BRPI0805332A2

BRPI0805332A2 - circuito hidráulico de uma transmissão mecánica servo-auxiliada

Info

Publication number: BRPI0805332A2
Application number: BRPI0805332-4A
Authority: BR
Inventors: Giovanni Pepe; Pasquale Palumbo
Original assignee: Magneti Marelli Powertrain Spa
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2010-08-17
Also published as: DE602007006972D1; US20090142206A1; BRPI0805332B8; ATE470079T1; CN101446310A; US8122713B2; CN101446310B; EP2065600B1; EP2065600A1; BRPI0805332B1

Abstract

Um circuito hidráulico (19) de uma transmissão mecânica servo-auxiliada (4), que é fornecido com um número de acionadores hidráulicos (13, 14, 15) fornecido com câmaras de acionamento correspondentes (17) adaptadas para serem enchidas com óleo pressurizado; o circuito hidráulico (19) é fornecido com: um número de válvulas solenóide (20), cada uma das quais é acoplada a uma câmara de acionamento correspondente (17) de um acionador hidráulico (13, 14, 15); um tanque (21), que contém o óleo na pressão atmosférica e é fornecido com urna fenda superior de carregamento (24); a tampa (25), que fecha a fenda de carregamento (24) do tanque (21) e é fornecida com um orifício completo de ventilação (26) que coloca o tanque (21) em comunicação com o ambiente externo; um elemento de filtragem (27), que é acoplado à tampa (25) e está disposto sob o orifício de ventilação (26); um acumulador hidráulico (22) contendo o óleo pressurizado; e uma bomba elétrica (23) que retira do tanque (21) e alimenta o acumulador hidráulico (22).

Description

Circuito hidráulico de uma transmissão mecânica servo-auxiliada.

Campo técnico

A presente invenção refere-se a um circuito hidráulico parauma transmissão mecânica servo-auxiliada.

Histórico da técnica

As transmissões mecânicas servo-auxiliadas, que sãoestruturalmente semelhantes à transmissão mecânica manual do tipo tradicional, excetopelo fato de que o pedal de embreagem e alavanca de seleção de marcha operados pelomotorista são substituídos por servo-controles elétricos ou hidráulicos correspondentes,estão ficando comum de forma crescente.

Geralmente, o servo-controle da embreagem é do tipohidráulico e compreende um único acionador hidráulico para deslocar a embreagem apartir da posição de fechamento à posição de abertura e vice-versa. Geralmente, oservo-controle da caixa de câmbio também é do tipo hidráulico e atua em uma haste decontrole da caixa de câmbio para forçar na própria haste de controle um deslocamentoaxial, i.e., ao longo de um eixo central, e uma rotação sobre o eixo central; os doismovimentos da haste de controle são necessários para encaixar e desencaixar cadaengrenagem e selecionar a variação de engrenagens a serem encaixadas.

Conseqüentemente, o servo-controle da caixa de câmbiocompreende um primeiro acionador hidráulico mecanicamente acoplado à haste decontrole para deslocar de forma axial a haste de controle e um segundo acionadorhidráulico mecanicamente acoplado à haste de controle para girar a haste de controle.

Cada acionador hidráulico compreende pelo menos umacâmara de acionamento delimitada em um lado por um pistão móvel, que desliza aolongo da própria câmara de acionamento e é mecanicamente conectado ao membro aser controlado. As câmaras de acionamento dos acionadores hidráulicos são conectadasa um circuito hidráulico, o qual para cada câmara de acionamento compreende umaválvula solenóide de três vias que é adaptada para conectar a câmara de acionamento aum acumulador hidráulico contendo óleo pressurizado, ou para conectar a câmara deacionamento a um tanque contendo óleo na pressão atmosférica, ou para manter acâmara de acionamento isolada.

Com a finalidade de permitir a operação do sistema, otanque contendo óleo na pressão atmosférica deve ser pneumaticamente conectado aoambiente externo, pois deve aspirar ar do ambiente externo quando a bomba elétricaaspira o óleo e deve introduzir o ar no ambiente externo quando o óleo é descarregado apartir das câmaras de acionamento dos acionadores hidráulicos. Atualmente, a soluçãomais comum para pneumaticamente conectar o tanque e o ambiente externo é paraobter um orifício completo de ventilação em uma tampa rosqueada que fecha uma fendade carregamento do tanque; a fenda de carregamento é usada para inicialmente enchero tanque (e, dessa forma, o circuito hidráulico conectado ao tanque) e parapossivelmente cobrir o óleo presente no tanque.

Foi observado que nos circuitos hidráulicos atualmentefabricados, o óleo pode vazar através do orifício de ventilação da tampa do tanque egotejar no compartimento do motor, manchando o próprio compartimento de motor. Alémdo mais, foi observado que nos circuitos hidráulicos atualmente fabricados, as impurezas(tipicamente pó e semelhante) poderão ser aspiradas no tanque através do orifício deventilação da tampa do tanque e poluir o óleo no tanque; tais impurezas, entretanto, sãobloqueadas pelo filtro a montante da bomba elétrica, porém, a longo prazo, poderãoprovocar uma obstrução de tal filtro, determinando um aumento localizado das perdas decarga com sobrecarga conseqüente da bomba elétrica.

Revelação da invenção

É o objeto da presente invenção fazer um circuito hidráulicode uma transmissão mecânica servo-auxiliada, tal circuito hidráulico sendo livre dasdesvantagens acima descritas e, especificamente, sendo fáceis e com custocompensador para implementar.

De acordo com a presente invenção, um circuito hidráulicode uma transmissão mecânica servo-auxiliada é fornecido conforme reivindicado nasreivindicações anexas.

Breve descrição dos desenhos

A presente invenção agora será descrita com referência aosdesenhos anexos, que revelam uma configuração não Iimitativa da mesma, em que:

- a figura 1 é uma visão diagramática de um veículo fornecido com uma transmissãomecânica servo-auxiliada fornecida com um circuito hidráulico feito de acordo com apresente invenção;

- a figura 2 é uma visão diagramática do circuito hidráulico da transmissão mecânicaservo-auxiliada na figura 1;

- a figura 3 é uma visão de seção lateral diagramática de uma tampa de tanque docircuito hidráulico na figura 2; e

- a figura 4 é uma visão plana de uma membrana acoplada à tampa na figura 2.

Configurações preferidas da invenção

Na figura 1, o numerai 1 indica como um todo um carrofornecido com duas rodas frontais (não mostradas) e duas rodas traseiras deacionamento 2 que recebem o torque gerado por um motor de combustão interna 3através de uma transmissão servo-auxiliiada 4. A transmissão servo-auxiliada 4compreende uma embreagem servo-auxiliada 5, que é acomodada em uma campânulaintegral ao motor 3 e é adaptada para conectar uma haste de acionamento 6 do motor 3para uma haste de hélice 7 terminando em uma caixa de câmbio mecânica servo-auxiliada 8. Um diferencial 9, a partir do qual um par de hastes de eixo 10 parte, cada umdos quais é integral com uma roda traseira de acionamento correspondente 2, estádisposto em cascata à caixa de câmbio servo-auxiliada 8.

A caixa de câmbio servo-auxiliada 8 compreende uma hasteprimária 11, que gira em uma velocidade angular coi, e uma haste secundária 12, quegira em uma velocidade angular ω2 e transmite o movimento às rodas traseiras deacionamento 2 através do diferencial 9 e o par de hastes de eixo 10. A caixa de câmbioservo-auxiliada 8 é acionada por um acionador hidráulico 13 para encaixar/desencaixaruma engrenagem e por um acionador hidráulico 14 para selecionar a variação deengrenagem. Através da interposição da embreagem servo-auxiliada 5, que é operadapor um acionador hidráulico 15, a haste primária 11 é conectada à haste de acionamento 6, que é girada pelo motor 3 e gira em uma velocidade angular com.

O carro 1 compreende uma unidade de controle elétrico 16(mostrado de forma diagramática), que controla a transmissão servo-auxiliada 4 e, entreoutras tarefas, aciona os acionadores hidráulicos 13 e 14 da caixa de câmbio servo-auxiliada 8 e o acionador hidráulico 15 da embreagem servo-auxiliada 5.

Conforme mostrado na figura 2, o acionador hidráulico 13 éúnico atuante e compreende uma única câmara de acionamento 17a, que é adaptadopara ser enchido com óleo pressurizado (que constitui um fluido de controle do acionadorhidráulico 13) e é delimitado por um pistão deslizante 18a mecanicamente conectado àcaixa de engrenagem servo-auxiliada 8. O acionador hidráulico é único atuante 13, i.e.,capaz de gerar uma compressão hidráulica em uma única direção no pistão 18a;conseqüentemente, o acionador hidráulico 13 também compreende uma mola (nãomostrada) adaptada para gerar uma compressão elástica oposta à compressãohidráulica.

O acionador hidráulico 14 é duplo atuante e compreendeduas câmaras de acionamento 17b, que são adaptadas para serem alternativamenteenchidas com óleo pressurizado (que constitui um fluido de controle do acionadorhidráulico 14), estão dispostas lado a lado e são separadas por um pistão deslizante 18bmecanicamente conectado à caixa de engrenagem servo-auxiliada 8. O acionadorhidráulico 14 é duplo atuante, i.e., capaz de gerar uma compressão hidráulica em duasdireções opostas no pistão 18b; conseqüentemente, o acionador hidráulico 14 não possuiqualquer mola.

O acionador hidráulico 15 é único atuante e compreendeuma única câmara de acionamento 17c, que é adaptada para ser enchida com óleopressurizado (que constitui um fluido de controle do acionador hidráulico 15) e édelimitada por um pistão deslizante 18a mecanicamente conectado à embreagem servo-auxiliada 5. O acionador hidráulico 15 é único atuante, i.e., capaz de gerar umacompressão hidráulica em uma única direção no pistão 18c; conseqüentemente, oacionador hidráulico 15 também compreende uma mola (não mostrada) adaptada paragerar uma compressão elástica oposta à compressão hidráulica.

Os acionadores hidráulicos 13, 14 e 15 da transmissãoservo-auxiliada 4 são conectados a um circuito hidráulico 19 que compreende umaválvula solenóide de três vias correspondente 20 acionada pela unidade de controleeletrônico 16 para cada câmara de acionamento 17. Além do mais, o circuito hidráulico19 compreende um tanque 21 contendo o óleo na pressão atmosférica, um acumuladorhidráulico 22 contendo o óleo pressurizado, e uma bomba elétrica 23 que retira dotanque 21 e alimenta o acumulador hidráulico 22. Cada válvula solenóide de três vias 20é capaz de manter a câmara de acionamento correspondente 17 isolada para manter apressão do óleo na câmara de acionamento 17 constante, é capaz de conectar a câmarade acionamento 17 ao tanque 21 para reduzir a pressão P do óleo na câmara deacionamento 17, e é adaptado para conectar a câmara de acionamento 17 aoacumulador hidráulico 22 para aumentar a pressão do óleo na câmara de acionamento 17.

O tanque 21 possui uma fenda superior de carregamento24, que é usada para o enchimento inicial do tanque 21 (e, dessa forma, do circuitohidráulico 19 conectado ao tanque 21) e possivelmente cobrindo o óleo dentro do tanque21, e é normalmente fechado por uma tampa rosqueada 25.

Com a finalidade de permitir a operação do circuitohidráulico 19, o tanque 21 contendo óleo na pressão atmosférica deve serpneumaticamente conectado ao ambiente externo, pois deve aspirar o ar do ambienteexterno quando a bomba elétrica 23 aspira o óleo e deve introduzir o ar no ambienteexterno quando o óleo é descarregado a partir das câmaras de acionamento 17 dosacionadores hidráulicos 13, 14 e 15.

Conforme mostrado na figura 3, a tampa 25 lateralmentepossui um orifício completo de ventilação 26, que coloca o tanque 21 em comunicaçãocom o ambiente externo. Um elemento de filtragem 27 é acoplado à tampa 25, que édisposta sob o orifício de ventilação 26, exibe um formato circular e é fixo à tampa 25.

Conforme mostrado na figura 4, o elemento de filtragem 27consiste em uma membrana central 28 tendo a função de filtrar o ar, que entra e saiatravés do orifício de ventilação 26, e um suporte em formato de anel 29, que cerca amembrana 28, é integral à própria membrana 28 e possui a função de estabelecer aconexão mecânica com a tampa 25. Preferivelmente, a membrana 28 é feita de materialpermeável de ar e especificamente, GoroTex®, que possui a vantagem de resistir a altastemperaturas (na ordem de 140°C - 160°C) sem declínio.Conforme mostrado na figura 3, o elemento de filtragem 27é travado por estalo em um assento em formato de anel 30 obtido sob o orifício deventilação 26 e imediatamente sobre a porção rosqueada interna; com a finalidade de serinserido no assento em formato de anel 30, o elemento de filtragem 27 deve serelasticamente deformado, dessa forma, a estabilidade da conexão mecânica entre oelemento de filtragem 27 e a tampa 25 é garantida.

De acordo com a configuração mostrada na figura 3, umvaso anti-espirro 31 também é acoplado à tampa 25, que está disposta sob o elementode filtragem 27, possui um formato cônico de árvore invertida (i.e., com a parte maislarga em frente à parte superior e a parte mais estreita em frente à parte inferior) e écentralmente oco para definir uma passagem de ar 32 de/para o orifício de ventilação 26.

Preferivelmente, o elemento de filtragem 27 é colado aovaso anti-espirro 31 e, então, o vaso anti-espirro 31 ao longo do elemento de filtragem 27é travado de forma de estalo em um assento em formato de anel 30. De acordo com umaconfiguração diferente (não mostrada), o vaso anti-espirro 31 não está presente.

Em virtude da presença do elemento de filtragem 27, épossível evitar o vazamento de óleo do orifício de ventilação 26, e a entrada dasimpurezas no tanque 21 através do orifício de ventilação 26. De fato, quando o ar éejetado do tanque 21 através do orifício de ventilação 26 (i.e., quando o óleo édescarregado das câmaras de acionamento 17 ao tanque 21), o elemento de filtragem27 retém as partículas de óleo no tanque 21, que poderia de outro modo vazar atravésdo orifício de ventilação 26. Além do mais, quando o ar é aspirado no tanque 21 atravésdo orifício de ventilação 26 (i.e., quando a bomba elétrica 23 aspira o óleo do tanque 21),as possíveis impurezas que poderiam entrar na tampa 25 através do orifício deventilação 26 são bloqueadas pelo elemento de filtragem 27 e, portanto, não entram emcontato com o óleo contido no tanque 21.

É importante observar que, em virtude de sua posição, oelemento de filtragem 27 é submetido à limpeza periódica "automática", pois os possíveisdepósitos de impurezas na parede externa do elemento de filtragem 27 são empurradospara fora da tampa 25 através do orifício de ventilação 26 quando o ar é ejetado dotanque 21 através do próprio orifício de ventilação 26 (i.e., quando o óleo é descarregadodas câmaras de acionamento 17 ao tanque 21).

Finalmente, o acoplamento do elemento de filtragem 27 à tampa 25 é extremamentesimples e com custo compensador, pois não implica em qualquer alteração no formatoe/ou to tamanho da tampa 25.

Claims

1. Circuito hidráulico (19) de uma transmissão mecânicaservo-auxiliada (4), que é fornecido com um número de acionadores hidráulicos (13, 14, 15) fornecido com câmaras de acionamento correspondentes (17) adaptadas para seremenchidas com óleo pressurizado; o circuito hidráulico (19) compreende:um número de válvulas solenóide (20), cada um das quais é acoplada a uma câmara deacionamento correspondente (17) de um acionador hidráulico (13, 14, 15);um tanque (21), que contém o óleo na pressão atmosférica e é fornecido com uma fendasuperior de carregamento (24);uma tampa (25), que fecha a fenda de carregamento (24) do tanque (21) e é fornecidacom um orifício completo de ventilação (26) que coloca o tanque (21) em comunicaçãocom o ambiente externo;um acumulador hidráulico (22) contendo o óleo pressurizado; euma bomba elétrica (23) que retira do tanque (21) e alimenta o acumulador hidráulico (22);o circuito hidráulico (19) é caracterizado pelo fato de que compreende um elemento defiltragem (27), que é acoplado à tampa (25) e está disposto sob o orifício de ventilação(26).

2. Circuito hidráulico (19) de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o elemento de filtragem (27) compreende umamembrana central (28) tendo a função de filtrar o ar que entra e sai através do orifício deventilação (26).

3. Circuito hidráulico (19) de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que o elemento de filtragem (27) compreende um suporte emformato de anel (29), que cerca a membrana (28), é integral com a própria membrana(28) e possui a função de estabelecer a conexão mecânica com a tampa (25).

4. Circuito hidráulico (19) de acordo com a reivindicação 2ou 3, caracterizado pelo fato de que a membrana (28) é feita de tecido permeável de ar.

5. Circuito hidráulico (19) de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que a membrana (28) é feita de GoroTex®.

6. Circuito hidráulico (19) de acordo com uma dasreivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a tampa (25) possui um assentoem formato de anel (30) obtido sob o orifício de ventilação (26); o elemento de filtragem(27) é travado de forma de estalo no assento em formato de anel (30).

7. Circuito hidráulico (19) de acordo com uma dasreivindicações de 1 a 6 caracterizado pelo fato de que compreende um vaso anti-espirro(31), que é acoplado à tampa (25) e está disposto sob o elemento de filtragem (27).

8. Circuito hidráulico (19) de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que o vaso anti-espirro (31) possui um formato cônico deárvore invertida e é centralmente oco para definir uma passagem (32) para o ar de/para oorifício de ventilação (26).

9. Circuito hidráulico (19) de acordo com a reivindicação 7ou 8, caracterizado pelo fato de que o elemento de filtragem (27) é colado ao vaso anti-espirro (31).