BR102016001897A2

BR102016001897A2 - gestão e método de controle de mudança de marcha e fases de partida de um veículo equipado com uma transmissão manual automatizada e transmissão e dispositivo de partida para veículos equipados com transmissões manuais automatizadas

Info

Publication number: BR102016001897A2
Application number: BR102016001897A
Authority: BR
Inventors: Franco Ciampolini; Ignazio Dentici
Original assignee: Magneti Marelli Spa
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2016-08-02
Also published as: EP3051183A1; JP6767118B2; JP2016138655A; CN105835869B; CN105835869A

Abstract

ÿþg

Description

GESTÃO E MÉTODO DE CONTROLE DE MUDANÇA DE MARCHA E FASES DE PARTI DA DE UM VEÍ CULO EQUI PADO COM UMA TRANSMISSÃO MANUAL AUTOMATIZADA E TRANSMISSÃO E Dl SPOSI TI VO DE PARTI DA PARA VEÍ CULOS EQUI PADOS COM TRANSMI SSÕES MAN UAI S AUTOMATI ZADAS

Campo de aplicação [001] A presente invenção se refere a um método de gestão e controle da mudança de marcha e das fases de partida de um veículo com uma transmissão manual automatizada e um relativo dispositivo de transmissão para veículos equipados com transmissões manuais automatizadas.

[002] ESTADO DA ARTE

[003] Como é sabido, arquitecturas de veículos híbridos são múltiplas e são substancialmente diferentes em termos da posição do motor eléctrico em relação ao propulsor.

[004] A hibridação de um veículo pode ser conseguido com os diferentes tipos de transmissão, tais como AT (transmissão manual) DCT (transmissão de dupla embraiagem), CVT (transmissão variável contínua) ou, em particular, de AMT (transmissão manual automatizada).

[005] AMT é a transmissão assegura que os melhores resultados em termos de redução do ciclo de C02, e também permite a transformação do veículo em HEV sem a necessidade de re-engenharia a transmissão.

[006] A AMT transmissão automatizada (transmissão manual automatizada) é atualmente a transmissão que alcança os melhores resultados no mercado em termos de redução de C02 e consumo de combustível.

[007] A AMT também melhora a sensação de condução otimizar a abertura e fechamento fases da embreagem, adequadamente gerenciados por um CU dedicado, controlando, assim, a transferência de torque do motor para a transmissão.

[008] Uma desvantagem da AMT ou MT transmissão manual é a lacuna de torque durante a fase de mudança de marcha.

[009] Em poucas palavras, o aparelho de transmissão compreende o motor, montado com o seu eixo de manivelas, uma embraiagem que liga a cambota para o veio primário da transmissão, uma pluralidade de engrenagens que ligam o eixo principal para o eixo secundário, dependendo da velocidade desejada ou rácio ; o veio secundário, por sua vez é ligado mecanicamente às rodas motrizes do veículo.

[0010] A operação de mudança de marcha, nas soluções anteriores, envolve as seguintes fases: [0011 ] 1) Abertura da embraiagem e, por conseguinte, a desconexão do eixo de manivelas do motor a partir do eixo de transmissão primário, [0012] 2) Retirada da engrenagem anterior, a seleção da próxima marcha e resultando inserção dos mesmos, [0013] 3) Encerramento da embraiagem e, por conseguinte, renovada de ligação do veio de manivelas do motor para o veio de transmissão primário.

[0014] Durante a fase 2), o controlo do motor endotérmico deve assegurar a realização de um novo ponto de ajuste de rotações do motor, a partir da velocidade de rotação, antes da abertura da embraiagem. De facto, para a mesma velocidade do veículo, a velocidade de rotação do motor endotérmico depende da relação envolvida na transmissão. Em outras palavras, a velocidade de rotação do eixo de transmissão secundário depende da velocidade das rodas motrizes e, portanto, sobre a velocidade de avanço do veículo; a velocidade do veio principal, em vez disso, depende da relação envolvida, ou seja, na engrenagem. A velocidade de rotação do motor endotérmico deve ser igual a do eixo principal ao qual ele está ligado após o encerramento ou engate da embraiagem.

[0015] O controlo da velocidade de rotação do veio de manivelas é normalmente realizada pelas estratégias de controlo do motor endotérmico, actuando sobre o próprio motor, por exemplo no sistema de aspiração e / ou o sistema de injecção, a fim de atingir o novo valor nominal.

[0016] Uma vez que a nova velocidade de destino for atingido, a unidade de controlo fecha a transmissão de embraiagem do motor permitindo a endotérmica para transferir o torque para as rodas motrizes novamente.

[0017] Até à data com transmissões manuais automatizadas, as fases de mudança de velocidade pode durar até 1 segundo: essa duração é claramente percebida pelo condutor e os passageiros como uma variação da aceleração longitudinal do veículo e faz com que a mudança de gama incomparável, em termos de desempenho, com aqueles possível, por exemplo com a AT ou DCT tipo transmissões, [0018] É, portanto, conhecido de é, deve um desejo de alcançar um 'seamless' mudança de marcha contínua ou, optar por diferentes tipos de transmissão, como por exemplo, o CVT acima mencionado ou DCT.

[0019] O antigo no entanto aumentar o consumo de combustível e as emissões de poluentes e os últimos são muito mais caras e complexas de implementar.

[0020] APRESENTAÇÃO DA INVENÇÃO

[0021] A necessidade é, portanto, sentida a resolver os inconvenientes e limitações mencionados com referência à técnica anterior.

[0022] Em particular, a necessidade é sentida na arte para resolver os problemas de percepção de desaceleração quando a mudança de velocidade e de fiabilidade / duração dos sincronizadores em relação a uma transmissão do tipo AMT, de modo a não prescindir dos benefícios deste tipo de transmissão termos de baixo consumo de combustível, baixas emissões e baixos custos.

[0023] Esta exigência é satisfeita por um método de as fases de mudança de velocidade de acordo com a reivindicação 1 e de gestão através de um aparelho de acordo com a reivindicação 11.

[0024] DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0025] Outras características e vantagens da presente invenção serão mais claramente compreensíveis a partir da descrição dada a seguir de suas formas de realização preferidas e não limitativo, em que: [0026] A Figura 1 mostra uma vista esquemática de um aparelho de transmissão de acordo com uma forma de realização da presente invenção;

[0027] As Figuras 2a-2b mostram diagramas de os principais parâmetros de funcionamento de um aparelho de transmissão de acordo com a presente invenção, durante uma mudança de engrenagem.

[0028] Os elementos ou partes de elementos comuns às formas de realização descritas a seguir serão indicados utilizando os mesmos números de referência.

[0029] DESCRIÇÃO DETALHADA

[0030] Com referência às figuras acima mencionadas, o numeral de referência 4 indica globalmente uma vista geral esquemática de um aparelho de transmissão de um veículo de acordo com a presente invenção, ilustrado por exemplo na figura 1.

[0031] Em particular, o aparelho de transmissão de 4 para veículos compreende um motor endotérmico 8 equipado com uma unidade de controlo do motor 12, e um manual ou uma caixa de velocidades manual automatizado 16, de um modo preferido dita transmissão manual ou automatizado, sendo por sua vez equipado com uma unidade de controlo de transmissão 20.

[0032] Para os fins da presente invenção, o tipo específico de motor endotérmico ou do tipo específico de transmissão manual automatizado não é relevante, "caixa de velocidades automática", entendendo-se um tipo de caixa de velocidades para veículos na qual as unidades manuais são substituídos por discos automáticos, como por exemplo, hidráulica, atuadores elétricos ou eletromecânicos, com especial referência para as operações de acoplamento / desengate da embreagem e do engajamento / desengate de relações de velocidade.

[0033JA transmissão manual automatizado 16 está equipado com uma embraiagem 24 operativamente ligado a uma cambota 26 do motor 8, um veio primário 28 operacionalmente ligado à embraiagem 24, e um veio secundário 32 operativamente ligado às rodas de accionamento 36 do veículo, caracterizado os eixos primárias e secundárias 28,32 são fornecidos com engrenagens 40 que engrenam umas com as outras numa pluralidade de engrenagens tendo cada uma a sua relação de transmissão, a relação de transmissão que é igual à razão entre a velocidade de rotação do veio primário 28 e a velocidade de rotação o veio secundário 32.

[0034] Por exemplo, a transmissão manual automatizada 16 compreende atuadores hidráulicos elétricos ou eletromecânicos que desengatar a engrenagem anterior inserido, desconectando o veio primário 28 e o eixo secundário 32 por meio das engrenagens 40, selecione a próxima marcha e inseri-lo, ligando o primário veio 28 e o veio secundário 32 um ao outro por meio das referidas engrenagens 40.

[0035] De um modo vantajoso, o aparelho de transmissão de 4 compreende um motor eléctrico 44 ligado operativamente ao veio primário 28, por meios de transmissão 48, referida muina eltrica 44 ser separada mecanicamente do motor 8.

[0036] Para a finalidade da presente invenção uma máquina eléctrica é entendida para ser uma máquina que pode funcionar tanto como um motor, de modo a receber energia eléctrica na entrada e fornecer energia mecânica em produção, e como um gerador, de modo a receber a energia mecânica em de entrada e fornecimento de electricidade na saída, de um modo conhecido. Além disso, a máquina eléctrica, quando a funcionar como um motor, pode fornecer o binário em ambos os sentidos de rotação do eixo do motor, de acordo com a unidade recebido, da maneira conhecida.

[0037] Os meios de transmissão 48 podem ser de qualquer tipo e incluem mecanismos, engrenagens, polias, correias, correntes, ligações e semelhantes. O motor elétrico 44 podem também ser integrados no eixo principal 28 da transmissão manual automatizada 16 com um rotor externo ou solução de tipo eixo oco.

[0038] De um modo vantajoso, a unidade de controlo de transmissão 20 está programado para executar uma mudança de velocidade de acordo com as fases de: [0039] -placing a transmissão manual automatizado 16 na posição neutra, na qual o veio primário 28 é desengatada mecanicamente a partir do veio secundário 32, [0040] fornecendo o para o accionamento da máquina eléctrica 44, com a embraiagem 24 acoplado a transmissão manual e automatizado 16 na posição neutra, de modo a adaptar a velocidade de rotação do veio primário 28 e do veio de manivelas 26, a ela ligada pela embraiagem 24 , à velocidade de rotação do veio secundário 32, dependendo da relação de transmissão da engrenagem próxima para engatar, [0041] -engaging a próxima marcha, mantendo a embraiagem fechada.

[0042] De acordo com uma forma de realização, durante as fases de mudança de velocidade do motor 8 é controlado de modo a não fornecer binário de accionamento; em outras palavras, a unidade de controle do motor 12 está programado para não entregar torque de passeio ao virabrequim 26 durante as fases de mudança de velocidade.

[0043] Desta forma, a operação de desengate da engrenagem anterior e acoplamento da engrenagem subsequente é facilitada sem a necessidade de abrir a embraiagem 24, ou seja, para desligar o veio primário 28 da cambota 26, como é o caso nas soluções da técnica anterior.

[0044] De acordo com uma forma de realização possível, a variação da velocidade de rotação do veio primário 28, definido pela referida muina eltrica 44, é do tipo linear.

[0045] Por exemplo, uma lei tais substancialmente linear de variação da velocidade de rotação do veio primário 28 é ilustrado na Figura 2a, com particular referência para uma transição a partir de uma velocidade mais baixa (com uma relação de transmissão mais elevada) a uma velocidade superior (com uma menor relação de transmissão).

[0046] Nesta figura 2a a curva C1 ilustra a lei de variação da velocidade de rotação do veio de manivelas 26 (e, portanto, também do veio primário 28, ligado a ela durante a mudança de velocidade com a embraiagem 24 acoplado ou fechada) obtidas com a máquina eléctrica 44 , em comparação com a curva C2 o que ilustra a lei de variação da velocidade de rotação do veio de manivelas 26, a qual pode ser obtida com os métodos da arte anterior agir de controlo por meio da unidade de controlo do motor 12.

[0047] O eixo y da referida figura 2a mostra as velocidades de rotação da cambota 26. O eixo dos x mostra o tempo. Em particular, a partir de T0 tempo até que o tempo T1 o veículo está em fase de aceleração, antes da próxima mudança de marcha.

[0048] A mudança de velocidade começa no momento T1, quando, com a embraiagem 24 acoplado, a velocidade de rotação do veio de manivelas 26 começa a cair. A partir da análise da Figura 2a é evidente a forma como a inclinação e, portanto, a redução da velocidade de rotação do motor 26, o qual pode ser obtido com a máquina eléctrica 44 (curva C1) é muito maior do que a inclinação e redução relativa da velocidade de rotação, que pode ser obtido com os métodos convencionais (curva C2).

[0049] No caso da utilização de uma máquina eléctrica 44 de acordo com a presente invenção (curva C1), a mudança de engrenagem termina no tempo T2 que está bem abaixo do T3 tempo necessário para a solução da arte anterior para completar a mesma segunda fase do mudança de marcha (curva C2).

[0050] Além disso, como pode ser visto, as soluções da técnica anterior, também, proporcionar os passos de desengate e engate da embraiagem posterior 24 seja capaz de mudar de marcha, fases que em vez disso, de acordo com a presente invenção, são completamente omitidos.

[0051] A Figura 2b mostra a tendência correspondente da velocidade de rotação do veio secundário 32, e assim da velocidade de avanço do veículo, em caso de utilização de uma máquina eléctrica de 44 (curva C3) e no caso de utilização de um transmissão de o estado da técnica (curva C4). Como se pode ver, a velocidade de rotação do veio secundário 32, sendo este último ligado às rodas de accionamento 36, está directamente relacionada com a velocidade de avanço do veículo.

[0052] Pode ser visto como a partir do tempo TO o tempo T1 para a velocidade de rotação do veio secundário 32, e assim a velocidade de avanço do veículo, aumentam. Como resultado, a velocidade de rotação do veio secundário 32, durante a fase de mudança de velocidade, tende a cair. Esta queda é devido ao facto de o eixo de manivelas 26 não transmite binário ao veio primário 28, e o veículo reduz a velocidade na medida em que sujeita a resistência aerodinâmica, a resistência ao rolamento e atrito interno.

[0053] No caso da utilização de uma máquina eléctrica 44 de acordo com o invento, o intervalo de tempo durante o qual a velocidade de avanço do veículo é reduzida e é limitada compreendida entre T1 e T2 (curva C3); no caso da técnica anterior, o intervalo de tempo durante a velocidade de avanço do veículo é reduzida e é mais extensa compreendida entre T1 e T3 (curva C4).

[0054JA curva C3 ilustra também como, no caso da utilização de uma máquina eléctrica 44 para sincronizar a velocidade de rotação da cambota 26 com o veio secundário 32, o veículo é capaz de retomar a sua fase de aceleração, isto é, aumento da velocidade de progresso, já a partir do instante t2; em vez disso, no caso da solução da técnica anterior, o veículo só pode retomar a sua aceleração inicial do intervalo de T3. Em outras palavras, graças à presente invenção, o tempo de mudança de engrenagem é reduzida, a fase de desaceleração do veículo e é limitada a aceleração é activado antes. No caso, em vez de uma transmissão convencional, o tempo de mudança de velocidade é aumentada, a fase de desaceleração do veículo é alongada e aceleração é activada depois de um longo período de tempo.

Reivindicações

Claims

1. Método de controle de gestão de mudança de marcha e fases de partida de um veículo equipado com uma transmissão manual automatizada ou manual (16), compreendendo as etapas de: - Fornecer um veículo que apresenta um motor endotérmico (8) com o relativo eixo de manivela (26), e uma transmissão manual automatizada (16) que apresenta uma embreagem, um eixo primário (28) operacionalmente conectado à embreagem (24), e um eixo secundário (32) operacionalmente conectado às rodas de motrizes (36) do veículo, sendo que os eixos primário e secundário (28, 32) são dotados de engrenagens (40) que engrenam um com o outro em uma pluralidade de engrenagens, cada uma apresentando a sua relação de transmissão, a relação de transmissão sendo igual à razão entre a velocidade de rotação do eixo primário (28) e a velocidade de rotação do eixo secundário (32), caracterizado pelo fato de compreender os passos de: - fornecer uma máquina elétrica (44) operacionalmente conectada ao eixo primário (28) através dos meios de transmissão (48), a dita máquina elétrica (44) sendo mecanicamente separada do motor (8), - realizar a operação de mudança de marcha de acordo com os passos de: - colocar a transmissão manual automatizada em ponto morto, no qual o eixo primário é mecanicamente desengatado do eixo secundário, - prover para a atuação da máquina elétrica (44), com a embreagem (24) engatada e a transmissão manual automatizada (16) na posição neutra, a fim de adaptar a velocidade de rotação do eixo primário (28) e do eixo de manivelas (26) conectada ao mesmo pela embreagem (24), para a velocidade de rotação do eixo secundário (32) dependendo da relação de transmissão da próxima marcha a engatar, - engatar a próxima marcha, mantendo a embreagem fechada.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, em que durante a mudança de engrenagem passos do motor é controlado de modo a não fornecer o binário.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a variação da velocidade de rotação do veio primário (28), definido pela referida muina eltrica (44), é do tipo linear.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, em que no caso da passagem de uma relação mais baixa para uma velocidade mais alta, na qual a referida engrenagem mais elevada proporciona uma relação de transmissão inferior à da velocidade mais baixa, a máquina eléctrica (44 ) tenderá a reduzir a velocidade de rotação do veio primário (28).

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que no caso da passagem de uma velocidade superior a uma velocidade mais baixa, em que o dito carreto inferior prevê uma relação de transmissão mais alta do que a da engrenagem mais elevada, o motor eléctrico (44) tenderá a aumentar a velocidade de rotação do veio primário (28).

6. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o motor endotérmica (8) estar provida com uma unidade de controlo do motor (12), dependendo da demanda de torque feita pelo utilizador, a transmissão manual automatizada (16) é fornecido com uma transmissão unidade de controlo (20), onde as referidas unidades de controlo (12,20) estão operacionalmente ligados um ao outro para sincronizar a actuação do motor (8), da caixa de velocidades manual automatizada (16) e da máquina eléctrica (44) durante o mudança de marcha.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a transmissão manual automatizada (16) compreenderem actuadores eléctricos ou electromecânicos que desengatam a engrenagem anterior inserido, desconectando o veio primário (28) e o veio secundário (32) um do outro, seleccionar a próxima engrenagem e inseri-lo, que liga o veio primário (28) e o veio secundário (32).

8. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a máquina eléctrica (44), quando há mudanças de velocidade são feitas, é usado como um gerador, recuperando a energia cinética do veículo e recarregar uma batería do motor endotérmica (8) e / ou quaisquer utilitários elétricos do veículo.

9. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o arranque do motor endotérmico se encontrar prevista, de acordo com os passos de: -Posicionamento a transmissão automatizada manual (16) na posição neutra, na qual o veio primário é desengatado mecanicamente a partir do veio secundário, -placing a embraiagem na condição de encaixe, ou seja, ligar o eixo de manivela (26) com o veio primário (28), fornecendo o para a partida da máquina elétrica (44), com a embraiagem (24) engatada e com a engrenagem na posição neutra, de modo a fazer a cambota (26) girar e ligar o motor.

10. Método de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que os ditos meios de transmissão (48) compreender um kinematism, ou uma solução de rotor externo ou uma solução veio oco.

11. Aparelho de transmissão (4) para veículos, que incluem: - Um motor endotérmica (8) equipada com um eixo de manivela (26) e uma unidade de controlo do motor (12), - uma caixa de velocidades manual automatizada (16) de uma unidade de controlo de transmissão (20), uma embraiagem (24), um veio principal ( 28) operacionalmente ligado à embraiagem (24), e um veio secundário (32) operacionalmente ligado a accionar as rodas (36) do veículo, caracterizado por os eixos principal e secundário (28,32) são proporcionados com engrenagens (40) que engrena com uns aos outros numa pluralidade de engrenagens, tendo cada uma a sua relação de transmissão, a relação de transmissão que é igual à razão entre a velocidade de rotação do veio primário (28) e a velocidade de rotação do veio secundário (32), caracterizado pelo facto - O aparelho compreende um motor eléctrico (44) operativamente ligado ao veio primário (28) por meios de transmissão (48), a referida muina eltrica (44) ser separada mecanicamente a partir do motor (8), - A unidade de controlo de transmissão é programado para realizar uma mudança de velocidade de acordo com as seguintes etapas: -placing a transmissão manual automatizada em ponto morto, no qual o veio primário é desengatado mecanicamente a partir do veio secundário, fornecendo o para o accionamento da máquina eléctrica (44), com o motor (24) acoplado e o engrenagem na posição neutra, de modo a adaptar a velocidade de rotação do veio primário (28) e da cambota (26) ligada ao mesmo por a embraiagem (24), para a velocidade de rotação do veio secundário (32), dependendo da relação de transmissão da engrenagem próxima para engatar, -engaging a próxima marcha, mantendo a embraiagem fechada.

12. Aparelho de transmissão (4) de acordo com a reivindicação 11, em que a unidade de controlo do motor (12) é programado de modo a não fornecer binário ao veio de manivelas (26) durante as fases de mudança de velocidade.

13. Aparelho de transmissão (4) de acordo com a reivindicação 11 ou 12, em que a transmissão manual automatizada (16) compreende actuadores eléctricos ou electromecânicos que desengatam a engrenagem anterior inserido, desconectando o veio primário (28) e o veio secundário (32) a partir de uns dos outros, selecione a próxima marcha e inseri-lo, ligando o eixo principal (28) e o eixo secundário (32).

14. Aparelho de transmissão (4) de acordo com a reivindicação 11, 12 ou 13, em que a unidade de controlo de transmissão (20) e / ou a unidade de controlo do motor (12) está programada para realizar um método para a mudança de velocidade de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 10.