ITMI20000516A1

ITMI20000516A1 - Sistema di comando di una frizione per un azionamento automatizzato di una frizione in particolare per un autoveicolo

Info

Publication number: ITMI20000516A1
Application number: IT2000MI000516A
Authority: IT
Inventors: Fred Roar Hemmingsen; Karl Frode Ring; Ole Jonny Waerp; Torgeir Sundet; Morten Berger Gunnerud
Original assignee: Luk Lamellen & Kupplungsbau
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2001-09-14
Also published as: AU4390800A; DE10012122A1; WO2000055521A1; US20020086769A1; US6602161B2; IT1317607B1; FR2791012B1; DE10080639D2; FR2791012A1; DE10080639B4

Description

DESCRIZIONE

L’invenzione qui descritta si riferisce ad un sistema di comando di una frizione per l'azionamento automatico di una frizione di un autoveicolo, tramite la quale un motore è connesso con un cambio, ove il cambio possiede una pluralità di rapporti di trasmissione fissi e un dispositivo di cambio di marcia, per mezzo del quale possono venire cambiati la posizione di folle o uno dei rapporti di trasmissione fissi; il veicolo dispone di un pedale dell'acceleratore per la regolazione del numero di giri del motore, a il sistema di comando di una frizione innesta o disinnesta automaticamente la frizione, per rendere possibile una variazione del rapporto di trasmissione. L’invenzione si riferisce in particolare all'azionamento automatico della frizione durante l'avviamento dallo stato di fermo nel caso di un tale sistema.

Nel brevetto europeo n. 0038113 viene descritto un sistema di comando di una frizione del tipo precedentemente qui definito, in cui viene generato un segnale di riferimento del numero di giri durante l’avviamento, e il numero di giri del motore, mediante innesto della frizione, viene mantenuto sotto controllo in modo tale che il numero di giri del motore segue il segnale di riferimento del numero di giri. In conformità con l'invenzione presentata in questo brevetto, il numero di giri di riferimento viene derivato dall'angolo della valvola a farfalla, cosicché all'aumento del momento torcente del motore mediante apertura della valvola a farfalla viene variato il segnale di riferimento, per corrispondere ad un numero di giri del motore più elevato.

La misura dell'innesto della frizione nel caso di questo sistèma si comporta proporzionalmente alla differenza di numero di giri fra numero di giri del motore e numero di giri di riferimento. Quanto più il numero di giri del motore è maggiore del numero di giri di riferimento, tanto più viene innestata la frizione.

Nel brevetto europeo n. 0696341 vengono descritte modifiche del sistema presentato nel brevetto europeo n. 0038113, per tenere conto di un numero di giri a folle aumentato e del cambio di una marcia di avviamento, quando il numero di giri del motore è aumentato mediante apertura della valvola a farfalla prima del cambio della marcia di avviamento. Nel brevetto europeo n. 0135957 vengono descritte modifiche del sistema presentato nel brevetto europeo n. 0038113, per l 'avvi«mento a bassi numeri di giri, quando è necessaria una manovra del veicolo a bassi numeri di giri del motore .

Complessivamente, il sistema di base, descritto finora nel brevetto europeo n. 0038113, rende possibile, con le modifiche ad esso riferite, descritte nei brevetti europei n. 0696341 e n. 0735957, una misura sufficiente di controllo della frizione all'avviamento, quando l'avviamento av-viene con angoli di apertura delle valvole a farfalla relativamente piccoli. Con angoli di apertura delle valvole a farfalla relativamente piccoli di per esempio fino al 20%, il momento torcente massimo viene sviluppato tipicamente in corrispondenza di numeri di giri al di sotto di 1.500 giri al minuto. Con angoli di apertura delle valvole a farfalla maggiori, di per esempio 66% fino a 100%, il numero di giri del motore aumenta tuttavia rapidamente per l’approntamento del momento torcente massimo, e nei sistemi finora utilizzati ciò conduce ad un rapido innesto della frizione, che può avere come conseguenza senz'altro uno strozzamento del motore.

Mentre in circostanze normali, può venire ottenuto un avviamento da fermo con apertura della valvola a farfalla relativamente piccola, per l'avviamento su pendenze ripide o per l'avviamento con elevato carico del veicolo possono essere necessari angoli di apertura della valvola a farfalla maggiori.

L'invenzione qui descritta risolve questo problema nonché elimina altri svantaggi del sistema noto.

In conformità con un aspetto dell'invenzione qui descritta viene approntato un sistema di comando di una frizione per l'azionamento automatico di una frizione di un veicolo, ove tramite la detta frizione è un motore connesso con un cambio; il cambio possiede una pluralità di rapporti di trasmissione fissi e un dispositivo di cambio di marcia, per mezzo del quale possono venire cambiati la posizione di folle o uno dei rapporti di trasmissione fissi; l'autoveicolo dispone di un pedale dell'acceleratore per la regolazione del numero di giri del motore e il sistema di comando della frizione innesta o disinnesta automaticamente la frizione, per rendere possibile una variazione del rapporto di trasmissione. Il sistema di comando della frizione è caratterizzato dal fatto che viene avviato un innesto della frizione all'avviamento da fermo, in modo tale che venga cambiata una marcia di avviamento, e al successivo azionamento della valvola a farfalla al di sopra di un primo valore di soglia viene innestata la frizione fino a quella posizione in cui'viene assorbito qualsiasi gioco nella catena di azionamento, l'ulteriore innesto della frizione dipende allora dalla differenza fra il numero di giri effettivo del motore e un numero di giri di riferimento, ove il segnale di riferimento del numero di giri viene formato in modo tale che la differenza di numero di giri fra numero di giri effettivo del motore e numero di giri di riferimento fornisca una misura dell'innesto della frizione, mediante cui viene passato un momento torcente, che è sostanzialmente uguale al momento torcente ceduto dal motore in presenza del numero di giri effettivo del motore, sull'intera zona di posizioni di apertura della valvola a farfalla, come si incontrano all'avviamento da fermo.

Secondo una forma di esecuzione preferita dell'invenzione, la frizione dopo il cambio della marcia di avviamento viene innestata fino a quella posizione, in cui piastra di spinta e disco di attrito si trovano per la prima volta a contatto, tuttavia non trasmettono alcun momento torcente significativo; la frizione viene innestata successivamente fino a quella posizione, in cui viene assorbito qualsiasi gioco nella catena di azionamento, quando la valvola a farfalla viene aperta fino al primo valore di soglia .

Preferibilmente, la frizione all'avviamento da fermo viene azionata in modo tale che il momento torcente massimo trasmissibile dalla frizione sia un po' minore del momento torcente generato dal motore, cosa che consente il mantenimento di una piccola misura di slittamento della frizione, mentre la velocità di rotazione della piastra di spinta si avvicina al numero di giri del motore.

Il numero di giri di riferimento viene derivato dal numero di giri di

uscita del motore nell'istante del cambio di una marcia di avviamento e/o

dall'angolo di apertura della valvola a farfalla. Questo numero di giri di

partenza del motore viene ridotto mediante una funzione che dipende dal

grado dell’apertura della valvola a farfalla.

In conformità con la forma di esecuzione preferita dell'invenzione si

ha :

= f (a, marcia, velocità di marcia)

RREF = numero di giri di riferimento;

= l'angolo di apertura della valvola a far¬

falla, espresso come percentuale dell'am¬

pia apertura della valvola a farfalla;

Marcia = la marcia innestata;

Velocità di marcia = la velocità del veicolo.

In conformità con un'ulteriore forma di esecuzione preferita dell’in¬

venzione si ha:

RREF = RINT-K -K1 α+ K2’ (α -αT)

ove

RREF = numero di giri di riferimento;

<R>INT = numero di giri di uscita del motore;

K = la prima costante;

K1 = la seconda costante;

K2 = la terza costante;

α = l’angolo della valvola a farfalla, espresso come percentuale dell'ampia apertura della valvola a farfalla;

αT = un secondo valore di soglia dell'apertura della valvola a farfalla, espresso come percentuale dell’ampia apertura della valvola a farfalla; e

2

la funzione K2 (a -aT) trova impiego soltanto nel caso di un'apertura della valvola a farfalla maggiore di αT.

Preferibilmente, alla derivazione del numero di giri di riferimento avviene un tamponamento, meidante il quale la velocità di variazione del numero di giri di riferimento con valvola a farfalla in apertura, viene resa uguale alla velocità di variazione del numero di giri dal motore con valvola a farfalla in apertura.

Secondo un'ulteriore forma di esecuzione preferita dell'invenzione, in situazioni, in cui il numero di giri di partenza del motore è al di sopra del numero di giri a folle del motore, per la derivazione del numero di giri di riferimento, il numero di giri di uscita del motore viene ridotto esponenzialmente al numero di giri a folle del motore.

L'invenzione qui descritta si riferisce a sistemi di cambio di velocità con azionamento della frizione automatico o a sistemi di cambio semiautomatici o completamente automatici, in cui il comando della frizione avviene da un apparecchio di comando elettronico mediante motore elettrico, o in modo pneumatico o idraulico.

Segue una descrizione esemplificativa dell'invenzione con riferimento ai disegni allegati, ove:

Figura 1 dà una vista complessiva della disposizione generale di un sistema di comando di una frizione del tipo coperto dalla presente domanda;

Figura 2 rappresenta un andamento di curva tipico del numero di giri di riferimento rispetto all’angolo di apertura della valvola a farfalla in un sistema di comando della frizione in conformità con l'invenzione qui descritta;

Figura 3 mostra tipiche curve di momento torcente del motore;

Figura 4 mostra una curva del numero di giri in funzione del tempo, per un primo esempio di un processo di avviamento in caso di impiego del sistema di comando di una frizione descritto nell'invenzione qui presentata; e

Figura 5 mostra una curva del numero di giri in funzione del tempo, per un secondo esempio di un processo di avviamento, in caso di impiego del sistema di comando di una frizione descritto nell'invenzione qui presentata.

La figura 1 mostra un motore (10) con motorino di avviamento e relativo circuito di avviamento (IOa), ove il motore è connesso tramite una frizione ad attrito (14) e l'albero di ingresso del cambio (15) con un cambio (12). Al motore tramite la valvola a farfalla (1B), azionata dal pedale dell’acceleratore (19), nella scatola della valvola a farfalla (16) viene dosato combustibile. L'invenzione qui descritta si riferisce però nello stesso modo a motori a ciclo Otto con iniezione di combustibile elettronica o meccanica o a motori Diesel.

La frizione (14) viene azionata attraverso il cilindro ricevente (22) e la forcella di disinnesto (20). Il cambio viene azionato con una leva di cambio di marcia (24), che è connessa con il cambio attraverso una tiranteria del cambio (25) e nella quale è montato un mezzo di cambio (33) rilevante il carico, con il cui ausilio vengono determinate le forze applicate dal guidatore sulla leva (24) e viene generato un segnale, che rende riconoscibile un'intenzione di cambio. Un'apparecchio di comando (36) elettronico, regola l'azionamento della frizione (14) per mezzo di un comando idraulico (38), che comanda il cilindro ricevente (22).

L'apparecchio di comando (36) riceve dal mezzo di cambio (33) rilevante il carico, segnali, che rendono riconoscibile un'intenzione di cambio; dal sensore di numero di giri del motore (26), segnali, che indicano il numero di giri il motore; dal sensore della posizione della valvola a farfalla (30), segnali, che si comportano proporzionalmente all'apertura momentanea della valvola a farfalla; dal sensore della posizione del pedale dell'acceleratore (19a), segnali che riproducono la posizione del pedale dell'acceleratore; dal sensore di riconoscimento di marcia (32), segnali, che segnalano il rapporto di trasmissione cambiato; dal sensore della posizione del cilindro ricevente (34) segnali, che indicano la posizione del cilindro ricevente, e da un sensore di numero di giri (42) della piastra di spinta, segnali che trasmettono il numero di giri della piastra di spinta.

Poiché la velocità di marcia dipende dal numero di giri della piastra di spinta della frizione e dalla marcia cambiata, il sensore del numero di giri della piastra di spinta (42) lavora effettivamente come sensore della velocità di marcia e viceversa. Così in alcuni casi di impiego il sensore del numero di giri della piastra di spinta (42) può essere superfluo e il numero di giri della piastra di spinta viene calcolato dal rapporto di trasmissione cambiato e dalla velocità di marcia del veicolo, ove quest'ultima viene fornita da un sensore della velocità di marcia.

All'apparecchio di comando (36) viene collegato un cicalino di segnalazione (50) per richiamare l'attenzione dell'utente del veicolo sulla presenza di determinate condizioni di funzionamento del veicolo e/o segnalare all'utente che esse potrebbero verificarsi. Oltre al cicalino di segnalazione (50) o al posto di questo può venire impiegata una luce di indicazione lampeggiante o un altro mezzo di indicazione. Tipicamente, nel caso del cambio precedentemente descritto, la leva del cambio di marcia (24) è connessa con il cambio mediante una tiranteria corrispondente agente meccanicamente, cosicché le marce vengono cambiate manualmente in modo tradizionale. In alternativa a ciò, il sistema del cambio può essere semiautomatico, ove un movimento della leva del cambio (24) causa il cambio elettronico delle marce. Inoltre, si può trattare di un sistema completamente automatico, in cui con la leva (24) vengono scelte la posizione di folle e le posizioni di marcia avanti e marcia indietro.

L'invenzione qui descritta si riferisce prevalentemente al comando di carabi del tipo descritto precedentemente all'avviamento da fermo. Alcune delle esigenze che il sistema deve soddisfare da questo punto di vista vengono menzionate di seguito:

1. All’avviamento su pendenze molto ripide è necessario che venga sfruttato il momento torcente massimo approntabile dal motore. La regolazione di avviamento deve perciò limitare il numero di giri del motore a quel campo, in cui è disponibile momento torcente massimo del motore, e assicurare che il motore non possa ruotare troppo rapidamente, cosa che comporterebbe una riduzione del momento torcente e un aumento dello slittamento della frizione.

2. In processi di avviamento che richiedono soltanto un momento torcente moderato, e vantaggioso limitare la misura dello slittamento della frizione instaurantesi, per mantenere il più possibile ridotta l'usura della frizione.

3. Per motori con potenza moderata le curve di momento torcente mostrano che il momento torcente massimo viene sviluppato per un qualsiasi angolo di apertura della valvola a farfalla al di sotto del 20%, al di sotto di 1.500 giri al minuto. Per quella sezione del processo di avviamento, in cui viene approntato fino al 66% del massimo momento torcente del motore, di conseguenza la regolazione di avviamento dovrebbe tenere relativamente ridotto il numero di giri del motore.

4. Nel campo dal 66% al 100% del momento torcente massimo, il numero di giri regolato del motore deve aumentare rapidamente con l'apertura della valvola a farfalla, se deve essere disponibile il massimo momento torcente del motore.

Secondo l'invenzione qui descritta, un avviamento del veicolo da fermo viene iniziato per il fatto che viene innestata una marcia di avviamento, per esempio la prima o la seconda marcia o la marcia indietro, mentre il sistema di comando della frizione viene alimentato con corrente e il motore è in funzione. Il cambio della marcia può avvenire manualmente mediante il movimento della leva (24), ove il segnale dal sensore di intenzione di cambio (33) provoca un disinnesto della frizione (14), affinché possa venire cambiata la marcia di avviamento. In alternativa a ciò, in caso di cambi automatici, o in caso di cambi semiautomatici, la frizione può venire disinnestata automaticamente e può venire cambiata la marcia di avviamento, quando la leva (24) viene portata da una posizione di folle in una posizione di marcia.

Nell'istante in cui viene cambiata la marcia di avviamento, la frizione (14), con comando da parte dell’apparecchio di comando (36) e mediante il comando idraulico (38) e il cilindro ricevente (22), viene portato nella posizione di contatto, oltre la quale un ulteriore innesto della frizione condurrebbe alla trasmissione di un momento torcente.

Una regolazione della valvola a farfalla (18) ad un valore di soglia ridotto di tipicamente 1% dell'angolo di pieno carico, determinato dal sensore di posizione (30), conduce all'ulteriore innesto della frizione (14) e all'assorbimento di qualsiasi gioco nella catena di azionamento. In questo istante il numero di giri del motore (numero di giri di uscita del motore RINT) viene determinato dal sensore di numero di giri (26) e registrato. In questo stato, il momento della frizione instaurantesi è insufficiente per superare l'attrito statico o di aderenza del veicolo e mettere quest'ultimo in movimento.

Come descritto più in dettaglio più avanti, l'ulteriore apertura della valvola a farfalla (18) oltre il valore di soglia inferiore, fa sì che la frizione (14) venga innestata maggiormente, per cui il momento torcente generato dal motore (10) viene trasmesso e il veicolo si mette in movimento .

All'apertura della valvola a farfalla (18) al di sopra del valore di soglia inferiore, l'ulteriore innesto della frizione si comporta in modo proporzionale alla differenza di numero di giri fra il numero di giri del motore e un numero di giri di riferimento RREF. Quanto maggiormente il numero di giri di riferimento scende al di sotto del numero di giri del motore, tanto maggiormente viene innestata la frizione e tanto maggiore e il momento della frizione e quindi il momento torcente trasmissibile dalla frizione (14).

Il numero di giri di riferimento RREF viene derivato con l'ausilio della seguente equazione:

RREF = f (a, marcia, velocità di marcia)

ove:

RREF numero di giri di riferimento:

α = l'angolo della valvola a farfalla, espresso come percentuale dell'ampia apertura della valvola a farfalla;

Marcia = la marcia innestata;

Velocità di marcia = la velocità del veicolo.

Il numero di giri di riferimento viene derivato dal numero di giri di partenza del motore secondo la seguente equazione:<'>

RREF= RINT-K -K1 α+ K2’ (α -αT)

ove:

<R>REF numero di giri di riferimento;

<R>INT numero di giri di partenza del motore; κ = una prima costante;

K1 = una seconda costante;

K2 = una terza costante;

α = l'angolo della valvola a farfalla, espresso come percentuale dell'ampia apertura della farfalla;

= un "elevato" valore di soglia dell'apertura della valvola a farfalla, espresso come percentuale dell'ampia apertura della valvola a farfalla; e

la funzione K2 (α-αT)<2 >trova impiego soltanto in caso di un'apertura della valvola a farfalla a maggiore di aT.

I valori K, e Kj differiscono per un veicolo specifico in funzione della marcia di avviamento innestata. I valori per l'avviamento nella prima marcia sono tipicamente come segue:

κ = 100 giri al minuto

K1 = 60 giri al minuto per %

K2 = 375 giri al minuto per %

Per angoli di apertura della valvola a farfalla al di sopra dell’elevato valore di soglia, il numero di giri di riferimento è limitato ad un valore massimo, che è tipicamente fino a 500 giri al minuto al di sopra del numero di giri a folle del motore.

L'elevato valore di soglia per l'apertura della valvola a farfalla, è tipicamente fra il 40 e il 60% dell'ampia apertura della valvola a farfalUna rappresentazione tipica del numero di giri di riferimento RREF in funzione dell'apertura della valvola a farfalla viene data in figura 2. La curva mostra una discesa lineare del numero di giri di riferimento fino all'elevato valore di soglia dell'apertura della valvola a farfalla dalla posizione di apertura pari al 50%, dopodiché il numero di giri di riferimento aumenta ad un massimo da 1.100 a 1.300 giri al minuto a circa il 90% dell’apertura della valvola a farfalla. Se si confronta questa rappresentazione con curve di momento torcente del motore tipiche, come sono riprodotte in figura 3, allora il primo tratto discendente linearmente della curva del numero di giri di riferimento corrisponde a quelle posizioni di apertura della valvola a farfalla, in cui viene generato un momento torcente massimo con rotazione del motore al di sotto di 2.000 giri al minuto, mentre il tratto in salita della curva del numero di giri di riferimento corrisponde a quelle posizioni di apertura della valvola a farfalla, in cui il numero di giri del motore aumenta rapidamente per il momento torcente massimo. La distanza fra la curva del numero di giri del motore RENG in figura 2 e la curva del numero di giri di riferimento nel caso delle più ampie posizioni di apertura della valvola a farfalla e sottoposta di conseguenza alla regolazione, cosicché viene evitato un rapido innesto della frizione nel caso di queste più ampie posizioni di apertura della valvola a farfalla.

Affinché il comportamento di reazione dinamico alla variazione del numero di giri di riferimento con più ampia apertura della valvola a farfalla corrisponda alla variazione del numero di giri del motore con più ampia apertura della valvola a farfalla, e per evitare variazioni improvvise nello stato di innesto della frizione, il valore del numero di giri di riferimento derivato viene filtrato mediante un passabasso con una costante di tempo di circa 0,15 secondi. Il passabasso impedisce che variazioni improvvise del numero di giri di riferimento provochino variazioni improvvise dello stato di innesto della frizione e rende possibile che lo stato di innesto della frizione e il numero di giri del motore si instaurino insieme nel caso dei rispettivi nuovi valori.

Quando per esempio la valvola a farfalla viene aperta ampiamente in modo rapido, il motore deve accelerare ad un nuovo numero di giri, in cui viene approntato il momento torcente più elevato. La regolazione del nuovo numero di giri di riferimento viene ritardata dal passabasso, cosicché il numero di giri del motore può aumentare, e il momento della frizione viene progressivamente amplificato con il raggiungimento del nuovo numero di giri del motore.

La caratteristica del passabasso si determina secondo le condizioni di funzionamento, per esempio momento torcente e numero di giri del motore, angolo di apertura della valvola a farfalla e marcia di avviamento innestata.

Nell'istante in cui viene innestata la marcia di avviamento e viene avviato il processo di avviamento, il motore può trovarsi col numero di giri a folle, o con un numero di giri aumentato a causa dell'azionamento del pedale dell'acceleratore prima dell'innesto della marcia di avviamento. Inoltre, il numero di giri a folle può essere stato aumentato dallo stesso sistema di gestione del motore, per esempio nella fase di riscaldamento del motore. Quando il numero di giri di partenza del motore è aumentato, a causa dell'apertura della valvola a farfalla, al di sopra del valore di soglia minimo, il processo di avviamento inizia quando viene innestata la marcia di avviamento.

In tali condizioni, per la derivazione del numero di giri di riferimento, il numero di giri aumentato dal motore viene ridotto esponenzialmente al numero di giri a folle del motore. In tal modo, il valore iniziale del numero di giri di riferimento è aumentato, cosicché la differenza fra numero di giri del motore e numero di giri di riferimento viene ridotta in una misura tale per cui la frizione non si innesta. Se il numero di giri di riferimento iniziale viene ridotto al numero di giri a folle del motore, allora aumenta la differenza fra numero di giri del motore e numero di giri di riferimento, cosa che provoca un innesto progressivo della frizione oltre la posizione di contatto, fino al valore fissato dall’apertura della valvola a farfalla.

Tipicamente, una velocità di riduzione esponenziale del valore con una costante di tempo di 0,0 secondi porterebbe ad una velocità di innesto soddisfacente. La figura 4 illustra la relazione fra numero di giri di riferimento e numero di giri del motore, tipicamente all'avviamento, ove la valvola a farfalla viene aperta appena al di sopra del valore di soglia basso e viene mantenuta a questo valore. L'avviamento viene iniziato al numero di giri a folle del motore, cioè RINT - RIDLE- Con l'apertura della valvola a farfalla, il numero di giri del motore aumenta gradualmente, fi-no a che la valvola a farfalla non raggiunge la posizione α1, che un po' al di sopra del valore di soglia basso aLOW. Al raggiungimento del valore di soglia basso, un numero di giri di riferimento viene derivato come segue:

RREF =RINT - K - K1α LOW

in questo caso:

RINT <= >RIDLE <8 >αLOW tipicamente = 1%.

Da qui:

RREF = RINT-K -K1

= - 100 - 60 (per valori tipici K = 100 giri al minuto e = 60 giri al minuto per %)

=RIDLE = 160 giri al minuto .

A causa della filtrazione passabasso del valore di uscita del numero di giri di riferimento, questo diminuisce gradualmente da RIDLE a RIDLE 160 giri al minuto, cosa che impedisce un innesto repentino della frizione. Quando la valvola a farfalla viene aperta oltre il valore di soglia basso, il numero di giri di riferimento diminuisce ulteriormente, fino a che esso, con apertura della valvola a farfalla α1, è come segue:

RREF = RIDLE -K -K1α1

Mentre il numero di giri di riferimento diminuisce e la differenza fra numero di giri del motore e numeri di giri di riferimento aumenta gra-dualmente, la frizione (14) inizia a innestarsi, e il numero di giri del motore viene ridotto - in questo esempio ad un valore un po’ al di sotto del numero di giri a folle del motore, come mostrato dalla curva per RENG in figura 4. In questo esempio, il momento della frizione dovrebbe essere insufficiente, per potere vincere l'aderenza del veicolo, cosicché il veicolo continua a rimanere fermo.

Nell'esempio rappresentato in figura 5, il numero di giri del motore viene aumentato mediante apertura della valvola a farfalla (18), a circa 2.500 giri al minuto, l'apertura della valvola a farfalla viene mantenuta costante e viene innestata la marcia di avviamento.

Quando la marcia di avviamento viene innestata a 2.500 giri al minuto, il numero di giri di riferimento derivato è come segue:

RREF = RINT -K -K1α2

RINT ammonta inizialmente a 2.500 giri al minuto, ma viene ridotto però esponenzialmente al numero di giri a folle RENG del motore, come rappresentato nella curva R1 .

• Inoltre, a causa della filtrazione passabasso, i valori di uscita del numero di giri di riferimento diminuisce gradualmente dal numero di giri di partenza dal motore al valore derivato per l’apertura della valvola a farfalla α2, come illustrato nella curva R2 . Risultato di ciò e il fatto che il numero di giri di riferimento diminuisce gradualmente da 2.500 giri al minuto al valore derivato RIDLE -K -K1α2, come riprodotto dalla curva RREF. RIDLE è per esempio 2.500 giri al minuto o meno.

Questa diminuzione graduale del numero di giri di riferimento provoca un aumento della differenza fra numero di giri del motore e numero di giri di riferimento, cosa che provoca innesto progressivo della frizione (14), cosa che fa diminuire nuovamente il numero di giri del motore, come mostrato nella curva In questo esempio il processo di avviamento è concluso quando il numero di giri della piastra di spinta coincide con il numero di giri del motore, cosa che può avvenire per esempio nell’istante In conformità con l'invenzione qui descritta, la regolazione di avviamento della frizione viene proseguita sulla base della differenza fra numero di giri del motore e numero di giri di riferimento, fino a che il numero di giri della piastra di spinta non coincide con il numero di giri del motore e non è più presente alcuno slittamento della frizione. Tuttavia si hanno vantaggi quando l'azionamento della frizione viene comandato in modo tale che venga mantenuta una ridotta misura di slittamento della frizione, mentre è innestata la marcia di avviamento. Se è presente slittamento della frizione, allora il momento torcente trasmesso dalla frizione viene determinato dalla misura dell'innesto della frizione. Oscillazioni di momento torcente improvvise possono perciò venire evitate. Se la frizione non è completamente chiusa, allora e necessario almeno un ridotto gioco di movimento del meccanismo di disinnesto della frizione, per disinnestare nuovamente la frizione per il successivo processo di cambio, affinché possa avvenire più rapidamente un cambio dalla marcia di avviamento in una marcia superiore.

Durante la fase conclusiva del processo di avviamento, quando il numero di giri della piastra di spinta si avvicina al numero di giri del motore, l'azionamento della frizione da parte del sistema di comando può avvenire di conseguenza in modo tale che il numero di giri del motore si avvicini asintoticamente ad un valore di spostamento dal numero di giri della piastra di spinta. Tipicamente, il valore di questo spostamento ammonta a circa 50 giri al minuto. Ciò offre il vantaggio di una trasmissione di momento torcente più dolce, poiché l'accelerazione del motore dopo la convergenza del numero di giri del motore e del numero di giri della piastra di spinta e il loro aumento comune, è progressiva.

Se è stato avviato il processo di avviamento, questo può venire interrotto in quanto la valvola a farfalla viene chiusa oltre una posizione di valvola a farfalla chiusa, che corrisponde normalmente al valore di soglia inferiore. Quando avviene questo, il processo di avviamento viene interrotto per il fatto che il numero di giri di riferimento viene aumentato progressivamente fino a che non è stato completato il processo di divisione della frizione. Se la valvola a farfalla è aperta oltre il valore di soglia inferiore, allora lo stato di innesto della frizione viene eliminato quando viene chiusa la valvola a farfalla, poiché il numero di giri del motore e il numero di giri di riferimento vengono portati più vicini l'uno all 'altro.

Inoltre possono venire approntati mezzi per un’interruzione del processo di avviamento dopo il cambio della marcia di avviamento nel caso in cui non vengano prese misure per aumentare l'apertura della valvola a farfalla al di sopra del valore di soglia inferiore. Questo può avvenire mediante un circuito temporizzatore. Il processo di avviamento può venire anche interrotto quando, dopo che è trascorso un intervallo di tempo fissato, non esistono i presupposti per la conclusione del processo di avviamento.

Le modifiche più disparate possono venire effettuate senza uscire dall’ambito dell'invenzione qui presentata. Mentre, per esempio, nella forma di esecuzione precedentemente descritta l'azionamento della frizione avviene mediante un organo di regolazione idraulico, ciò può venire effettuato in alternativa anche con un organo di regolazione pneumatico o elettricamente, per esempio per mezzo di un motore elettrico.

Un sistema di comando di una frizione per l'azionamento automatico di funzione di autoveicolo, mediante la quale un motore è connesso con un cambio, ove il cambio possiede una pluralità di rapporti di trasmissione fissi e un dispositivo di cambio di marcia, per mezzo dei quali possono venire cambiati la posizione di folle o uno dei rapporti di trasmissione fissi; l'autoveicolo dispone inoltre di un pedale dell'acceleratore per la regolazione del numero di giri del motore, e il sistema di comando di una frizione disinnesta o innesta automaticamente la frizione, per rendere possibile una variazione del rapporto di trasmissione. Il sistema di comando di una frizione consente un innesto della frizione all'avviamento da fermo mediante innesto di una marcia di avviamento e successivo azionamento della valvola a farfalla al di sopra di un primo valore di soglia, per cui la frizione viene innestata fino a quella posizione, in cui viene as-sorbito successivamente qualsiasi gioco nella catena di azionamento. L'ulteriore innesto della frizione dipende dalla differenza fra il numero di giri effettivo del motore (RENG) e un numero di giri di riferimento (RREF), ove il numero di giri di riferimento (RREF) viene derivato in modo tale che la differenza fra numero di giri effettivo del motore (RENG) <e >numero di giri di riferimento (RREF) fornisca una misura dell'innesto della frizione, mediante la quale viene passato o trasmesso un momento torcente, che e sostanzialmente uguale al momento torcente ceduto dal motore al numero di giri effettivo del motore (RENG) lungo l'intera zona delle posizioni di apertura della valvola a farfalla, che si incontrano all'avviamento da fermo.

Le rivendicazioni brevettuali depositate con la domanda sono proposte di formulazione senza pregiudizio per l’ottenimento di ulteriore protezione brevettuale. La richiedente si riserva di rivendicare ancora ulteriori combinazioni di caratteristiche, rese note finora soltanto nella descrizione e/o nei disegni.

I riferimenti impiegati in sottorivendicazioni rimandano alla ulteriore esecuzione dell'oggetto della rivendicazione principale mediante le caratteristiche della rispettiva sottorivendicazione; essi non sono da intendere come una rinuncia all'ottenimento di una protezione oggettiva autonoma per le combinazioni di caratteristiche delle sottorivendicazioni contenenti i riferimenti.

Poiché gli oggetti delle sottorivendicazioni in considerazione dello stato della tecnica nel giorno di priorità possono formare invenzioni proprie e indipendenti, la richiedente si riserva di farne oggetto di rivendicazioni indipendenti o di domande divisionali. Esse possono contenere anche invenzioni autonome, che presentano una configurazione indipendente dagli oggetti delle precedenti sottorivendicazioni.

Gli esempi di esecuzione non sono da intendere come limitazione dell'invenzione. Invece, nell'ambito della presente descrizione sono possibili numerose variazioni e modifiche, in particolare varianti, elementi, combinazioni e/o materiali, che per esempio mediante combinazione o modifica di singole caratteristiche rispettivamente elementi o passi di procedimento descritti nella descrizione generale e nelle forme di esecuzione nonché nelle rivendicazioni e contenuti nei disegni, sono rilevabili dall'esperto allo scopo di risolvere il compito, e mediante caratteristiche combinabili conducono ad un nuovo oggetto o a nuovi passi di procedimento rispettivamente sequenze di passi di procedimento anche per quanto riguarda procedimenti di fabbricazione, di prova e di lavoro.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di comando di una frizione per l'azionamento automatico di una frizione di autoveicolo, mediante la quale un motore è connesso con un cambio, ove il cambio possiede una pluralità di rapporti di trasmissione fissi e un dispositivo di cambio di marcia, per mezzo del quale possono venire cambiati la posizione di folle o uno dei rapporti di trasmissione fissi; l'autoveicolo dispone inoltre di un pedale dell’acceleratore per la regolazione del numero di giri del motore, e il sistema di comando di una frizione innesta o disinnesta automaticamente la frizione per rendere possibile una variazione del rapporto di trasmissione, il sistema di comando di una frizione è caratterizzato dal fatto che un innesto della frizione all'avviamento da fermo viene avviato in modo tale che venga innestata una marcia di avviamento e al successivo azionamento della valvola a farfalla al di sopra di un primo valore di soglia, la frizione viene innestata fino a quella posizione, in cui viene assorbito qualsiasi gioco nella catena di azionamento; l'ulteriore innesto della frizione dipende allora dalla differenza fra il numero di giri effettivo del motore (RENG) e un numero di giri di riferimento (RREF), ove il numero di giri di riferimento (RREF) viene derivato in modo tale che la differenza fra numero di giri effettivo del motore (RENG) e numero di giri di riferimento (RREF) fornisca una misura dell'innesto della frizione, mediante il quale viene trasmesso o passato un momento torcente, che è sostanzialmente uguale al momento torcente ceduto dal motore al numero di giri effettivo del motore (RENG) lungo l'intera zona di posizioni di apertura della valvola a farfalla, che si incontrano all'avviamento da fermo.
2. Sistema di comando di una frizione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che all'innesto di una marcia di avviamento, la frizione viene innestata fino ad una posizione di contatto, in cui il disco di attrito e la piastra di spinta si toccano per la prima volta, dopodiché la frizione viene innestata fino a quella posizione, in cui viene assorbito qualsiasi gioco nella catena di azionamento, quando la valvola a farfalla viene aperta fino ad un primo valore di soglia.
3. Sistema di comando di una frizione secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che all'ulteriore innesto della frizione, la frizione viene azionata in modo tale che il momento torcente massimo trasmissibile dalla frizione è un po’ minore del momento torcente generato dal motore, cosa che consente di mantenere una misura ridotta di slittamento della frizione, mentre la velocità di rotazione della piastra di spinta si avvicina al numero di giri del motore.
4 . Sistema di comando di una frizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il numero di giri di riferimento varia con l'apertura della valvola a farfalla (a), affinché la misura dell'innesto della frizione venga regolata in modo tale che il momento torcente trasmesso dalla frizione venga adattato al momento torcente generato dal motore.
5. Sistema di comando di una frizione secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il numero di giri di riferimento (REF ) viene derivato per il fatto che una funzione, dipendente dall'apertura della valvola a farfalla, viene sottratta dal numero di giri di partenza del motore.
6. Sistema di comando di una frizione secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il numero di giri di riferimento viene derivato dal numero di giri di partenza del motore in modo tale che una costante e una prima funzione, dipendente dall'apertura della valvola a farfalla, venga sottratta dal numero di giri di partenza del motore, e dal fatto che in caso di posizione di apertura della valvola a farfalla (a) oltre un valore di soglia, viene sommata una seconda funzione dipendente dall’apertura della valvola a farfalla.
7. Sistema di comando di una frizione secondo la rivendicazione 5 oppure 6, caratterizzato dal fatto che il numero di giri di riferimento e una funzione dell'angolo di apertura della valvola a farfalla, della marcia innestata e della velocità del veicolo, ove il numero di giri di riferimento viene derivato secondo la seguente equazione: = f (α, marcia, velocità di marcia) ove RREF numero di giri di riferimento; α l'angolo della valvola a farfalla, espresso come percentuale dell’ampia apertura della valvola a farfalla; Marcia la marcia innestata; Velocità di marcia = la velocità del veicolo.
8. Sistema di comando di una frizione secondo la rivendicazione 5 oppure 6, caratterizzato dal fatto che il numero di giri di riferimento vie-ne calcolato come segue: RREF= RINT-K -K1 α+ K2’ (α -αT) ove : RINT = numero di giri di partenza del motore; K = una prima costante; K1 = una seconda costante; K2 = una terza costante; α l'angolo della valvola a farfalla, espresso come percentuale dell'ampia apertura della valvola a farfalla; αT = un secondo valore di soglia dell'apertura della valvola a farfalla, espresso come percentuale dell'ampia apertura della valvola a farfalla; e 2 la funzione K2 (α-ατ) trova impiego soltanto in caso di un'apertura della valvola a farfalla a maggiore di aT.
9. Sistema di comando di una frizione secondo la rivendicazione 7 oppure 8, caratterizzato dal fatto che K, e assumono valori differenti in funzione della marcia di avviamento innestata.
10. Sistema di comando di una frizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 9, caratterizzato dal fatto che in caso di posizioni di apertura della valvola a farfalla (a) oltre un secondo valore di soglia, il numero di giri di riferimento (RREF) è limitato ad un valore massimo .
11. Sistema di comando di una frizione secondo la rivendicazione 10 caratterizzato dal fatto che il numero di giri di riferimento (RREF) è limitato ad un valore massimo fino a 1.000 giri al minuto, particolarmente fino a 500 giri al minuto, al di sopra del numero di giri a folle del motore.
12. Sistema di comando di una frizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 11, caratterizzato dal fatto che il secondo valore di soglia aT per l'apertura della valvola a farfalla è fra il 40 e il 60% dell'ampia apertura della valvola a farfalla.
13. Sistema di comando di una frizione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che per la derivazione del numero di giri di riferimento (RREF) avviene uno smorzamento, per cui la velocità di variazione del numero di giri di riferimento (RREF) con l'apertura della valvola a farfalla (a) viene resa uguale alla velocità di variazione del numero di giri del motore con l'apertura della valvola a farfalla.
14. Sistema di comando di una frizione secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che il numero di giri di riferimento (RREF) viene filtrato da un filtro passabasso, così che è data una corrispondenza dinamica del numero di giri di riferimento (RREF) del numero di giri del motore (RENG) con apertura variante della valvola a farfalla.
15. Sistema di comando di una frizione secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che le caratteristiche del passabasso variano in funzione di almeno una delle seguenti: marcia di avviamento innestata, po-sizione della valvola a farfalla, numero di giri del cambio e/o velocità di marcia.
16. Sistema di comando di una frizione secondo la rivendicazione 14 oppure 15, caratterizzato dal fatto che il valore di partenza all’uscita del passabasso è sostanzialmente uguale al numero di giri di partenza del motore .
17. Sistema di comando di una frizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 16, caratterizzato dal fatto che l'uscita del passabasso si avvicina al valore del numero di giri di riferimento (RREF) determinato dall'apertura della valvola a farfalla.
18. Sistema di comando di una frizione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che alla derivazione del numero di giri di riferimento (RREF) dal numero di giri di partenza del motore (RINT), il numero di giri di partenza viene ridotto esponenzialmente al numero di giri a folle del motore.