ITMI982643A1 - Autoveicolo con una frizione comandabile automaticamente - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

L' invenzione riguarda un autoveicolo con una frizione comandabile automaticamente nel la catena di azionamento fra un motore e una ruota azionata, con un cambio e un dispositivo di regolazione di potenza del motore, come un pedale del gas, con una unità di azionamento per l 'azionamento comandato del la frizione con una unità di comando centrale con un microprocessore, ove l 'unità di comando esegue i processi di adattamento.

Tal i autoveicol i sono divenuti noti per esempio dalla pubbl icazione brevettuale DE-OS 19504847. In questo caso grandezze di misura della frizione azionabile in modo automatizzato vengono rivelate da sensori ed elaborate da una unità di comando centrale per mezzo di procedimenti di comando implementati , come programmi di comando, ove come segnal i di uscita del l 'unità di comando possono essere emessi segnal i di comando per l 'azionamento della frizione per mezzo della unità di azionamento.

Nel corso della durata di funzionamento della frizione comandabile automaticamente le grandezze fisiche, come per esempio coefficienti di attrito o punto di presa della frizione, possono essere variabili nel loro valore a causa di influenze esterne. Per assicurare un comando senza errori vengono eseguiti processi di adattamento, ove i valori impiegati dall ' unità di comando, per esempio per il coefficiente di attrito del la frizione e/o il punto di presa del la frizione vengono adattati ai valori reali , variabili del le grandezze.

Se ora durante il processo di adattamento o poco prima del processo di adattamento ha luogo una variazione quasi unica o rara di grandezze variabili nel tempo, il risultato dell'adattamento può venire falsato.

E<1 >compito dell'invenzione realizzare un autoveicolo menzionato precedentemente con una frizione comandabile automaticamente, che assicuri una qualità del comando e una qualità dell'azionamento della frizione il più possibile costantemente buone e sia contemporaneamente facilmente fabbricabile.

Secondo l'invenzione, nel caso di un veicolo menzionato precedentemente, questo viene ottenuto per il fatto che processi di adattamento dopo una variazione di sollecitazione del motore nella marcia in folle vengono impediti per un intervallo di tempo At predeterminabile.

In questo caso è vantaggioso se processi di adattamento comprendono un adattamento di un coefficiente di attrito della frizione e/o un punto di presa della frizione.

E' analogamente opportuno se una variazione di sollecitazione delmotore è per esempio un'accensione o uno spegnimento di un impianto di climatizzazione del veicolo e/o un'inserzione o una disinserzione di un processo di avanzamento lento dopo un avviamento del motore.

E‘ particolarmente vantaggioso se l'intervallo di tempo At predeterminabile è nel campo da 3 secondi a 180 secondi. In questo caso l'intervallo di tempo At può essere vantaggiosamente anche nel campo da 10 secondi a 30 secondi. In un ulteriore esempio di esecuzione è opportuno se l'intervallo di tempo A t è nel campo da 15 a 20 secondi.

Analogamente è opportuno se l'intervallo di tempo predeterminabile è dimensionato in modo tale che il motore, dopo una variazione di sollecitazione, al termine dell'intervallo di tempo è nuovamente in uno stato di equilibrio.

E' anche vantaggioso se l'intervallo di tempo Δΐ dopo un avviamento del motore viene scelto dipendentemente dalla temperatura del motore o dell'acqua di raffreddamento.

Analogamente è opportuno se l'intervallo di tempo A t dopo un avviamento del motore a temperatura fredda del motore o dell'acqua di raffreddamento è più lungo, come per esempio 60 secondi, che a temperatura di funzionamento, come per esempio 30 secondi.

L'invenzione viene illustrata esemplificativamente con l'aiuto della figura.

In questo caso:

la figura 1mostra una rappresentazione schematica di un veicolo. La figura 1 mostra schematicamente un veicolo 1 con un motore 2, come un motore termico. Inoltre nella catena di azionamento del veicolo è rappresentato un sistema di trasmissione di momento torcente 3, come una frizione, e un cambio 4. In questo esempio di esecuzione il sistema di trasmissione di momento torcente 3 è disposto nel flusso di forza fra motore e cambio, ove un momento di azionamento del motore tramite il sistema di trasmissione di momento torcente viene trasmesso al cambio e dal cambio 4 dal lato della presa di moto ad un albero di presa di moto 5 e ad un asse 6 disposto a valle nonché alle ruote 6a.

Il sistema di trasmissione di momento torcente 3 è configurato come frizione, come frizione ad attrito, frizione a lamelle, frizione a polvere magnetica o frizione di superamento del convertitore, ove la frizione può essere una frizione autoregolante, una frizione compensante l'usura. Il cambio 4 è rappresentato come cambio di velocità manuale, come cambio di velocità a gradini. Corrispondentemente al concetto secondo l'invenzione, il cambio può essere anche un cambio di velocità automatizzato, che può venire comandato in modo automatizzato per mezzo di almeno un attuatore. Come cambio di velocità automatizzato è da intendere inoltre un cambio automatizzato, che viene comandato con una interruzione della forza di trazione e il processo di cambio del rapporto di trasmissione viene eseguito in modo comandato per mezzo di almeno un attuatore.

Inoltre può trovare impiego anche un cambio automatico,ove un cambio automatico è un cambio sostanzialmente senza interruzione della forza di trazione durante i processi di cambio ed è costruito di regola mediante stadi planetari.

Inoltre può venire impiegato un cambio regolabile in modo continuo, come per esempio una trasmissione ad avvolgimento di pulegge a gradini. Il cambio automatico può essere eseguito anche con un sistema di trasmissione di momento torcente 3 disposto dal lato della presa di moto, come una frizione o una frizione ad attrito. Il sistema di trasmissione di momento torcente può essere eseguito inoltre come frizione di avviamento e/o frizione invertitrice per l'inversione del senso di rotazione e/o frizione di sicurezza con un momento torcente trasmissibile comandabile in modo mirato. Il sistema di trasmissione di momento torcente può essere una frizione ad attrito a secco o una frizione ad attrito ad umido, che ruota per esempio in un fluido. Analogamente essa può essere un convertitore di momento torcente.

Il sistema di trasmissione di momento torcente 3 presenta un lato di azionamento 7 e un lato di presa di moto 8, ove un momento torcente viene trasmesso dal lato di azionamento 7 al lato di presa di moto 8, in quanto il disco della frizione 3a viene sol lecitato con forza per mezzo del la piastra reggispinta 3b, della mol la a tazza 3c e del cuscinetto di disinnesto 3a nonché del volano 3d. Per questa sol lecitazione viene azionata la leva di disinnesto 20 per mezzo di un dispositivo di azionamento, come un attuatore.

Il comando del sistema di trasmissione di momento torcente 3 avviene per mezzo di una unità di comando 13, come un apparecchio di comando, che può comprendere l 'elettronica di comando 13a e l 'attuatore 13b. In un'altra esecuzione vantaggiosa l 'attuatore e l 'elettronica di comando possono essere disposti anche in due unità costruttive differenti , come corpi .

L'unità di comando 13 può contenere l 'elettronica di comando e di potenza per il comando del motore elettrico 12 del l 'attuatore 13b. Perciò si può ottenere per esempio vantaggiosamente che il sistema richieda come unico spazio di ingombro lo spazio di ingombro per l 'attuatore con l 'elettronica. L'attuatore è costituito da un motore di azionamento 12, come un motore elettrico, ove il motore elettrico 12 agisce su una pompa idraulica 11 tramite una trasmissione, come una trasmissione a coclea, una trasmissione a denti frontal i o trasmissione a manovella o trasmissione a vite motrice. Quest'azione sul la pompa idraul ica può avvenire direttamente o tramite una tiranteria.

Il movimento del pezzo o della parte di uscita del l 'attuatore, come lo stantuffo del la pompa idraul ica Ila, viene rivel ato con un sensore di percorso 14 del la frizione, che rivel a la posizione o l a velocità o l ' accelerazione di una grandezza, che è proporzionale al la posizione o al la posizione di innesto ri spettivamente al l a velocità o al l 'accelerazione del l a frizione. La pompa idraul ica 11 è connessa con il cil indro ricevente 10 tramite una conduttura del mezzo in pressione 9, come una conduttura idraul ica. L'el emento di uscita IOa del cil indro ricevente è connesso operativamente con l a leva di di sinnesto o i l mezzo di disinnesto 20, cosicché un movimento del pezzo di uscita IOa del cil indro ricevente 10 fa si che il mezzo di disinnesto 20 venga anch'esso spostato o ribaltato per comandare i l momento torcente trasmi ssibile dal la frizione 3.

L'attuatore 13b per il comando del momento torcente trasmissibi le del sistema di trasmissione di momento torcente 3 può essere azionabile da mezzi in pressione, cioè può essere equipaggiato con pompa del mezzo in pressione e cilindro ricevente. Il mezzo in pressione può essere per esempio un fluido idraulico o un mezzo pneumatico. L'azionamento del la pompa idraulica del mezzo in pressione può essere previsto mediante motore elettrico, ove un motore elettrico 12 può venire comandato elettronicamente. L'elemento di azionamento del l attuatore 13b, oltre ad un elemento di azionamento a motore elettrico, può essere anche un altro elemento di azionamento, per esempio azionato da mezzo in pressione. Inol tre possono venire impiegati attuatori magnetici per regolare una posizione di un elemento.

Nel caso di una frizione ad attrito, il comando del momento torcente trasmissibi le avviene per il fatto che la pressione di contatto del le guarnizioni d' attrito del disco e del la frizione fra il volano 3d e la piastra reggispinta 3b avviene in modo mirato. Tramite la posizione dei mezzi di disinnesto 20, come forcella di disinnesto o disinnestatore centrale, può venire comandata in modo mirato la sol lecitazione con forza della piastra reggispinta rispettivamente del le guarnizioni di attrito, ove la piastra reggispinta può venire spostata e regolata a piacere e fissata fra due posizioni di estremità. La prima posizione di estremità corrisponde ad una posizione del la frizione completamente innestata e l 'altra posizione di estremità ad una posizione del la frizione completamente disinnestata. Per il comando di un momento torcente, trasmissibile, che è per esempio minore dei momento del motore temporaneamente presente, può venire comandata per esempio una posizione della piastra reggispinta 3b, che è in una zona intermedia fra le due posizioni di estremità. La frizione, per mezzo del comando mirato dei mezzi di disinnesto 20, può venire fissata in questa posizione. Possono venire però comandati anche momenti della frizione trasmissibili , che sono definitamente al di sopra dei momenti del motore temporaneamente presenti . In un tal caso possono venire trasmessi momenti del motore temporaneamente presenti , ove le disuniformità di momento torcente nella catena di azionamento sotto forma di per esempio picchi di momento torcente, vengono smorzate e/o isolate.

Per i l comando, come comando o regol azione, del - si stema di trasmissione del momento torcente vengono impiegati inoltre sensori , che sorvegl iano almeno temporaneamente le grandezze rilevanti del l ' intero sistema e forniscono le grandezze di stato, i segnali e i valori di misura necessari per il comando, che vengono elaborati dall 'unità di comando, ove può essere prevista ed esistere una connessione di segnale con altre unità elettroniche, come per esempio con una elettronica del motore o una elettronica di un sistema antibloccaggio (ABS) o con una regolazione antisl ittamento (ASR) . I sensori rivelano per esempio numeri di giri , come numeri di giri di ruota, numeri di giri del motore, la posizione della leva di carico, la posizione della valvola a farfalla, la posizione di marcia del cambio, un' intenzione di cambio e ulteriori grandezze e caratteristiche specifiche del veicolo.

La figura 1 mostra che trovano impiego un sensore del la valvola a farfalla 15, un sensore del numero di giri del motore 16 nonché un sensore tachimetrico 17, che passano valori di misura rispettivamente informazioni all 'apparecchio di comando. L'unità elettronica, come unità di calcolatore, per l 'unità di comando 13a elabora le grandezze di ingresso del sistema e passa segnali di comando all 'attuatore 13b.

Il cambio è eseguito come cambio di velocità a gradini , ove i rapporti di trasmissione vengono cambiati per mezzo di una leva del cambio o il cambio viene azionato o servito per mezzo di questa leva del cambio. Inoltre sulla leva di azionamento, come leva del cambio 18, del cambio di velocità manuale è disposto almeno un sensore 19b, che rivela l ' intenzione di cambio e/o la posizione di marcia e la passa all 'apparecchio di comando. Il sensore 19a è articolato al cambio e rivela la posizione di marcia momentanea e/o un'intenzione di cambio. Il riconoscimento dell ' intenzione di cambio con l ' impiego di almeno uno dei due sensori 19a, 19b può avvenire per il fatto che il sensore è un sensore di forza, che rivela la forza che agisce sulla leva del cambio.

Inol tre il sensore può essere però anche eseguito come sensore di percorso o di posizione, ove l ' unità di comando dal l a variazione nel tempo del segnale di posizione riconosce un' intenzione di cambio.

L' apparecchio di comando è in col legamento di segnale almeno temporaneamente con tutti i sensori e valuta i segnali di sensore e le grandezze di ingresso del sistema in modo che in funzione del punto di funzionamento momentaneo l 'unità di comando emetta ordini di comando o di regolazione all ' almeno un attuatore. L'elemento di azionamento 12 dell 'attuatore, come motore elettrico, riceve dall 'unità di comando, che comanda razionamento e l a frizione, una grandezza di regolazione in funzione di valori di misura e/o grandezze in ingresso di sistema e/o segnal i della sensori stica col legata. A tal scopo nel l ' apparecchio di comando è implementato un programma di comando come hardware e/o come software, che valuta i segnali in ingresso e con l 'aiuto di confronti e/o funzioni e/o campi caratteristici cal cola o determina le grandezze di uscita.

L'apparecchio di comando 13 ha implementato in modo vantaggioso una unità di determinazione del momento torcente, una unità di determinazione del la posizione del cambio, una unità di determinazione dello sl ittamento e/o una unità di determinazione del lo stato di funzionamento, o è in collegamento di segnale con almeno una di queste unità. Queste unità possono essere implementate mediante programmi di comando come hardware e/o come software, cosicché per mezzo dei segnal i di sensori in ingresso può venire determinato i l momento torcente del l ' unità di azionamento 2 del veicolo 1, l a posizione di marcia del cambio 4 nonché lo sl ittamento che regna nel la zona del sistema di trasmissione di momento torcente, e l o stato di funzionamento momentaneo del veicolo. L' unità di determinazione del la posizione del cambio, con l 'aiuto dei segnal i dei sensori 19a e 19b, determina la marcia momentaneamente inserita. In questo caso i sensori sono articolati al la leva del cambio e/o a mezzi di regolazione interni alla trasmissione, come per esempio un albero del cambio centrale o asta di comando, e questi rivelano per esempio la posizione e/o la velocità di questi componenti . Inoltre un sensore di leva di carico 31 può essere disposto sul la leva di carico 30, come pedale del gas, ed esso rivela la posizione del la leva di carico. Un ulteriore sensore 32 può fungere da interruttori di fol le, cioè con pedale del gas. azionato, come leva di carico, questo interruttore di fol le 32 è acceso ed è spento nel caso di un segnale non azionato, cosicché mediante questa informazione digitale si può riconoscere se la leva di carico, come il pedale del gas, viene azionata. Il sensore 31 del la leva di carico rivela il grado di azionamento del la leva di carico.

La figura 1 mostra oltre al pedale del gas 30, come leva di carico, e ai sensori con esso in col legamento, un elemento di azionamento dei freni 40, per l 'azionamento del freno di esercizio e del freno di stazionamento, come pedale del freno, leva del freno a mano o elemento di azionamento, azionato manualmente o a pedale, del freno di stazionamento. Almeno un sensore 41 è disposto sul l 'elemento di azionamento 40 e sorveglia il suo azionamento. Il sensore 41 è eseguito per esempio come sensore digitale, come un interruttore, ove questo rivela se l 'elemento di azionamento è azionato o meno. Con questo sensore può essere in collegamento di segnale un dispositivo di segnalazione, come una luce del freno, che segnala che il freno è azionato. Questo può avvenire sia per il freno di esercizio che per il freno di stazionamento. Il sensore può essere eseguito però anche come sensore anlogico, ove un tale sensore, come per esempio un potenziometro, determina il grado di azionamento dell'elemento di azionamento. Anche questo sensore può essere in collegamento di segnale con un dispositivo di segnalazione.

L'unità di comando esegue processi di adattamento vantaggiosamente in quanto vengono rivelati valori momentanei delle grandezze, come coefficiente di attrito e/o punto di presa della frizione,e vengono confrontati con valori impiegati nel comando per queste grandezze. Se esiste una deviazione, che supera ùna quantità di differenza predeterminabile, i valori impiegati nel comando vengono almeno approssimati ai valori rivelati realmente esistenti, se non equalizzati. L'adattamento non viene però eseguito quando in un intervallo di tempo predeterminabile prima dell'eventuale adattamento eseguito è avvenuta una variazione di sollecitazione del motore a folle. In questo caso l'adattamento non viene eseguito e/o viene spostato nel tempo.

L'unità di comando registra un processo, che provoca uno stato di sollecitazione del motore, come per esempio accensione o spegnimento dell'impianto di climatizzazione o inserzione o disinserzione di un processo di avanzamento lento. Un processo di avanzamento lento viene provocato in questo caso da una leggera chiusura della frizione, ove per esempio viene trasmesso dalla frizione soltanto un ridotto momento torcente,da circa 5 Nm a circa 50 Nm, affinchè il veicolo avanzi lentamente con una ridotta velocità.Questo avanzamento lento viene eseguito in particolare anche senza azionamento del pedale del gas. Il motore del veicolo perciò nel caso di un processo di avanzamento lento di prova in fol le, ove il momento del motore può venire un po' aumentato dal regolatore di fol le del comando del motore. Grazie alla frizione almeno un poco innestata, il motore è sol lecitato durante l 'avanzamento lento. Perciò nel caso di una variazione del processo di avanzamento lento è presente una variazione di sol lecitazione del motore. Lo stesso vale in caso di accensione o spegnimento del l 'impianto di cl imatizzazione. In questo caso viene aggiunto o tolto un momento di trascinamento supplementare, poiché il compressore dell ' impianto di cl imatizzazione può venire col legato o scol legato, dal punto di vista dell 'azionamento, al o dal motore di azionamento per esempio mediante una frizione commutabile.

Una variazione di sollecitazione può venire perciò riconosciuta quando al l ' interno di un .interval lo di tempo predeterminabile avviene una variazione del lo stato di accensione del l ' impianto di climatizzazione e/o una variazione dell 'azionamento del la frizione in assenza di un azionamento del pedale del gas a motivo del l 'avanzamento lento. A tal scopo lo stato di accensione momentaneo dell ' impianto di climatizzazione o lo stato di azionamento del la frizione per l 'avanzamento lento può venire confrontato con uno stato entro un intervallo di tempo passato. Se è presente una variazione del lo stato, si può concludere che era presente una variazione di sollecitazione del motore entro l ' intervallo di tempo trascorso, cosicché per un intervallo di tempo successivo di durata t viene impedito un adattamento di grandezze, nel caso del quale si ricorre al momento del motore come grandezza di determinazione.

La durata Δί può dipendere dalla causa della variazione di sollecitazione, cosicché la durata At per esempio in caso di uno spegnimento o accensione dell'impianto di climatizzazione può assumere un altro valore che nel caso di una variazione dello stato di avanzamento lento. E<1 >vantaggioso se la durata di tempo Δί è maggiore del tempo, che richiede il motore per giungere nuovamente in uno stato stabile dopo la variazione di sollecitazione.

Anche direttamente dopo un avviamento del motore può essere opportuno bloccare processi di adattamento per un intervallo di tempo predeterminabile (intervallo di tempo), poiché il motore poco dopo ravviamento non si trova ancora in uno stato stazionario definito. L'intervallo di tempo in questo caso può venire scelto dipendente dalla temperatura del motore.

Tali processi di adattamento possono comprendere un adattamento di un coefficiente di attrito della frizione e/o di un punto di presa della frizione. Per una descrizione più dettagliata di un adattamento del coefficiente di attrito si rimanda alla pubblicazione brevettuale DE 19504847. Per Γ illustrazione di un adattamento del punto di presa si rimanda alla pubblicazione brevettuale DE 19652244.

La presente invenzione si riferisce inoltre alle precedenti domande DE 19504847 e DE 19652244, il cui contenuto appartiene espressamente al contenuto descrittivo della presente domanda.

Le rivendicazioni brevettali depositate con la domanda sono proposte di formulazione senza pregiudizio per 1'ottenimento di un'ulteriore protezione brevettuale. La Richiedente si riserva di rivendicare ancora ulte-, riori caratteristiche rese note finora soltanto nella descrizione e/o nei di segni .

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

Gli oggetti di queste sottorivendicazioni formano però anche invenzioni autonome, che presentano una configurazione indipendente dagli oggetti delle precedenti sottorivendicazioni .

L' invenzione inoltre non è l imitata agl i esempi di esecuzione del la descrizione. Invece, nell 'ambito dell ' invenzione sono possibil i numerose variazioni e modifiche, in particolare varianti , elementi e combinazioni e/o material i , che sono inventivi , 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 , e mediante caratteristiche combinabil i 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 (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Autoveicolo con una frizione comandabile automaticamente nella catena di azionamento fra un motore e una ruota azionata, con un cambio e un dispositivo di regolazione della potenza del motore, caratterizzato dal suo modo di funzionamento ed esecuzione particolari corrispondentemente ai presenti documenti di domanda.
2. 2. Autoveicolo con una frizione comandabile automaticamente nella catena di azionamento fra un motore e una ruota azionata, con un cambio e un dispositivo di regolazione della potenza del motore, come pedale del gas, con una unità di azionamento per l 'azionamento mirato della frizione con una unità di comando centrale con un microprocessore, ove l 'unità di comando esegue processi di adattamento.
3. 3. Autoveicolo con una frizione comandabile automaticamente nella catena di azionamento fra un motore e una ruota azionata, con un cambio e un dispositivo di regolazione del la potenza del motore, come un pedale del gas, con una unità di azionamento per l 'azionamento comandato della frizione con una unità di comando centrale con un microprocessore, ove l 'unità di comando esegue processi di adattamento, caratterizzato dal fatto che processi di adattamento vengono impediti per un interval lo di tempo At predeterminabile dopo una variazione di sollecitazione del motore in folle.
4. 4. Autoveicolo in particolare secondo le rivendicazioni 1, 2 oppure 3, caratterizzato dal fatto che processi di adattamento comprendono un adattamento di un coefficiente di attrito della frizione e/o di un punto di presa della frizione.
5. 5. Autoveicolo in particolare secondo una del le precedenti rivendicazioni , caratterizzato dal fatto che una variazione di sol lecitazione del motore è per esempio un'accensione o uno spegnimento di un impianto di climatizzazione del veicolo e/o un'inserzione o una disinserzione di un processo di avanzamento lento e/o un avviamento del motore.
6. 6. Autoveicolo in particolare secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l ' intervallo di tempo At predeterminabile è nel campo da 3 secondi a 180 secondi .
7. 7. Autoveicolo in particolare secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l ' interval lo di tempo At predeterminabile è dimensionato in modo tale che il motore, dopo una variazione di sol Tentazione, al termine del l interval lo di tempo sia nuovamente in uno stato di equilibrio.
8. 8. Autoveicolo in particolare secondo una delle precedenti rivendicazioni , caratterizzato dal fatto che l ' interval lo di tempo At dopo un avviamento del motore viene scelto dipendentemente dal la temperatura del motore o dell 'acqua di raffreddamento.
9. 9. Autoveicolo in particolare secondo una delle rivendicazioni precedenti , caratterizzato dal fatto che l 'intervallo di tempo At dopo un avviamento del motore a temperatura del motore fredda è più lungo, come per esempio 60 secondi , che a temperatura di funzionamento, come per esempio 30 secondi .