IT201900017513A1

IT201900017513A1 - Metodo di controllo per l'esecuzione di un cambio marcia discendente mentre un pedale dell'acceleratore e' rilasciato in una trasmissione provvista di un cambio servoassistito a doppia frizione

Info

Publication number: IT201900017513A1
Application number: IT102019000017513A
Authority: IT
Inventors: Alessandro Barone; Andrea Nannini; Giacomo Senserini; Stefano Marconi
Original assignee: Ferrari Spa
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2021-03-30
Also published as: CN112576735A; US11274743B2; CN112576735B; EP3798477A1; EP3798477B1; JP2021055840A; US20210095761A1

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“METODO DI CONTROLLO PER L'ESECUZIONE DI UN CAMBIO MARCIA DISCENDENTE MENTRE UN PEDALE DELL'ACCELERATORE E' RILASCIATO IN UNA TRASMISSIONE PROVVISTA DI UN CAMBIO SERVOASSISTITO A DOPPIA FRIZIONE”

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad un metodo di controllo per l’esecuzione di un cambio marcia discendente mentre un pedale dell’acceleratore è rilasciato in una trasmissione provvista di un cambio servoassistito a doppia frizione (cioè un cambio di marcia in cui la marcia successiva o entrante è più corta della marcia precedente o uscente).

ARTE ANTERIORE

Una trasmissione provvista di un cambio servoassistito a doppia frizione comprende una coppia di alberi primari tra loro coassiali, indipendenti ed inseriti uno all’interno dell’altro; due frizioni coassiali, ciascuna delle quali è atta a collegare un rispettivo albero primario ad un albero motore di un motore termico a combustione interna; ed almeno un albero secondario che trasmette il moto alle ruote motrici ed è accoppiabile agli alberi primari mediante rispettivi ingranaggi, ciascuno dei quali definisce una marcia.

Durante un cambio marcia, la marcia corrente accoppia l’albero secondario ad un albero primario mentre la marcia successiva accoppia l’albero secondario all’altro albero primario; di conseguenza, il cambio di marcia avviene incrociando le due frizioni, cioè aprendo la frizione associata alla marcia corrente e contemporaneamente chiudendo la frizione associata alla marcia successiva.

Il guidatore medio è abituato alle sensazioni trasmesse da un cambio tradizionale a singola frizione e quindi si aspetta di avvertire durante un cambio marcia discendente una rilevante variazione di decelerazione longitudinale del veicolo stradale (per effetto del nuovo rapporto più corto che dovrebbe aumentare il freno motore). Tuttavia, in un cambio di marcia standard di un cambio a doppia frizione, durante un cambio marcia discendente si avverte unicamente un aumento progressivo (quindi poco percepibile) della decelerazione longitudinale del veicolo stradale per effetto dell’accorciamento progressivo del rapporto di trasmissione; tale modalità di cambio marcia è molto positiva dal punto di vista delle prestazioni, ma provoca nella maggior parte dei guidatori l’impressione esattamente opposta, cioè di essere penalizzante per le prestazioni.

E’ importante osservare che il giudizio espresso dai guidatori deve venire tenuto in massimo conto anche quando tecnicamente sbagliato, in quanto la grande maggioranza dei guidatori giudica il comportamento del veicolo stradale in base alle proprie percezioni e convinzioni e non in base a criteri oggettivi. In altre parole, la cosa più importante è che il veicolo venga percepito dai guidatori come soddisfacente (anche a fronte di un modesto decremento delle prestazioni).

Le domande di brevetto EP2239484A1 ed EP3139069A1 descrive un metodo di controllo per l’esecuzione di un cambio marcia in una trasmissione provvista di un cambio a doppia frizione che migliora la percezione del cambio di marcia da parte del guidatore (ovvero permette al guidatore di avvertire delle sensazioni piacevoli per effetto del cambio marcia) pur senza penalizzare (significativamente) le prestazioni.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è di fornire un metodo di controllo per l’esecuzione di un cambio marcia discendente mentre un pedale dell’acceleratore è rilasciato in una trasmissione provvista di un cambio servoassistito a doppia frizione, il quale metodo di controllo sia privo degli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, sia di facile ed economica implementazione.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di controllo per l’esecuzione di un cambio marcia discendente mentre un pedale dell’acceleratore è rilasciato in una trasmissione provvista di un cambio servoassistito a doppia frizione, secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate.

Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione.

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 ed in pianta di un veicolo stradale a trazione posteriore provvisto di una trasmissione con un cambio servoassistito a doppia frizione che viene controllata secondo il metodo di controllo della presente invenzione;

• la figura 2 è una vista schematica della trasmissione della figura 1;

• la figura 3 illustra l’evoluzione temporale delle coppie trasmesse dalle due frizioni del cambio a doppia frizione, della velocità di rotazione di un albero motore del motore a combustione interna, della accelerazione longitudinale del veicolo stradale, e della coppia motrice generata dal motore a combustione interna durante un cambio di marcia discendente noto; e

• la figura 4 illustra l’evoluzione temporale delle coppie trasmesse dalle due frizioni del cambio a doppia frizione, della velocità di rotazione di un albero motore del motore a combustione interna, della accelerazione longitudinale del veicolo stradale, e della coppia motrice generata dal motore a combustione interna durante un cambio di marcia discendente eseguito secondo il metodo di controllo della presente invenzione.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nella figura 1, con il numero 1 è indicato nel suo complesso un veicolo stradale (in particolare una automobile) provvisto di due ruote 2 condotte (ovvero non motrici) anteriori e di due ruote 3 motrici posteriori. In posizione anteriore è disposto un motore 4 a combustione interna, il quale è provvisto di un albero 5 motore e produce una coppia TE motrice che viene trasmessa alle ruote 3 motrici mediante una trasmissione 6. La trasmissione 6 comprende un cambio 7 servoassistito a doppia frizione disposto al retrotreno ed un albero 8 di trasmissione che collega l’albero 5 motore ad un ingresso del cambio 7 servoassistito a doppia frizione. In cascata al cambio 7 servoassistito a doppia frizione è collegato un differenziale 9 autobloccante, dal quale partono una coppia di semiassi 10, ciascuno dei quali è solidale ad una ruota 3 motrice.

Il veicolo 1 stradale comprende una centralina 11 di controllo del motore 4 a combustione interna che sovraintende al controllo del motore 4 a combustione interna, una centralina 12 di controllo della trasmissione 6 che sovraintende al controllo della trasmissione 6, ed una linea 13 BUS, la quale è ad esempio realizzata secondo il protocollo CAN (Car Area Network), è estesa a tutto il veicolo 1 stradale e permette alle centraline 11 e 12 di controllo di dialogare tra loro. In altre parole, la centralina 11 di controllo del motore 4 a combustione interna e la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 sono collegate alla linea 13 BUS e quindi possono comunicare tra loro mediante messaggi inoltrati sulla linea 13 BUS stessa. Inoltre, la centralina 11 di controllo del motore 4 a combustione interna e la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 possono essere tra loro direttamente collegate mediante un cavo 14 di sincronizzazione dedicato, il quale è in grado di trasmettere direttamente dalla centralina 12 di controllo della trasmissione 6 alla centralina 11 di controllo del motore 4 a combustione interna un segnale senza i ritardi introdotti dalla linea 13 BUS. In alternativa, il cavo 14 di sincronizzazione potrebbe non essere presente e tutte le comunicazione tra le due centraline 11 e 12 di controllo vengono scambiate utilizzando la linea 13 BUS.

Secondo quanto illustrato nella figura 2, il cambio 7 servoassistito a doppia frizione comprende una coppia di alberi 15 primari tra loro coassiali, indipendenti ed inseriti uno all’interno dell’altro. Inoltre, il cambio 7 servoassistito a doppia frizione comprende due frizioni 16 coassiali, ciascuna delle quali è atta a collegare un rispettivo albero 15 primario all’albero 5 motore del motore 4 a combustione interna mediante l’interposizione dell’albero 8 di trasmissione; ciascuna frizione 16 è in bagno d’olio e viene quindi comandata in pressione (cioè il grado di apertura/chiusura della frizione 16 viene determinato dalla pressione dell’olio all’interno della frizione 16 stessa); secondo una alternativa forma di attuazione, ciascuna frizione 16 è a secco e viene quindi comandata in posizione (cioè il grado di apertura/chiusura della frizione 16 viene determinato dalla posizione di un elemento mobile della frizione 16 stessa). Il cambio 7 servoassistito a doppia frizione comprende un singolo albero 17 secondario collegato al differenziale 9 che trasmette il moto alle ruote 3 motrici; secondo una alternativa ed equivalente forma di attuazione, il cambio 7 servoassistito a doppia frizione comprende due alberi 17 secondari entrambi collegati al differenziale 9.

Il cambio 7 servoassistito a doppia frizione presenta sette marce avanti indicate con numeri romani (prima marcia I, seconda marcia II, terza marcia III, quarta marcia IV, quinta marcia V, sesta marcia VI e settima marcia VII) ed una retromarcia (indicata con la lettera R). L’albero 15 primario e l’albero 17 secondario sono tra loro meccanicamente accoppiati mediante una pluralità di ingranaggi, ciascuno dei quali definisce una rispettiva marcia e comprende una ruota 18 dentata primaria montata sull’albero 15 primario ed una ruota 19 dentata secondaria montata sull’albero 17 secondario. Per permettere il corretto funzionamento del cambio 7 servoassistito a doppia frizione, tutte le marce dispari (prima marcia I, terza marcia III, quinta marcia V, settima marcia VII) sono accoppiate ad uno stesso albero 15 primario, mentre tutte le marce pari (seconda marcia II, quarta marcia IV, e sesta marcia VI) sono accoppiate all’altro albero 15 primario.

Ciascuna ruota 18 dentata primaria è calettata ad un rispettivo albero 15 primario per ruotare sempre in modo solidale con l’albero 15 primario stesso ed ingrana in modo permanente con la rispettiva ruota 19 dentata secondaria; invece, ciascuna ruota 19 dentata secondaria è montata folle sull’albero 17 secondario. Inoltre, il cambio 7 servoassistito a doppia frizione comprende quattro sincronizzatori 20 doppi, ciascuno dei quali è montato coassiale all’albero 17 secondario, è disposto tra due ruote 19 dentate secondarie, ed è atto a venire attuato per innestare alternativamente le due rispettive ruote 19 dentate secondarie all’albero 17 secondario (cioè per rendere alternativamente le due rispettive ruote 19 dentate secondarie angolarmente solidali all’albero 17 secondario). In altre parole, ciascun sincronizzatore 20 può venire spostato in un verso per innestare una ruota 19 dentata secondaria all’albero 17 secondario, oppure può venire spostato nell’altro verso per innestare l’altra ruota 19 dentata secondaria all’albero 17 secondario.

Il cambio 7 a doppia frizione comprende un singolo albero 17 secondario collegato al differenziale 9 che trasmette il moto alle ruote 3 motrici; secondo una alternativa ed equivalente forma di attuazione, il cambio 7 a doppia frizione comprende due alberi 17 secondari entrambi collegati al differenziale 9.

Secondo quanto illustrato nella figura 1, il veicolo 1 stradale comprende un abitacolo in cui è disposto un posto di guida destinato al guidatore; il posto di guida comprende un sedile (non illustrato), un volante 21, un pedale 22 dell’acceleratore, un pedale 23 del freno, e due palette 24 e 25 che comandano il cambio 7 servoassistito a doppia frizione e sono collegate ai due lati opposti del volante 21. La paletta 24 ascendente viene azionata dal guidatore (mediante una breve pressione) per richiedere un cambio di marcia ascendente (ovvero l’innesto di un nuovo rapporto di marcia più lungo del rapporto di marcia corrente e contiguo al rapporto di marcia corrente), mentre la paletta 25 discendente viene azionata dal guidatore (mediante una breve pressione) per richiedere un cambio di marcia discendente (ovvero l’innesto di un nuovo rapporto di marcia più corto del rapporto di marcia corrente e contiguo al rapporto di marcia corrente).

Vengono di seguito descritte le modalità di esecuzione di un cambio di marcia discendente mentre il pedale 22 dell'acceleratore è rilasciato (ovvero mentre il motore 4 a combustione interna è in cut-off e genera una coppia TE frenante operando in freno motore) da una marcia A corrente più lunga ad una marcia B successiva più corta; ovvero la marcia A corrente presenta un rapporto di trasmissione maggiore rispetto alla marcia B successiva (quindi a parità di velocità del veicolo 1 stradale la marcia A corrente fa girare il motore 4 a combustione interna più lentamente della marcia B successiva).

In una situazione iniziale (cioè prima del cambio di marcia), una frizione 16A uscente è chiusa per trasmettere il moto ad un albero 15A primario che a sua volta trasmette il moto all’albero 17 secondario mediante la marcia A corrente che è innestata; una frizione 16B entrante è invece aperta ed isola quindi un albero 15B primario dall’albero 8 di trasmissione. Prima di iniziare il cambio di marcia ascendente viene innestata la marcia B successiva per collegare attraverso la marcia B stessa l’albero 15B primario all’albero 17 secondario. Quando il guidatore invia il comando di cambio marcia, viene eseguito il cambio marcia aprendo la frizione 16A per scollegare l’albero 15A primario (quindi la marcia A) dall’albero 8 di trasmissione (cioè dall’albero 5 motore del motore 4 a combustione interna) e contemporaneamente chiudendo la frizione 16B entrante per collegare l’albero 15B primario (quindi la marcia B) all’albero 8 di trasmissione (cioè all’albero 5 motore del motore 4 a combustione interna).

Nella figura 3 sono illustrate le modalità di un cambio marcia discendente noto, in cui il guidatore invia il comando di cambio marcia discendente agendo sulla paletta 25 discendente. Nella figura 3 partendo dall’alto sono rappresentanti:

un primo grafico che mostra l’evoluzione temporale della velocità ωE di rotazione del motore 4 a combustione interna, della velocità ωA di rotazione della frizione 16A uscente e della velocità ωB di rotazione della frizione 16B entrante;

un secondo grafico che mostra l’evoluzione temporale delle coppie TA e TB trasmesse dalle due frizioni 16A e 16B;

un terzo grafico che mostra l’evoluzione temporale della coppia TE generata dal motore 4 a combustione interna (il motore 4 a combustione interna è in cut-off, quindi opera come freno motore generando una coppia TE negativa); ed un quarto grafico che mostra l’evoluzione temporale della accelerazione α longitudinale del veicolo 1 (è importante osservare che l’accelerazione α longitudinale del veicolo 1 è sempre negativa, ovvero il veicolo 1 stradale sta rallentando, in quando il motore 4 a combustione interna sta generando una coppia TE negativa, ovvero sta frenando, operando come freno motore).

Non appena la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 riceve dal guidatore il comando di cambio marcia (istante t0), la centralina 12 di controllo della trasmissione inizia immediatamente il riempimento della frizione 16B entrante, ovvero inizia immediatamente ad alimentare olio in pressione all’interno della frizione 16B entrante; infatti, la frizione 16B entrante associata alla marcia B successiva può trasmettere una coppia significativa alle ruote 3 posteriori motrici solo quando è stato completato il riempimento dell’olio in pressione e quindi l’olio in pressione stesso non potendo occupare ulteriore volume all’interno della frizione 16B entrante esercita una spinta che impacca i dischi della frizione 16B entrante stessa. Di conseguenza, prima che la frizione 16B entrante associata alla marcia B successiva possa iniziare a trasmettere una coppia significativa alle ruote 3 posteriori motrici è necessario attendere un certo intervallo di tempo di ritardo (tipicamente compreso tra 80 e 220 millesimi di secondo) durante il quale viene completato il riempimento dell’olio all’interno della frizione 16B entrante. Normalmente, il completamento del riempimento della frizione 16B entrante viene monitorato attraverso un sensore di pressione che sente la pressione dell’olio all’interno della frizione 16B entrante stessa: quando la pressione dell’olio all’interno della frizione 16B entrante supera una soglia predeterminata, allora significa che il volume interno della frizione 16B entrante è stato completamente riempito e quindi l’olio all’interno della frizione 16B entrante inizia a comprimersi. Di conseguenza, l’istante t1 in cui (trascorso il tempo di ritardo) la frizione 16B entrante è piena di olio ed è pronta trasmettere una coppia significativa viene stabilito quando la pressione dell’olio all’interno della frizione 16B entrante supera la soglia predeterminata.

Dall’istante t0 in cui la centralina 12 di controllo della trasmissione inizia immediatamente la chiusura della frizione 16B entrante all’istante t1 in cui, trascorso il tempo di ritardo, la frizione 16B entrante è piena di olio ed è pronta trasmettere una coppia significativa non accade niente alla dinamica del veicolo 1 stradale, cioè tutta la coppia TE generata dal motore 4 a combustione interna (che è una coppia TE motrice negativa, ovvero è una coppia TE frenante, in quanto il motore 4 a combustione interna è in cut-off e quindi opera come freno motore) viene trasmessa interamente dalla frizione 16A come prima dell’inizio del cambio marcia. All’istante t1 la frizione 16B entrante inizia a trasmettere una coppia TB (ovvero la coppia TB inizia ad aumentare) e contestualmente viene comandata l’apertura della frizione 16A (ovvero la coppia TA inizia a diminuire); è importante osservare che l’apertura della frizione 16A associata alla marcia A corrente avviene senza alcun ritardo, in quanto la frizione 16A è già piena di olio in pressione ed in questa fase deve unicamente venire svuotata di parte dell’olio aprendo una elettrovalvola (la cui azione è quindi istantanea).

Tra gli istanti t1 e t2 avviene il trasferimento di coppia tra le due frizioni 16A e 16B, cioè la coppia trasmessa dalla frizione 16A scende (più o meno progressivamente) e nello stesso tempo sale (più o meno progressivamente) la coppia trasmessa dalla frizione 16B entrante determinando un incrocio tra le due frizioni 16A e 16B. All’istante t2 la frizione 16A è completamente aperta (quindi non trasmette più coppia) mentre la frizione 16B entrante trasmette tutta la coppia TE motrice del motore 4 a combustione interna. Tra gli istanti t1 e t2 intercorre il tempo di cambio durante il quale la coppia trasmessa dalla frizione 16A diminuisce fino ad annullarsi e contestualmente la coppia trasmessa dalla frizione 16B entrante aumenta fino ad arrivare alla coppia TE generata dal motore 4 a combustione interna (come detto in precedenza, il motore 4 a combustione interna è in cut-off, quindi opera come freno motore generando una coppia TE negativa), ovvero durante il quale la frizione 16A si separa dalle ruote 3 motrici e la frizione 16B entrante si collega alle ruote 3 motrici.

La velocità ωE di rotazione del motore 4 a combustione interna è pari alla velocità ωA di rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia A corrente prima del cambio marcia fino all’istante t2, sale progressivamente verso la velocità ωB di rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva durante il cambio marcia, ed è pari alla velocità ωB di rotazione dopo il cambio marcia. Come illustrato nella figura 3, fino all’istante t2 la frizione 16A non è ancora completamente aperta e quindi la velocità ωE di rotazione del motore 4 a combustione interna è pari (aderente) alla velocità ωA di rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia A corrente associata alla frizione 16A; di conseguenza, la velocità ωE di rotazione del motore 4 a combustione interna viene aumentata solo dopo che la frizione 16A viene completamente aperta.

Tra gli istanti t2 e t3 intercorre il tempo di sincronizzazione durante il quale la velocità ωE di rotazione del motore 4 a combustione interna aumenta dalla velocità ωA di rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia A corrente alla velocità ωB di rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva, ovvero la velocità ωE di rotazione viene sincronizzata con la velocità ωB di rotazione.

Per aumentare la velocità ωE di rotazione del motore 4 a combustione interna dopo la completa apertura della frizione 16A viene utilizzata solo l’energia cinetica posseduta dal veicolo 1 stradale (ovvero il motore 4 a combustione interna non viene mai acceso ed opera sempre e solo come freno motore); per ridurre il tempo necessario a sincronizzare la velocità ωE di rotazione del motore 4 a combustione interna con la velocità ωB di rotazione della frizione 16B entrante, tra gli istanti t2 e t3 viene temporaneamente sovrachiusa la frizione 16B entrante aumentando la pressione dell’olio in modo da trasferire una maggiore coppia alle ruote 3 motrici. Quindi, la frizione 16B entrante viene pilotata per trasmettere temporaneamente una coppia TB superiore alla coppia TB che la frizione 16B entrante trasmetterà immediatamente dopo il cambio marcia ed alla coppia TA che la frizione 16A trasmetteva immediatamente prima del cambio marcia. In altre parole, per sincronizzare la velocità ωE di rotazione del motore 4 a combustione interna con la velocità ωB di rotazione della frizione 16B entrante non viene temporaneamente aumentata la coppia TE generata dal motore 4 a combustione interna, ma viene temporaneamente aumentata la coppia TB trasmessa dalla frizione 16B entrante per trasferire più rapidamente l’energia cinetica dal veicolo 1 stradale al motore 4 a combustione interna. Ovvero, la frizione 16B entrante viene pilotata per trasmettere alle ruote 3 posteriori motrici una coppia (negativa) superiore (in valore assoluto) alla coppia TE (negativa) generata dal motore 4 a combustione interna in modo da aumentare progressivamente la velocità ωE di rotazione del motore 4 a combustione interna dal valore iniziale ωA al valore finale ωB; in questa situazione, la frizione 16B entrante viene pilotata per trasmettere alle ruote 3 posteriori motrici sia la coppia TE (negativa) generata dal motore 4 a combustione interna, sia una ulteriore (extra) coppia (negativa) generata dall’aumento dell’energia cinetica posseduta dall’albero 5 motore (cioè generata dall’accelerazione dell’albero 5 motore).

L’accelerazione α longitudinale del veicolo 1 è in prima approssimazione costante e pari al valore αA (negativo in quanto siamo in rallentamento) immediatamente prima del cambio marcia ed è in prima approssimazione costante e pari al valore αB (negativo in quanto siamo in rallentamento e in valore assoluto maggiore del valore αA) immediatamente dopo il cambio marcia. L’aumento (in valore assoluto) della accelerazione α longitudinale del veicolo 1 durante il cambio marcia è dovuta al fatto che la coppia TE (negativa, ovvero frenante) generata dal motore 4 a combustione interna che rimane costante viene trasmessa con un rapporto di trasmissione decrescente (la marcia A è più lunga della marcia B) e quindi alle ruote 3 posteriori motrici viene applicata una coppia frenante crescente.

Come appare evidente nella figura 3, la sopra descritta modalità di sovrachiudere temporaneamente la frizione 16B entrante crea un picco di decelerazione (ovvero una brusca diminuzione della accelerazione α longitudinale del veicolo 1) tra gli istanti t2 e t3; questo picco di decelerazione determina un salto di decelerazione Δα particolarmente consistente e rapido che fornisce al guidatore una sensazione di sportività pur peggiorando il comfort di guida. Infatti, l’aumento (in valore assoluto) e la successiva diminuzione (in valore assoluto) della accelerazione α longitudinale in un intervallo di tempo ridotto (indicativamente 80-150 millisecondi) tra gli istanti t2 e t3 determina un movimento oscillatorio della testa degli occupanti del veicolo attorno "all'incernieramento" del collo; il movimento avanti (quando l'accelerazione α longitudinale negativa aumenta in valore assoluto) ed in dietro (quando l'accelerazione α longitudinale negativa diminuisce in valore assoluto) della testa degli occupanti del veicolo è percepito come poco confortevole quando non avviene durante la guida prestazionale. Di conseguenza, la sopra descritta modalità di sovrachiudere temporaneamente la frizione 16B entrante viene utilizzata solo quando nella guida sportiva viene ricercato il “piacere di guida” (ovvero una sensazione di elevata “sportività”) anche a scapito del comfort.

Come detto in precedenza, la frizione 16B entrante viene pilotata per venire sovrachiusa temporaneamente e quindi trasmettere una coppia TB superiore alla coppia TB che la frizione 16B entrante trasmetterà immediatamente dopo il cambio marcia ed alla coppia TA che la frizione 16A trasmetteva immediatamente prima del cambio marcia; in questo modo, la coppia necessaria a fare accelerare l’albero 5 motore viene “prelevata” dal moto del veicolo 1 stradale e non è necessario accendere il motore 4 a combustione interna durante il tempo di sincronizzazione (ovvero tra gli istanti t2 e t3). Questa strategia è particolarmente efficiente da un punto di vista energetico, in quanto non prevede alcuna generazione di coppia TE positiva (motrice) da parte del motore 4 a combustione interna e quindi non prevede alcun consumo di carburante durante il cambio di marcia discendente. Tuttavia, per contro, questa strategia (per eseguire il cambio di marcia discendente in tempi brevi, ovvero per contenere il tempo di sincronizzazione compreso tra gli istanti t2 e t3) impone di applicare alle ruote 3 motrici una coppia frenante impulsiva particolarmente elevata che in condizioni sfavorevoli (ovvero quando il fondo stradale presenta una ridotta aderenza) potrebbe provocare il temporaneo blocco delle ruote 3 motrici che è certamente negativo dal punto di vista delle sensazioni trasmesse al guidatore (il blocco delle ruote 3 motrici è sempre un “errore” in quanto la guida ottimale prevede di non bloccare mai le ruote), dal punto di vista dell’usura dei pneumatici, e dal punto di vista della sicurezza (quando le ruote si bloccano perdono di direzionalità).

Per evitare di correre il rischio di bloccare le ruote 3 motrici durante un cambio di marcia discendente, è possibile operare in modo leggermente diverso secondo quanto illustrato nella figura 4: prima del tempo di sincronizzazione (compreso tra gli istanti t2 e t3) il motore 4 a combustione interna viene temporaneamente acceso per aumentare la coppia TE generata dal motore 4 a combustione interna stesso e quindi contribuire alla sincronizzazione della velocità ωE di rotazione del motore 4 a combustione interna con la velocità ωB di rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva. In particolare, il motore 4 a combustione interna viene acceso per aumentare la coppia TE generata dal motore 4 a combustione interna stesso tra l’istante t1 (in cui la frizione 16B entrante inizia a chiudersi e la frizione 16A inizia ad aprirsi) ed un istante t4 che è precedente all’istante t3 in cui viene completata la sincronizzazione delle velocità ωE e ωB di rotazione e viene terminata la sovrachiusura della frizione 16B entrante. In questo modo tra gli istanti t1 e t2 l’accelerazione α longitudinale del veicolo 1 aumenta (arrivando a zero o anche a valori leggermente positivi) prima di presentare un successivo picco di decelerazione (ovvero una brusca diminuzione della accelerazione α longitudinale del veicolo 1) tra gli istanti t2 e t3; questo picco di decelerazione determina un salto di decelerazione Δα particolarmente consistente e rapido che ha sostanzialmente la stessa ampiezza del salto di decelerazione Δα che viene ottenuto utilizzando la modalità di controllo illustrata nella figura 3. Tuttavia, utilizzando la modalità di controllo illustrata nella figura 4 il salto di decelerazione Δα pur presentando la stessa ampiezza del salto di decelerazione Δα ottenuto utilizzando la modalità di controllo illustrata nella figura 3 non arriva in valore assoluto a valori così elevati di decelerazione e quindi non corre il rischio di bloccare temporaneamente le ruote 3 motrici. Infatti, utilizzando la modalità di controllo illustrata nella figura 4, il salto di decelerazione parte da valori iniziali più alti (ottenuti accendendo il motore 4 a combustione interna stesso tra gli istanti t1 e t4) e quindi arriva a valori finali più alti (cioè a decelerazioni inferiori).

Durante il cambio di marcia discendente, il motore 4 a combustione interna viene attivato per generare una coppia TE motrice tra l’istante t2 e l’istante t4 che è sempre precedente all’istante t3. Nella forma di attuazione illustrata nella figura 4, l’istante t4 è compreso tra l’istante t2 e l’istante t3, ovvero l’istante t4 è successivo all’istante t2 e precedente all’istante t3; in particolare, l’istante t4 è più vicino (prossimo) all’istante t2 e più lontano dall’istante t3 (cioè l’intervallo di tempo che intercorre tra gli istanti t2 e t4 è più corto dell’intervallo di tempo che intercorre tra gli istanti t4 e t3). Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, l’istante t4 è precedente all’istante t2, ovvero il motore 4 a combustione interna viene spento prima dell’istante t2.

In altre parole, in alcuni momenti le sensazioni attese dal guidatore sono altamente sportive che generalmente si traducono in rapide variazioni di accelerazione e di rumorosità (“sound”); accanto alla ricerca di queste sensazioni vi è anche la ricerca di una risposta più veloce del veicolo 1 stradale in termini di tempi di cambiata ridotti. In caso di cambio di marcia discendente, a tutte queste richieste si può rispondere attraverso l'applicazione di un plus di coppia TB sulla frizione 16B entrante che si sta andando a chiudere, in modo da accelerare il motore 4 a combustione interna attraverso l’energia cinetica del veicolo 1 stradale: è possibile così ottenere un picco di decelerazione (ovvero la decelerazione ha un rapido aumento seguito da una altrettanto rapida diminuzione) restituendo una sensazione molto sportiva al guidatore. La ricerca di cambio di marcia discendente sportivo e molto performante non può, però, prescindere dalla necessità di sicurezza; quindi per evitare di correre il rischio di bloccare le ruote 3 motrici durante il cambio di marcia discendente viene temporaneamente acceso il motore 4 a combustione interna in fase di scambio di coppia in modo da raggiungere il medesimo salto di decelerazione Δα ma senza arrivare a valori “pericolosi” (cioè troppo elevati) di decelerazione (tra l’altro, la riaccensione del motore 4 a combustione interna permette un piacevole rumore durante il cambio di marcia discendente). Quindi, accendendo temporaneamente il motore 4 a combustione interna in fase di scambio di coppia è possibile mantenere un feeling sportivo di cambiata, senza incorrere in fenomeni di bloccaggio delle ruote 3 motrici, che oltre ad essere fastidiosi, posso essere anche molto pericolosi.

Le forme di attuazione qui descritte si possono combinare tra loro senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.

Il metodo di controllo sopra descritto presenta numerosi vantaggi.

In primo luogo, il metodo di controllo per l’esecuzione di un cambio marcia discendente sopra descritto permette di fornire al guidatore una sensazione di elevate prestazioni (“sportività”) abbinata ad una “piacevole” rumorosità del motore 4 a combustione interna (per effetto della accensione temporanea del motore 4 a combustione interna durante il cambio marcia discendente) che è anch’essa generalmente molto apprezzata dal guidatore.

Inoltre, il metodo di controllo sopra descritto è di facile ed economica implementazione, in quanto non richiede l’installazione di componenti fisici aggiuntivi e non comporta un potenziamento della centralina 12 di controllo della trasmissione 6 in quanto non richiede una rilevante potenza di calcolo aggiuntiva.

ELENCO DEI NUMERI DI RIFERIMENTO DELLE FIGURE

1 veicolo stradale

2 ruote anteriori

3 ruote posteriori

4 motore

5 albero motore

6 trasmissione

7 cambio

8 albero di trasmissione

9 differenziale

10 semiassi

11 centralina di controllo del motore

12 centralina di controllo della trasmissione 13 linea BUS

14 cavo di sincronizzazione

15 alberi primari

16 frizioni

17 albero secondario

18 ruota dentata primaria

19 ruota dentata secondaria

20 sincronizzatori

21 volante

22 pedale dell'acceleratore

23 pedale del freno

24 paletta ascendente

25 paletta discendente

ωE velocità di rotazione

ωA velocità di rotazione

ωB velocità di rotazione TE coppia

TA coppia

TB coppia

α accelerazione

t0 istante di tempo

t1 istante di tempo

t2 istante di tempo

t3 istante di tempo

t4 istante di tempo

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1) Metodo di controllo per l’esecuzione di un cambio marcia discendente mentre un pedale (22) dell'acceleratore è rilasciato in una trasmissione (6) provvista di un cambio (7) servoassistito a doppia frizione per passare da una marcia (A) corrente ad una marcia (B) successiva più corta della marcia (A) corrente; la trasmissione (6) comprende: un cambio (7) servoassistito a doppia frizione presentante due alberi (15) primari; almeno un albero (17) secondario collegato a delle ruote (3) motrici; e due frizioni (16A, 16B), ciascuna delle quali è interposta tra un albero (5) motore di un motore (4) a combustione interna ed un corrispondente albero (15) primario,; il metodo di controllo comprende le fasi di: aprire in un primo istante (t1) una frizione (16A) uscente associata alla marcia (A) corrente; chiudere al primo istante (t1) una frizione (16B) entrante associata alla marcia (B) successiva; completare l’apertura della frizione (16A) uscente in un secondo istante (t2); completare la chiusura della frizione (16B) entrante nel secondo istante (t2); sincronizzare, tra il secondo istante (t2) ed un terzo istante (t3), una velocità (ωE) di rotazione del motore (4) a combustione interna con una velocità (ωB) di rotazione della frizione (16B) entrante ovvero con la velocità (ωB) di rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia (B) successiva; e pilotare la frizione (16B) entrante tra il secondo istante (t2) ed il terzo istante (t3) per fare temporaneamente trasmettere alla frizione (16B) entrante stessa una coppia (TB) superiore alla coppia (TB) che la frizione (16B) entrante trasmetterà immediatamente dopo il cambio marcia discendente ed alla coppia (TA) che la frizione (16A) uscente trasmetteva immediatamente prima del cambio marcia discendente per accelerare il motore (4) a combustione interna utilizzando l’energia cinetica posseduta da un veicolo (1) stradale provvisto della trasmissione (6); il metodo di controllo è caratterizzato dal fatto di comprendere l’ulteriore fase di attivare il motore (4) a combustione interna per generare una coppia (TE) motrice tra il primo istante (t1) ed un quarto istante (t4) che è precedente al terzo istante (t3).
2) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 1, in cui il quarto istante (t4) è compreso tra il secondo istante (t2) ed il terzo istante (t3), ovvero il quarto istante (t4) è successivo al secondo istante (t2) e precedente al terzo istante (t3).
3) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 2, in cui il quarto istante (t4) è più vicino al secondo istante (t2) e più lontano dal terzo istante (t3).
4) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 1, in cui il quarto istante (t4) è precedente al secondo istante (t2).
5) Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui una decelerazione (α) longitudinale del veicolo (1) stradale diminuisce tra il primo istante (t1) ed il secondo istante (t2).
6) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 5, in cui la decelerazione (α) longitudinale del veicolo (1) stradale è nulla al secondo istante (t2).
7) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 5, in cui al secondo istante (t2) il veicolo (1) stradale presenta una accelerazione (α) longitudinale positiva.
8) Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui una decelerazione (α) longitudinale del veicolo (1) stradale prima aumenta e poi diminuisce tra il secondo istante (t2) ed il terzo istante (t3).