IT201800007397A1 - Sistema di presa di potenza ibrido e multimodale - Google Patents

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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“SISTEMA DI PRESA DI POTENZA IBRIDO E MULTIMODALE”
DESCRIZIONE
Campo tecnico
La presente invenzione è relativa ad un sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale, comprendente una modalità di lavoro elettrica ibrida CVT e ad un veicolo agricolo su cui è installato detto sistema.
Background dell'invenzione
Come è noto, una presa di potenza (PTO) di un veicolo, quale ad esempio un veicolo agricolo o un trattore, consente di prelevare potenza dal motore di combustione del veicolo e trasmetterla ad un'applicazione quale un attrezzo associato o una macchina separata.
Più comunemente, la presa di potenza (PTO) comprende un albero di trasmissione installato sul veicolo in una posizione che consente agli attrezzi con accessori di accoppiamento di essere alimentati direttamente dal motore in funzione.
Lo scopo della presente invenzione è di creare una presa di potenza che possa ricevere una coppia dal motore a combustione del veicolo e che possa anche ricevere una coppia da altri fonti di coppia, in particolare motore(i) elettrico(i) fornendo pertanto funzioni ibride secondo modalità operative diverse, che include modalità di lavoro di tipo CVT.
Inoltre, è un altro scopo dell'invenzione, la progettazione di una curva di potenza in corrispondenza dell'albero di PTO, che offre la possibilità di avviluppare le coppie e le velocità richieste per diverse applicazioni, ossia per azionare e controllare diversi attrezzi.
Riepilogo dell'invenzione
L'obiettivo di cui sopra è ottenuto grazie alla presente invenzione che è relativa ad un sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale installato su un veicolo e comprendente un motore a combustione interna avente un albero di uscita di motore, una prima macchina elettrica reversibile avente un primo albero di uscita collegato all'albero di uscita di motore mediante una prima trasmissione e una seconda macchina elettrica reversibile avente un secondo albero di uscita; il sistema di presa di potenza multimodale comprendendo un treno di ingranaggi epicicloidali comprendente un ingranaggio solare (11) supportato da un albero di ingranaggio solare, molteplici ingranaggi planetari supportati da un supporto collegato ad un albero di supporto e una corona dentata collegata ad un albero di corona dentata; una prima frizione è interposta tra l'albero di uscita di motore e l'albero di corona dentata, una seconda frizione è interposta lungo una trasmissione che collega l'albero di ingranaggio solare con il secondo albero (7) della seconda macchina elettrica reversibile; una frizione di blocco è interposta tra la corona dentata e il supporto degli ingranaggi planetari; l'albero rotante è collegato ad un albero di PTO mediante una seconda trasmissione ; un'unità di controllo elettronica è progettata per controllare la chiusura/apertura della prima frizione, della seconda frizione e della frizione di blocco per implementare modalità operative diverse; l'unità di controllo elettronica è configurata per controllare il trasferimento di energia tra la prima e la seconda macchina elettrica reversibile quando una macchina elettrica reversibile è in funzione come motore e l'altra è in funzione come generatore.
Breve descrizione dei disegni
L'invenzione verrà descritta in riferimento ai disegni allegati, in cui:
la figura 1 mostra un'architettura semplificata di un sistema di presa di potenza ibrido e multimodale realizzato secondo l'invenzione;
le figure 2-7 descrivono rispettivamente una prima, una seconda, una terza, una quarta, una quinta e una sesta modalità operativa diverse del sistema di presa di potenza ibrido e multimodale secondo la presente invenzione; e la figura 8 rappresenta in modo schematico il funzionamento della sesta modalità operativa.
Descrizione dettagliata dell'invenzione
Nella figura 1 il numero 1, indica complessivamente, un sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale installato su un veicolo (non mostrato) ad esempio un veicolo agricolo progettato per usare uno o più attrezzi (non mostrati).
LA PTO 1 comprende un motore a combustione interna 2 (generalmente un motore diesel, mostrato schematicamente) avente un albero di uscita di motore 3, una prima macchina elettrica reversibile 4 avente un primo albero di uscita 5 e una seconda macchina elettrica reversibile 6 avente un secondo albero di uscita 7.
LA PTO 1 comprende un treno di ingranaggi epicicloidali 10 (noto anche come ingranaggio planetario) di un tipo noto comprendente un ingranaggio solare 11 supportato da un albero di ingranaggio solare 12 coassiale con un asse H, molteplici ingranaggi planetari 13 supportati da un supporto 14 collegato ad un albero di supporto 15 coassiale con l'asse H e una corona dentata 17 collegata ad un albero di corona dentata 19 coassiale con l'asse H.
Secondo la presente invenzione una prima frizione 20 è interposta tra l'albero di uscita di motore 3 e l'albero di corona dentata 19, una trasmissione 23 collega l'albero di uscita di motore 3 e il primo albero di uscita 5 della macchina elettrica reversibile 4 e una seconda frizione 25 è interposta lungo una trasmissione 26, che collega l'albero di supporto 12 con il secondo albero 7 della seconda macchina elettrica reversibile 6.
Nell'esempio fornito la trasmissione 23 è rappresentata schematicamente mediante un primo ingranaggio 23a supportato dall'albero di uscita di motore 3 e che si accoppia ad un secondo ingranaggio 23b collegato al primo albero di uscita 5.
Nell'esempio fornito la trasmissione 26 è rappresentata schematicamente mediante un primo ingranaggio 26a supportato dal secondo albero di uscita 7 e che si accoppia con un secondo ingranaggio 26b collegato ad un lato della frizione 25 avente l'altro lato collegato all'albero di ingranaggio solare 12.
Inoltre, una frizione di blocco 30 è interposta tra la corona dentata 17 ed il supporto 14.
L'albero rotante 15 è collegato ad un albero di PTO 31 mediante una trasmissione 32 rappresentata schematicamente mediante un primo ingranaggio 32a che si accoppia con un secondo ingranaggio 32b supportato dall'albero di PTO 31.
Un'unità di controllo elettronica 35 controlla il circuito idraulico (non mostrato) per la chiusura/apertura della prima frizione 20, della seconda frizione 25 e della frizione di blocco 30 per implementare modalità operative diverse che verranno descritte nel seguito. Inoltre l'unità di controllo elettronica 35 è configurata per controllare il trasferimento di energia lungo una linea di bus 36 che collega le macchine elettriche reversibili 4 e 6 quando una macchina elettrica reversibile è in funzione come motore e l'altra è in funzione come generatore.
Una prima modalità operativa (PTO meccanica) implementata dall'unità di controllo elettronica 35 è descritta in riferimento alla figura 2.
Nella prima modalità operativa l'unità di controllo elettronica 35 opera per configurare il sistema di presa di potenza multimodale 1 come segue:
• il motore a combustione interna 2 opera producendo una coppia;
• la prima frizione 20 è chiusa;
• la seconda frizione 25 è aperta e di conseguenza la seconda macchina elettrica reversibile 6 non ruota in quanto non riceve la coppia dal motore 2;
• la frizione di blocco 30 è chiusa.
Secondo la prima modalità che precede, la macchina elettrica 4 ruota quando riceve moto angolare dalla trasmissione 23 ma non è richiesto che la macchina elettrica 4 alimenti qualsiasi potenza e pertanto non aspira nessuna coppia del motore 2;
L'albero di uscita di motore 3 è collegato all'albero di corona dentata 19 che è a sua volta collegato all'albero di supporto 15 che ruota sotto l'azione del motore 2. La rotazione dell'albero di supporto 15 è trasferita all'albero di PTO 31 mediante la trasmissione 32 e la coppia prodotta dal motore interno 2 è trasferita meccanicamente in modo diretto dall'albero di uscita 3 verso l'albero di PTO 31 (si veda la freccia che indica il flusso della coppia).
Una seconda modalità operativa (generatore di energia elettrica, PTO disattivata) implementata dall'unità di controllo elettronica 35 è descritta in riferimento alla figura 3.
Nella seconda modalità operativa l'unità di controllo elettronica 35 opera per configurare il sistema di presa di potenza multimodale 1 come segue:
• il motore a combustione interna 2 opera producendo coppia;
• la prima frizione 20 è aperta e non è fornita nessuna coppia al treno di ingranaggi epicicloidali 10;
• la terza frizione 25 è aperta;
• la frizione di blocco 30 è aperta.
In base alla seconda modalità che precede, l'albero di uscita di motore 3 è collegato al primo albero di uscita 5 che ruota sotto l'azione del motore 2. La macchina elettrica reversibile 4 agisce come generatore e produce energia elettrica che è disponibile o adatta per l'uso a bordo del veicolo (non mostrato) su cui è installata la PTO Questa energia elettrica può essere usata per l'alimentazione di dispositivi ausiliari e per l'azionamento di utensili elettrici, se presenti.
Una terza modalità operativa (PTO meccanica e generatore(i) di energia elettrica) implementata dall'unità di controllo elettronica 35 è descritta in riferimento alla figura 4.
Nella terza modalità operativa l'unità di controllo elettronica 35 opera per configurare il sistema di presa di potenza multimodale 1 come segue:
• il motore a combustione interna 2 opera producendo coppia;
• la prima frizione 20 è chiusa;
• la frizione di blocco 30 è chiusa;
• la terza frizione 25 è chiusa e di conseguenza la seconda macchina elettrica reversibile 6 può ruotare ricevendo coppia dal motore 2 mediante il treno di ingranaggi epicicloidali 10;
Secondo la terza modalità che precede, l'albero di uscita di motore 3 è collegato sia all'albero di corona dentata 19 che al primo albero di uscita 5 che ruota sotto l'azione del motore 2. La macchina elettrica reversibile 4 agisce come generatore e produce energia elettrica che è disponibile o adatta per l'uso a bordo del veicolo (non mostrato) su cui è installata la PTO 1.
La rotazione dell'albero di corona dentata 19 è totalmente trasferita all'albero di supporto 15 (la frizione 30 è infatti chiusa) e l'albero di PTO 31 riceve parte della coppia prodotta dal motore interno 2 mediante la trasmissione 32.
Secondo la terza modalità che precede, anche la macchina elettrica reversibile 6 agisce come ulteriore generatore e produce energia elettrica supplementare che è disponibile o adatta per l'uso a bordo del veicolo (non mostrato) su cui è installata la PTO 1. Questa energia elettrica supplementare può essere usata per azionare funzioni elettriche specifiche.
Una quarta modalità operativa (PTO CVT elettrica pura) implementata dall'unità di controllo elettronica 35 è descritta in riferimento alla figura 5.
Nella quarta modalità operativa l'unità di controllo elettronica 35 opera per configurare il sistema di presa di potenza multimodale 1 come segue:
• il motore a combustione interna 2 opera producendo coppia;
• la prima frizione 20 è aperta;
• la frizione di blocco 30 è chiusa;
• la seconda frizione 25 è chiusa e di conseguenza la seconda macchina elettrica reversibile 6 è collegata meccanicamente all'albero di ingranaggio solare 12;
• l'energia prodotta dalla macchina elettrica 4 che agisce come generatore è trasferita alla macchina elettrica 6 attraverso la linea 36 e la macchina elettrica 6 agisce come motore producendo coppia.
Secondo la quarta modalità , l'albero di uscita di motore 3 è collegato al primo albero di uscita 5 che ruota sotto l'azione del motore 2. La macchina elettrica reversibile 4 agisce come generatore e produce energia elettrica che è trasferita alla macchina elettrica 6 che agisce come motore.
La rotazione dell'albero di ingranaggio solare 12 è trasferita all'albero di PTO 31 che riceve mediante la trasmissione 32 la coppia prodotta dal motore elettrico 6. Di conseguenza, la PTO 1 è azionata e controllata completamente elettricamente. Questa applicazione è adatta per essere usata quando il carico di PTO è parziale.
La coppia massima rilasciata dalla PTO dipende dalla coppia massima che può essere prodotta dalla macchina elettrica 6 che agisce come motore.
In base alla condizione precedente il motore 2 può operare in un regime che riduce al minimo i consumi e aumenta la sua efficienza.
In realtà, la velocità di PTO è controllabile mediante il motore elettrico 6. La velocità del motore 6 può essere regolata mediante tecniche note controllando mediante un inverter 40 (mostrato schematicamente) la potenza fornita al motore elettrico 6.
Una quinta modalità operativa (PTO CVT pura elettrica esterna, generatore) implementata dall'unità di controllo elettronica 35 è descritta in riferimento alla figura 6.
Nella quinta modalità operativa l'unità di controllo elettronica 35 opera per configurare il sistema di presa di potenza multimodale 1 come segue:
• il motore a combustione interna 2 opera producendo coppia;
• la prima frizione 20 è aperta;
• la frizione di blocco 30 è chiusa;
• la terza frizione 25 è chiusa e di conseguenza la seconda macchina elettrica reversibile 6 è collegata meccanicamente all'albero di ingranaggio solare 12;
• la macchina elettrica 6 è alimentata con energia elettrica proveniente da una linea di alimentazione esterna 37 mediante un inverter 40 e la macchina elettrica 6 agisce come motore generando la coppia di uscita.
Secondo la quinta modalità che precede, l'albero di uscita di motore 3 è collegato al primo albero di uscita 5 che ruota sotto l'azione del motore 2. La macchina elettrica reversibile 4 agisce come generatore e, può essere dimensionata in termini di potenza in modo che oltre alla potenza richiesta dalla macchina elettrica 6, essa produca anche energia elettrica che può essere usata sul veicolo (non mostrato) su cui è installata la PTO 1.
Questa modalità di lavoro è analoga alla quarta Modalità precedente, ma l'energia per alimentare il motore 6 è fornita dalla linea esterna e non è fornita dalla macchina elettrica 4 che agisce come generatore.
Una sesta modalità operativa (PTO CVT elettrica, ripartizione di potenza) implementata dall'unità di controllo elettronica 35 è descritta in riferimento alla figura 7.
Nella sesta modalità operativa l'unità di controllo elettronica 35 opera per configurare il sistema di presa di potenza multimodale 1 come segue:
• il motore a combustione interna 2 opera producendo coppia;
• la prima frizione 20 è chiusa;
• la frizione di blocco 30 è normalmente aperta; • la seconda frizione 25 è chiusa e di conseguenza la seconda macchina elettrica reversibile 6 è collegata meccanicamente all'albero di ingranaggio solare 12;
L'energia prodotta dalla macchina elettrica 4 che agisce come generatore è trasferita alla macchina elettrica 6 mediante la linea 36 e la macchina elettrica 6 agisce come motore generando una percentuale della coppia di uscita, a seconda della ripartizione di coppia definita dal gruppo di ingranaggi planetari.
In altri termini, secondo la sesta modalità che precede, l'albero di uscita di motore 3 è collegato al primo albero di uscita 5 che ruota sotto l'azione del motore 2. La macchina elettrica reversibile 4 agisce come generatore e produce energia elettrica che è trasferita alla macchina elettrica 6 (mediante un inverter 40 disposto lungo la linea 36) che agisce come motore.
La corona dentata 17 ruota sotto l'azione del motore 2, forzando gli ingranaggi planetari 30 a ruotare sotto l'azione del motore 2. Sul supporto 14, la coppia prodotta dal motore 2 è sommata a quella prodotta dal motore elettrico 6 che è applicata all'ingranaggio solare 11, e la coppia ibrida totale è trasferita all'albero di PTO 31.
Pertanto il sistema si comporta come un CVT ibrido elettrico associato all'ingresso, senza ricircolo di potenza nel gruppo di ingranaggi planetari e ripartizione di potenza determinata dal rapporto del gruppo di ingranaggi planetari.
Alcuni esempi delle logiche di controllo possibili per il sistema:
se il motore 2 sta girando ad una velocità costante (ad esempio per ridurre al minimo i consumi), la velocità dell'albero di PTO 31 può essere regolata (variata, ossia ridotta o aumentata) agendo sull'inverter 40 per variare la velocità del motore 6. Come conseguenza, anche la velocità dell'albero di PTO 31 è modificata.
Se il motore 2 sta girando ad una velocità variabile (ad esempio il veicolo si sta muovendo su una superficie inclinata), la velocità dell'albero di PTO 31 può essere mantenuta costante agendo sul controllo del motore elettrico 6 per variare la sua velocità in modo che la velocità finale dell'albero di PTO 31 sia mantenuta costante.
Pertanto, in generale, il motore 2 può operare ad un regime minore che riduce al minimo i consumi e aumenta l'efficienza.
La velocità di PTO può essere regolata per mantenere costante la velocità o funzionare a velocità alternative.
La richiesta di coppia in corrispondenza di PTO può essere gestita mediante controllo elettronico, che decide le condizioni di lavoro ottimali sia del motore elettrico 6 che del motore 2.
La frizione di blocco 20 consente di gestire richieste di coppia di picco elevato inaspettate in corrispondenza della PTO: chiudendo quella frizione e con la strategia di controllo appropriata, il motore diesel verrà fatto girare al numero di giri al minuto e alla coppia corretti per gestire la richiesta di coppia massima.
Oscillazioni di coppia limitate in corrispondenza della PTO possono essere gestite meglio mediante la macchina elettrica 6, che regola la sua velocità e il rilascio di coppia per compensarle.
La figura 8 rappresenta schematicamente una delle possibili (ma non l'unica e/o la soluzione esauriente) coppie ibride totali in Nm (asse delle Y) disponibili in corrispondenza dell'albero di PTO 31 (curva con linea continua) in funzione della velocità (giri al minuto) del motore a combustione interna 2 (asse delle X) secondo la forma di realizzazione della figura 7.
In questo caso, l'unità di controllo 35 è progettata affinché il motore elettrico 6 sia controllato in modo che la coppia totale aumenti in funzione della velocità (giri al minuto) del motore a combustione interna da un primo valore Tm verso un valore maggiore TM in cui la coppia fornita dalla PTO ibrida è equivalente alla coppia che sarebbe fornita da una PTO completamente meccanica (curva con linea tratteggiata - modalità operativa della figura 1). Dopo aver raggiunto il valore TM, la coppia ibrida totale rimane sostanzialmente costante o si riduce leggermente.
L'unità di controllo 35 è inoltre progettata, secondo una prima opzione, per spegnere il motore elettrico 6 e per chiudere la frizione 30 quando è raggiunto il valore TM di coppia, in modo che il controllo ritorni alla prima modalità della figura 2.
L'unità di controllo 35 è inoltre progettata, secondo una seconda opzione, per mantenere alimentato il motore elettrico 6 e aperta la frizione 30 quando è raggiunto il valore TM di coppia in modo che il controllo rimanga nella modalità della figura 7.
Di conseguenza, l'unità di controllo elettronica 35 consente un controllo preciso della coppia ibrida alla PTO implementando una curva ISC specifica (la linea continua nella figura 8), che è compatibile con l'inviluppo di una curva, ossia essa ha almeno un punto in comune (linea tratteggiata nella figura 8), che esprime la coppia nel caso in cui la PTO sia completamente meccanica.
Il concetto ISC può essere generato per ogni attrezzo specifico, a seconda del suo ciclo di vita utile e della funzione tipica. L'unità di controllo può memorizzare una serie di curve ISC, che verranno selezionate dall'utente o da un controllo automatico per la corretta integrazione trattore-attrezzo in termini di prestazioni ottimali di produttività e efficienza ottimale del sistema integrato.
Il controllo può essere a ciclo chiuso, in base alla retroazione del sensore di coppia di PTO e del sensore di velocità di PTO specifici all'unità di controllo.

Claims (12)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale installato su un veicolo e comprendente un motore a combustione interna (2) avente un albero di uscita di motore (3), una prima macchina elettrica reversibile (4) avente un primo albero di uscita (5) collegato all'albero di uscita motore mediante una prima trasmissione (23) e una seconda macchina elettrica reversibile (6) avente un secondo albero di uscita (7); il sistema di presa di potenza multimodale (1) comprendendo un treno di ingranaggi epicicloidali (10) comprendente un ingranaggio solare (11) supportato da un albero di ingranaggio solare (12), molteplici ingranaggi planetari (13) supportati da un supporto (14) collegato ad un albero di supporto (15) e una corona dentata (17) collegata ad un albero di corona dentata (19); una prima frizione (20) è interposta tra l'albero di uscita di motore (3) e l'albero di corona dentata (19), un seconda frizione (25) è interposta lungo una trasmissione(26) che collega l'albero di ingranaggio solare (12) al secondo albero (7) della seconda macchina elettrica reversibile (6); una frizione di blocco (30) è interposta tra la corona dentata (17) ed il supporto degli ingranaggi planetari (13); l'albero rotante (15) è collegato ad un albero di presa di potenza PTO (31) mediante una seconda trasmissione (32); un'unità di controllo elettronica (35) è progettata per controllare la chiusura/l’apertura della prima frizione (20), della seconda frizione (25) e della frizione di blocco (30) per implementare modalità operative diverse; l'unità di controllo elettronica (35) è configurata per controllare il trasferimento di energia tra la prima e la seconda macchina elettrica reversibile (4 e 6) quando una macchina elettrica reversibile è in funzione come motore e l'altra è in funzione come generatore.
  2. 2. Sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale come rivendicato nella rivendicazione 1, in cui una prima modalità operativa è implementata dall'unità di controllo elettronica (35); nella prima modalità operativa l'unità di controllo elettronica (35) opera per configurare il sistema di presa di potenza multimodale (1) come segue: • il motore a combustione interna (2) opera producendo coppia; • la prima frizione (20) è chiusa; • la seconda frizione (25) è aperta e di conseguenza la seconda macchina elettrica reversibile (6) non riceve coppia dal motore (2); e • la frizione di blocco (30) è chiusa, secondo la prima modalità che precede, l'albero di uscita di motore (3) è collegato all'albero di corona dentata (19) che è a sua volta collegato all'albero di supporto (15) che ruota sotto l'azione del motore (2) e la rotazione dell'albero di supporto (15) è trasferita all'albero di PTO (31) in modo che la coppia prodotta dal motore (2) sia trasferita meccanicamente all'albero di PTO (31).
  3. 3. Sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale come rivendicato nella rivendicazione 1 in cui una seconda modalità operativa è implementata dall'unità di controllo elettronica (35); nella seconda modalità operativa l'unità di controllo elettronica (35) opera per configurare il sistema di presa di potenza multimodale (1) come segue: • il motore a combustione interna (2) opera producendo coppia; • la prima frizione (20) è aperta e non è alimentata potenza al treno di ingranaggi epicicloidali (10); • la seconda frizione (25) è aperta; e • la frizione di blocco (30) è aperta; secondo la seconda modalità che precede, l'albero di uscita di motore (3) è collegato al primo albero di uscita (5) e la prima macchina elettrica reversibile (4) agisce come generatore e produce energia elettrica per l'uso a bordo del veicolo su cui è installata la PTO (1).
  4. 4. Sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale come rivendicato nella rivendicazione 1 in cui una terza modalità operativa è implementata dall'unità di controllo elettronica (35); nella terza modalità operativa, l'unità di controllo elettronica (35) opera per configurare il sistema di presa di potenza multimodale (1) come segue: • il motore a combustione interna (2) opera producendo coppia; • la prima frizione (20) è chiusa; • la frizione di blocco (30) è chiusa; • la seconda frizione (25) è chiusa e di conseguenza la seconda macchina elettrica reversibile (6) ruota ricevendo coppia dal motore (2) mediante il treno di ingranaggi epicicloidali (10); secondo la terza modalità che precede, l'albero di uscita di motore (3) è collegato sia all'albero di corona dentata (19) che al primo albero di uscita (5) che ruota sotto l'azione del motore (2); la prima macchina elettrica reversibile (4) agisce come generatore e produce energia elettrica per l'uso a bordo del veicolo su cui è installata la PTO (1); la rotazione dell'albero di corona dentata (19) è trasferita all'albero di supporto (15) e all'albero di PTO (31) che riceve parte della coppia prodotta dal motore a combustione interna (2); secondo la terza modalità che precede, anche la seconda macchina elettrica reversibile (6) può agire come ulteriore generatore e produrre energia elettrica supplementare per l'uso a bordo del veicolo su cui è installata la PTO (1).
  5. 5. Sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale come rivendicato nella rivendicazione 1 in cui una quarta modalità operativa è implementata dall'unità di controllo elettronica (35); nella quarta modalità operativa l'unità di controllo elettronica (35) opera per configurare il sistema di presa di potenza multimodale (1) come segue: • il motore a combustione interna (2) opera producendo coppia; • la prima frizione (20) è aperta; • la frizione di blocco (30) è chiusa; • la seconda frizione (25) è chiusa e di conseguenza la seconda macchina elettrica reversibile (6) è collegata meccanicamente all'albero di ingranaggio solare (12); • l'energia prodotta dalla macchina elettrica (4) che agisce come generatore è trasferita alla seconda macchina elettrica (6) che agisce come motore, producendo coppia; secondo la quarta modalità che precede, l'albero di uscita di motore (3) è collegato al primo albero di uscita (5) che ruota sotto l'azione del motore (2) e la macchina elettrica reversibile (4) agisce come generatore e produce energia elettrica che è trasferita alla seconda macchina elettrica (6) che agisce come motore; la rotazione dell'albero di ingranaggio solare (12) è trasferita all'albero di PTO (31), che riceve soltanto la coppia prodotta dal motore elettrico (6) per realizzare una PTO azionata e controllata completamente elettricamente.
  6. 6. Sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale come rivendicato nella rivendicazione 1 in cui una quinta modalità operativa è implementata dall'unità di controllo elettronica (35); nella quinta modalità operativa l'unità di controllo elettronica (35) opera per configurare il sistema di presa di potenza multimodale (1) come segue: • il motore a combustione interna (2) opera producendo coppia; • la prima frizione (20) è aperta; • la frizione di blocco (30) è chiusa; • la seconda frizione (25) è chiusa e di conseguenza la seconda macchina elettrica reversibile (6) è collegata meccanicamente all'albero di ingranaggio solare (12); • la seconda macchina elettrica reversibile (6) è alimentata con energia elettrica proveniente da una linea di alimentazione esterna (37) mediante un invertitore (40) e agisce come motore producendo coppia; secondo la quinta modalità che precede, l'albero di uscita di motore (3) è collegato al primo albero di uscita (5) che ruota sotto l'azione del motore (2) e la prima macchina elettrica reversibile (4) agisce come generatore e produce energia elettrica per l'uso a bordo del veicolo su cui è installata la PTO (1); la seconda macchina elettrica reversibile agisce come motore elettrico (6) e produce la rotazione dell'albero di ingranaggio solare (12) e dell'albero di PTO (31) che riceve la coppia prodotta dal motore elettrico (6); la PTO (1) è azionata e controllata completamente elettricamente dall'energia elettrica prodotta dal generatore (4) per l'uso a bordo del veicolo.
  7. 7. Sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale come rivendicato nella rivendicazione 1 in cui una sesta modalità operativa è implementata dall'unità di controllo elettronica (35); nella sesta modalità operativa l'unità di controllo elettronica (35) opera per configurare il sistema di presa di potenza multimodale (1) come segue: • il motore a combustione interna (2) opera producendo coppia; • la prima frizione (20) è chiusa; • la frizione di blocco (30) è normalmente aperta; • la seconda frizione (25) è chiusa e di conseguenza la seconda macchina elettrica reversibile (6) è collegata meccanicamente all'albero di ingranaggio solare (12); • l'energia prodotta dalla prima macchina elettrica (4) che agisce come generatore è trasferita alla seconda macchina elettrica (6) che agisce come motore, producendo coppia; secondo la sesta modalità che precede, l'albero di uscita di motore (3) è collegato al primo albero di uscita (5) che ruota sotto l'azione del motore (2) e la macchina elettrica reversibile (4) agisce come generatore e produce energia elettrica che è trasferita alla seconda macchina elettrica (6) che agisce come motore; la corona dentata (17) ruota sotto l'azione del motore (2), forzando gli ingranaggi planetari (13) a ruotare sotto l'azione del motore (2); sul supporto (14), la coppia prodotta dal motore (2) è sommata a quella prodotta dal motore elettrico (6) che è applicata all'ingranaggio solare (11), e la coppia ibrida totale è trasferita all'albero di PTO (31).
  8. 8. Sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale come rivendicato nella rivendicazione 7, in cui l'unità di controllo elettronica (35) è configurata per realizzare una variazione della velocità dell'albero di PTO (31) agendo sul controllo del motore elettrico (6) per variare la sua velocità quando il motore (2) sta girando ad una velocità costante in modo che la velocità dell'albero di PTO possa essere modificata.
  9. 9. Sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale come rivendicato nella rivendicazione 7, in cui l'unità di controllo elettronica (35) è configurata per realizzare un controllo della velocità dell'albero di PTO (31) per mantenerla costante, agendo sul controllo del motore elettrico (6) per variare la sua velocità quando il motore (2) sta girando a velocità variabile in modo che la velocità dell'albero di presa di potenza PTO possa essere mantenuta costante.
  10. 10. Sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale come rivendicato nella rivendicazione 7 o 8 o 9, in cui l'unità di controllo elettronica (35) è progettata per controllare la coppia ibrida implementando una curva ISC specifica in un diagramma in cui la coppia ibrida è espressa in funzione dei giri del motore (2); detta curva ISC è compatibile con l'inviluppo di una curva che esprime la coppia alimentata all'albero di PTO (31) nel caso in cui la PTO sia completamente meccanica.
  11. 11. Sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale come rivendicato nella rivendicazione 10, in cui l'unità di controllo elettronica (35) è progettata per memorizzare numerose curve ISC, che verranno selezionate dall'utente o da un controllo automatico per la corretta integrazione trattore-attrezzo in termini di prestazioni ottimali per produttività e efficienza ottimale del sistema integrato.
  12. 12. Veicolo agricolo su cui è installato il sistema di presa di potenza (PTO) ibrido e multimodale come rivendicato in una delle rivendicazioni precedenti.
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