ITMI20002745A1

ITMI20002745A1 - Procedimento e dispositivo per comandare un'operazione di cambio in autoveicoli con un cambio di velocita' automatico sequenziale

Info

Publication number: ITMI20002745A1
Authority: IT
Inventors: Martin-Peter Bolz; Juergen Loeffler; Holger Huelser
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2002-06-19
Also published as: BR0007358A; IT1319579B1; DE19963752A1; FR2803361B1; FR2803361A1

Description

D E S C R I Z I O N E

L'invenzione riguarda un procedimento ed un dispositivo per comandare un'operazione di cambio in autoveicoli, con un cambio di velocità automatico sequenziale, avente le caratteristiche delle definizioni introduttive delle rivendicazioni indipendenti.

Stato della tecnica

Se in un tratto di trasmissione motrice di autoveicoli vengono integrati cambi di velocità automatici ASG, allora esiste la necessità di determinare sempre un adatto gradino di trasmissione per il cambio di velocità e di impostarlo. Un comando di tale tipo per cambi di velocità che possono operare solo sequenzialmente richiede particolari requisiti. La preassegnazione di un rapporto di trasmissione del cambio avviene in tal caso di regola in due gradini:

in un primo momento si seleziona un adatto rapporto di trasmissione in dipendenza di molte grandezze influenzatrici . Ciò può avvenire ad esempio in modo tale che o vengono valutate caratteristiche tramite la posizione della valvola a farfalla e la velocità del veicolo oppure in un primo momento si determina un'ottimale numero di giri del motore e successivamente in dipendenza di questo si trova un adatto rapporto di trasmissione. Se il rapporto di trasmissione così determinato si scosta da un attuale rapporto di trasmissione allora di regola si richiede una manovra di cambio. A tale scopo di regola un'azionatore del cambio di velocità viene preassegnato un rapporto di trasmissione prescritto da impostare. In determinate situazioni di marcia tuttavia si hanno motivi di sopprimere l'operazione di cambio. Così ad esempio non si desidera un cambio di marcia ad alte velocità in curva. Per garantire un tale comportamento di cambio è noto il fatto di ancorare un impedimento di cambio nell'ambito di un comando del tratto di trasmissione motrice. Tuttavia nel noto procedimento è svantaggioso che determinate situazioni di marcia, ad esempio un processo di accelerazione od una frenatura di emergenza, vengono prese in considerazione solo insufficientemente per il comando dell'operazione di cambio. Così specialmente nelle menzionate situazioni spesso è necessario consentire una manovra doppia o multipla nell'operazione di cambio, il che tuttavia va impedito nel funzionamento normale in considerazione del comfort di marcia e di cambio.

Vantaggi dell'invenzione

Con il procedimento ed il dispositivo per comandare un'operazione di cambio in autoveicoli con un cambio di velocità automatico sequenziale conforme alle caratteristiche menzionate nelle rivendicazioni 1 e 9 per la prima volta in maniera semplice è possibile consentire richieste di cambio doppie e multiple in situazioni di marcia scelte. Poiché sono previsti mezzi, mediante i quali l'impedimento di cambio consente soltanto un'operazione di cambio o al massimo un gradino di trasmissione, a differenza dall'attuale rapporto di trasmissione, per impostare il rapporto di trasmissione prescritto, tuttavia in presenza di una richiesta di cambio doppia o multipla, dipendente dalla situazione di marcia, consente l'impostazione in un'unica volta, ad esempio nel caso di un Kickdown è possibile garantire un'ottimale accelerazione del veicolo e quindi aumentare sostanzialmente la sicurezza del veicolo. Parimenti nel caso di una frenatura di emergenza si può effettuare un cambio multiplo, cosicché il veicolo successivamente fermo può essere direttamente di nuovo accelerato dal primo gradino di trasmissione al momento dell'avviamento. Un comando di tale tipo fa parte di un comando di azionamento coordinato.

Vantaggiosamente si hanno richieste di cambio doppie o multiple quando:

a) si verifica la riduzione di marcia, e b) il rapporto di trasmissione desiderato è inferiore all'attuale rapporto di trasmissione oppure ad un rapporto di trasmissione desiderato, e c) una posizione del pedale acceleratore oppure una potenza di azionamento richiesta supera un valore di soglia applicabile oppure viene azionato un freno. In tal modo è possibile rilevare in modo particolarmente semplice situazioni di marcia, per le quali è necessaria una manovra di cambio doppio o multipla. Al riguardo con rapporto di trasmissione si intende la marcia, laddove usualmente ad una piccola marcia sono associati grandi valori del rapporto di trasmissione cinematico.

Si è inoltre dimostrato vantaggioso impedire una nuova trazione di cambio, quando precedente operazione di cambio era un cambio doppio o multiplo non è ancora trascorso un intervallo di tempo preassegnato dopo il cessato questa operazione di cambio (impedimento di cambio multiplo). Si può prendere in considerazione un tale impedimento di cambio multiplo specialmente quando il freno non viene azionato ed è positiva la potenza di azionamento richiesta.

Inoltre vantaggiosamente tale impedimento di cambio può essere coordinato con un impedimento di cambio verso le marce superiori rispettivamente inferiori, cosicché complessivamente è possibile realizzare un procedimento di comando assai flessibile, corrispondente alle rispettive necessità, per l'operazione di cambio per cambi di velocità sequenziali.

Ulteriori esecuzioni preferite dell'invenzione risultano dalle rimanenti rivendicazioni menzionate nelle sottorivendicazioni.

L'invenzione viene illustrata più dettagliatamente in seguito in un esempio di realizzazione in base ai relativi disegni.

In particolare:

la figura 1 mostra una rappresentazione di principio di un comando coordinato del tratto di trasmissione motrice, la figura 2 mostra uno svolgimento schematico di un'operazione di cambio

la figura 3 mostra un diagramma di svolgimento schematico per determinare un rapporto di trasmissione prescritto, e

la figura 4 mostra un diagramma di svolgimento per regolare l'operazione di cambio per operazioni di cambio doppie e multiple.

Descrizione deali esempi di realizzazione

La figura 1 mostra una struttura funzionale di un comando 10 del tratto di trasmissione motrice, con cui si dovrà impostare una preassegnata coppia motrice prescritta 12 influenzando i gruppi disposti nel tratto di trasmissione motrice. I gruppi comprendono ad esempio un motore 14 con comando, un cambio di velocità 16 con comando ed un innesto a frizione 18 con comando. Ai rispettivi gruppi 14, 16, 18 sono associati azionatori 20, 22, 24, tramite i quali ha luogo un'impostazione di grandezze prescritte per i rispettivi gruppi. La coordinazione mediante il comando del tratto di trasmissione motrice 10 può avvenire con l'ausilio di un apparecchio di comando centrale, associato ai singoli gruppi, in cui sono memorizzati corrispondenti procedure. E' anche pensabile il fatto di implementare tali procedure completamente o parzialmente negli azionatori 20, 22, 24 necessari rispettivamente per impostare le grandezze di impostazione, cosicché ad esempio l'azionatore 22 del cambio di velocità presenta un corrispondente dispositivo di comando per impostare la grandezza prescritta sul cambio di velocità 16.

Si è dimostrato vantaggioso di colare ulteriormente il comando 10 del tratto di trasmissione motrice relativamente a problemi di comando scelti. Così tramite un coordinatore 26 è possibile preassegnare grandezze prescritte necessarie dei singoli azionatori 20, 22, 24 per determinate situazioni. Componente di un tale coordinatore 26 può essere fra l'altro un comando dell'operazione di cambio che coordina quindi l'operazione di cambio preassegnando corrispondenti grandezze prescritte a tutti i gruppi interessati. Al riguardo un impedimento di cambio SV, illustrato in seguito ancora più dettagliatamente, o può far parte del comando dell'operazione di cambio 28 oppure può essere anche memorizzato autonomamente nel dispositivo di comando dell'azionatore 22 del cambio di velocità.

La figura 1 sono illustrate grandezze influenzatrici e grandezze di impostazione, scelte in maniera esemplare, e possono essere utilizzate per la coordinazione dei gruppi del tratto di trasmissione motrice. Cosi ad esempio tramite il comando del motore 14 numero di giri nm del motore viene fornito all'azionatore 20 del motore e successivamente al coordinatore 26 e in senso inverso ha luogo una preassegnazione del numero di giri prescritto del motore oppure di una coppia di uscita prescritta del motore. Proprio nello stesso modo può aver luogo anche una preassegnazione di una coppia prescritta

per l'innesto a frizione 18. Grandezze necessarie per il comando dell'operazione di cambio sono in particolare specialmente un gradino di trasmissione attuale g, rapporto di trasmissione prescritto

preassegnato dall'azionatore 22 del cambio di velocità, nonché un rapporto di trasmissione desiderato Durante un'operazione di cambio il rapporto di trasmissione desiderato è il rapporto di trasmissione che il cambio di velocità 16 raggiunge dopo l'operazione di cambio. Al di fuori di un'operazione di cambio l'attuale rapporto di trasmissione g e il rapporto di trasmissione di destinazione sono identici. Inoltre per il comando può affluire concomitantemente anche uno stato del cambio di velocità, che fornisce ad esempio informazioni in merito allo svolgimento dell'attuale operazione di cambio.

Nella figura 2 è rappresentato schematicamente uno svolgimento dell'operazione di cambio. L'operazione di cambio S può essere articolata in particolare in tre fasi, e precisamente una riduzione di coppia 30, un cambio di marcia 32 e una formazione di coppia 34. Lo svolgimento delle tre fasi viene comandato tramite il comando dell'operazione di cambio 28. Così ad esempio in seguito una coppia motrice prescritta modificata 12 tramite il comando 10 del tratto di trasmissione motrice viene richiesto un nuovo rapporto di trasmissione e questo viene inoltrato all'azionatore 22 del cambio di velocità. In seguito al rapporto di trasmissione richiesto

l’azionatore 22 del cambio di velocità richiede ora da parte sua l'impostazione di un corrispondente rapporto di trasmissione prescritto Se il cambio di velocità 16 accetta questa preassegnazione viene confermata, in quanto viene impostata la grandezza Nell'esempio di realizzazione è ad esempio un rapporto di trasmissione g1.

Durante la riduzione di coppia 30 l'attuale rapporto di trasmissione g conformemente all'esempio di realizzazione è un rapporto di trasmissione gk. In questa prima fase viene disinnestato l'innesto a frizione 18 e viene ridotta una coppia motrice mdma. Nella seconda fase susseguente del cambio di marcia 32 viene estratto gk (nel caso sussiste un rapporto di trasmissione g0), ed inserire quindi nella fase della formazione della coppia 34 il rapporto di trasmissione g1 ed effettuare un adattamento di coppia .

Nella figura 3 è desumibile come dal richiesto rapporto di trasmissione gstat tenendo conto di impedimenti di cambio si ricava il rapporto di trasmissione prescritto gsoll. Così in un primo momento nell'ambito del coordinatore 26 si determina il rapporto di trasmissione gstaf Inoltre tramite il comando integrato nel cambio di velocità 16 si rileva l'attuale rapporto di trasmissione g. Nel caso di uno scostamento di entrambi i rapporti di trasmissione in via di principio tramite l'azionatore 22 viene preassegnato al cambio di velocità 16 il rapporto di trasmissione prescritto gsoii· L'impostazione di gsoll avviene tuttavia soltanto quando ciò è consentito dall'impedimento di cambio SV.

Può sussistere un'interdizione mediante l'impedimento di cambio SV (questo stato viene inoltre indicato come attivo), ad esempio durante la manovra di cambio in corso. Inoltre l'impedimento di cambio SV può comprendere un impedimento HSV di passaggio alle marce superiori, e viene interrogato per il caso in cui l'impostazione della marcia prescritta gsoll richiede un passaggio alle marce superiori. Così tramite l'impedimento HSV di passaggio alle marce superiori si può impedire in particolare il passaggio alle marce superiori nel caso di un rapido rilascio del pedale acceleratore (Fast Off). Nello stesso modo è possibile integrare un impedimento RSV passaggio alle marce inferiori nell'impedimento di cambio SV, che viene interrogato per il caso in cui l'impostazione del rapporto di trasmissione prescritto gsoll richiede un passaggio alle marce inferiori. In tal modo ad esempio è possibile impedire il passaggio alle marce inferiori nel caso di una marcia in curva con alta velocità del veicolo. Se pertanto complessivamente è attivo uno degli illustrati impedimenti di cambio allora viene interdetta l'impostazione di gsoll.

In particolari situazioni, come ad esempio nel caso di una forte accelerazione (Kickdown) e di frenatura di emergenza, è vantaggioso prevedere impedimenti di cambio doppi o multipli anche per un cambio di velocità sequenziale 16. Si ha un'impedimento di cambio doppio o multiplo specialmente quando ha luogo un passaggio alle marce inferiori e il richiesto rapporto di trasmissione gstat è inferiore all'attuale rapporto di trasmissione g oppure al rapporto di trasmissione desiderato gziel. Inoltre la posizione del pedale acceleratore oppure una richiesta potenza motrice dovranno superare un'applicabile valore di soglia oppure dovrà essere azionato un freno. Poiché una tale operazione di cambio con funzionamento normale è poco opportuna è necessario consentire tramite l'impedimento di cambio SV al massimo un cambio in uno dei gradini di trasmissione vicini all'attuale rapporto di trasmissione g (impedimento di cambio SVmax) e consentire l'impostazione in un'unica volta soltanto in presenza della richiesta di cambio doppia o multipla dipendente dalla situazione di marcia.

Nella figura 4 è rappresentato un diagramma di svolgimento relativo al comando dell'operazione di cambio tenendo conto di manovre di cambio doppie e multiple. Partendo da un funzionamento normale (fase SI), in cui è attivo l'impedimento di cambio SVmax, in un primo momento viene effettuata la riduzione di coppia 30. Durante la fase susseguente del cambio di marcia 32 rimane ulteriormente attivo l'impedimento di cambio SVmax . In una interrogazione successiva 36 viene ora verificato se è presente una richiesta di cambio doppia o multipla (fase S2). Se ciò è affermativo (Y) allora tramite una fase S3 viene disattivato l'impedimento di cambio SVmax e viene di nuovo percorsa la fase del cambio di marcia 32. In tal modo pertanto è possibile inserire anche un gradino di trasmissione e non è più vicino all'originario rapporto di trasmissione g. Quando da ultimo si raggiunge il rapporto di trasmissione di destinazione gziel , allora naturalmente non esiste più alcuna richiesta di cambio doppio e l'operazione di cambio entra nella fase della formazione di coppia 34. Al termine di questa fase viene di nuovo assunto il funzionamento normale (fase SI). Al riguardo viene di nuovo attivato impedimento di cambio SVmaz .

Per impedire una successione di più operazioni di cambio una volta terminato un cambio del rapporto di trasmissione con manovra di cambio doppia o multipla, con la fine di questa operazione di cambio è possibile avviare un cronometro. Al riguardo soltanto una volta trascorso un intervallo di tempo fornito al cronometro, è possibile avviare una nuova operazione di cambio (impedimento di cambio multiplo MSV). Inoltre l'impedimento di cambio multiplo MSV può essere reso dipendente dall'eventualità che il freno non sia azionato e sia positiva la potenza motrice richiesta e pertanto il veicolo si trovi in una fase di accelerazione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per comandare un'operazione di cambio in autoveicoli con un cambio di velocità automatico sequenziale, in cui: - in un primo momento si determina un rapporto di trasmissione desiderato (gstat) e si rileva un rapporto di trasmissione attuale (g), - successivamente il rapporto di trasmissione richiesto (gstat) viene confrontato con l'attuale rapporto di trasmissione (g) e qualora sussiste uno scostamento il rapporto di trasmissione (gstat) viene preassegnato ad un'azionatore del cambio di velocità come rapporto di trasmissione prescritto da impostare (gsoll), e - l'impostazione del rapporto di trasmissione prescritto (gsoll) avviene soltanto quando ciò è consentito da un impedimento di cambio (SV), caratterizzato dal fatto che l'impedimento di cambio (SV) consente soltanto un'operazione di cambia su al massimo un gradino di trasmissione a differenza dell'attuale rapporto di trasmissione (g) per impostare il rapporto di trasmissione prescritto (gsoll) (impedimento di cambio (SVCma x), e tuttavia in presenza di una richiesta di cambio doppia o multipla, dipendente dalla situazione di marcia, consente l'impostazione in un'unica volta.
2. Procedimento secondo la rivendicazione (1), caratterizzato dal fatto che la richiesta di cambio doppia o multipla sussiste specialmente quando: a) ha luogo un passaggio alle marce inferiori, e b) il richiesto rapporto di trasmissione (gstat) è inferiore all'attuale rapporto di trasmissione (g) oppure ad un rapporto di trasmissione desiderato (gziel), e c) una posizione del pedale acceleratore oppure una potenza motrice richiesta supera un valore di soglia applicabile oppure viene azionato un freno.
3. Procedimento secondo la rivendicazione (1) oppure (2), caratterizzato dal fatto che tramite l'impedimento di cambio (SV) viene interdetto una nuova operazione di cambio, quando la precedente operazione di cambio era una operazione di cambio doppia o multipla e non è ancora trascorso un preassegnato intervallo di tempo dopo la conclusione di questa operazione di cambio (impedimento di cambio multiplo (MSV)).
4. Procedimento secondo la rivendicazione (3), caratterizzato dal fatto che l'impedimento di cambio multiplo (MSV) viene preso in considerazione soltanto quando il freno non viene azionato ed è positiva la potenza motrice richiesta.
5. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'impedimento di cambio (SV) comprende un impedimento (HSV) di passaggio alle marce superiori, che viene interrogato per il caso in cui l'impostazione del rapporto di trasmissione prescritto (gsoll) richiede un passaggio alla marce superiori.
6. Procedimento secondo la rivendicazione (5), caratterizzato dal fatto che tramite l'impedimento (HSV) di passaggio alle marce superiori si impedisce specialmente il passaggio alle marce superiore nel caso di un rapido rilascio del pedale acceleratore (Fast Off).
7. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'impedimento di cambio (SV) comprende un impedimento (RSV) di passaggio alle marce inferiori, che viene interrogato per il caso in cui l'impostazione del rapporto di trasmissione prescritto (gsoll ) richiede un passaggio alle marce inferiori.
8. Procedimento secondo la rivendicazione (7), caratterizzato dal fatto che tramite l'impedimento (RSV) di passaggio alle marce inferiori si impedisce in particolare il passaggio alle marce inferiori nel caso di una marcia in curva con alta velocità del veicolo.
9. Dispositivo per comandare un'operazione di cambio in autoveicoli con un cambio di velocità automatico sequenziale, in cui: - in un primo momento si determina un rapporto di trasmissione richiesto (gstat) e si rileva un'attuale rapporto di trasmissione (g), - successivamente il rapporto di trasmissione richiesto (gstat) viene confrontato con l'attuale rapporto di trasmissione (g) e qualora sussista uno scostamento il rapporto di trasmissione (gstat) viene preassegnato ad un'azionatore del cambio di velocità come rapporto di trasmissione prescritto da impostare (gsoll) e, - l'impostazione del rapporto di trasmissione prescritto (gsoll) avviene soltanto quando ciò è consentito da un'impedimento di cambio (SV), caratterizzato dal fatto che sono preassegnati mezzi, per mezzo dei quali l'impedimento di cambio (SV) consente soltanto un'operazione di cambio su al massimo un gradino di trasmissione a differenza dell'attuale rapporto di trasmissione (g) per impostare il rapporto di trasmissione prescritto (gsoll) (impedimento di cambio (SVmax)), e tuttavia in presenza di una richiesta di cambio doppia o multipla dipendente dalla situazione di marcia consente l'impostazione in un'unica volta.
10. Dispositivo secondo la rivendicazione (9), caratterizzato dal fatto che tramite l'impedimento di cambio (SV) si impedisce una nuova operazione di cambio quando la precedente operazione di cambio era un'operazione di cambio doppia o multipla e non è ancora trascorso un preassegnato intervallo di tempo dopo la conclusione di questa operazione di cambio (impedimento di cambio multiplo (MSV)).
11. Procedimento secondo la rivendicazione (9) e (10), caratterizzato dal fatto che l'impedimento di cambio (SV) comprende un'impedimento (HSV) di passaggio alle marce superiori, che viene interrogato per il caso in cui l'impostazione del rapporto di trasmissione prescritto (gsoll) richiede un passaggio alle marce superiori.
12. Procedimento secondo le rivendicazioni da (9) fino a (11), caratterizzato dal fatto che l'impedimento di cambio (SV) comprende un impedimento (RSV) di passaggio alle marce inferiori che viene interrogato per il caso in cui l'impostazione del rapporto di trasmissione prescritto (gsoll) richiede un passaggio alle marce inferiori.