ITBO20130470A1 - Metodo di controllo di un veicolo ibrido durante una decelerazione rigenerativa - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“METODO DI CONTROLLO DI UN VEICOLO IBRIDO DURANTE UNA DECELERAZIONE RIGENERATIVA”

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad un metodo di controllo di un veicolo ibrido durante una decelerazione rigenerativa.

ARTE ANTERIORE

Trovano sempre maggiore diffusione i veicoli ibridi comprendenti un motore a combustione interna, che trasmette la coppia alle ruote motrici mediante una trasmissione servoassistita provvista di un cambio meccanico servoassistito, ed almeno una macchina elettrica che è collegata elettricamente ad un sistema di accumulo elettrico ed è collegata meccanicamente alle ruote motrici.

Tipicamente la macchina elettrica è del tipo reversibile, ovvero può funzionare sia come motore assorbendo energia elettrica e generando lavoro meccanico, sia come generatore assorbendo lavoro meccanico e generando energia elettrica ed è pilotata da un azionamento elettrico collegato al sistema di accumulo elettrico atto ad immagazzinare energia elettrica. Tipicamente, la macchina elettrica è calettata ad un albero secondario del cambio meccanico servoassistito e viene pilotata in modo da sostituirsi al motore a combustione interna ad esempio quando la frizione servoassistita rimane aperta; in altre parole, quando la frizione servoassistita è aperta, la macchina elettrica assorbe energia dal sistema di accumulo per generare una coppia motrice equivalente alla coppia motrice generata dal motore a combustione interna. Tuttavia, in questa configurazione il motore elettrico non può svolgere alcune funzioni (tipicamente non può operare come motorino di avviamento per il motore a combustione interna), mentre si trova in una condizione sfavorevole per effettuare altre funzioni.

Per questo motivo è stato proposta una trasmissione servoassistita comprendente un dispositivo di collegamento che è atto a collegare un albero della macchina elettrica reversibile ad un albero primario del cambio meccanico servoassistito, oppure a collegare l’albero della macchina elettrica reversibile all’albero secondario del cambio meccanico servoassistito, oppure a mantenere l’albero della macchina elettrica reversibile folle (cioè non collegato né all’albero primario, né all’albero secondario). In questa configurazione, quando l’albero della macchina elettrica reversibile è collegato all’albero primario del cambio meccanico servoassistito, la macchina elettrica reversibile può venire utilizzata come motorino di avviamento per avviare il motore a combustione interna.

Durante la marcia del veicolo è possibile: una modalità di funzionamento termica, in cui la coppia motrice è generata solo dal motore termico ed eventualmente la macchina elettrica opera come generatore per ricaricare il sistema di accumulo elettrico; una modalità di funzionamento elettrica, in cui il motore termico è spento e la coppia motrice è generata solo dalla macchina elettrica operante come motore; oppure una modalità di funzionamento combinata, in cui la coppia motrice è generata sia dal motore termico, sia dalla macchina elettrica operante come motore.

Inoltre, per aumentare l’efficienza energetica complessiva durante tutte le fasi di decelerazione, la macchina elettrica può venire utilizzata come generatore per realizzare una decelerazione rigenerativa in cui l’energia cinetica posseduta dal veicolo invece di venire completamente dissipata in attriti viene in parte convertita in energia elettrica che viene immagazzina nel sistema di accumulo elettrico.

E’ noto che, durante la decelerazione infatti, una quantità non indifferente di energia cinetica posseduta dal veicolo ibrido viene persa sotto forma di attrito generato dal contatto delle pasticche con i dischi e quindi trasformata in calore. La decelerazione rigenerativa in cui l’energia cinetica posseduta dal veicolo viene in parte convertita in energia elettrica che viene immagazzina nel sistema di accumulo elettrico consente ridurre il consumo di carburante, ridurre le emissioni di CO2 e di altri inquinanti ma non consente comunque di rallentare in modo soddisfacente l'usura dell’impianto frenante del veicolo ibrido.

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è di fornire un metodo di controllo di un veicolo ibrido durante una decelerazione rigenerativa, il quale metodo di controllo sia di facile ed economica implementazione, permetta di massimizzare l’efficienza energetica di una decelerazione rigenerativa e di ridurre l’usura dell’impianto frenante del veicolo ibrido.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di controllo di un veicolo ibrido durante una decelerazione rigenerativa secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista schematica di una trasmissione servoassistita per un veicolo ibrido che implementa il metodo di controllo realizzato in accordo con la presente invenzione; e

- la figura 2 figura è una vista schematica ed in pianta di un veicolo ibrido operante secondo il metodo di controllo oggetto della presente invenzione.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nella figura allegate, con il numero 1 è indicata nel suo complesso una trasmissione servoassistita per un veicolo ibrido spinto da un motore 2 a combustione interna, il quale è provvisto di un albero 3 motore che ruota ad una velocità ωmangolare. In particolare, si tratta di un veicolo con motorizzazione ibrida e architettura in parallelo.

La trasmissione 1 servoassistita comprende un cambio 4 meccanico servoassistito, il quale è provvisto di un albero 5 primario che ruota ad una velocità ω1angolare ed è collegabile all’albero 3 motore mediante una frizione 6 servoassistita e di un albero 7 secondario che ruota ad una velocità ω2angolare ed è collegato ad un differenziale 8 che trasmette il moto alle ruote motrici mediante due semiassi 9.

Il cambio 4 meccanico servoassistito illustrato nella figura 1 comprende sei marce avanti indicate con numeri romani (prima marcia I, seconda marcia II, terza marcia III, quarta marcia IV, quinta marcia V e sesta marcia VI). L’albero 5 primario e l’albero 7 secondario sono tra loro meccanicamente accoppiati mediante una pluralità di coppie di ingranaggi, ciascuna delle quali definisce una rispettiva marcia e comprende un ingranaggio 10 primario montato sull’albero 5 primario ed un ingranaggio 11 secondario montato sull’albero 7 secondario.

Ciascun ingranaggio 10 primario è montato folle sull’albero 5 primario ed ingrana sempre con il rispettivo ingranaggio 11 secondario; invece ciascun ingranaggio 11 secondario è calettato all’albero 7 secondario per ruotare in modo solidale con l’albero 7 secondario stesso. Inoltre, il cambio 4 meccanico servoassistito comprende tre sincronizzatori 12, ciascuno dei quali è montato coassiale all’albero 5 primario, è disposto tra due ingranaggi 10 primari, ed è atto a venire attuato per innestare alternativamente i due ingranaggi 10 primari all’albero 5 primario (cioè per rendere alternativamente i due ingranaggi 10 primari angolarmente solidali all’albero 5 primario). In altre parole, ciascun sincronizzatore 12 può venire spostato in un verso per innestare un ingranaggio 10 primario all’albero 5 primario, oppure può venire spostato nell’altro verso per innestare l’altro ingranaggio 10 primario all’albero 5 primario.

Il cambio 4 meccanico servoassistito è azionato da un servocomando idraulico per pilotare i sincronizzatori 12 in modo da innestare e disinserire le marce; anche la frizione 6 servoassistita è azionata da un servocomando idraulico per collegare e scollegare l’albero 3 motore all’albero 5 primario. La trasmissione 1 servoassistita comprende una centralina 13 di controllo (illustrata schematicamente), la quale pilota i servocomandi idraulici del cambio 4 meccanico servoassistito e della frizione 6 servoassistita.

Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata e perfettamente equivalente alla forma di attuazione sopra descritta, gli ingranaggi 10 primari sono calettati all’albero 5 primario, gli ingranaggi 11 secondari sono montati folli sull’albero 7 secondario, ed i sincronizzatori 12 sono montati sull’albero 7 secondario per innestare ingranaggi 11 secondari all’albero 7 secondario stesso.

Inoltre, la trasmissione 1 servoassistita comprende una macchina 14 elettrica reversibile (cioè che può funzionare sia come motore assorbendo energia elettrica e generando lavoro meccanico, sia come generatore assorbendo lavoro meccanico e generando energia elettrica) pilotata da un azionamento 15 elettrico collegato ad almeno una batteria 16 atta ad immagazzinare energia elettrica.

La macchina 14 elettrica reversibile comprende un albero 17, il quale è solidale ad un rotore della macchina 14 elettrica reversibile, è normalmente folle (cioè non è meccanicamente collegato in modo permanente né all’albero 5 primario, né all’albero 7 secondario), ed è meccanicamente collegabile all’albero 5 primario.

La trasmissione 1 servoassistita comprende un dispositivo 18 di collegamento atto a collegare l’albero 17 della macchina 14 elettrica reversibile all’albero 5 primario del cambio 4 meccanico servoassistito, oppure a collegare l’albero 17 della macchina 14 elettrica reversibile all’albero 7 secondario del cambio 4 meccanico servoassistito, oppure a mantenere l’albero 17 della macchina 14 elettrica reversibile folle (cioè non collegato né all’albero 5 primario, né all’albero 7 secondario).

Secondo la preferita forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, il dispositivo 18 di collegamento comprende una trasmissione 19 ad ingranaggi interposta tra l’albero 17 della macchina 14 elettrica reversibile e l’albero 7 secondario del cambio 4 meccanico servoassistito, una trasmissione 20 a presa diretta interposta tra l’albero 17 della macchina 14 elettrica reversibile e l’albero 5 primario, ed un sincronizzatore 21 atto ad innestare alternativamente la trasmissione 19 ad ingranaggi oppure la trasmissione 20 a presa diretta.

La trasmissione 19 ad ingranaggi presenta preferibilmente un rapporto di trasmissione non unitario e comprende un ingranaggio 22 montato folle sull’albero 17 della macchina 14 elettrica reversibile ed un ingranaggio 23 che è calettato sull’albero 7 secondario ed ingrana permanentemente con l’ingranaggio 22; il sincronizzatore 21 è atto ad innestare l’ingranaggio 22 all’albero 17 della macchina 14 elettrica reversibile per collegare l’albero 17 della macchina 14 elettrica reversibile all’albero 7 secondario. Il valore del rapporto di trasmissione non unitario della trasmissione 19 ad ingranaggi è tale da ottimizzare i valori di regime di rotazione e coppia della macchina 14 elettrica reversibile rispetto al regime di rotazione e alla coppia trasmessa dall’albero 7 secondario; normalmente la trasmissione 19 ad ingranaggi prevede una riduzione del numero di giri, cioè la macchina 14 elettrica reversibile gira più lentamente dell’albero 7 secondario.

La trasmissione 20 a presa diretta presenta un rapporto di trasmissione unitario e comprende un elemento 24 di collegamento calettato sull’albero 5 primario; il sincronizzatore 21 è atto ad innestare l’elemento 24 di collegamento all’albero 17 della macchina 14 elettrica reversibile per collegare l’albero 17 della macchina 14 elettrica reversibile all’albero 5 primario.

Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, la trasmissione 20 a presa diretta è sostituita da una ulteriore trasmissione ad ingranaggi, la quale è interposta tra l’albero 17 della macchina 14 elettrica reversibile e l’albero 5 primario, presenta un rapporto di trasmissione non unitario ed è del tutto analoga alla trasmissione 19 ad ingranaggi. Anche in questo caso, il valore del rapporto di trasmissione non unitario della ulteriore trasmissione ad ingranaggi è tale da di ottimizzare i valori di regime di rotazione e coppia della macchina 14 elettrica reversibile rispetto al regime di rotazione e alla coppia trasmessa dall’albero 5 primario; normalmente la ulteriore trasmissione ad ingranaggi prevede una riduzione del numero di giri, cioè la macchina 14 elettrica reversibile gira più lentamente dell’albero 5 primario.

Secondo quanto illustrato nella figura 2, il veicolo ibrido è provvisto di due ruote 25 anteriori e di due ruote 26 posteriori motrici ed un impianto 27 frenante (schematicamente illustrato) comprendente quattro freni a disco, ciascuno dei quali è accoppiato ad una rispettiva ruota 25 anteriore o 26 posteriore.

Viene di seguito descritta la modalità di funzionamento della automobile 1 in caso di decelerazione. In caso di rallentamento del veicolo, la macchina 14 elettrica reversibile può massimizzare (compatibilmente con lo stato di carica della batteria 16 e con la dinamica del veicolo) l’assorbimento di energia meccanica per realizzare una frenata rigenerativa del veicolo.

Durante la marcia avanti del veicolo, la centralina 13 di controllo rileva uno stato di decelerazione del veicolo ibrido e, in risposta alla rilevazione dello stato di decelerazione del veicolo, aziona la macchina 14 elettrica reversibile come generatore per rigenerare parte della energia cinetica posseduta dal veicolo ibrido stesso. Tipicamente, lo stato di decelerazione del veicolo viene rilevato in prima battuta quando il guidatore solleva il piede dal pedale dell’acceleratore e/o quando per un certo intervallo di tempo (tipicamente qualche secondo) il motore 2 a combustione interna (in caso di propulsione termica) è in fase di cut-off (cioè non produce alcuna coppia motrice) e/o analogamente quando per un certo intervallo di tempo (tipicamente qualche secondo) la macchina 14 elettrica reversibile (in caso di propulsione elettrica) non produce alcuna coppia motrice. Oppure ancora lo stato di decelerazione del veicolo può essere riconosciuto quando il guidatore interviene con il piede sul pedale del freno.

Una volta rilevato lo stato di decelerazione del veicolo, la centralina 13 di controllo è predisposta affinché la macchina 14 elettrica reversibile possa massimizzare (compatibilmente con lo stato di carica della batteria 16 e con la dinamica del veicolo) l’assorbimento di energia meccanica per realizzare una frenata rigenerativa del veicolo.

La decelerazione del veicolo può avvenire in modo naturale solo per effetto dell’azione delle forze resistenti che agiscono contro l’avanzamento del veicolo stesso, oppure può avvenire in modo forzato anche per effetto dell’azione di una forza frenante sviluppata dall’impianto 27 frenante.

Le principali azioni che agiscono sul veicolo in marcia quando viene rilevato lo stato di decelerazione del veicolo sono dovute: alla coppia resistente CSdeterminata dal carico stradale totale (resistenza al rotolamento e resistenza aerodinamica); alla coppia CPdovuta alla eventuale pendenza del piano stradale (in cui tale coppia può essere sia positiva, sia negativa in funzione della pendenza del piano stradale; ovvero in funzione del fatto che il piano stradale sia in salita oppure in discesa); alla coppia d’inerzia CIdovuta alla massa del veicolo in movimento; alla coppia d’inerzia CJrelativa ai principali organi rotanti del veicolo disposti sulla catena di trasmissione (in particolare le ruote 26 posteriori motrici, la trasmissione 1 servoassistita, il motore 2 a combustione interna e la macchina 14 elettrica). E’ altresì importante evidenziare che nelle fasi di decelerazione del veicolo risulta mancante qualsiasi azione propulsiva, ovvero nessuna coppia C motrice viene generata dal motore 2 a combustione interna e/o dalla macchina 14 elettrica reversibile e trasmessa alle ruote 26 posteriori motrici.

Inoltre, nelle operazioni di decelerazione del veicolo si dovrà tenere conto della coppia resistente CICEdel motore 2 a combustione interna (che va tipicamente sotto il nome di “freno motore”); si tratta della coppia meccanica corrispondente al lavoro di pompaggio ed ai fenomeni dissipativi interni. Questa resistenza, funzione della velocità di rotazione ω del motore 2 a combustione interna, contribuisce in modo non trascurabile all’azione frenante durante le operazioni di rallentamento e frenata del veicolo.

E’ quindi possibile determinare una coppia Cindfrenante calcolata mediante la formula che segue:

Cind= CS+ CP+ CI+ CJ+ CICE[1]

in cui

CS: coppia resistente determinata dal carico stradale totale, ovvero resistenza al rotolamento e resistenza aerodinamica;

CP: coppia dovuta alla eventuale pendenza del piano stradale;

CI: coppia d’inerzia dovuta alla massa del veicolo in movimento;

CJ: coppia d’inerzia relativa ai principali organi rotanti del veicolo disposti sulla catena di trasmissione; e

CICE: coppia resistente del motore 2 a combustione interna.

Nelle fasi di frenata del veicolo si dovrà considerare chiaramente anche la coppia frenante CFgenerata dall’impianto 27 frenante che è proporzionale alla massa m del veicolo ed alla decelerazione aG che si realizza.

Infine, nelle fasi di frenata del veicolo è da considerare anche la coppia CGENmeccanica disponibile all’asse della macchina 14 elettrica che è disposta sulla catena della trasmissione del moto ovvero la coppia la CGENfrenante rigenerativa disponibile all’asse della macchina 14 elettrica .

E’ quindi possibile determinare una coppia Ctotfrenante totale calcolata mediante la formula che segue:

Ctot= Cind+ CF+ CGEN[2]

in cui

Ctot: coppia frenante totale;

Cind: coppia frenante calcolata mediante la formula [1];

CF: coppia frenante generata dall’impianto 27 frenante che è proporzionale alla massa m del veicolo ed alla decelerazione aG che si realizza; e

CGEN: coppia frenante rigenerativa disponibile all’asse della macchina 14 elettrica.

In uso, quando viene rilevato lo stato di decelerazione del veicolo perche la centralina 13 di controllo riconosce che il guidatore è intervenuto sul pedale del freno e l’impianto 27 frenante è stato azionato, la centralina 13 di controllo è predisposta per determinare una coppia Ctot_objfrenante totale obiettivo necessaria per realizzare la decelerazione in funzione dei comandi del guidatore che interviene sul pedale del freno. In altre parole ancora, la centralina 13 di controllo è predisposta per riconoscere una richiesta di coppia Ctot_objfrenante totale obiettivo mediante un deciso intervento del guidatore che interviene sul pedale del freno. In particolare, la centralina 13 di controllo è predisposta per determinare una coppia Ctot_objfrenante totale obiettivo che sia tale da garantire di soddisfare la richiesta del guidatore che interviene sul pedale del freno.

Una volta determinata la coppia Ctot_objfrenante totale obiettivo che sia tale da garantire di soddisfare la richiesta del guidatore che interviene sul pedale del freno, la centralina 13 di controllo è predisposta per determinare la coppia CF_objfrenante obiettivo generata dall’impianto 27 frenante e la coppia CGEN_objfrenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina 14 elettrica che permettano di soddisfare la richiesta del guidatore che interviene sul pedale del freno.

Con le opportune modifiche alla formula [2], è quindi possibile ottenere il bilancio che segue:

C’tot_obj= CF_obj+ CGEN_obj[3]

C’tot_obj= Ctot_obj- Cind[4]

Ctot_obj: coppia frenante totale obiettivo;

Cind: coppia frenante calcolata mediante la formula [1];

CF_obj: coppia frenante obiettivo generata dall’impianto 27 frenante; e

CGEN_obj: coppia frenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina 14 elettrica.

La centralina 13 di controllo è quindi predisposta per determinare la massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina 14 elettrica che permetta di soddisfare la richiesta del guidatore che interviene sul pedale del freno. Ovvero, la centralina 13 di controllo è predisposta per massimizzare il contributo della coppia CGEN_objfrenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina 14 elettrica e ridurre al minimo il contributo della coppia CF_objfrenante obiettivo generata dall’impianto 27 frenante nel bilancio contenuto nella formula [3].

Chiaramente tale valore di massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina 14 elettrica è variabile ed è minore della coppia Ctot_objfrenante totale obiettivo che permette di soddisfare la richiesta del guidatore che interviene sul pedale del freno

Dopo avere determinato la massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina 14 elettrica che permetta di soddisfare la richiesta del guidatore che interviene sul pedale del freno, la centralina 13 di controllo è quindi predisposta per pilotare la macchina 13 elettrica come generatore per assorbire all’albero della macchina 13 elettrica la massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo. La centralina 13 di controllo è inoltre predisposta per pilotare l’impianto 27 frenante per ridurre l’azione frenante di una quantità pari alla massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina 14 elettrica in modo da soddisfare la richiesta del guidatore che interviene sul pedale del freno.

In altre parole, la coppia CF_objfrenante obiettivo generata dall’impianto 27 frenante viene semplicemente determinata mediante la formula che segue:

C’tot_obj– C’GEN_obj= CF_obj[5]

C’tot_obj: coppia frenante totale obiettivo a cui è stata sottratta la coppia Cindfrenante calcolata mediante la formula [1];

CF_obj: coppia frenante obiettivo generata dall’impianto 27 frenante; e

C’GEN_obj: massima coppia frenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina 14 elettrica.

La centralina 13 di controllo determina la coppia CF_objfrenante obiettivo generata dall’impianto 27 frenante in funzione della coppia CGEN_objfrenante rigenerativa obiettivo in modo da ridurre quanto più possibile la coppia CF_objfrenante obiettivo generata dall’impianto 27 frenante.

L’obiettivo della centralina 13 di controllo è quello di ridurre quanto più possibile la coppia CF_objfrenante obiettivo generata dall’impianto 27 frenante (per ridurre l’usura dell’impianto 27 frenante) e, al contempo, fare in modo che l’utilizzo della macchina 14 elettrica come generatore sia completamente “trasparente” (cioè non avvertito) per il guidatore del veicolo.

Come già evidenziato, la massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina 14 elettrica che è disposta sulla catena della trasmissione del moto è variabile. Ovvero, la centralina 13 di controllo determina la massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina 14 elettrica in funzione di una serie di parametri.

In particolare, la massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina 14 elettrica può essere espressa come segue:

CGEN_obj =(v, aG, SOC) [6]

C’GEN_obj: massima coppia frenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina 14 elettrica;

v: velocità del veicolo ibrido nel momento in cui il guidatore interviene sul pedale del freno;

aG: decelerazione che si realizza sul veicolo ibrido; e

SOC: stato di carica delle batterie 16.

La velocità v del veicolo ibrido nel momento in cui il guidatore interviene sul pedale del freno è necessariamente un fattore da tenere in considerazione dal momento che, a velocità molto ridotte, il rotore della macchina 14 elettrica reversibile ha una velocità angolare insufficiente per generare il potenziale necessario ad ottenere un corretto effetto frenante; l’efficienza della macchina 14 elettrica che agisce come generatore si riduce notevolmente con la riduzione della velocità angolare del rotore da cui deriva un drastico calo della forza frenante.

Inoltre, la centralina 13 di controllo è chiaramente predisposta per verificare che lo stato SOC di carica della batteria 16 sia tale da garantire la fornitura della massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina 14 elettrica.

In altre parole, la centralina 13 di controllo è predisposta per verificare che lo stato di carica della batteria 16 sia sufficiente affinché la macchina 14 elettrica reversibile possa massimizzare l’assorbimento di energia meccanica per realizzare una frenata rigenerativa del veicolo.

Nel caso in cui questa verifica dia esito negativo (ovvero nel caso in cui lo stato di carica della batteria 16 non sia sufficiente per garantire l’assorbimento della massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo), allora la centralina 13 di controllo è predisposta per aumentare la coppia CF_objfrenante obiettivo generata dall’impianto 27 frenante.

In altre parole, nel caso in cui la verifica dia esito negativo (ovvero nel caso in cui la batteria 16 sia già sufficientemente carica e non sia possibile garantire l’assorbimento della ulteriore massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo) allora la macchina 14 elettrica reversibile è comandata per assorbire una coppia CGEN_objfrenante rigenerativa obiettivo inferiore alla massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo.

Nel caso in cui la verifica dia invece esito positivo (ovvero nel caso in cui lo stato di carica della batteria 16 sia sufficiente per garantire l’assorbimento della massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo), allora la centralina 13 di controllo è predisposta per comandare la macchina 14 elettrica reversibile in modo che funzioni come generatore per l’assorbimento della massima coppia C’GEN_objfrenante rigenerativa obiettivo.

Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, il dispositivo 18 di collegamento comprende una coppia di frizioni, le quali sostituiscono il sincronizzatore 21 e sono interposte tra l’albero 17 della macchina 14 elettrica reversibile e rispettivamente l’albero 5 primario e l’albero 7 secondario.

La trattazione che precede può trovare vantaggiosa applicazione anche in un veicolo ibrido con architettura in serie oppure in un veicolo ibrido con architettura mista serie/parallelo.

Il metodo di controllo sopra descritto presenta numerosi vantaggi, in quanto risulta di facile ed economica implementazione non richiedendo l’installazione di componenti aggiuntivi rispetto a quelli già presenti in un normale veicolo ibrido, ma soprattutto permette di massimizzare l’efficienza energetica di una decelerazione rigenerativa senza penalizzare in alcun modo il confort degli occupanti del veicolo e, al contempo, riducendo l’usura dell’impianto frenante del veicolo ibrido.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Metodo di controllo di un veicolo ibrido durante una frenata rigenerativa provvisto di un motore (2) a combustione interna, di una trasmissione (1) servoassistita, di un impianto (27) frenante e di una macchina (14) elettrica reversibile predisposta per funzionare come generatore per rigenerare parte della energia cinetica posseduta dal veicolo durante una frenata rigenerativa; il metodo prevede le fasi di: riconoscere lo stato di decelerazione del veicolo ibrido; determinare la richiesta di coppia (Ctot_obj) frenante totale obiettivo in funzione dello stato di decelerazione del veicolo ibrido; e determinare la massima coppia (CGEN_obj) frenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina (14) elettrica che permetta di soddisfare la richiesta di coppia (Ctot_obj) frenante totale obiettivo; e determinare la coppia (CF_obj) frenante obiettivo generata dall’impianto (27) frenante mediante la differenza fra la richiesta di coppia (Ctot_obj) frenante totale obiettivo in funzione dello stato di decelerazione del veicolo ibrido e la massima coppia (CGEN_obj) frenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina (14) elettrica; e comandare la macchina (14) elettrica reversibile per assorbire massima coppia (CGEN_obj) frenante rigenerativa obiettivo e l’impianto (27) frenante per realizzare la coppia (CF_obj) frenante obiettivo. 2.- Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la macchina (14) elettrica reversibile è collegata ad un sistema (16) di accumulo atto ad immagazzinare energia elettrica ed in cui la massima coppia (CGEN_obj) frenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina (14) elettrica è espressa come segue: CGEN_obj =(v, aG, SOC) [6] C’GEN_obj: massima coppia frenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina (14) elettrica; v: velocità del veicolo ibrido nel momento in cui è riconosciuto lo stato di decelerazione del veicolo ibrido; aG: decelerazione che si realizza sul veicolo ibrido; e SOC: stato di carica del sistema (16) di accumulo del veicolo ibrido. 3.- Metodo di controllo secondo la rivendicazione 1 o 2 e comprendente le ulteriori fasi di: apprendere lo stato di carica del sistema (16) di accumulo; e determinare la massima coppia (CGEN_obj) frenante rigenerativa obiettivo disponibile all’asse della macchina (14) elettrica che permetta di soddisfare la richiesta di coppia (Ctot_obj) frenante totale obiettivo in funzione dello stato di carica del sistema (16) di accumulo. 4.- Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui alla coppia (Ctot_obj) frenante totale obiettivo in funzione dello stato di decelerazione del veicolo ibrido è sottratto un valore di coppia (Cind) frenante calcolata come segue: Cind= CS+ CP+ CI+ CJ+ CICE[1] in cui CS: coppia resistente determinata dal carico stradale totale, ovvero resistenza al rotolamento e resistenza aerodinamica; CP: coppia dovuta alla eventuale pendenza del piano stradale; CI: coppia d’inerzia dovuta alla massa del veicolo ibrido in movimento; CJ: coppia d’inerzia relativa ai principali organi rotanti del veicolo ibrido disposti sulla catena di trasmissione; e CICE: coppia resistente di un motore (5) termico a combustione interna. 5.- Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui lo stato di decelerazione del veicolo ibrido viene rilevato quando il guidatore solleva il piede da un pedale dell’acceleratore e/o quando per un certo intervallo di tempo, preferibilmente qualche secondo, un motore 5 termico a combustione interna è in fase di cut-off e/o quando per un certo intervallo di tempo, preferibilmente qualche secondo, la macchina (14) elettrica reversibile non produce alcuna coppia (C) motrice e/o quando il guidatore interviene con il piede su un pedale del freno.