina elettrica (EM1); - la prima macchina elettrica (EM1) trasmette una coppia all’albero di trasmissione (5).
16. Sistema di propulsione secondo la rivendicazione 14 o la 15, in cui in detta configurazione di transizione l’unità di controllo (ECU) è configurata per pilotare il dispositivo di accoppiamento (16) in detta seconda configurazione ed il secondo organo selettore (15a) in modo da ingranare il terzo accoppiamento dentato (12) con detto albero di ingresso (11), al fine di massimizzare il rapporto di trasmissione tra la seconda macchina elettrica (EM2) ed il motore a combustione interna (ICE).
17. Sistema di propulsione secondo una qualunque delle rivendicazioni dalla 14 alla 16, in cui in detta configurazione di transizione l’unità di controllo (ECU) è configurata per pilotare la seconda macchina elettrica (EM2) ed il motore a combustione interna (ICE) in modo da portare l’albero di uscita (9) del secondo gruppo di propulsione (3) alla medesima velocità di rotazione dell’albero di trasmissione (5) del primo gruppo di propulsione (2).