IT202100032045A1 - Architettura di trasmissione elettrica ibrida migliorata - Google Patents

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IT202100032045A1
IT202100032045A1 IT102021000032045A IT202100032045A IT202100032045A1 IT 202100032045 A1 IT202100032045 A1 IT 202100032045A1 IT 102021000032045 A IT102021000032045 A IT 102021000032045A IT 202100032045 A IT202100032045 A IT 202100032045A IT 202100032045 A1 IT202100032045 A1 IT 202100032045A1
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IT
Italy
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shaft
gear
clutch
iii
electric machines
Prior art date
Application number
IT102021000032045A
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English (en)
Inventor
Michele Forte
Giuseppe Bassani
Alberto Borghi
Alessio Inversani
Enrico Sedoni
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Cnh Ind Italia Spa
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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
?ARCHITETTURA DI TRASMISSIONE ELETTRICA IBRIDA MIGLIORATA?
CAMPO TECNICO
La presente invenzione ? relativa ad una architettura di trasmissione elettrica ibrida migliorata a doppia frizione, in particolare per un veicolo fuoristrada, e ad un relativo metodo per controllare il cambio marcia di tale trasmissione a doppia frizione.
La presente invenzione trova la sua applicazione preferita, anche se non esclusiva, nella trasmissione di veicoli agricoli; si far? riferimento a tale applicazione a titolo esemplificativo di seguito.
BACKGROUND DELL?INVENZIONE
I veicoli fuoristrada quali i veicoli agricoli al giorno d?oggi sono dotati di trasmissioni a doppia frizione (DCT, Dual Clutch Transmission) per migliorare le prestazioni del veicolo stesso, ad esempio un cambio marcia pi? veloce dei rapporti di velocit? e una migliore efficienza grazie al numero ridotto di innesti implicito nella progettazione. Inoltre, la configurazione DCT offre pi? di un modo per una corretta progettazione del suo controllo.
Essenzialmente, la DCT comprende due frizioni principali, vale a dire una frizione di marcia in avanti e una frizione di marcia all?indietro, che sono deputate a selezionare la direzione di movimento in avanti e all?indietro del trattore e due frizioni aggiuntive, vale a dire le frizioni dispari e pari, configurate per selezionare due alberi ausiliari che portano gli elementi sincronizzatori. La DCT inoltre comprende una pluralit? di elementi sincronizzatori che possono essere spostati da una posizione neutra per impegnare un ingranaggio montato concentrico all?albero e libero di ruotare rispetto all?albero stesso; una contro-ruota dell?ingranaggio impegnato ? montata sull?albero di uscita della DCT e pertanto l?impegno del sincronizzatore definisce il rapporto di velocit? tra un albero di ingresso, vale a dire l?albero motore e un albero di uscita, vale a dire l?albero di uscita della trasmissione ad ingranaggi di DCT.
La sequenza degli ingranaggi, vale a dire da 1 a 8, ? distribuita secondo la logica di ingranaggi pari azionati dalla frizione pari e ingranaggi dispari azionati dalla frizione dispari. Pertanto, le frizioni dispari e pari vengono scambiate alternatamente in una sequenza di cambio marcia e la selezione del rapporto di trasmissione in ingresso viene effettuata mediante l?impegno dell?elemento sincronizzatore appropriato. Resta inteso chiaramente che la parte centrale di un?architettura DCT ? l?operazione di sincronizzazione poich? genera la qualit? del cambio marcia.
Tuttavia, tale accoppiamento mediante sincronizzatori presenta vari limiti.
Infatti, l?azionamento di tali sincronizzatori elettro-idraulici dipende molto dalle caratteristiche della temperatura e dell?olio. Inoltre, le attivazioni sono poco ripetibili.
I sincronizzatori elettro-idraulici inoltre necessitano di una disposizione complessa di molti componenti, quali bobine, solenoidi, una pompa, tenute, servo-meccanismi che determina una bassa affidabilit? del sistema o l?esigenza di fornire una ridondanza che aumenta i costi e occupa spazio.
Chiaramente, dato che i sincronizzatori funzionano per attrito, i problemi di usura e la dissipazione di calore sono ulteriori problemi evidenti.
I suddetti problemi sono inoltre riscontrati nelle sincronizzazioni delle gamme di ingranaggi a causa dell?inerzia elevata e della velocit? delta elevata da gestire.
Infine il costo della soluzione, correlato al costo dei sincronizzatori e dell?idraulica richiesta per guidare il loro spostamento ? rilevante, poich? il costo della singola installazione deve essere moltiplicato per il numero dei sincronizzatori.
Sono note alcune architetture, come ad esempio nelle domande di brevetto IT102018000007576A1 o WO2020148452A1 che tuttavia mostrano la presenza di un elevato numero di macchine elettriche e di frizioni e alberi ausiliari per gestire il cambio marcia, aumentando in tal modo i costi e il peso del veicolo e fornendo un controllo elettronico e una configurazione complessi.
Pertanto, vi ? l?esigenza di migliorare l?architettura di trasmissione a doppia frizione esistente per migliorarne le prestazioni e per migliorarne la comodit? durante il cambio marcia e per ridurne i costi totali e l?ingombro.
Uno scopo della presente invenzione ? soddisfare le esigenze summenzionate in un modo economico e ottimizzato.
RIEPILOGO DELL?INVENZIONE
Lo scopo summenzionato viene raggiunto mediante un?architettura elettrica ibrida per una trasmissione a doppia frizione e un relativo metodo di controllo come rivendicato nell?insieme allegato di rivendicazioni.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Per una migliore comprensione della presente invenzione, nel seguito ? descritta una forma di realizzazione preferita, a titolo di esempio non limitativo, in riferimento ai disegni allegati in cui l?unica figura ? una rappresentazione schematica di un?architettura di trasmissione a doppia frizione secondo la presente invenzione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
La figura 1 descrive una trasmissione a doppia frizione 1, DCT, di un veicolo fuoristrada, quale un trattore (non illustrato), comprendente un albero motore di ingresso 2, collegato operativamente ad un motore (non illustrato) del veicolo, e un albero di uscita 3, che pu? essere accoppiato al sistema di guida del veicolo fuoristrada.
La trasmissione 1 inoltre comprende una prima frizione principale 5, qui di seguito ?frizione di marcia in avanti? e una seconda frizione principale 6, qui di seguito ?frizione di marcia all?indietro?, entrambe accoppiate all?albero motore di ingresso 2 tramite uno stadio di ingresso 4. Preferibilmente la frizione di marcia in avanti 5 e la frizione di marcia all?indietro 6 sono disposte opposte tra loro rispetto all?asse longitudinale A dell?albero di ingresso 2.
Come di per s? noto la frizione di marcia in avanti 5 ? configurata per accoppiare l?albero motore di ingresso 2 all?albero di uscita 3 per consentire un movimento in avanti del veicolo da lavoro mentre la frizione di marcia all?indietro 6 ? configurata per accoppiare l?albero motore di ingresso 2 all?albero di uscita 3 per consentire un movimento all?indietro del veicolo da lavoro.
La trasmissione 1 inoltre comprende una prima frizione 7, qui di seguito ?frizione pari?, e una seconda frizione 8, qui di seguito ?frizione dispari?. La frizione pari 7 ? configurata per accoppiare un primo albero ausiliario 11, qui di seguito ?albero pari?, alla frizione di marcia in avanti 5. La frizione dispari 8 ? configurata per accoppiare un primo albero ausiliario 12, qui di seguito ?albero dispari?, alla frizione di marcia all?indietro 6.
Vantaggiosamente, la frizione di marcia in avanti 5 ? accoppiata alla frizione pari 7 mediante un primo alloggiamento 10? e la frizione di marcia all?indietro 6 ? accoppiata alla frizione dispari 8 mediante un secondo alloggiamento 10?. Il primo e il secondo alloggiamento 10?, 10? sono accoppiati insieme mediante un ingranaggio intermedio 9 portato dall?albero motore di ingresso.
Preferibilmente l?ingranaggio intermedio 9 definisce un primo e un secondo ingranaggio 9, 9? configurati per innestarsi rispettivamente con il primo alloggiamento 10? tramite un primo rapporto di trasmissione ed un secondo alloggiamento 10? tramite un secondo rapporto di trasmissione. Il primo e il secondo ingranaggio 9?, 9? hanno diametri o denti diversi definendo in tal modo diversi rapporti di trasmissione tra essi.
Alla luce di quanto precede, grazie all?accoppiamento degli alloggiamenti 10?, 10? con l?ingranaggio intermedio 9, l?albero pari 11 pu? essere accoppiato alla frizione di marcia all?indietro 6 e l?albero dispari 12 pu? essere accoppiato alla frizione di marcia in avanti 5.
Gli alloggiamenti 10?, 10? sono inoltre accoppiati tramite lo stadio di ingresso 4 all?albero di ingresso 2. Lo stadio di ingresso 4 preferibilmente comprende una coppia di ingranaggi 4a?, 4a?? configurati per essere impegnati con, rispettivamente, gli alloggiamenti 10?, 10? e configurati per innestarsi con una coppia di ingranaggi intermedi 4b, 4b di cui un ingranaggio 4b ? portato in modo fisso dall?albero di ingresso 2 e l?altro ? interposto tra gli ingranaggi 4a?? e l?ingranaggio 4b.
L?albero pari 11 e l?albero dispari 12 comprendono ciascuno una pluralit? di elementi di selezione, ad esempio innesti a denti o giunti 13, portati in modo fisso dal rispettivo albero 11, 12 e pertanto ruotano insieme a questi ultimi.
Preferibilmente l?albero pari o dispari alloggia una pluralit? di ingranaggi aventi una dimensione diversa l?uno rispetto all?altro e che sono supportati in modo libero girevole dal rispettivo albero 11, 12, ad esempio mediante cuscinetti, in modo che non siano costretti a ruotare alla stessa velocit? del rispettivo albero 11, 12 quando l?innesto a denti di impegno 13 ? nella sua posizione neutra.
Preferibilmente l?albero pari 11 pu? comprendere quattro ingranaggi 14, vale a dire un primo ingranaggio 14<I >avente il diametro pi? grande, un quarto ingranaggio 14<IV >avente il diametro pi? piccolo e un secondo e un terzo ingranaggio 14<II>, 14<III >aventi rispettivi diametri compresi tra quelli del primo e del quarto ingranaggio.
Analogamente, l?albero dispari 12 pu? comprendere quattro ingranaggi 15, vale a dire un primo ingranaggio 15<I >avente il diametro pi? grande, un quarto ingranaggio 15<IV >avente il diametro pi? piccolo e un secondo e un terzo ingranaggio 15<II>, 15<III >aventi rispettivi diametri compresi tra quelli del primo e del quarto ingranaggio.
Vantaggiosamente l?ingranaggio 14<I >ha lo stesso diametro dell?ingranaggio 15<I>, l?ingranaggio 14<II >ha lo stesso diametro dell?ingranaggio 15<II>, l?ingranaggio 14<III >ha lo stesso diametro dell?ingranaggio 15<III >e l?ingranaggio 14<IV >ha lo stesso diametro dell?ingranaggio 15<IV>.
Gli ingranaggi degli insiemi di ingranaggi 14, 15 quando selezionati rappresentano i diversi rapporti di velocit? della trasmissione; vale a dire il primo ingranaggio di selezione del rapporto di velocit? 15<IV>, il secondo ingranaggio di selezione del rapporto di velocit? 14<IV>, il terzo ingranaggio di selezione del rapporto di velocit? 15<III>, il quarto ingranaggio di selezione del rapporto di velocit? 14<III>, il quinto ingranaggio di selezione del rapporto di velocit? 15<II>, il sesto ingranaggio di selezione del rapporto di velocit? 14<II>, il settimo ingranaggio di selezione del rapporto di velocit? 15<I >o l?ottavo ingranaggio di selezione del rapporto di velocit? 14<I>.
Come detto precedentemente, gli ingranaggi degli insiemi di ingranaggi 14, 15 possono essere selezionati mediante un innesto a denti 13 configurato per accoppiare l?albero all?ingranaggio scelto. Preferibilmente l?albero pari 11 pu? comprendere due innesti a denti 13 interposti rispettivamente tra gli ingranaggi 14<I >? 14<II >e 14<III >-14<IV>. Analogamente, l?albero dispari 12 pu? comprendere due innesti a denti 13 interposti rispettivamente tra gli ingranaggi 15<I >? 15<II >e 15<III >-15<IV>.
La contro-ruota degli ingranaggi impegnati degli insiemi di ingranaggi 14, 15 ? montata in modo rigido su un albero intermedio 16, che ? preferibilmente concentrico all?albero motore 2 e che ? collegato all?albero di uscita 3 tramite uno stadio di gruppo di gamma di ingranaggi 20 che ? portato direttamente dall?albero di uscita 3.
Il gruppo di gamma di ingranaggi 20 ? configurato per accoppiare l?albero intermedio 16 all?albero di uscita 3 scegliendo tra una pluralit? di rapporti di trasmissione che sono moltiplicati per i rapporti di trasmissione di DCT sopra descritti.
Ad esempio, lo stadio di selezione di gamma 20 pu? comprendere un primo ingranaggio 22<I >chiamato ingranaggio a gamma ?bassa?, un secondo ingranaggio 22<II >chiamato ingranaggio a gamma ?media?, un terzo ingranaggio 22<III >chiamato a ?velocit?? aventi diverse dimensioni e configurati per essere accoppiati selettivamente all?albero di uscita 3 mediante i rispettivi innesti a denti 13. In questo modo, la trasmissione fornisce ventiquattro possibili rapporti di trasmissione, per via degli otto rapporti di DCT ripetuti sui tre rapporti di gamma.
In dettaglio, il primo ingranaggio 22<I>, il secondo ingranaggio 22<II >e il terzo ingranaggio 22<III >sono portati in un modo libero girevole sull?albero di uscita 3 ed ? fornito un primo innesto a denti 13 configurato per accoppiare il primo ingranaggio 22<I >all?albero di uscita e un secondo innesto a denti 13 interposto tra il primo e il secondo ingranaggio 22<II>, 22<III >per accoppiare selettivamente questi ultimi all?albero di uscita 3.
Secondo l?invenzione, la DCT 1 comprende due macchine elettriche 23, 24 accoppiate rispettivamente all?albero pari 11, all?albero dispari 12 per cooperare meccanicamente con questi ultimi.
In dettaglio, le macchine elettriche 23, 24 sono preferibilmente motori elettrici relativamente piccoli, aventi preferibilmente una tensione minore di 48 V e/o un?uscita di potenza limitata, ad esempio inferiore a 8 o 3 kW.
Ovviamente, le macchine elettriche 23, 24 sono alimentate elettricamente da una fonte di energia elettrica portata dal veicolo, quale un alternatore o un pacco batteria, non mostrato nella presente per chiarezza e non descritto ulteriormente per brevit?.
Le macchine elettriche 23, 24 sono vantaggiosamente macchine elettriche che possono essere configurate per essere accoppiate o disaccoppiate al/dal rispettivo albero per evitare che il loro carico di inerzia agisca sull?albero quando non in uso.
La DCT 1 inoltre comprende attuatori controllati elettricamente (non mostrati) per controllare il funzionamento delle frizioni 5, 6, 7, 8 degli innesti a denti 13.
La DCT 1 inoltre comprende un?unit? di controllo elettronica 30 configurata per essere collegata elettricamente agli attuatori summenzionati e comprendente mezzi di elaborazione adatti per controllare i loro funzionamenti.
In particolare, anche le macchine elettriche 23, 24 sono collegate elettricamente alla e controllate dall?unit? di controllo elettronica 30 che pu? controllare la velocit? e la coppia che esse possono trasmettere al rispettivo elemento accoppiato. L?unit? di controllo elettronica 30 controlla dette frizioni o detti motori elettronici inviando segnali elettrici di controllo indirizzati alle rispettive frizioni o macchine da controllare.
L?unit? di controllo elettronica 30 pu? essere la ECU del veicolo o la ECU della linea di trasmissione. L?unit? di controllo elettronica 30 ? configurata per controllare gli elementi sopraccitati della trasmissione 1 come per comando di ingresso diretto dell?utilizzatore del veicolo o in modo automatico seguendo la logica di controllo di cambio marcia dispiegato in un codice software specifico, che pu? essere scaricato nell?unit? elettronica.
Esempi di tipici funzionamenti della DCT 1 sono descritti nel seguito.
Un primo esempio di funzionamento ? il disimpegno della trasmissione 1 da una condizione di stazionamento del veicolo in cui il freno di stazionamento ? impegnato e il motore ? spento.
L?utilizzatore/il controllore accende il motore e sposta la leva a cursore dalla posizione di stazionamento alla posizione in avanti; in questa condizione le frizioni 5 e 6 sono ancora aperte e l?albero motore 2 inizia a ruotare, di conseguenza ruotano tutti gli elementi che sono direttamente accoppiati all?albero motore 2 (ad esempio lo stadio di ingresso 4). Un ingranaggio ? selezionato tra l?albero dispari o pari 11, 12, ad esempio l?ingranaggio 14<IV >dell?albero pari 11, spostando l?innesto a denti 13, un ingranaggio del gruppo di gamma di ingranaggi 20, ad esempio l?ingranaggio 22<I>, ? selezionato spostando l?innesto a denti 13 del gruppo 20, anche la frizione 7 e la frizione 23 sono impegnate. In questo modo vi ? un percorso meccanico continuo dall?albero pari 11 all?albero di uscita 3. Ad esempio, l?utilizzatore spostando una leva nel veicolo consente che la frizione di marcia 5 sia impegnata e gli alloggiamenti 10? e 10?? inizino a ruotare e grazie alla frizione pari 7, l?albero pari 11 ? costretto a ruotare nonch? l?albero a ingranaggi intermedio 16 e l?albero di uscita 3 grazie al collegamento meccanico che viene stabilito dall?albero motore 2 all?albero di uscita 3.
Un secondo esempio di funzionamento ? il cambio di ingranaggio, ad esempio il passaggio dall?ingranaggio 14<IV >all?ingranaggio 15<IV>, quando il veicolo si muove, ad esempio in avanti.
Quando il veicolo si muove in avanti, il percorso meccanico tra l?albero motore 2 e l?albero di uscita 3 ? lo stesso descritto nell?esempio precedente. Pertanto, la frizione di marcia in avanti 5 ? impegnata, la frizione pari 7 ? impegnata, per collegare l?albero pari 11 all?albero motore di ingresso 2 e gli ingranaggi, ad esempio, 14<IV>e 22<I >sono selezionati per collegare l?albero pari 11 all?albero di uscita 3 tramite l?albero a ingranaggi intermedio 16. L?utilizzatore pu? passare a una marcia superiore (o passare a una marcia inferiore) selezionando il rapporto desiderato, ad esempio selezionando un pulsante su un?impugnatura. Il veicolo inoltre pu? essere dotato di un codice software di controllo dedicato configurato per riconoscere la richiesta di coppia in corrispondenza dell?albero di uscita 3 e cambiare automaticamente il rapporto di trasmissione con un rapporto pi? adatto.
Supponendo che l?utilizzatore/il controllore abbia deciso di far passare a una marcia superiore l?ingranaggio 15<IV>, la macchina elettrica 24 far? ruotare l?albero dispari 12 ad una velocit? obiettivo, ossia la velocit? necessaria per spostare l?innesto a denti 13 verso l?ingranaggio 15<IV >e impegnarlo con una differenza di velocit? quasi assente tra l?innesto a denti 13 e l?ingranaggio 15<IV>. L?unit? di controllo elettronica garantisce la gestione dell?impegno dell?innesto a denti 13 entro una certa tolleranza massima della sua oscillazione di velocit? in giri al minuto (rpm). Una volta che l?innesto a denti 13 ha impegnato l?ingranaggio 15<IV>, le frizioni 7 e 8 vengono scambiate, consentendo il flusso di coppia attraverso il nuovo rapporto di trasmissione.
Un terzo esempio di funzionamento, secondo l?invenzione, ? il cambio di un ingranaggio di gamma, ad esempio il passaggio dall?ingranaggio 22<II >all?ingranaggio 22<III>, quando il veicolo si muove, ad esempio in avanti, come descritto sopra con l?ingranaggio 15<IV >impegnato.
Supponendo che l?utilizzatore/il controllore abbia deciso di far passare ad una marcia superiore l?ingranaggio 22<III>, allora, l?unit? di controllo 30 controller? le macchine elettriche 23, 24 per iniziare a fornire coppia all?albero intermedio 16 mentre l?ingranaggio 14<IV>, ossia quello sull?albero opposto corrispondente all?ingranaggio 15<IV>, ? impegnato. Al contempo, la frizione pari 8 inizia a disimpegnarsi fino al disimpegno totale quando le macchine elettriche 23, 24 forniscono una coppia sufficiente a consentire il movimento del veicolo alla velocit? corrispondente all?attuale ingranaggio selezionato 15<IV>. Una volta disimpegnata la frizione pari 8, allora le macchine elettriche 23, 24 faranno ruotare l?albero intermedio 16 ad una velocit? obiettivo, ossia la velocit? necessaria a spostare l?innesto a denti 13 verso l?ingranaggio 22<III >sull?albero 3 e ad impegnarlo senza differenza di velocit? tra l?innesto a denti 13 e l?ingranaggio 22<III>, giustificando in questo modo l?adozione degli innesti a denti nella progettazione del gruppo di gamma di ingranaggi. L?unit? di controllo elettronica garantisce la gestione dell?impegno dell?innesto a denti entro una certa tolleranza massima della sua oscillazione di velocit? in giri al minuto. Una volta che l?innesto a denti ha impegnato l?ingranaggio 22<III>, allora la frizione pari 8 inizia ad impegnarsi mentre le macchine elettriche 23, 24 iniziano a ridurre la coppia fornita, fino all?impegno totale della frizione 8 in cui le macchine elettriche 23, 24 non forniscono pi? coppia all?albero intermedio 16 che ? portato meccanicamente dall?albero di ingresso 2 tramite le frizioni 5 e 8.
Chiaramente, durante il funzionamento definito sopra, l?unit? di controllo elettronica aziona la velocit? delle macchine elettriche 23, 24 per innestare correttamente insieme le loro coppie negli insiemi di ingranaggi descritti sopra.
Secondo il funzionamento di cui sopra, l?invenzione ? relativa ad un metodo per controllare un cambio di gamma di ingranaggi in una architettura elettrica ibrida per la trasmissione DCT 1 come descritto sopra comprendente le seguenti fasi:
? ricevere un ingresso per il cambio marcia da un primo rapporto di trasmissione di gamma ad un secondo rapporto di trasmissione di gamma rispettivamente definiti da un primo e da un secondo ingranaggio degli ingranaggi di gamma portati dall?albero di uscita e ingrananti con l?albero intermedio che ? portato da uno tra l?albero pari e l?albero dispari tramite un rapporto di trasmissione preimpostato;
? impegnare l?ingranaggio sull?altro tra l?albero pari e l?albero dispari corrispondente al rapporto di trasmissione selezionato dell?ingranaggio impegnato sull?uno tra l?albero pari e l?albero dispari che porta l?albero intermedio;
? disimpegnare la frizione che accoppia l?uno tra l?albero pari e l?albero dispari che porta l?albero intermedio all?albero di ingresso mentre inizia a fornire coppia tramite le macchine elettriche all?albero intermedio fino a sostituire la coppia passante attraverso la frizione disimpegnata;
? far ruotare l?albero intermedio mediante le macchine elettriche in modo da raggiungere una velocit? obiettivo che annulla o riduce al minimo la differenza di velocit? rispetto alla velocit? definita dall?ingranamento del secondo ingranaggio con detto albero intermedio;
? quando viene raggiunta la velocit? obiettivo, disimpegnare il primo ingranaggio dall?albero di uscita e impegnare il secondo ingranaggio all?albero di uscita tramite gli innesti a denti;
? disimpegnare l?ingranaggio sull?altro tra l?albero pari e l?albero dispari corrispondente al rapporto di trasmissione selezionato impegnato sull?uno tra l?albero pari e l?albero dispari che porta l?albero intermedio;
? durante l?impegno della frizione accoppiare l?uno tra l?albero pari e l?albero dispari che porta l?albero intermedio all?albero di ingresso e smettere di fornire coppia tramite le macchine elettriche all?albero intermedio fino a non fornire coppia quando la frizione ? totalmente impegnata.
Alla luce di quanto precede, sono evidenti i vantaggi di una trasmissione a doppia frizione 1 secondo l?invenzione e del metodo correlato.
Grazie alla presenza dei motori elettrici 23, 24 ? possibile realizzare un cambio completamente automatico dei rapporti di trasmissione di gamma in una condizione di carico con una quantit? di componenti ridotta al minimo.
Infatti, rispetto ai sistemi noti non vi ? l?esigenza di alberi e frizioni ausiliari.
Inoltre, dato che i motori elettrici 23, 24 ruotano quasi liberamente per la maggior parte del tempo, il loro contributo alle perdite parassite non ? rilevante per l?efficienza totale della trasmissione.
Dato che l?albero da accoppiare ? accelerato ad una velocit? obiettivo che ? la velocit? di impegno dell?ingranaggio selezionato, i sincronizzatori vengono sostituiti da innesti a denti. Questo consente di ridurre i costi e gli ingombri dei sistemi idraulici finalizzati al controllo dei sincronizzatori.
In particolare, il sistema fornito ? pi? resistente ed affidabile; inoltre, la ripetibilit? delle operazioni ? aumentata per il controllo istantaneo di attuatori e macchine elettriche.
Inoltre, dato che non si verifica attrito nell?impegno degli ingranaggi, non sono previste perdite di potenza e pertanto ? previsto un aumento dell?efficienza della trasmissione.
? chiaro che possono essere apportate modifiche all?architettura elettrica ibrida descritta per una DCT che non si estendono oltre l?ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.
Ad esempio, l?architettura elettrica ibrida per una DCT pu? comprendere elementi diversi rispetto a quella descritta, ad esempio ? possibile modificare il numero e/o le tipologie di frizioni, ingranaggi e innesti a denti.
Ad esempio l?ingranaggio intermedio 9 pu? avere lo stesso rapporto di trasmissione rispetto agli alloggiamenti 10? e 10? o possono essere presenti stadi aggiuntivi tra lo stadio di selezione di gamma 20 e l?albero di uscita 3.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI
1. Architettura elettrica ibrida per una trasmissione a doppia frizione (1) per un veicolo fuoristrada, detta trasmissione a doppia frizione (1) comprendendo:
? un albero di ingresso (2) configurato per essere accoppiato all?uscita di un motore di detto veicolo,
? un albero intermedio (16) configurato per essere accoppiato ad un albero di uscita (3) collegabile inoltre ad un sistema di azionamento di detto veicolo,
? una frizione di marcia in avanti (5) e una frizione di marcia all?indietro (6), ciascuna configurata per essere accoppiata all?albero di ingresso (2);
? un primo e un secondo albero (11, 12) configurati ciascuno per portare una pluralit? di ingranaggi (14, 15), detto primo e detto secondo albero (11, 12) essendo configurati per essere accoppiati, tramite rispettive frizioni (7, 8), a detto albero di ingresso (2) ed essendo configurati per essere accoppiati a detto albero intermedio (16) definendo con uno di detti ingranaggi (14, 15) un rapporto di velocit? predeterminato (14<I>, 14<II>, 14<III>, 14<IV>, 15<I>, 15<II>, 15<III>, 15<IV>) tra detto albero di ingresso (2) e detto albero intermedio (16), e
? uno stadio di ingranaggio di gamma (20) portato direttamente da detto albero di uscita (3) e comprendente una pluralit? di ingranaggi di gamma (22<I>, 22<I>, 22 <III>) portati in un modo libero girevole su detto albero di uscita (3);
detta trasmissione a doppia frizione (1) comprendendo una pluralit? di elementi di selezione (13) adatti per accoppiare selettivamente detti ingranaggi (14, 15, 22) ai rispettivi alberi (11, 12, 3);
detta trasmissione a doppia frizione (1) comprendendo una prima macchina elettrica (23) a una seconda macchina elettrica (24) configurate per fornire una coppia rispettivamente a detto primo albero e a detto secondo albero (11, 12).
2. Architettura secondo la rivendicazione 1, in cui almeno una tra dette macchine elettriche (23, 24) ? accoppiata direttamente al rispettivo albero (11, 12, 16).
3. Architettura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno una tra dette macchine elettriche (23, 24) ? accoppiata al rispettivo albero (11, 12, 16) tramite un insieme di ingranaggi (26).
4. Architettura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette macchine elettriche (23, 24) hanno una tensione di esercizio nominale di circa 48 Volt.
5. Architettura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette macchine elettriche (23, 24) hanno una potenza di uscita minore di 8 kW.
6. Architettura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette macchine elettriche (23, 24) hanno una potenza di uscita minore di 3 kW.
7. Architettura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette macchine elettriche (23, 24) funzionano selettivamente sul rispettivo albero (11, 12, 16).
8. Architettura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti elementi di selezione (13) comprendono un giunto o un innesto a denti.
9. Architettura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre un?unit? di controllo elettronica (30) dotata di mezzi di elaborazione configurati per controllare dette macchine elettriche (23, 24) e detti elementi di selezione (13).
10. Metodo per far funzionare un?architettura elettrica ibrida per una trasmissione a doppia frizione (1) secondo la rivendicazione 9 e comprendente le seguenti fasi:
? ricevere un ingresso per il passaggio da un primo rapporto di trasmissione di gamma ad un secondo rapporto di trasmissione di gamma rispettivamente definiti da un primo e da un secondo ingranaggio degli ingranaggi di gamma (22<I>, 22<II>, 22<III>) portati dall?albero di uscita (3) e ingrananti con l?albero intermedio (16) che ? portato da uno tra il primo e il secondo albero (11, 12) tramite un rapporto di trasmissione preimpostato;
? impegnare un ingranaggio (14<I>, 14<II>, 14<III>, 14<IV>, 15<I>, 15<II>, 15<III>, 15<IV>) sull?altro tra il primo e il secondo albero (11, 12) corrispondente al rapporto di trasmissione selezionato dell?ingranaggio (14<I>, 14<II>, 14<III>, 14<IV>, 15<I>, 15<II>, 15<III>, 15<IV>) impegnato sull?uno tra il primo e il secondo albero (11, 12) che porta l?albero intermedio (16);
? disimpegnare la frizione (7, 8) accoppiando l?uno tra il primo e il secondo albero (11, 12) che porta l?albero intermedio (16) all?albero di ingresso (2) iniziando a fornire coppia tramite i motori elettrici (23, 24) all?albero intermedio (16) per sostituire la coppia passante attraverso la frizione (7, 8) disimpegnata;
? far ruotare l?albero intermedio (16) mediante le macchine elettriche (23, 24) in modo da raggiungere una velocit? obiettivo che annulla o riduce al minimo la differenza di velocit? rispetto alla velocit? definita dall?ingranamento del secondo ingranaggio (22<I>, 22<II>, 22<III>) con detto albero intermedio (16);
? quando detta velocit? obiettivo viene raggiunta, disimpegnare il primo ingranaggio (22<I>, 22<II>, 22<III>) dall?albero di uscita e impegnare il secondo ingranaggio (22<I>, 22<II>, 22<III>) all?albero di uscita (3) tramite detto elemento di selezione;
? disimpegnare l?ingranaggio (14<I>, 14<II>, 14<III>, 14<IV>, 15<I>, 15<II>, 15<III>, 15<IV>) sull?altro tra il primo e il secondo albero (11, 12) corrispondente al rapporto di trasmissione selezionato impegnato sull?uno tra il primo e il secondo albero (11, 12) che porta l?albero intermedio (16);
? durante l?impegno della frizione (7, 8) accoppiare l?uno tra il primo e il secondo albero (11, 12 che porta l?albero intermedio (16) all?albero di ingresso (2) e smettere di fornire coppia tramite le macchine elettriche (23, 24) a detto albero intermedio (16) fino a non fornire coppia quando detta frizione (7, 8) ? totalmente impegnata.
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